科学知识包含哪些方面(科学知识包含哪些方面科学事实)学到了吗
我们投身科学,以毕生之力拓展知识,彰显理性,点亮世界。
身为科学家,尽管我们投身科学,以毕生之力拓展知识,彰显理性,点亮世界,然而人们常常觉得我们在变魔法,认为某个科学家或所有科学家的工作都神神秘秘,我们偶尔也会因此灰心丧气 ——医学博士 乔纳斯·索尔克。
为科学而“献身”的小白鼠 初中接触生物科学时,觉得这门学科总和老鼠过不去,而且有时颇为“残忍” 为了证明生物获得性状不可遗传,德国生物学家魏斯曼做了一个割老鼠尾巴的实验他连续22代割掉1592只老鼠的尾巴,但这些老鼠的后代仍然长着长长的尾巴,没有一丝要缩短的意思。
魏斯曼以此否定了进化论早期的“用进废退”观点 读这则科学史故事时,一方面钦佩魏斯曼医生的执著,另一方面感觉这群老鼠也是真够倒霉的了 随着生物学的进展,用活体老鼠做实验规模更是急遽扩大2021年1月12日,Science上刊登一篇评论文章称,美国每年实验使用的小白鼠总量为 1.13 亿只。
然而,就算是有如此多的小白鼠为科学“献身”,也远远满足不了科学进展的需要 其实,倒霉的不只是老鼠有次美国一地暴雨,淹死了一所大学地下室的5万只老鼠,实验被迫中断,数百名倒霉的博士延期毕业从临床的角度来看,高级哺乳动物更适合做实验研究,这更引起了“动物保护组织”无情的口诛笔伐。
道德上的两难困境早在实验生理学诞生之日就注定了19世纪中叶,法国实验生理学家伯纳尔在研究消化问题时,用可爱的狗狗进行活体解剖伯纳尔的妻子对此十分反感,经常与丈夫吵架,而且把家里的钱全都拿出来,捐给了反活体解剖协会,大家一起反对丈夫的事业。
为了科学事业,伯纳尔无惧妻子的高压,坚定地回应到: “生命科学只有靠实验才可以建立,我们只有牺牲一部分生物,才能救活其余的生物,这是没有什么可怀疑的。”
图1 实验用的小白鼠
21个月的实验室田野观察 1975年的10月,一位没有接受过任何实验生理学训练的法国学者,在勃艮第老乡吉耶曼教授的邀请下,进入了美国一所知名的神经内分泌实验室进行“田野研究”,详细观察和记录了基于“小白鼠”实验的科学研究全过程,试图回答“科学知识是怎么被生产出来的”这一硬核问题。
除了没有“神经内分泌学”的知识之外,这位法国学者的英语更是糟糕,进入这所美国实验室,就像进入一个荒岛上的原始人部落,为期21个月的充满风险和绝望的人类学研究就此开始 出人意料的是,这场接近2年的“实验室”参与式观察,是人类历史上首次开展的科学人类学研究,展现出一幅充满趣味的科学实验室生活图景。
这次观察视角独特,犹如纪录片一样,客观,冷静,不带感情色彩 基于这次“田野调查”生成的《实验室生活: 科学事实的建构过程》(Laboratory Life: The Construction of Scientific Facts)一书,是科学知识社会学领域里程碑式的作品。
这本书开启了对科学研究活动进行长期、近距离观察的传统。作者深入现场,与研究人员长期浸泡在一起,获取了鲜活的一手资料和经验,这是这本著作成功的关键,也是值得我们认真学习的调查态度。
图2 两位作者:布鲁诺·拉图尔(Bruno Latour)、史蒂夫·伍尔加(Steve Woolgar)
冷静而疏离的文化客位视角对于这场起初看来令人迷茫甚至绝望的观察,作者是这样描述的: “这群人在做什么?他们在说什么?这些隔断与墙壁有什么用?为什么这个半明半暗的房间里,试验台那儿亮着?为什么每个人都在窃窃私语?前厅那些不停嘎吱嘎吱的老鼠是用来做什么的?
” 面对这些问题,作者给出了一连串可能但荒谬的答案: “或许这些小老鼠是拿来吃的!看看这些老鼠的脏器,我们说不定正在见证着神的预言!那些讨论了好几个小时潦草笔记和图表的人是律师吧?人们在黑板前吵得热火朝天,他们是在赌博吗?盘踞在实验室里的兴许是一拨猎人,他们耐心地在光谱仪旁等了几小时,突然像猎犬被特殊气味吸引了一样定住不动。
” 这些小老鼠当然不是拿来吃的! 显而易见,观察者并非实验室里完全的“新人”,对实验室文化并非一窍不通,但也不是完全的“圈内人”,毕竟一旦碰上甲状腺素释放因子、血红蛋白、缓冲溶液、氨基酸分析仪等,就会一头雾水。
观察者介于两者之间,随着研究的深入,会逐渐从一端走向另一端,但是这是一个艰难甚至惹人厌烦的过程 最初的观察是从完全陌生的镜头开始的: 试验台前,两位年轻漂亮的女士在注射和提取了液体之后,娴熟地杀死了这些小老鼠,并丢掉各种物品,包括乙醚、棉花、吸管、注射器和试管等。
一位技术员还要用研磨机研磨小白鼠的大脑,然后将大脑萃取物放入被称为“铭文装置”的各种分析仪,这些精密而昂贵的分析仪器吐出一张张数字串 另一名技术人员使用计算机,将这些数字串制作成图表和曲线办公室的博士们对着这些优雅的曲线争论不已,最终这些材料将转化为论文草稿,由秘书打印出来进行校对和投稿。
“整个实验室就是一个论文写作蜂巢”,观察者得出结论 当然,随着研究的深入和对学科知识的熟悉,研究者的观察和解读逐渐滑向另一端然而,为了保持“文化客位”的视角,自始至终,作者都以一种冷静的疏离自然,站在外来者的角度观察科学家的工作,以社会学者的逻辑对研究对象的行为作出解读,从而更加客观地地描绘科学家群体的社会学图景。
“文化客位”观察视角的另一个优势是,可以一般化基于特定学科观察到的科学知识建构规律,并能以友好的交流界面推向社会科学和普通读者。
图3 本书最新英文与中文版本图3 陵园中的虞美人花
科学实验室:论文生产工厂这种“文化客位”观察视角,实际上保持了作为社会学者在思想上的独立地位,基于观察提炼出的一系列概念和观点,可以与经典理论如库恩的科学范式理论、默顿的科学规范理论、哈格斯特龙和布尔迪厄的科学交换理论等进行充分对话,从而批判性地构建新的概念框架。
例如,作者将实验室视为一个经济学中的投入-产出、成本-收益过程一边是小白鼠、化学品、能源、科学文献、邮件、电话、研究人员、博士生等多种要素的输入,另一边是论文产出实验室的结构布局如下图所示 实验室被分为A和B两个区域,分别是办公室和实验台。
B区由两个不同的侧翼组成,生理学和化学A区和B区有特殊的联系实验室是一个特殊工厂,资料是材料,生产的文章和报告是产品办公室是生产单位的中枢 从老鼠身上采集标本到公布曲线,需要大量精密的仪器这些仪器有两种作用:一种是将物质从一种状态变成另一种状态,另一种是将材料变成创作,生成的是一张画一条曲线或一个表格的纸,最终被办公室直接用于生成论文的元素。
“包含数据的论文一经写就,论文主要成果被物化为新的铭文装置,人们便轻易忘却构件论文的物质要素试验台被抛诸脑后,实验室也淡出思索,‘想法’‘理论’‘理由’取而代之……物质布局既孕育现象,又必须被轻易遗忘。
” 当然,论文并非终点激励科学家的不仅是激动人心的科研发现,以及由此带来的个人的心理满足,还有外在的职业发展、晋升、荣誉、奖励、货币以及新的资助机会从设备到数据、论据、论文、解释、奖励、货币再到设备,这样一个科研活动与激励系统的循环就建立起来了。
科学家们自己的日常话语中,也包含了大量的经济学隐喻例如,一位年轻的科学家这样讲: “这台设备每年可以给我带来10篇论文” 另一位要离开科研转向教学的科学家这样讲: “想想我在科学上的投资,它带来的回报真让人不满……我可以预料到,以后也会是这样……我真的在很努力地工作,但没有获得我以为的积极反馈,现在这些配不上我的努力……
” 虽然经济模型无法充分解释科研行为,但可以肯定的是,仅仅诉诸科研的社会规范,也是无法解释科研行为的,这也说明了科学家有自己一套专属的复杂行为模式。
图4 实验室布局的平面图
科学事实是被社会构建出来的吗?该书的核心观点是,科学事实不是客观存在的,而是通过实验室生活中的社会互动和实践活动来建构的这个理论框架有助于我们更好地理解科学研究的复杂性和多样性,打破了对科学的简化和理想化的观念。
然而,这个观点挑战了传统的科学哲学观念作者对科学研究过程的解构,最终冒犯了科学家群体物理学家阿兰·索卡尔等人对此提出质疑他们提议:作者可以从21楼公寓的窗户跳下来,试试万有引力定律到底是客观存在还是实验室建构出来的。
。 拉图尔本人在若干年后对此也有所反思,并担心自己的理论会被利益集团“滥用”以攻击科学的公共政策。
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