[圖文]最經常被人們誤解的科學術語
許多科學術語已經被人們廣泛應用在了日常生活中。不過不幸的是,它們幾乎經常是被誤用的。一些忍不了的科學家站了出來,希望人們可以認識到這些問題,科學、準確地理解這些科學術語。以下是十個最經常被人們誤解的科學術語。
1. 證明(Proof)
物理學家肖恩·卡羅爾(Sean Carroll ):
我認為在所有科學概念裡,最被廣泛誤解的正是「證明」一詞。它本身的科學定義是:在遵從若幹假設的條件下,得出某個結論所使用的邏輯論證——這可比口語中的「有充分證據表明」的意思要「高大上」得多。由於科學家的腦海中對一些詞彙已經有了更嚴謹的理解,因此他們表達的含義和大眾理解的含義實際並不匹配。根據「證明」的定義,科學實際上沒能「證明」任何一件事情!就像當被問到比如:「如何證明我們由其他物種演化而來?」,或者「你能證明人類活動導致了氣候變化嗎?」時,我們(科學家)傾向於支支吾吾,而不是簡單地回答「我能!」科學能夠成功的關鍵要點之一就是,科學從來不真的「證明」什麼,而是創造更多可靠的、綜合的理論來描述已知世界,同時這些理論也需要我們不斷地更新與改進。
PS:試卷答案上「容易證明」四字簡直喪(xi)心(wen)病(le)狂(jian)。
2. 理論(Theory)
達爾文提出的進化論已經獲得了越來越多的證據的支持。圖片來源:worldpress.com
天體物理學家戴夫·古德堡(Dave Goldberg):
當普羅大眾(和一小撮別有用心的人)聽到「理論」這個詞的時候,他們通常會把它和「想法(idea)」或者「推測(supposition)」劃等號。而實際上,理論應該是一套完整的體系,它包含可驗證的想法,並且可以通過現有證據或者科學實驗證偽。那些最優秀的理論(比如狹義相對論、量子力學和進化論)已經經受住了上百年的考驗。試圖證偽這些理論的挑戰者們包括希望證明自己比愛因斯坦聰明的人,以及不喜歡那些抽像理論顛覆自己世界觀的人。當然他們都無一例外的失敗了。理論應該是可改進的(malleable),但不是無限的:一個理論可能在後來被證明在某些細節方面是「不完整的」甚至是「錯誤的」,不過這幢理論「大廈」的「根基」並不會垮塌。進化論自誕生以來已經經過了許多修改,但它的理論核心依然是得到認可的。對「某某某只是一個理論」這句話的誤解在於,這似乎意味著一個真正的科學理論微不足道,而事實則大相逕庭。
3. 量子不確定性(Quantum Uncertainty)與量子怪誕性(Quantum Weirdness)
物理學真是太酷了!不服來戰!圖片來源:iwastesomuchtime.com
古德堡還提出了這兩個比「理論」誤解更深的科學術語。這種誤解通常發生在大眾接觸最新物理學概念時,或者是出於一些精神上的原因:
「這種誤解是量子力學上升到精神層面的自我昇華,甚至包括憎惡等感情的集中體現」。量子力學以它「不確定」的核心思想而出名。觀察者對位置、動量或者能量的測量都會導致不確定的「波函數崩塌」(實際上,我做了一項「你需要多聰明才能導致波函數崩塌」的研究,信不信由你)。但宇宙萬物的「不確定性」並不意味著你就是那個掌控一切的人。值得注意(甚至敲響警鐘)的是,量子不確定性和量子怪誕性的概念已經和靈魂論、人類征服論甚至偽科學聯繫在了一起。
要知道,無論如何,我們自己就是一大群量子粒子(質子、中子、電子),並且也是這個量子宇宙的一部分,這簡直酷斃了。在量子意義上,一切物理學都很酷。【想看酷酷的物理學?請看果殼文章:量子陰影:物質的本質由你決定? 時間之箭源於量子糾纏?】
PS:量子酷,宏原子更酷。
4. 後天學習(Learned)與先天天賦(Innate)
進化生物學家馬琳·祖(Marlene Zuk):
我最喜歡(誤)的誤解就是人們對「學習vs天賦」或者關於其他「後天vs先天」含義的理解。對於前者,我想強調的是,討論一個行為是否是「遺傳的」這個問題本身就有失偏頗——所有的性狀都是基因與環境共同塑造的結果,只有對於性狀之間的「不同之處」(而不是性狀本身)時,我們才會討論這是先天遺傳的還是後天學習的。就像一對同卵雙胞胎,如果他們生長環境不同並且做了不同的事情(比如說不同的語言),那麼這種「不同」是後天學習造成的;但無論說法語也好說義大利語也罷,這種學習過程不可能憑空發生,所以很明顯,他們需要特定的遺傳背景給予他們學習的能力。【請看果殼網文章:科學成功學:幾分天注定,幾分靠打拼?】
PS:學習也是一種天賦。
5. 有機的(Organic)
昆蟲學家格溫·皮爾森(Gwen Pearson)表示, 人們更迷信於一些術語,比如「有機的」、「無化學物質的」和「天然的」:
理論上所有食物都是「有機」的,因為它們都含碳。但我更擔心的是,人們對於食物和工業產品之間的區別所知甚少,並常有誤解。一個東西,它可以是天然的、有機的,但它依然可能是危險的;而另一個東西,它也許是合成的或者人工製造的,但它卻可能是安全的,有時甚至是更有效的,例如胰島素。胰島素是由轉基因細菌生產的,但它正在挽救成千上萬的生命。
6. 天然的(Natural)
大眾對天然這個詞的誤解已經讓合成生物學家特裡·約翰森(Terry Johnson)十分厭倦了:
「天然」這個詞可以用在許多的語境中,表達許多不同的意思,我們幾乎不可能一一地解析。而它最基本的用法是用來區別那些人類創造出來的事物和非人類創造的事物。這想法預設了人類和自然是對立的。與河狸或者蜜蜂相比,我們建造的東西都被稱作「不天然的」或者「不自然的」。
說起「天然的」食物,這個概念就變得更加模糊了。它在不同的國家有不同的定義,美國食品局甚至放棄了定義「天然食物」(而轉投「有機」的懷抱,雖然這個術語的定義同樣很模糊)。在加拿大,如果在我出售玉米之前,既不添加東西,也不減少東西,那麼我可以說我出售的是「天然的」玉米。但是,玉米本身就是人類幾千年來人工選擇的結果,它們還種植在一個一切都帶有人類痕跡的星球上。
PS:給我來二斤純天然砒霜!
7. 基因(Gene)
約翰森更擔心大眾對「基因」的廣泛誤解:
25位科學家花了兩天兩夜,對「基因」一詞做出了仍有爭議的定義:「基因是基因組序列上一個特定的區域,該區域對應一個遺傳單位,並與調節、轉錄和/或其他功能性序列區域相聯。」這意味著基因可以看做是DNA上零散分佈的基本單位。我們可以這麼描述:「基因製造,或者調控制造一些東西。」但這個定義本身就有迴旋的餘地,畢竟不久之前我們還認為DNA上的大部分序列是沒什麼作用的「垃圾」呢。但現在我們發現,這僅僅是因為「垃圾」DNA的作用不那麼容易被觀察到罷了。
一般來說,對「基因」的誤解來源於這個描述:「有XXX的基因」。這裡面就包含了兩個問題:其一,我們都「有血紅蛋白的基因」,但不是所有人都會得鐮狀細胞型貧血;其二,不同的人可能攜帶血紅蛋白的不同等位基因,而這其中有些等位基因和鐮狀型細胞貧血病有關,有些則不會。所以遺傳病指的是患者家族中攜帶的等位基因有潛在問題,而且家族中只有一部分人會患病的疾病。基因不是什麼壞東西——相信我,沒了血紅蛋白人可活不長——儘管特定版本的血紅蛋白基因可能是有問題的。
我最擔心的就是人們將「基因變異」和一些(疾病)直接聯繫在一起。大眾會覺得「就是這個基因導致了心臟病」,而不知道事實是「有這種(變異的)等位基因可能會稍微增加患心臟病的風險,但我們還不知道其中的原理是什麼。這種突變也許會對人有某些額外的好處,但我們還不知道這些好處是啥因為我們壓根兒還沒開始找呢!」
PS:「基因」躺著也中槍。另外,還有人記得它麼:
8. 統計顯著性(Statistically Significant)
數學家約旦·艾倫堡(Jordan Ellenberg):
「統計顯著性」這個詞是科學家最想重新命名的科學術語之一。「顯著」二字突出了重要性,但英國統計學家費捨爾(R.A. Fisher)發明的統計學顯著檢驗並不是用來衡量某種影響(effect)的重要性或者尺寸的,而是幫助我們使用統計學方法來檢驗某種影響是否與零假設區分開,因此把它稱為「統計辨識度」可能會更好。【關於統計學還有什麼誤會?請看:統計學裡「P」的故事:蚊子、皇帝的新衣和不育的風流才子】
9. 適者生存(Survival of the Fittest)
雄性藍孔雀華麗的尾羽可以說完全不利於它的生存,但是雌性就是喜歡,這就是性選擇。圖片來源:publicdomainpictures.net
古生態學家賈坤裡·吉爾(Jacquelyn Gill)表示大眾誤解了進化論的一些基本原理:
就我而言,「適者生存」是最被人所誤解的術語之一。首先,這句話並非達爾文的原話;其次,大眾對「適者」的含義理解得不準確。這種混淆包括「演化是漸進的且有方向的」的這一觀念(甚至認為有機體的某一部分是「有意」設計出來的),或者「所有性狀都必須是最適應環境的」。(性選擇很重要!還有隨機突變也是!)
「適者」並不意味著這種生物就是最強壯的或者最聰明的。這僅僅意味著它是最適應自己生存環境的生物,而它可以是任何一種樣子:「最小的」、「最粘的」、「最毒的」甚至是「缺水條件下堅持時間最長的」。此外,生物的演化也不全是為了適應環境,漫長的演化之路上,隨機突變或者更吸引異性的特質也同樣發揮了重要作用。
雄性藍孔雀華麗的尾羽可以說完全不利於它的生存,但是雌性就是喜歡,這就是性選擇。
PS:沒割闌尾,感覺自己萌!萌!噠!
10. 地質時間尺度(Geologic Timescales)
吉爾同樣表示,大眾對地球的時間尺度同樣知之甚少:
我經常碰到的問題是,大眾缺乏對地質時間尺度的理解。在大眾的腦海中,「史前」的一切都被壓縮了,比如有人覺得兩萬年前地球上生存著與現在完全不同的生物(錯!),或者恐龍就生活在那個時代(大錯特錯!)。市面上常把塑膠恐龍模型和穴居人、猛犸像一起售賣,這對理解地質時間尺度可沒什麼幫助。【地質時間的尺度有多大?大到穿越5億年又如何!】