科学的隐忧_(英) 杰里米·鲍伯戈著_9787521724547

本书对全球化与科学发展、科学如何工作和共享、科学的本质、科学与有限资源、科学与商业竞争等议题进行了深入解析。《科学的隐忧》试图解释：为什么不断竞争的环境会扼杀研究的多样性和科学本身的弹性？在作者眼中，科学不是一堆数字，它的本质是人类的探索欲和好奇心。

致谢

从诸多方面看，我都是一名资金充足、功成名就的科学家。而立之年，我成了一名教授；45 岁前，我成为英国皇家学会会员。但我并不是一名社会科学家，所以写这本书对我的人生来说算是“另辟蹊径”。它的灵感最初来源于2012 年，当时我正在西班牙北部巴斯克自治区的圣塞瓦斯蒂安市进行学术休假。每天早上，我都会将我的所有科研任务、行政工作以及接待我的东道主抛诸脑后，坐下来思考一些关于我自己身处的这个系统的问题，试图找到答案。我的职业生涯在科学家中有些与众不同，我不仅经历了几种不同的文化（美国、日本、西班牙和英国），还在产业界浸淫颇久（IBM、日立和几家衍生公司）。可能正因如此，我才开始思考我身处的这个系统的组成以及它的来龙去脉。但是，我提出的许多问题都缺乏令人满意的答案，特别是为什么我每天接触的科学家会以某些特定的方式行事。本书的一部分内容就是为了探讨这个问题。
促使我写这本书的，还有另一个动机，那就是多年来我对大多数人关于“科学如何运转”和“科学家应做何事”的固有观点感到不安。这很自然，因为那些人的观点都是由其惯常阅读的科技文章灌输到脑中的。我的经历告诉我，即使是科学家也极少分享他们生活中隐藏的一面，然而，正是那隐藏的一面才蕴含着关于“科学如何运转”的秘密。科学生态系统中有许多既得利益者，理解这一点能帮助我们理解他们之间是如何互相促进又互相冲突的。
然而，这本书并不是反科学的。在许多国家（比如美国），一些人质疑科学的基本目的和方法，以避免它获得权威，从而削弱其他势力。我坚信，科学的进程是极其稳固的，科学是对未来社会的绝好投资，是至善的。当然，这也正是我选择成为科学家的原因。但这并不能成为我避而不谈“科学如何运转与发展”这些问题的借口。我希望此处的讨论可以让任何与科学有所接触的人产生兴趣，哪怕这种接触是微乎其微的—无论是科普读者、科普作者、科学赞助者（也就是我们所有人）还是公务员、政客，甚至是那些对科学在我们生活中的地位心存疑虑的人。在过去几年中，所有同我讨论过本书主题的科学家都要求阅读我的研究结果，因为这让他们意识到，他们也对自己身处的这个系统知之甚少—希望我不会让那些科学家失望。
这一路上，我得到了许多人的支持。我所工作的部门—剑桥大学多纳斯蒂亚国际物理中心、位于圣塞瓦斯蒂安的西班牙国家研究委员会以及剑桥大学耶稣学院为我提供了各种各样的资源，包括安静的思考空间，这简直是一份罕见的厚礼。我的研究团队、全校众多年轻科学家和行政人员以及我的同事都踊跃参与，并给了我很多建议。一些读者给了我很棒的反馈，特别是克里斯托夫·费夫尔、罗布·芬德利、查利·康斯特布尔、西蒙·谢弗、理查德·琼斯等人，他们付出了宝贵的时间和精力来参与讨论。我还要衷心感谢英格丽德·格纳利希等普林斯顿大学出版社的工作人员。我必须要说明，除我之外，任何人无须对本书的内容负责，它们全部来自我的个人观点。最后，我要感谢我的妻子和孩子给予我无私的鼓励，允许我为了写这本书而减少和他们在一起的时间。这本书是献给他们的礼物，因为他们让我的科学生涯充满生机，丰富而圆满。

第9章

科学的未来

在这本书中，我试着向你展示科学生态系统各个部分之间的相互作用，以及今天这个错综复杂的网络如何从这个生态系统中诞生。在不同学科、不同国家、不同社会中，这个网络千差万别，但是，它们却在科学世界中逐渐殊途同归。我认为，目前为止我所描述的一切对所有科学家来说都是显而易见的，但是，在这一章，我将试着扩展一些更难的问题：我们对未来有何期望，以及我们想要什么？

科学状态是否良好？

大多数科学家对科学的未来都很乐观。年轻科学家成群结队地响应着科学的诱惑，因为它激动人心，也因为它十分有用。作为公众的一员，我们对科学充满热情和希望，为之着迷，并愿意为之投入。纵观全球，各个国家都有许多孩童痴迷于周遭世界的问题，当他们成年后，便选择追随自己的好奇心。今天，全世界都在科学上投入了空前的经费。但是，科学家却担心自己被科学生态系统带来的巨大压力击倒。越来越多的科学家似乎对自己的生活和工作都不太满意。他们想改变，但觉得自己无法控制事态的发展。
我还想谈一谈科学生态系统的多样性。在这里，我所说的多样性指的是科研方式的多样性。目前，数量众多的科学协会、科研机构和公司、各个学科都对科研提供支持。然而，我之前讲到，竞争带来的压力横扫了整个生态系统，似乎正在降低这个系统的多样性：连接性并不是免费的馅饼。比如说，如果人们感觉某种分配科研经费的方式有所改进，那这种方式会被迅速复制，并扩散到整个生态系统。同样，新兴的“花车”科学吞噬了大量资源，因为它们吸引了更多注意力。降低壁垒固然可以促进人们对科学知识与实践的分享，但实质性的改变却十分缓慢，因为没有人去探索全新的模型（这通常需要在另一个受保护的“栖息地”里进行）。有没有什么方法可以鼓励不同科学的发展，但又不会产生浪费资源的壁垒？或许到那时候，全球化和经济增长会隐秘地加大科学的成本。
生态系统的健康状况指的是其稳健程度及其受损后复原的能力。对生态系统进行扰动，可能导致生态系统健康状况的崩溃或反弹，结果取决于系统的初始状态和扰动的“毒性”有多大。那么，科学生态系统是否足够稳健，是否具备很强的复原能力呢？正如我们看到的那样，这个系统包含着数量众多的单元，每个单元的规模、复杂度和动机都各有不同，并且，它们之间互相隔离，互相竞争。它们的竞争体现在不同的层面上，某一层面上的动态平衡往往又引发“栖息地”内其他层面上的艰苦挣扎（如图9-1 所示）。此时此刻，我看到这些竞争不减反增。这个系统中的大多数角色所面临的竞争都在增加，每个层面上存在的竞争也越来越激烈。

张拉整体

科学生态圈的图表向我们展示了不间断的“物质流动”及其构成的连接关系，但它更清晰地展示了一些部分由拉紧的“缆绳”紧密连接在一起、构成了团块状的结构（如图9-2 中某种“张拉整体式结构” 一般）。每个层面上的竞争（比如各个高校或各个经费提供者之间的竞争）都在整个生态系统中形成了一个不能再继续压缩的团块。就好像充气艇密封加压的船体（或肿胀的活体植物细胞）一般，形成了一个坚硬的结构，每层中的各个竞争者之间都存在着巨大的压力，构成了一个几乎不会变形的子系统。每个团块结构中都包含着一组互相竞争的“同僚”，他们之间的紧张关系完善了这个生态系统。学术研究者组成的“团块”与经费提供者组成的“团块”紧密相连，而后者又与高校“团块”紧密相连，诸如此类。
在它们的互相作用中，这个致密的网络变得越发刚强和坚硬。在张拉整体式结构中，拉紧缆绳时，整体结构不再疲软和摇晃，刚性提升—就像自行车轮子一样，它们坚固的轮辋以辐条与中心相连，各个辐条受到来自彼此的拉力。这与我想要描述的科学生态系统类似。刚性产生于两个层面上：第一个层面是各个部分内部的竞争，它使得各个部分不可再继续压缩；第二个层面则是将各个部件连接在一起的张力。随着科学生态系统的“伸筋拉骨”，各个部分的张力构造逐渐稳定下来，但如今，这个系统再一次面临激烈的竞争压力。这种涌现式的刚性让人们迷失了方向，不知道应该削减或加强什么部分，才能重新让这个系统充满灵活性和柔韧性，而这对复原力和多样性来说十分重要。如果每个人都选择对自己最有利的事，用额外的时间或额外的资源来实现更多目标，那这实际上既提升了刚性，又增加了张力。如果个人的奋斗反而让集体变得更糟，这就构成了一个被称为“公地悲剧”的局面，意思是说，满足每个人的自利需求会对集体带来负面影响。比如，每个人都砍下一棵树，最终会毁灭整片森林。在这种情况下，最行之有效的方法是全局一起行动。但在科学界，找不出一条明显的全局行动路径，并且，这个系统现在变得越来越僵化。
科学界的反馈是如此缠结和紧张，改变并不会自发地发生。科学生态系统的进化是一个共同适应的过程，只需要每个参与者都迈出一小步。激烈的竞争在每个层面上都达到了非常清晰的平衡状态，消除了变革的动机，向新方向哪怕迈出小小一步，都十分困难。在科学界，每一代新科学家都出生在同一个网络上，根本没有机会提高多样性。新兴的信息技术能否为科学生态系统打开新的机遇，而不仅是加剧紧张的局面？答案并不清楚。不过，已经出现了一些早期尝试。

谁吃谁？

在稳定的自然生态系统中，捕食者和猎物之间形成了一种金字塔结构。潜行的豺狼会从羚羊群中驱赶出年幼和体弱的个体。鱼群遭到捕食的鲨鱼追赶时，会惊慌失措地四散而逃。蚁狮耐心地等待粗心的蚂蚁。那么，在科学生态系统中，这种关系体现在何处呢？用这种单枪匹马的斗争来比喻科学生态系统是否恰当呢？
每当有人获得一笔经费，每当一篇重要的科研论文发表，每一次明星般的宣传，每一个高科技产品的问世，都同时存在着许多失败者：没能第一个发表某项成果的研究团队、想打入学术界却没能获得永久职位的年轻科学家、由于过于晦涩而没能发表的论文、没能打入市场的新发明……竞争者们经常狭路相逢，但输家却很少被赢家“吃掉”。相反，就像在角色扮演游戏中一样，失败者会丢失一些分数，他们对环境的适应能力也随之下降。这是一种消耗战，而不是生死搏斗，很像稳定的生物群落中发生的持久战。
科学生态系统中的竞争主要来自个体之间的斗争。“鹰派”和“鸽派”各自有什么优势呢？科学之海中的鲨鱼呢？哪种或哪些行为伦理原则对科学有益？想一想两种科学家；一种是鹰派科学家，他们进取好斗、高傲自大，发表了高影响力论文；另一种是鸽派科学家，他们在排名较低的期刊上发表与竞争者的成果类似的论文。科学界的稳定性是否取决于鹰派与鸽派的比例？在简单的博弈论模型中，如果鹰派过多，他们就会互相争斗，由于缺乏足够的鸽派来帮助他们，导致事倍功半。但如果鸽派过多，只要出现一只老鹰，它便会展开“杀戮狂欢”，迅速繁殖。稳定的平衡状况应当保持少量鹰派，让他们能互相影响、互相作用、此消彼长，达到合适的平衡。如果每个科学家都过分夸大自己的研究，整个系统就会变得十分低效，蒙蔽人们的双眼，让我们无法看到真正重要的东西。如果鸽派过少，科研速度会降低，渐进式进步就会变少，而鹰派必须依赖于这些渐进式进步，才能做出突破性的进展。这个博弈情形虽然简单，但其中的行为却涉及许多我在科学界司空见惯的核心动机。
在产业界实验室或高校院系内，同样也可以看到这种争夺领导地位的博弈。如果鹰派的数量过多，由于他们只考虑自己的利益，就会加大院系运转的难度（许多院系领导都有这种苦衷）。如果鸽派的数量过多，鹰派就会毫无限制地发展，给整个集体带来破坏。我们社会中的许多规则和社会习俗都想要阻止这种不受约束的“爆炸”式发展，试图逼走那些不按规范行事的人。但是，这种“不按规范行事”能够让他们在国际科学界中获得名誉，这种奖赏大过遵守本地的“乡村礼仪” 所带来的奖赏，这导致许多科研团队出现“功能失调”。奖赏越大，它就越能让人们抛弃同团队的同事。
所有这些例子都表明，过分强调科学生态系统中的竞争性会令整个系统失去平衡。新的平衡可能并不是我们想要的状态，这浪费了资源，同时放大了人们争吵的音量，却没能带给我们任何回报。

谁来制定成功的标准？

我在本书中讲述了我关于科学生态系统的许多个人观点，但是，如果没有更多统计学证据，你还应该听取谁的意见呢？我们并不知道谁值得信任。人性中社会的一面令我们想要倾听个人化的故事。我们不仅想要了解科学知识，还想要了解每个发现背后的科学家。在科学知识中加入插曲逸事和传奇典故，会在人们心中留下更深刻的印象。它们也向人们展示，科学的发展过程并不是连续和线性的，而更像是机缘巧合，或者宿命般的随想曲。我在许多章节中都已谈到，为了更高效地传播科学知识，科研团队必须编出许多故事来告诉人们这些科学秘密是如何被发现的。成功的科学家必须擅长两件事，一是编故事，二是有远见。那么，如果我们想要了解不偏不倚的观点，应该找谁呢？
在业内名声显赫的科学家显然必须擅长科研，在黑暗中横冲直撞并不能发现珍宝。明星科学家自然而然地会尊重那个对他们赞誉有加的社群，因为正是那个社群向人们强调了他们的工作的确十分重要。由于批评是科学中司空见惯的东西（虽然大都出自善意），因此，所有科学家都将赞赏视为对同行的极大尊敬，因为这代表着他们过去的荣耀如今受到了权威的赏识。过去成就的价值就像一面棱镜，透过这面棱镜，科学家们很容易得出一个结论：比起过去，当今的科研成果并没有那么重要。
一个真正重要的科学成果需要花时间才能变得清晰。我自己除非正巧开启了一个“花车”领域，才能以一己之力扭转大量科学家的研究方向。除此之外，我不能肯定今天的新科学成果对十年后意味着什么。大多数社会上功成名就的科学家如今都已到职业生涯的晚期，你可以去看看任何一所著名学术机构（比如英国皇家学会和美国国家科学院）中科学家的年龄分布。如果我们咨询的科学家都比较年长，那他们都已到了职业生涯的后半段，都会开始回顾过去。相比之下，如果我们选择年轻科学家来聊一聊，那么，我们可能面临着采集代表性样本的问题，因为他们的观点可能千差万别。年轻人通常更加乐观，但他们通常也更容易意识到这个系统中的矛盾。这种信息采集工作可能具备很高的价值，但是，由于观点太多，我们可能会很难在其中做出选择，或者清楚地揭示其中的科学趋势。总的来说，这项工作尚无人完成。
于是，年长科学家自然而然地会愿意回顾过去，尤其是那些他们目睹重要科学进步（当然也包括他们自己的科学成就）发生的年代。他们会质问：“那些推翻已有理论的新突破都在哪里呢？”或者“那些超前的惊人成就都在哪里呢？”

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