在全球新冠疫情的阴影下，科学主义与反智主义相互拉扯，各类价值立场悄然潜入意见领袖的“中肯”观点。公众、媒体、政府官员、专业人士对各自国家政府的防疫政策的科学性、疫苗的安全性，甚至戴口罩的合理性众说纷纭。
 

事实似乎变得不只一个，真相变得难以获知，“科学”饱受公众质疑。在这种情形下，我们如何保持独立的思考和冷静的判断？进一步地，我们如何在复杂与不理性的世界中更好地驾驭生活？
 

英国萨里大学理论物理学杰出教授、纽约时报畅销书作者 Jim Al-Khalili 在他备受好评的科学通识读本 The Joy of Science 中指出，我们应该重新发掘科学思维的公共价值，主动锻炼和使用科学思维，以客观地观察世界、关照自我，更理性地参与公共对话、弥合日渐极化的社会。
 

在书中，他将运用自己在理论物理研究中的科学经验，帮助我们科学、理智地对当前社会争论进行发问。8个生动而精巧的科学思维方式，将告诉我们如何在复杂和不理性的世界中抽丝剥茧，释放思维的活力，让生活变得理性、科学而快乐。

撰文 | Jim Al-Khalili

复杂与不理性世界中的科学思维

作为疫情居家隔离期间反思的产物，这本书并非是一个探索自然科学的方法指南。本书的立意在于，运用理论物理研究中的科学经验，来帮助我们科学、理智地对当前社会争论进行发问。在疫情蔓延的背景下，公众、媒体、政府官员、专业人士对各自国家政府的防疫政策的科学性、疫苗的安全性，甚至戴口罩的合理性众说纷纭。不理性的价值判断悄然潜入意见领袖的“中肯”观点中，事实似乎变得不只一个，真相变得难以获知，“科学”说辞成为一种伪善，公共政策的“公众性”受到质疑。当揭穿阴谋论、获知真相变得前所未有地重要之时，亟需做出行动选择的我们，如何保持判断的独立性与理性？进一步地，我们如何在复杂与不理性的世界中运用科学思维，驱散价值迷雾，更好地驾驭生活？

Al-Khalili 的回应清晰明了——我们应该坚持科学思维，怀揣莫大的勇气、竭尽思考的气力、打破安逸的偏见，直面科学的真相，从而客观地观察世界、关照自我，更好地在现代性中生活。其实，人类社会的复杂性古已有之。在混乱与错误的信息浓雾中蹒跚而行，人类做出决定并采取行动。科学思维正是以这种未知与不确定为前提，树立了自己存在的意义。将科学的可证伪性、可重复性运用于对日常生活的思考，我们能够获知关于世界的更多真相，使得生活变得科学、快乐而理性。
 

用科学思维理解社会争论

八个核心思维方式，基本的事实是存在的

如何在纷繁的信息流中识别阴谋论？波普尔认为，可证伪性是科学方法的一个重要特征。然而，可证伪性的一个弱点在于，实验者所提供的试图推翻既有理论的反例，可能本身就是错误的。

例如，也许人们所观察到的那只特定的黑天鹅，能够推翻"所有天鹅都是白色的"的假设，然而，也有可能这只黑天鹅仅仅只是羽毛沾上了大量黑色的泥土。而阴谋论者正是滥用科学可证伪性中的弱点，为自己的观点辩护。为了捍卫诸如“登月是个骗局”、“地球是平的”、“麻疹疫苗导致儿童自闭症”等说法，他们矢口否认推翻其理论有效性的证据，但从未为自己的反驳提供合理的科学依据，更不愿意说明自己会欢迎什么类型的证据来证伪自己的理论。

尽管我们必须始终对科学中的新想法和解释持开放态度，但是，基本的事实一直都客观存在，例如“人类已在月球上行走过”是真的、“地球是平的”是假的、“5G技术导致病毒传播”是假的。一旦上述判断在科学上变成错误的，那么整个科学知识的大厦就需要被拆除和重建。 

避免对现象进行简单化解释

在物理学界，有一个众所周知的笑话。一个奶农希望找到一种提高产奶量的方法，因此寻求理论物理学家的帮助。在对这个问题进行详细计算过后，物理学家最终找到了一个完美的解决方案。但是，物理学家叮嘱奶农——这个产奶方案，只有在假定“真空状态下的球形奶牛”的前提下，才能够奏效。人倾向于找到一个“如无必要，勿增实体”的“奥卡姆剃刀定律（ Ockham's Razor ）”，简洁、优雅而有效地解释某个事件。这种思维通病，存在于包括物理科研者内在的所有人类习惯当中。对社会热点的讨论当中，通常表现为一种“二元对立”。需要深思熟虑、详细讨论的复杂问题被简单化为非黑即白，黑白两方以各自的立场为参照系（ reference frame ），对对方展开攻讦。而一个敢于承认问题复杂性的人，往往会受到来自黑白双方的攻击——如果你不是我们这伙的，那你就是和他们同流合污。

然而，最简洁的解释并不一定是最有效的，而有效的解释却往往不简洁。虽然哥白尼正确地用日心说取代了地心说，但他仍然认为行星轨道是完美的圆形，事实上是在旧的地心模型基础上，发展出一个理想的日心模型。而太阳系的真正动态比古希腊人所能想象到的要复杂得多。又比如， 达尔文的进化论是基于几个看似简单的假设：（1）任何物种群体中的个体都是不同的；（2）这些变异特征会代代相传；（3）每一代存活下来的个体比出生的数量少得多；（4）那些能更好地适应环境的个体更有可能生存和繁殖。然而，每一个假设却包裹着错综复杂的进化生物学和遗传学知识，是所有科学中最具挑战性的领域之一。如果我们真要将“奥卡姆剃刀定律” 应用于解释地球的生命，那么创世论肯定比进化论简单得多。 

拥抱神秘，揭开神秘 

对科学的一种惯常“污名”是，科学破坏了人们对于未知的惊奇与敬畏，它冷酷的理性主义没有留给浪漫与神秘任何的空间。而科学家是将“星星”的说法替换为“气体原子（ gas atoms ）”的扫兴之人，是 Walt Whitman 诗中“学识渊博的天文学家（ learn’d astronomer ）”。诗人济慈认为，牛顿运用棱镜的工作原理，将彩虹解释为光的色散与反射所呈现的自然现象，是在破坏彩虹本身的诗意美。彩虹的隐约、梦幻与斑斓，确实激发了千百年来人们精神与想象之力的飞升。

然而，臣服于神秘本身，止步于未知所产生的距离感，这类美学的张力难道没有些许不足？揭示彩虹的物理原理，打破这种神秘感，就会泯灭它的所有美感吗？你是否知道阳光与成千上万的水滴共同打造了自然界中这一七彩斑斓的完美弧线？你是否知道我们所见到的彩虹是不完整的？这分裂的弧形光线仅仅是圆的上半部分——一个侧卧的假想椎体的弯曲表面。假如我们飘浮在空中，就能看到一个完整的圆形彩虹。你是否知道每个人眼中的彩虹都是独一无二的？彩虹是自然界与人眼、大脑之间的一种无形互动，我们所看见的彩虹是由那些进入眼睛的光线组成的，因此，每个人都拥有自己独特的彩虹。这，就是神秘的诗意所无法替代的现代科学美感。对事物多了解一些，并非试图否定社会的奥秘，更无害于神秘的美感。科学在自然与社会的不确定性中扎稳脚跟，帮助我们深入观察世界，步步接近真理的深邃之美。在这个过程中，如果科学证据支持了一个真实现象的存在，而它又不符合现有的认知体系，那么，这意味着知识增长点的出现。新冠病毒的全球肆虐，在挑战21世纪人类的传统认知的同时，激发了疫苗研发技术的进步，而前所未有的科技进步，又为中世纪黑死病以来应对疫情的“隔离”措施提供新的改进思路。思考社会问题，就像拼图一样，乐趣的源泉是将一个个碎片连接起来的过程。而探究社会的真相所需要的灵感和创造力，一点不亚于音乐与艺术的研究。主动打破枷锁，走出洞穴的启蒙过程，是个人挣扎的过程，正如《楚门的世界》的楚门发现周遭事物的真相，《黑客帝国》的尼奥选择走出母体，启蒙的选择权在于我们每个人。 

勇于理解看似复杂的问题

许多人在生活中的某些时刻，总觉得自己背负着“冒名顶替综合征（ Impostor Syndrome ）”，认为他人对我们能力的期望过高，无法胜任委托给我们的任务，并担心自己的个人身份很快会被揭穿。这是人们在接触到新事物之后可能会产生的心态，这类心态的背后是一种对于施展自我能力、解决困难问题的不自信。我们总把未知的事物当作庞然大物，认为自己难以穿越无知的泥潭，获取关于某个事物的全部真知。

然而，面对看似复杂的难题，是否就真的无从获知至少某些答案了吗？无论我们来自哪个专业领域，可以试着考虑这个物理难题：假如你正在以光速飞行，同时你拿着一面镜子，那么，你能够在镜子里看到自己的倒影吗？毕竟，要在镜子中看到自己，需要光线离开你的脸，到达你面前的镜子，然后再反射到你的眼睛中。而在镜子本身也以光速运动的情形之下，光线来得及达到你的视觉吗？Al-Khalili 将以生动有趣的方式，引导我们一步步解开这个谜题，他将帮助我们认识到，我们的确拥有对复杂问题的基本理解与分析能力。不必过于担心，即便是最顶尖的物理学家或工程师，也没有人能够掌握全部的技术知识。事实上，我们也不必要做到十全十美。例如，只需要了解细菌和病毒感染之间的区别，就能知道前者可以用抗生素治疗，而后者只能够通过注射疫苗来治愈。只需要从事件的肤浅理解表面再往前迈一步，我们就足以做出重要的决定。 

区分事实与意见 

将宗教、意识形态、迷信、主观道德准则与科学事实区分开来，需要我们去避免“归纳的问题（ problem of induction ）”。科学是一种思维，是建立一个有意义的声明的过程，而该声明的真实性，只有通过可靠证据才能得到验证。相反，饱含价值偏见的立场不需要可靠的证据，就能够立足于大众的视野。它们的论证通常从一个强有力的定义开始，并进行解释的演绎。因此，有质量的证据便是打破意见的突破口，积累的证据越多，知识就愈加可靠。那么，我们如何知道证据本身是可靠的？证据可靠与否，并不是由它能否证明我们的个人观点决定的。可靠的证据要求客观、无偏见，来自一个或多个值得信赖的来源，不同来源的信息相互印证，逻辑连贯。例如，为了在法庭案件中作出关键决定，陪审团成员将不得不进行批判性的、客观地思考，并尽可能不带偏见。简而言之，我们必须进行科学地思考。如何确定证据所指向的观点是成立的？

这一关键在于，思考我们想用这些证据做什么，以及基于这些证据做出错误决定的潜在成本。例如，即使有少量的证据表明一种新药存在有害的副作用，也应该立即停止使用，直到该问题得到更好的解决；而我们却需要大量的证据，来说服我们相信一种新的亚原子粒子的存在。如果证据不足或不完整，就必须采取“预防原则（ precautionary principle ）”，权衡证据的成本，以及采取行动或不行动的成本。即使科学家不能够确定人类活动及其结果一手造成了气候变化，但若有压倒性的证据表明，人类对地球气候在过去几十年中快速恶化负有责任，那么在这种情况下，谨慎行事都比无视证据和无所作为要好。  

质疑之前，反思偏见 

为什么在证据确凿如山之前，我就已经接受了气候变化是人为造成的“真相”？是不是因为我认识这几个气候学家，相信他们的诚实与专业？还是因为我的自由主义价值观告诉我，保护自然资源是更有道德的？一旦人们开始接受“气候变化是人为造成”的观点，就会更倾向于接受能够佐证该观点的证据，而对任何支持相反观点的证据感到愤慨、不信任。这就是“确认偏误（ confirmation bias ）”在起作用。确认偏误导致虚幻的优越感，使人们对自己的能力有一种过度的膨胀，同时却认识不到自己的弱点。大众媒体的语境下，这种带有优越感的人若处于话语权的高位，则非常容易通过吸引大量的追随者，将关于社会问题的“确认偏误”传播给更广泛的群体，产生危险的后果。下一次，在挑战、质疑他人的观点与论证之前，先问问自己：你对某些事情的确信来源于何处？是不是因为你希望它是真的？当涉及到有争议性的、引发人强烈关切的现实问题时，与其一头扎进与不同意见之人的争论中，不如首先检视自己观念的根本动机，质疑自己证据与信息的来源，反思自己的判断是否基于特定意识形态、宗教或政治立场。 

不要怯于转变立场 

认识到偏见的下一步，是消除偏见。这意味着，承认错误、改正错误的不适感将随之而来。消除偏见，转变立场之所以难以做到，是“认知失调（cognitive dissonance） ”在作祟。认知失调，是当自己强烈的传统信念与新获得的矛盾信息相冲突时会产生的一种心理状态。缓解“认知失调”感觉的捷径，就是否定新信息、淡化其重要性，坚持自己所认为的“真理”。当我们试图在不断堆叠的信息山当中判别、筛选真相时，这种情况将愈加频发。“认知失调”与“确认偏误”不同，后者是一个人非常确信自己是正确的，以至于一开始就不接受任何反方的观点。而“认知失调”是我们无知暴露的时刻，是认知转变的开始。这意味着，承认并克服这种心态，能够使我们在理性上进步，并更好地进行决策。

可以说，我们现在就在经历这种“认知失调”，一方面，我们面对公共卫生部门的防疫政策，及其对维持公民健康的正面效应，另一方面，我们受惑于内心深处人类的自然冲动，想要突破政策对个人自由的限制。这种矛盾令人不舒服，但这正如此，我们才需要花一些时间来自我批判，怀抱开放的心态，在理性的指导下搜集可靠的证据，来分析我们相信什么、为什么要相信。 Oscar Wilde 尖锐地指出，“一致性是没有想象力的人的最后避难所（ Consistency is the last refuge of the unimaginative ）”。如果你错了，要勇敢、得体地承认错误，并重视那些同样勇于承认错误的正直之人。  

突破信息茧房，构建科学沟通渠道

如今，尽管已经有数亿的人感染了病毒，并有数百万人的死亡，但仍有阴谋论认为新冠疫情是假新闻，新冠病毒是实验室的产物，5G技术是病毒蔓延的主推手。这种现象是为一种新式的唯我主义，许多人居住在由虚假叙述与错误信息建立起来的平行现实中，虚拟与真实相互交叠与杂糅，形成难以突破的茧房。面对阴谋论，除了保持独立思考的定力之外，我们如何有效地突破虚假信息的藩篱？科学家、公众与政府的配合是至关重要的。科学家应始终为政府提供其领域内的专业建议。政治家们权衡这些可能相互冲突的专业建议，综合考量不同政策的成本与收益，并做出最终决策。在这个过程中，公众舆论是政策决策者不断关照与倾听的对象，而公众的立场又很大程度上取决于科学家的权威判断。

在科学、社会和政治之间的复杂回路中，公众的理性参与与发声能够使得决策过程更加透明与开放，使得理性之声逐渐驱散偏见的迷雾。因此，遏制谣言的法律和立法必须得到建立，以防止错误信息污染“思想市场”；应对复杂社会状况的机制应该得以建立，以评估信息的不确定性。这些，需要科学家、政府与我们普通民众在信息传达机制上的良好配合，需要公民习得判断力、发展分析能力，不断促进社会的理性沟通与科学交流。

科学思维的宝贵价值

尽管迄今为止，我们获取知识的科学方法多元、丰富而复杂。与此同时，人类的科学求索远未完成，科学知识的复杂性与广度也远未穷尽。但科学的真正魅力在于，它丰富了我们的内心。正如 Carl Sagan 所说，科学给我们带来的是精神层面上 “欣喜和谦逊”的结合。重视证据、辩论与批判的科学思维方式使我们在日常生活当中如沐春风。人类是一个在进化上取得了显著成功的物种，人类的集体知识赋予社会巨大的力量和潜力。但是我们所积累的科学知识和技术，并没有在社会上得到广泛与平等的分配。

然而，科学方法，这种观察、思考、认识和生活的思维方式，是人类的巨大财富之一，也是每个人与生俱来的权利。它的价值具有自我积累的倾向，会在更广泛的运用中得到增强与拔高。在新冠疫情打破了国界、文化、种族与宗教的变局之下，我们需要像合作解决科学难题一样，形成基于科学理性的人类共同事业。只有当政治家们从目前普遍存在的孤立主义和民族主义的态度中抽身出来，科学家们秉持客观判断、科学预测的职业操守，公民成为传播科学与智慧的媒介，我们才能用理性之光驱除谬误的迷雾，实现人类与科学的集体协作。

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The Joy of Science

当今世界是难以预测，在复杂事务中抽丝剥茧，以实现决策的最优解远非易事。 Jim Al-Khalili 在书中推出了8门简洁的思维教程，告诉我们如何释放思维的活力，让原本单调枯燥的日常生活变得理性、科学而快乐。Al-Khalili 探讨了能够帮助我们在复杂时代下做出恰当选择的一系列思维方式，如真理和不确定性的本质、怀疑的价值、祛除偏见的意义、有理有据的思考的重要性等。科学方法在人类探究事物真谛的过程中发挥了关键性的作用，它同样也可以帮助我们更自信地驾驭现代性的生活。

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在这本书中，他提炼了科学知识的性质和局限性，并强调了科学思维方式如何在日常生活中帮助我们。尽管科学取得了胜利，但他明智的戒律是有道理的，因为公共话语比以往任何时候都受到假新闻和阴谋论的困扰。如果我们把他的信息放在心上，我们都会成为更好的公民——这本书值得广泛阅读。”——Martin Rees, On the Future 的作者

文章主要内容引用出处：

[1] Al-Khalili, Jim. "The Joy of Science." The Joy of Science. Princeton University Press, 2022.

[2]https://eandt.theiet.org/content/articles/2022/03/book-review-the-joy-of-science-by-jim-al-khalili/

PUP作者简介

Jim Al-Khalili

Jim Al-Khalili 是萨里大学理论物理学杰出教授，也是英国知名的科学普及与传播者。他的书包括World According to Physics (Princeton)，Quantum: A Guide for the Perplexed, 以及Life on the Edge: The Coming of Age of Quantum Biology.

本文经授权转载自微信公众号“普林斯顿读书汇”。