2016年8月29日 星期一

為什麼只做過一次實驗的科學研究,我們不該全然相信?

Photo credit by Dino Reichmuth CC0

隨著教育水準的提高,越來越多民眾開始對於科學文章已經能夠用更謹慎不輕易相信的態度來檢視,同時也能對於毫無根據的說法提出質疑加以反駁,甚至上網搜尋更多的資料加以求證。

然而,實際在驗證這些資訊的過程中,往往又會碰到另一個難題,以手機會不會致癌為例,在蒐集資料的時候,我們會找到證據指出「低頭族注意!美證實手機電磁波會致癌」,在詳細閱讀發現是可靠的資訊來源和實驗研究後,正當我們打算以此為結論,和其他人說明手機對於癌症的影響時,卻又突然找到另一篇同樣打著科學研究的結果聲明「最新研究:使用手機不會致癌」。

這種矛盾的情況經常發生,同樣都是科學研究卻有截然不同的結果,往往讓一般民眾無所適從,更讓想要找出客觀證據的鍵盤柯南們更不知道該相信誰。這到底是怎麼一回事呢?是科學家、媒體的問題?還是科學本質上的問題?我們又該如何看待各式各樣的科學新聞?該不該相信這些研究結果?

在這裡,我們不打算探討科學方法當中該研究是否具可證偽性、是否具備良好的操作型定義、是否考慮了相關不等同於因果關係等問題。我們先假設,這些媒體所報導的研究結果在研究方法上已經通過同儕的檢驗,也發表於相應聲望良好的期刊,沒有任何實驗和研究方法上的問題。然而,即使是完美實驗設計下所發現的研究結果,你也不應該完全相信它?因為它們大部分都只是單一的研究結果。

科學研究的重點——能否重複驗證


這裡我們要回到科學研究中很重要的一點——是否可被重複驗證。可被重複驗證指的是,其他科學家透過同樣的研究方法、實驗方式,將可以得到一樣的研究結果。一個實驗的研究結果即使對人類社會具有極大的意義或貢獻,一旦沒有辦法被其他人所重複驗證的話,也沒有辦法在科學界立足,因為這樣的結果很可能反映的只是意外或巧合所產生的結果。

舉個例子來說,你的鄰居今天運動完後在投幣機投飲料,這時候他靈機一動,冒出了一個想法「會不會重複點飲料的按扭,機器就會感應到很多次,進而掉出很多罐飲料來」,於是他就在投幣後,重複按了很多次點選飲料的按鈕,沒想到結果居然如他所料,一次掉了10瓶飲料出來。欣喜若狂的他跑回家跟親朋好友分享這個消息,告訴大家說:「我有一個驚人的發現,只要在投飲料的時候一直按該飲料的按鈕,就會掉出很多罐飲料來。」大家聽到之後,都非常興奮,於是又去告訴更多的人,就這樣這個消息很快的傳遍了整個社區。但很快的,越來越多人實際去投幣機嘗試後,發現這樣的作法根本沒效,那次之所以掉出很多飲料來,只是剛好機器故障的巧合罷了。

看出這其中的問題了嗎?單一科學研究結果的發現有些時候就有可能是巧合,就像鄰居的發現一樣,不代表就是真實或最後的結論。

發達通訊技術擾亂了知識傳播


在過去通訊設備和資訊傳播仍不像當今這麼發達的時代,科學家們當然一樣也會有些重大發現,只是這些發現不會這麼快的進入到民眾的資訊圈中,當有科學家提出某些研究結果後,對這樣結果有質疑的其他科學家們,便會去進行相同的實驗,看看能不能驗證出相同的實驗結果。在眾多科學家共同努力的情況下,我們慢慢可以得出某些理論是不是更靠近事實。這樣一個又一個的研究累積,是導引科學進步很大的動力。

也就是說,過去科學是先有實驗結果,並且在科學界裡經過了重覆驗證、檢驗的過程,累積了一段時間,成為比較可靠的知識後,才會傳播到人群上來。科學不是一篇研究結果就可以成為定理,提出一個結果之後會被其他的科學家質疑,甚至提出了相反的研究結果,經過長時間的驗證無誤後,才會變成一個可被接受的理論。

然而,在資訊傳播快速、媒體發達的今天,只要有一個新的研究結果產生,就會立刻傳入民眾的生活圈中,科學知識常常尚未經過重覆驗證和檢驗的階段就直接進入了人群知識當中,這些研究結果雖然是以科學方法進行,卻仍不一定是最終的結論。

這些以科學方法所得到的結果,實際上在科學界常常仍結論未定,但卻因為它常是驚人的、有趣的、令人振奮的,進而在媒體或書籍中被大量的刊登引用,這些單一研究結果在重覆的曝光之下,常常被當成了正確無誤的知識。後來即使科學家們發現這樣的結果並沒辦法得到重複驗證,媒體或許早已對這個議題沒有那麼大的興趣,而錯誤的結果也就這樣被人們所相信著。這樣的情形最常出現在和人有關的醫學或心理學的研究上,但實際上,和人有關的研究卻往往又是最難找到定論的。

單一研究結果的不可信之處


我們都知道在各式各樣的廣告中,最有影響力的往往是某某人的使用經驗分享。這種故事型的、使用者案例的模式往往是最有說服力的論點。想想,賣減重藥的藥商如果跟你說,這個藥吃了之後,35%的人會瘦1公斤、25%的人瘦2公斤、20%的人沒有效果、15%的人變重了1公斤,相信你一定不會想要買這樣的藥。但藥商如果告訴你說,隔壁鄰居李小姐也有來買這顆藥,你看她吃了之後不到幾個月身材變得更苗條,小腹都不見了,你一聽到這裡,回想到鄰居李小姐的身材確實變瘦了,立馬就掏出荷包來希望能夠和她一樣減重成功。

就是因為單一研究結果在論述上非常具有吸引力和說服力,再加上科學方法的加持,很多人都認為透過科學方法得到的研究結果一定可信,所以很多的新聞或書籍也都喜歡引用這樣單一的研究結果當作具體的論點來吸引大家的注意。這麼做其實並沒有不對,站在作者的角度看,他為了讓大家接受他的論述,進而使用這樣的寫作方式;但身為讀者的我們,應該更審慎的看待這些引用的資料,即使打著「某某科學研究結果發現⋯⋯」或者「某某科學家找了28個男性、22個女性,將他們分配到實驗組和控制組,發現到⋯⋯」這樣的論述仍不一定是正確可信的結論。

除了上述所提,我們對於單一研究結果不可全然相信外,大家可能都看過綜藝節目中類似的傳話遊戲,第一個人聽完題目之後往後傳,最後一個人只要把他所聽到的答案念出來就可以,在傳遞的過程則會穿插外國藝人,或者戴上播放大音量的耳機來增加遊戲的困難度。我們可以看到訊息在傳遞的過程中,是怎麼將原本的訊息一次又一次的轉化、扭曲,最終變成了四不像的結果,答題者最後則往往透過所獲得的有限資訊和自己的腦補將答案拼湊出來。

你分享的科學新聞正確嗎?


科學新聞的傳遞常常也像綜藝節目般,除了訊息本身在轉傳時就可能發生錯誤外,在加上語言的差異性、新聞的時效性,有些時候記者可能只讀了原始文章的標題、摘要就撰寫出一篇新聞稿來,或者是透過外國媒體的報導,將所取得的第三手資訊轉發,就在這樣訊息傳遞的過程當中,錯誤解讀原始資訊的情形相當常見。除此之外,許多科學新聞報導為了吸引民眾目光常會將標題撰寫的相當聳動、引起焦慮、有趣、或者充滿希望的感覺,藉此更提高該文章點擊率和社群分享數。這些也都是我們在閱讀這些科學新聞時,需要特別留意的部分。

在這裡,我們並非指稱科學知識或科學方法不可信,事實上,它仍然算是我們逼近真理的最好方法;然而,有問題的是,認為透過科學方法所產生的單一研究結果都是正確無誤的知識,而忽略了科學很重要的累積、重覆再驗證的過程。

科學新聞之所以能夠在社會媒體上快速傳播,常常因為這些新聞能夠引發人們的情緒,這些科學新聞經常是有趣的、驚人的、帶給人希望的、讓人絕望的。因此,在面對這些科學新知,我們除了應該先用原有的知識來判斷這個新聞的可信度外,更重要的是,如果是單一研究結果,我們更應該對於這樣的結果保持保留的態度,不要輕易地掉入了非黑即白,不是正面就是反面的二分思考模式當中,多用機率的角度看待各式各樣的研究結果或結論。我們可以把這樣的結果當成一個假設,繼續追蹤類似的消息,同時留待更多科學家協助我們對該結論進行重複檢驗。



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