什麼知識才更可信?

2016年,國際綠色和平組織表示,轉基因食品會造成基因汙染,但隨後,110位諾貝爾獎得主聯合署名,支持轉基因食品。你,相信誰?

國際癌症研究總署一項針對十三個國家的研究表明,經常使用手機的人,得癌症的概率,比不用手機的人高40%;但另一項實驗研究表明,手機輻射並沒有損害健康,還可以減少記憶損失,避免老年痴呆;國際衛生組織的官方報告稱,“沒有證據顯示手機對健康有害”。你,相信誰?

很多心理學家認為,良好的父母關係,對孩子的成長非常重要,離婚甚至會毀掉孩子的性格。但科學家綜合分析了67項關於離婚對孩子影響的研究,結論是,離婚對孩子的心理和行為影響很小,在排除因貧困離婚的因素後,影響就更小了。你,相信誰?

我們每天都在接收大量知識——學校、讀書、媒體、朋友、專家...但可能很少去在意一些看上去無關緊要,但細思極恐的問題:

在這個世界上,

我們都知道些什麼?

我們又憑什麼相信?

知識都是哪兒來的?

知識都是從哪兒來的?

請看幾句話:

“紅糖補血”;

“枇杷止咳”;

“豬肝補鐵”;

“日心說”。

知識大部分是聽說的、學來的。我們的問題是,這些知識的源頭是什麼?

先說結論:

“紅糖補血”源於想象

“枇杷止咳”源於經驗總結

“豬肝補鐵”源於科學研究

“日心說”源於想象

紅糖並不能補血。這個說法,是中國古代的樸素猜想:都是紅色,吃啥補啥。在現代醫學誕生前,世界各地都有類似的樸素想象。

但你依然應該在女朋友痛經時,在床邊端上一碗紅糖水,握著她的手,和她聊聊星座,閉嘴不提這篇文章中任何一個字。

枇杷確實能夠止咳,是人們在生活中的經驗觀察所得。但古人無法得知,之所以能夠止咳,不是因為枇杷,而是因為糖。糖流過咽喉,能促進咽喉部生成一層保護膜,避免了神經被病菌刺激。所以,冰糖燉梨也可以止咳,枇杷止咳糖漿確實有效。那棒棒糖可以嗎?答案是,棒棒糖效果更好,因為棒棒糖會持續釋放糖流經咽喉。只是萬一為了止咳,孩子吃棒棒糖上癮,對牙齒又不好了。

100克豬肝約含鐵22-31毫克,吸收率22%左右,是很好的日常補鐵食物。得出這個結論需要的基礎有:一、知道人體(血紅蛋白)需要鐵;二、測量食材含鐵量,以及人體吸收量。古人很難想象人體需要鐵,中醫在吸收現代醫學結論之前,對豬肝的描述是“主明目”。同時,鐵含量和吸收率的數據,也是科學工具測得。

這個看似日常飲食健康的小知識,其實是一個相當有現代科學味道的成果。

我們都知道,日心說推翻了地心說。地心說的理論中,地球是中心,日月星辰在各種不同位置和大小的球殼上運動,球殼被叫做“本輪”,當然不是隻有一個本輪,亞里士多德的計算中有56個,後來發現還不夠精確,增加到80多個。

什麼知識才更可信?

(葡萄牙宇宙學家和製圖師巴爾託洛梅烏·維利烏於1568年繪製的地心說宇宙模型,收藏於法國國家圖書館。

這種天空中套了80多個殼的理論今天聽起來很荒唐,很難和日心說pk。但1543年哥白尼臨終前出版的《天體運行論》中,日心說的計算,遠遠不如地心說的精準,因為他錯誤的認為行星軌道是正圓。

直到1609年伽利略用自己做的望遠鏡,看見了日月星辰,再由開普勒將圓形軌道調整為橢圓軌道,日心說才漸漸站住了腳。

什麼知識才更可信?

(圖:哥白尼的《天體運行論》)

知識來源如此複雜,於是我們面臨的問題是:

我們能相信誰?想象就一定不可信嗎?為什麼科學進步還會依賴想象?科學研究就一定可信嗎?

對這些問題,從樸素的思辨,到科學哲學不斷迭代,人類探索了很久。

我們憑什麼相信?

LV1 想象和經驗:小木屋

2000多年前,東西方各自開始相信,世界是由擁有超自然力量的神在控制著,由此誕生了各種宗教,部分延續至今。這樣的知識來源於人的想象

什麼知識才更可信?

(《上帝審判亞當》,威廉布雷克,1795)

人們在生活中觀察到,太陽東昇西落,四季交替循環,種子會在春天發芽,女人初潮後可以生育。這樣的知識讓人們可以適應生活。它們被不斷積累和傳播,但歸根結底,來自於經驗

把知識比喻成房屋建設,這個階段,人類的知識就像一間小木屋,搭建起來很快,但不夠堅實,無法搭的更高,也很容易被摧毀。

LV2 證實:磚瓦

人們靠著想象和經驗,生活了幾千年。直到伽利略拿起了望遠鏡,投下了鐵球。人們才擁有了一種今天看來很普通,但當年是石破天驚的知識來源:觀測和實驗

什麼知識才更可信?

(史蒂芬·霍金說,“自然科學的誕生要歸功於伽利略。”)

想讓我相信你?很簡單,三個字:證實它

從此,什麼知識更可信,多了一個標準,也有了一個靠譜的研究思路。

這樣簡單的三個字,至今也能幫你識別出生活中遇到的大部分錯誤說法:你只需考察一下,它是否有證據支持,如果完全沒有,大可不必相信。

實證思想開啟了科學時代。數學和邏輯因為其嚴謹和普適性,在知識研究中越來越被廣泛使用,一個學科數學化的的程度,作為其成熟度的標準,由此而來。

這樣就夠了嗎?如果一個知識經過了證實,就可以相信嗎?人們很快發現了一個巨大的邏輯漏洞:證實多少次才能相信這是對的呢?

比如,為了驗證“所有天鵝都是白的”這個結論,假設我們充分調查了歐洲大陸上每一隻天鵝,發現都是白色的,最後卻在澳大利亞發現了黑色的天鵝。

什麼知識才更可信?

(白天鵝:我去,還真有黑的。)

這個漏洞是相當大的,如果把知識比喻成房子,實證得來的知識已經像磚瓦一樣堅硬,還能不斷添磚加瓦。但這個漏洞就像一個屋子少了整個屋頂。

自然科學家們最先意識到了這個問題。

LV3 可證偽性:差不多完整的房屋

什麼知識才更可信?

三歲的愛因斯坦,拍攝於1882年

1919年,全日食的光線的彎曲,首次驗證了愛因斯坦的相對論。英國哲學家

波普爾受到了啟發。他發現,科學家們不斷的主動預測和實驗,並不是為了證實,而是不帶觀點的檢驗:

如果結果符合理論預測,那就暫且可信,如果不符合,那就是錯的。

什麼知識才更可信?

(左:1919年5月29日,英國天體物理學家亞瑟·愛丁頓在普林西比島拍攝的日全食;右:2019年,人

這就是今天大名鼎鼎的“可證偽性”,當時科學家們對此日用而不知,直到波普爾總結提出,可證偽性才成為了自然科學界的通用標準。

自此,知識的可靠性標準往前進了一大步,有可以被質疑的方法才是可靠的這也成了科學結論甩開非科學結論的重要分水嶺。

簡單來說,證實它,是開創性思維;可證偽,是批判性思維。今天,如果一個人擁有這兩種知識觀和思維方式,大概率來說,他會擁有一個堅實的世界觀和方法論,對各種事物都能有自己的觀點和檢驗標準。甚至很多人會拿起可證偽作為武器,去打擊各種知識,如星座學說,弗洛伊德理論等。

什麼知識才更可信?

(西格蒙德·弗洛伊德)

此時,知識的小屋,已經基本建成,很堅固了,但很快人們發現,它依然存在重大缺陷。

第一個缺陷,被證偽的,不一定是錯的。

論斷可能令人吃驚,但事實不斷證明。

哥白尼剛提出日心說時,先不提計算不準的問題。他的理論中,地球是自轉的,當時的人們問了一個問題:如果地球在轉,為什麼向上拋一個石頭,還能落回原地呢?它應該落在轉動方向的後面啊。

這種質疑在當時是極其可靠的,哥白尼自己也無法解釋,只能用“物質的泥土性質就是這樣”這樣的新假說來自圓其說。

按照證偽的觀念,日心說就應該說再見了,你可能會說,不是啊,是證偽的過程出錯了。是的,這個例子,接受過現代教育的你比較容易看出來,但問題就是,你如何能確定每次證偽的過程是對的呢?

答案是,不能。

再舉一個例子。

19世紀,人們討論光是什麼。

牛頓說光是粒子,但接著,“雙縫干涉實驗”,證明光是一種波。

什麼知識才更可信?

(波通過雙縫形成干涉條紋)

因為人們認為,只有波才能這樣運動,粒子不能——打個誇張且粗糙的比方,你一腳足球射門,能想象球在奔向球門的同時,還在高頻率,大幅度的上下晃動嗎?

但後來的發現令人大跌眼鏡:大如蛋白質分子的物質粒子也可以像波一樣運動。

今天我們知道,光具有“波粒二象性”。當時,誰也沒有犯錯,但還是錯了。

證偽過程中,用到的證據、基礎共識、邏輯判斷的採信,都不可避免的都帶有主觀成分。

但我們的世界,依然有足夠堅實的知識大廈,它不僅僅依靠證實和證偽建立。我們可以先相信,地球就是自轉的,其他問題再解決。

這也是可證偽理論的第二個致命缺陷:

如果完全按照證偽即拋棄的思想的標準,知識就幾乎無法研究和進步。

牛頓力學已經被相對論更新,但它指導下的現代工程依然建設了國家和城市;

現有天文學無法解釋為什麼宇宙在加速膨脹,但我們依然在學習和使用;

相比自然科學,更困難的是社會科學們,其研究本身大都不可證偽。

比如歷史學對朝代更替的解釋,這隻能發生一次;心理學的實驗結果,也很難完全重複驗證;經濟學更是如此,注重國家調控的凱恩斯,和注重自由市場的哈耶克態度相左,這些知識都要被拋棄嗎?

LV4 範式和結構觀:別求完美,先住上房子也很重要

現在,人們對知識的認識進入了一個尷尬的境地。一方面,各種知識不斷積累、進步,實實在在的改善了人們的生活,推動著社會的發展;另一方面,這些知識到底該如何採信和對待,人們又很困惑。這種矛盾也關乎著人們該如何去建設知識大廈。

人們迫切需要一個指導。

1947年,哈佛大學25歲的天才物理學博士,

托馬斯·庫恩,在寫畢業論文期間,被邀請向一群社會科學家介紹物理學的發展。他停下論文,開始研讀亞里士多德的《物理學》。

這是一個很不尋常的事情,物理學經過了伽利略、牛頓、愛因斯坦之後,幾乎沒有物理學家還會去仔細研究公元前2300年的物理知識,錯誤太多,幾乎沒有價值。

這位17歲就上哈佛大學的天才起初也這麼想。但他沒有放棄,完整研讀了亞里士多德、伽利略直到牛頓的所有知識進步細節。突然獲得了一個驚人的洞見:

人類的知識並不是持續發展的。而是在一個時期內,先共同遵循一整套信仰、價值、世界觀和方法論,搭建起一個知識體系。在這個體系內,不斷的修改,添加。直到有一天,這個體系已經無法容下新的知識了,大家就會推倒以前的體系,用新知識建立一個新的體系。這個體系框架,被庫恩稱為“範式”。

什麼知識才更可信?

(托馬斯·庫恩)

每一次科學革命,不是修改了知識,而是換了範式;不僅僅是知識的進步,還有整個世界觀和方法論的革命。這個過程發生過很多次,未來還會再次發生。

所以,我們判斷一個知識是否科學可信,可以看它是不是在當時的主流“範式”當中。如果在,我們大可先相信,如果不在,雖然不一定錯誤,但還是優先研究範式內的比較靠譜。

這就解決了證實和證偽性的缺陷:一個新的研究者,無需去盯著現有知識的缺陷,先在範式內學習即可。

後來,波普爾的一個學生,拉卡託斯,在此基礎上提出了“科學研究綱領”的概念;社會科學也提出了一個類似的概念,“解釋性框架”,認為對同一個社會科學命題可以有多個解釋框架並存。

學者們可以在這些框架結構中,用共同的語言去理解溝通,不斷取得共識,如果發現了錯誤,也可以共同修正。

這種對知識的思想可以被概括為“結構科學觀”。

我們好像已經住上了值得信賴的知識大廈,至此就可以高枕無憂了嗎?並不是!

範式和結構科學觀解決了知識的接納問題,但這也引發了新的問題,核心範式太重要了,知識可以被質疑,但範式不容質疑。這讓科學家們很難接受新的範式。庫恩自己也說過,

要想讓科學家拋棄舊的範式,去相信一個新的範式,就好像是讓原來信基督教的人去改信伊斯蘭教一樣,太困難了。

所以,用範式指導的科學大廈,小裝修沒問題,想要百尺竿頭更進一步,範式就是最大的阻力。

波普爾的另一位學生,費耶阿本德,發現了這個問題。他寫過兩本書,書名直接表明觀點:《反對方法》、《告別理性》。他反對科學主義,提倡

“認識論無政府主義”,認為研究的方法論知識只是在束縛科學家。因為他發現,真正重大的科學突破,根本沒有遵循任何方法,而是直覺、非理性和想象力在推動,是在所謂的範式、結構和方法之外的進步。

費耶阿本德這位大神的觀點,即便科學界也很難接受。但事實站在了他這一邊:如果方法論是有效的,為什麼今天還會遇到研究瓶頸無法突破?為何真實的突破,幾乎都來自於靈感、意外或運氣?

大陸漂移說是魏格納在住院期間盯著地圖突發奇想而來;弗萊明忘記清洗實驗設備就去休假,回來發現了青黴素;愛迪生說,“天才,百分之一是靈感,百分之九十九是汗水.但那百分之一的靈感是最重要的,甚至比那百分之九十九的汗水都要重要。”;愛因斯坦說,“在研究中我相信直覺和靈感。”。

今天,科學家群體內,大部分也都認可,那些除了方法、博學、勤奮以外,“運氣”實在太重要。只是他們不能為運氣找到方法。

因此,費耶阿本德認為,沒有人知道知識突破的方法,也許根本就沒有方法。要允許科學家自由選擇,要同時相信理性和非理性,尤其是非理性,想象和出格,才能創新。

至此,我們似乎又被打回了原點:紅糖補血和風雨雷神,這樣的想象又回來了?

LV5 貝葉斯主義:我能算出,一個房子有多可靠

本文之所以沒有將費耶阿本德的理論,列為一個獨立階段,是因為,他雖然找到了大廈建設方案的問題,卻沒有提出更好的解決方案,他的態度就兩個字:隨便。

但他留下了一個好問題:如果說,從想象、經驗,直到範式內得出的可靠研究結論,都不該被直接拋棄,那他們有高低之分嗎?我們又如何衡量呢?

這時候,一個新的理論幾乎完美的解決了這個問題。因為其主要的思想和數學工具都源於貝葉斯定理,所以被稱為貝葉斯主義。

什麼知識才更可信?

(托馬斯·貝葉斯,18世紀英國神學家、數學家、數理統計學家和哲學家,概率論理論創始人)

我們小學都做過這樣一道題:

已知袋子裡有2個紅球,3個黃球,球的其他性質相同,問:閉眼拿一個,是紅球的概率是多少?

是的很簡單,40%。

可真實世界給我們出的題大都是這樣的:

不知袋子裡有什麼,從袋子裡拿出了200顆紅球,300顆黃球,50顆黑球,3顆子彈,8塊巧克力,據說很久以前還有人拿出了一滴眼淚,問:下一個會拿到什麼?

(簡單提一下,貝葉斯主義的概率,不是指重複事件發生的頻率,比如不斷拋硬幣正面朝上的次數佔比;這裡的概率是指,事件預測的可信程度,比如,“下一次拋硬幣正面會朝上”,這個預測結論準確的可信把握是50%。)

老科學家老李認為,這可能是一個隨機概率問題。因為原來拿出最多的是黃球,所以下一個會拿到黃球。經過一系列運算,他對此有42%的把握。

大家也暫時沒有提出異議。

繼續拿東西,結果接著拿了5次,每次都拿出了巧克力。老李雖然很沒面子,但還是堅持自己的思路,下一個會拿到黃球,但對“這是一個隨機概率問題”的猜想,沒有那麼確定了,調整了一下概率,認為只有36%的把握。

因為老李是這個領域的權威,所以大部分人沒有提出反對。

但是,新人小紅提出了一個猜想:“同樣的東西總是連續出的”。而現在連續出了13次巧克力了,她對此很有把握。經過計算,她有75%把握認為下一個會出巧克力。萬眾矚目下,又是一顆巧克力。

於是,小紅對自己的理論更有自信了,也有了更多的支持者。認為將繼續出巧克力,並概率調整為80%。

老李繼續堅持黃球,降低概率為27%。

......

這個過程中,一個理論的持有者會對自己的信念有一個概率判斷,這個判斷既是主觀的,又是理性的,不同的研究者可以主觀地判斷不同的起始概率。再運用貝葉斯公定理,根據新信息,理性地改變這些主觀判斷。

比如1543年的日心說,即哥白尼剛提出時,計算不準,還違背當時的各種常識,我們可以想象,這個理論在當時的可信度是極低的,比如3%。這也解釋了為什麼如此反動的學說宗教卻毫不在意,因為教會心裡也知道,大家都不信。

但隨後幾十年,望遠鏡的出現,計算方法的調整,讓日心說的可信概率大幅提高,比如99%。可信度提升到了教會都感到了巨大威脅的程度。哥白尼去世73年後,《天體運行論》才被列為禁書。可已無法逆轉。

1905年,相對論剛出現時,許多人不接受,可信度不高,但隨著一個接一個的預測與觀測吻合,包括2019年的人類首張黑洞觀測照片。今天的可信度已經相當高。

這裡我們略過了計算過程,在貝葉斯理論中,概率的計算和調整,有一套複雜嚴謹的數學公式。這個數學公式的簡化版大概長這樣:

什麼知識才更可信?

(該公式表示在B事件發生的條件下A事件發生的條件概率,等於A事件發生條件下B事件發生的條件概率乘以A事件的概率,再除以B事件發生的概率。公式中,P(A)也叫做先驗概率,P(A/B)叫做後驗概率。)

你不用理解這個公式的含義。但我覺得你應該知道,這個公式有多重要。如果沒有這個公式,所有的人工智能都將不存在。阿法狗就不會下圍棋,Siri就聽不懂你一個字,地圖無法規劃路線,輸入法就不能推薦詞,音樂軟件也不會“懂你”......AI的底層基因,就是貝葉斯定理。可以說,21世紀的智能繁榮,是建立在貝葉斯定理之上的。

貝葉斯主義解決了之前的所有問題:我們既不用糾結證偽的事情,也不用考慮研究在不在範式內。無論你說什,貝葉斯都會給出一個很可靠的評價。

貝葉斯主義詮釋了那句話:

相信正在尋找真理的人,懷疑已經找到真理的人。

儘管貝葉斯主義被高度接受,甚至被市場奉為神明,但依然備受爭議。對其批判最多的,就是其判斷中對主觀的依賴,一些實在論者難以接受。

但在本文看來,這個批判理由,恰恰是被解決的問題:知識本身就必然包含邏輯上的不確定性和主觀成分,而貝葉斯主義,把主觀的影響限定在了最小的範圍。

那這個最小範圍的主觀判斷,到底該相信誰的呢?

最好的答案是,聽科學共同體的。

科學共同體,不是幾個科學家,也不是一個具體組織,它是一個領域的大部分科學家。他們對一個知識的觀點,代表這群科學家的主流共識。

他們對判斷的修正是依據最多,被挑刺最多,最理性,最前沿的,貝葉斯可信度得分最高的。他們從不保證生產的所有知識都永遠正確,但能保證,對於他們研究範圍內的知識,擁有這個地球上最值得相信的判斷。

作為一個外行,最可靠的辦法就是簡單粗暴的相信他們。

什麼知識才更可信?

(所有人都見過第五次物理索爾維會議的照片,我偏偏放第六次,還是熟悉的面孔嘻嘻,1930)

這個結論看起來平淡無奇,甚至會有一種“這還用你說”的感覺,但歷史是經過所有這些危機和爭論,最終才形成了這種信任。

就像朴樹的歌詞“我曾經失落失望失掉所有方向,直到看見平凡才是唯一的答案”。

出發之時的平凡,和經歷一切之後的平凡,都是平凡,但已不是那個平凡。

寫在最後

電影《阿甘正傳》中,阿甘說:

Life was like a box of chocolates, you never know whatyou're going to get.

生命就像一盒巧克力,你永遠不知道下一顆是什麼味道。

我們暫不討論生活哲學,但這才是真實世界,所謂的標準答案,是考試教育帶給我們的假象

本文前面的內容,都源於科學哲學史上的重要思想。如果把知識比作房子,它們已經大致解決了,什麼房子比較靠譜、以及如何建房子的問題。

在研究這些思想的時候,我腦海中忽然出現了一幅畫面,畫面裡是一座城市。

什麼知識才更可信?

有市中心的商業大廈,有中心輻射的商業區,還有穿插其中的居民樓。

我們一直在討論怎麼建大廈,但也別忘了,人們要的不是最堅固的樓房,而是一個更好的社會生活的解決方案。

今天,信息爆炸,新的知識不斷湧現。一個知識能留存下來,還是被淘汰,看起來取決於本文中的5個偉大思想,其實本質上,是所有人類的共同選擇,是所有人類的感性和理性的集體智慧。

我們不僅僅是居民,還是整個文明的建設者。

ps:文章開頭的三個問題,前兩個可以相信科學共同體的觀點:沒有證據表明轉基因食品比普通食品對人體更有害;沒有證據表明手機對人體健康有害。

至於離婚對孩子的影響研究,屬於社會科學研究。社會科學影響因素複雜,背景變化快。即使一個框架解釋力足夠強,也只是統計概率上呈現的規律,換一個時間、環境,具體到不同家庭的情況,都可能有不同結果。

但有一點是心理學家們普遍認同的,離婚並不是傷害孩子的直接原因,不良的家庭氛圍才是。


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