“科學”真的科學嗎

錢煒

2001年，一個流言飄蕩在希臘的醫(yī)院里：年輕的住院醫(yī)師為了看誰開刀更快，將很多阿爾巴利亞移民誤診為闌尾炎，好拿他們做手術來比賽。這個說法引起了希臘約阿尼納大學醫(yī)學院附屬教學醫(yī)院一位剛畢業(yè)的年輕醫(yī)生塔西奧尼的興趣。當她與同事們談論這則八卦時，正好被路過的一位像“憨豆”一樣寬額大眼、留著卓別林式的小胡子的教授聽見。這名長相令人印象深刻的教授名叫約翰·約阿尼迪斯，是醫(yī)學院衛(wèi)生學與流行病學系的負責人。約阿尼迪斯便問她，可否想辦法證明這個流言是真的。

這番偶然的談話引發(fā)了一項正式的研究。在約阿尼迪斯等人的幫助下，塔西奧尼調查了希臘的6家醫(yī)院，結果發(fā)現(xiàn)，盡管原因不明，被誤診割除闌尾的阿爾巴尼亞人確實是希臘患者人數(shù)的三倍?！皫缀鯖]有學術期刊愿意發(fā)表我們的結果”，塔西奧尼說，因為它很難歸類于任何一個醫(yī)學領域。還算幸運，最終，他們設法將論文發(fā)表在全球最大的開放獲取出版商BMC旗下的《健康服務研究》上。他們的結論是，在希臘定居的阿爾巴尼亞人面臨著更高的闌尾炎誤診風險。這預示著，受社會經(jīng)濟、文化與語言等因素影響，移民人口遭受的醫(yī)療服務不平等問題值得關注。

這項看起來有些“偏門”的研究，是約阿尼迪斯的學術生涯“偏離正軌”的序曲。他生在紐約，長在希臘，就讀于兩國最好的大學的醫(yī)學院，博士畢業(yè)后先是探索罕見病，后來又轉向人類基因組流行病學研究。但“闌尾炎研究”給予他新的靈感：醫(yī)學之外的因素會影響醫(yī)生的決策從而導致錯誤產(chǎn)生——盡管連他們自己可能都沒意識到，那么在科學領域是不是也是如此？他開始從常規(guī)科研工作中擠出部分精力，和一群年輕的臨床醫(yī)生與醫(yī)學博士一道，著手一項新課題——對“研究”本身加以研究，以科學的手段甄別“壞科學”。如今，這項看起來離經(jīng)叛道又易招惹眾怒的工作終于登堂入室，成為正兒八經(jīng)的學術命題：2014年3月底，美國斯坦福大學成立了由約阿尼迪斯領銜的“元研究創(chuàng)新中心（METRICS）”，向“壞科學”正式宣戰(zhàn)。

什么是壞科學

“壞科學”不完全等同于造假。2014年年初，國際科學界發(fā)生了一件大事：日本美女科學家小保方晴子在英國《自然》雜志上發(fā)表論文稱，他們采用非常簡單易行的辦法，培育出了能分化為多種細胞的新型“萬能細胞STAP”。很多人對此興奮不已，認為這一研究直接挑戰(zhàn)了兩年前獲得諾貝爾獎的日本科學家山中伸彌的成果，是干細胞領域的“世紀大發(fā)現(xiàn)”。但在今年4月，日本方面宣布，論文存在造假行為。盡管調查認為，造假不直接否定研究本身，結論是否成立還需要更多科學實驗來驗證，但至今，國際同行都沒有成功重復小保的實驗，因此，很多人已經(jīng)開始懷疑小保方晴子的研究從根本上就是個錯誤。

在科學領域，衡量你的發(fā)現(xiàn)能否成立的金標準就是可重復，即別人按照你的方法做實驗能得到相同的結果。TetraLogic制藥公司的首席科學家格倫·比格利，曾經(jīng)做過這樣一個測試：他們復制了癌癥領域53篇具有里程碑意義的論文里的實驗，結果有47個都無法重現(xiàn)結果。在這些無法重復的實驗中，甚至有一部分還得到了那些當初作出原創(chuàng)發(fā)現(xiàn)的科學家本人的幫助。

因此，小保方晴子的案例實際上并不罕見。這也是約阿尼迪斯要研究的問題：生物醫(yī)學領域充斥著大量不可復制的、錯誤的、無用的甚至虛假的研究與發(fā)現(xiàn)，也就是他所說的“壞科學”。

在食品里添加荷爾蒙與維他命，可對某種疾病有療效或具有抗癌作用，每天一片阿司匹林，對心臟有好處——約阿尼迪斯宣稱，這些統(tǒng)統(tǒng)都是假的，根本經(jīng)不住更大范圍的科學實驗的檢驗。根據(jù)2005年他在《美國醫(yī)學會雜志》上發(fā)表的一篇論文，在生物醫(yī)學領域，大部分公開發(fā)表的文章都是完全錯誤的或者被夸大了的?！稌r代》周刊對此的報道有一個更加簡明又驚悚的標題：“90%的醫(yī)學研究都是錯的！”《柳葉刀》雜志最近也有文章指出，在2010年，有85%的全球醫(yī)學研究經(jīng)費共計2000億美元，都被驚人地浪費在了那些設計有缺陷、多余的、而且從未發(fā)表或者報道甚少的研究上。

對此，約阿尼迪斯解釋說，造成這個現(xiàn)象的原因，并非是科學家們有意作假，而是他們的試驗設計有瑕疵，或者他們使用了不被承認的數(shù)據(jù)。因此，他希望做一些實證研究，找出目前科研出問題的原因所在，以及如何去矯正它。

無意識的偏見

做這樣的分析，需要有堅實的數(shù)學基礎。而約阿尼迪斯恰恰具備這樣的優(yōu)勢：在雅典大學讀書時，他曾經(jīng)獲得了希臘數(shù)學學會的國家獎。根據(jù)他分析，在醫(yī)學研究中被廣泛使用的統(tǒng)計方法，其實是個非常脆弱的體系。如果一項研究的目的是考察某種藥物對人的健康是否有好處，而你又希望能證明有好處的話，你將很容易做到這一點。

這首先是因為，現(xiàn)在大部分醫(yī)學研究的效應其實都是比較微弱的，因為“不微弱”的效應早就被別人發(fā)現(xiàn)了。再者，也許一個病人的病情并沒有什么明顯好轉，但因為科學家希望這個藥物有效，他也許會刻意尋找好轉的證據(jù)，因此可能會把本來沒什么好轉的病人當成好轉的病人。

這就是人類無意識的偏見對科學研究的影響。約阿尼迪斯強調說，科學家總有要打破常規(guī)找到新發(fā)現(xiàn)的雄心，受此影響，很多假設從一開始就已經(jīng)包含了很高的錯誤幾率。再加上人類的本能就是只看到他們想看到的，這種偏見造成的偏差幾乎是無法避免的。因此，即使不存在任何故意的動機，科學家也會推動數(shù)據(jù)分析工作朝著有利于他們結論的那一方向前進，哪怕這一解釋只是勉強行得通。

根據(jù)約阿尼迪斯的計算，如果某一微弱效應有10%，而科學家的偏見有30%的話，你的實驗得到正確結論的概率只有20%。他將這一基于數(shù)學原理的分析寫成文章，發(fā)表在2005年的《美國科學公共圖書館》（PLoS）雜志上。這篇名為“為什么大多數(shù)公開發(fā)表的發(fā)現(xiàn)都是錯的”文章，迄今訪問量已逾百萬次，成為PLoS上最熱門的文章之一。

造成科學研究走偏的原因還包括，約阿尼迪斯說，對日益縮水的科研經(jīng)費的激烈爭奪，制藥公司的商業(yè)利益影響，以及此類實驗的設計本身存在缺陷——都是小樣本而非大樣本，以及“什么才算是有統(tǒng)計學上的顯著意義”這一標準的日漸松弛，這一效應被大大地放大了。從統(tǒng)計學角度來看，一個更有趣的悖論則是：越是熱門的研究領域，同一個問題研究的人越多，出錯的可能性就越大。

將所有這些因素綜合起來考慮，約阿迪尼斯發(fā)明了一套數(shù)學模型，用于驗證一項研究是否可信。但令約阿尼迪斯感到憂慮的是，這些錯誤的結論一旦發(fā)表，它們在學界造成的壞影響就難以清除。比如，10年前，在美國和歐洲曾有一股風潮，要尋找諸如導致抽煙、抑郁、肥胖和哮喘等問題的相關基因。但實際上，只有極少部分的疾病可以找到直接相關的致病基因之外，大部分疾病的發(fā)病因素是錯綜復雜的，難以單從基因上找到根源。后來，歐美這些研究只有1%的成果被證明是有意義的。但直到今天，約阿尼迪斯指出，仍有大量科學家在這個領域白白地耗費精力，其中，60%的“無用研究”都來自于中國。

約阿尼迪斯認為，從根本而言，是目前對科學家的評判標準存在問題。他說“科學共同體應當允許科學家說：‘我已經(jīng)非常努力踏實地工作了，但就是找不到任何有價值的發(fā)現(xiàn)。只要他們努力工作，就不應當受到拿不到科研經(jīng)費的懲罰?？茖W是一項高貴的事業(yè)，但也是低產(chǎn)的事業(yè)。人們應當明白這一點：盡管有無數(shù)科學家付出了大量努力，只有，依然只有極少一部分的醫(yī)學研究成果可以提高醫(yī)療水平和改善人類的生命質量。”