生理人生
一位生理學家的讀書、思想及翻譯筆記
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「多談些問題,少談些主義」

2009-03-17 00:04迴響:15點閱:4826

 

        聯副近日刊登了兩篇黃光國教授的回應文章;其一是針對孫維新教授〈牛頓發現了萬有引力?〉(1/2)所寫的〈發明或發現請先問問牛頓〉1/19,另一則是針對本專欄〈你懂多少科學?〉1/19所寫的〈科學素養或科學哲學〉(2/11。兩文的主題則一:國內科學界只重實證主義,忽視科學哲學,以至於研究成果雖多,但流於「跟隨附從」,少了創新突破。

 

        無獨有偶,最近美國《科學家》(The Scientist)雜誌也在談哲學與科學的關係。起因是有篇英國報告指出,接受科學教師培訓的英國大學畢業生裡,有很高的比例不曉得事實、定律、假說或理論的定義。因此,該雜誌主編說:「如果大學的科學系所只會製造通曉技術,但不了解科學基礎的心智懶蟲,那麼學程改造將刻不容緩,因為那些人根本算不得真正的科學家。」這幾句話,說得比黃教授還重。

 

        其實,《科學家》主編擔心的是大學生,而非有心吃研究這行飯的研究生;因為他認為研究生從閱讀原始論文、進行書報討論、寫作期中報告以及學習做研究的過程,「應該會接觸到科學哲學的某些面向」。的確,像爬梳文獻、批判思考、提出假說、進行驗證、歸納演繹以及做出結論等,都是研究生接受的訓練,也是稱職科學家的日常工作,無論中外皆然。

 

        學科學的人應該多點人文薰陶的說法,並不新鮮,那也是大學通識教育的一部分,不會有人反對。問題是少了科學哲學,國內的科學發展是否就如黃教授所宣稱的「顯得空洞盲目」,就見仁見智了。黃教授以為國內學術界發表的論文數量高於質量(以引用率做指標),是不重視科學哲學所致,只怕未能服人,因為可能的解釋還有很多。

 

        再者,黃教授以為科學家都是實證主義者,「只有人類感官經驗到的事實才是唯一的實在」,我想那是太過狹隘的定義,現代科學家裡不會有多少人還那麼想。生物學家更是曉得人類感官的侷限與不可依賴,因此得仰賴儀器及客觀收集數據的方法輔助。再來,適度的演繹也是可以接受的,不是非得歸納不可。

 

        以孫教授文中提的問題為例:「在杳無人煙的深山裡,一棵大樹倒下,會不會發出聲音來?」孫教授認為這不是科學問題,因為無人在場進行驗證,故無法確定。我以為這樣的說法不符合科學可以預測的精神,且落了黃教授實證主義的口實。我們當然可以斷定樹倒下時,會引起地面及空氣的振動,這是物理定律,不需要每次證明。問題是:空氣產生振波雖是客觀的事實,但現場如果沒有人聽到,也就沒有主觀的聲音可言;故此,該問題的答案是否定的。這確實不是什麼科學問題,而是誘人犯錯的偏題(trick question)。

 

        從事科研工作者,是該知道些本行的歷史,並不時自問:為什麼要做某些實驗,以免落入窠臼。還有,偶而探頭聽聽不一樣的聲音,也是有用的。不過,科學史與科學哲學不可能取代科學知識的追求,卻是不變的事實。

 

原載 2009/03/16 聯副「生之理」專欄

 

 

孫維新教授〈牛頓發現了萬有引力?〉一文,可上下列網站一閱:

http://criticismandprogress.blogspot.com/2009/01/blog-post_7087.html

 

黃光國教授前後兩篇文章,可上:

http://lang.cou.org.tw/

 

《科學家》(The Scientist)雜誌網址如下:

http://www.the-scientist.com/

文中引用的社論如下: 

http://www.the-scientist.com/2008/10/1/15/1/

 

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引用:http://blog.chinatimes.com/jenntser/archive/2009/03/17/385584.html
2009-03-17 00:04作者:潘震澤分類:閱讀筆記迴響:15點閱:4826

迴響與引用列表

回應: 「多談些問題,少談些主義」

皮卡丘,

謝謝。也祝你及大家新年好。

The Secret Life of Chaos 我看了片頭,很吸引人,看完後有心得再報告一二。

2010-02-13 22:27 潘震澤

回應: 「多談些問題,少談些主義」

咦?似乎第一個留言沒成功。再試一次...

──────────

潘老師:

先跟您拜個早年。

想跟您介紹一部科學影片:BBC - The Secret Life of Chaos

http://www.youtube.com/user/thesecretlifeofchaos

片長約六十分鐘。前兩段介紹的 Alan Turing's Work 以及 Belousov Reaction,我是第一次聽到 (非我專業)。片中的教授認為這可以補強達爾文的理論。您的看法?

第三段的 Self-Similarity 則是十幾年前我涉獵過的題目之一,也是我經常把「簡單」vs.「複雜」掛在嘴巴上的原因 (如本篇第一則留言)。我一直覺得 Self-Similarity 是二十世紀最重要的科學發現之一,只是還沒有被普羅大眾理解。前一陣子的暢銷書「長尾理論」與「黑天鵝效應」,其實並不是什麼新鮮事,背後的理論都是源自 Self-Similarity。

2010-02-13 11:51 皮卡丘

回應: 「多談些問題,少談些主義」

潘老師:

抱歉,前一個連結有點 playback 的問題。用下面這個比較好:

http://www.youtube.com/watch?v=TBC4GZynbZs&feature=PlayList&p=714BB8AB56B90EA4&index=0&playnext=1

2010-02-13 05:00 皮卡丘

回應: 「多談些問題,少談些主義」

潘老師:

常常舉重,手會變粗;
常常跑步,腳會變粗;
常常動動腦,不知能不能變聰明一點?

所以我沒事才來這裡動動腦一下 (呵呵)

2009-03-20 07:50 皮卡丘

回應: 「多談些問題,少談些主義」

皮卡丘,

我和唸此間高三的兒子經常為了一些「小事」爭論不休,而被護子心切的內人責怪,說我老欺小,不認輸。我認為不全是如此,而是一種訓練。我覺得網上的理性辯論,也有助於釐清問題,減少偏見。

我也曉得各種意外之事,時機湊巧,都可能發生。但「無人森林有樹倒下」的問題,一開始就是強調森林無人、但我們又曉得森林裡發生了什麼事的弔詭。這在沒有感應記錄器的年代,是難以想像的,故此屬於trick question。但樹倒下時,不引起振動的可能性,實在太低了 (樹周圍局部完全真空?),故此我說,這個題目不應該那樣解釋,如此而已。

2009-03-19 21:59 潘震澤

回應: 「多談些問題,少談些主義」

潘老師:

我來幫孫維新老師講兩句話... :) :)

他想講的重點我大概可以理解。不過,「有人或無人在場」這點我也覺得那不重要,讓問題變得無聊。

孫老師這句話我是同意的:「即使以前倒下的一千棵樹都曾經發出巨響,但這不能保證第一千零一棵樹會產生同樣的現象。」

的確有可能第一千零一棵樹倒下的那一刻,因為某些預期之外的因素 (緯度太高+火山爆發+...),產生週邊小範圍短暫近似真空的現象,因此樹倒的無聲無息。

這種意外的驚奇 (caught by surprise) ── 出乎意料在人類的經驗法則或已知的科學規律之外,倒是時有所聞。

很久以前,有回 Memorial Day 收假,我從優勝美地往舊金山灣區方向開。中間很長一段路是荒山野地,換句話說,路況單純,幾乎沒有 in-and-out traffic,一路上也沒有聽聞有車禍。理論上,會覺得車子一部接一部,應該快快慢慢地,快一點的話 40 mph,慢一點的話 20 mph。

實則不然。快起來的時候連續暢馳個 20 分鐘,但是忽然間慢下來又在原地呆坐 20 分鐘。如果以快速算波峰,停下來算波谷的話,每一輛車起步與煞車的非線性速度變化,總和起來之後,卻意外形成一個波長非常非常大的波動。

同樣的,有回感恩節收假,我沿著五號州際公路 (中間一大段路也是路況單純) 從洛杉磯回舊金山灣區,也是經歷這種「大波長」車流的現象。

後來有機會接觸一些非線性相關的研究,才瞭解在適當的條件之下,非線性的系統是有可能產生意想不到的不規律無預期的劇烈變動 (infinite variance, 以 random process 的角度來說)。

實例之一是航行在風平浪靜的海洋,忽然冒出一個滔天巨浪 (Rogue Wave, 詳見http://en.wikipedia.org/wiki/Rogue_wave)。

實例之二是經濟活動 (工廠訂單) 在短短一兩個月中忽然掉了 50%,造成經濟活動劇烈變動的不連續,跌破大老闆與經濟學者的眼鏡。

因為在某些複雜度高的非線性系統中,稀有事件 (rare events) 發生的機率並不是呈等比 (exponentially) 下降,而是成 1/x 的速率緩步下降,因此在機率分佈圖上看起來留下來一條長長的尾巴,所以又稱為「長尾現象」。(一個前幾年蠻熱門的話題。)

以白話具體來說,就是生活中遇到意料之外稀有事件的可能性遠比一般人想像來得高。(Life is more volatile than we thought.)

常看到有人把這些當成神秘的謎團 (mystery) 或神蹟 (miracle),恐怕是錯誤的判斷。

可惜的是,科學分析在面對非線性系統時常常踢到了鐵板,束手無策。我想在非線性系統的分析研究有大幅進展前,"caught by surprise" 這現象應該沒什麼值得大驚小怪的,呵~

該去做點其他正事了... :)
__________

更正一下:我覺得先前用 reflexivity 來形容太陽地球之間的依存關係不太妥當。這個詞應該比較適用在兩個「活的」物件上。

2009-03-19 08:58 皮卡丘

回應: 「多談些問題,少談些主義」

無言,

你說的一點不錯,如今監視器、監聽器,以及各式各樣的感應器太普遍了,人不需要在現場,就可以知道發生了什麼事。比起來,我的太空人說法還嫌太麻煩了。

由此亦可見,以往有關自然的哲學問題,在科學的進步下,許多已經不是什麼問題了。

2009-03-19 04:17 潘震澤

回應: 「多談些問題,少談些主義」

皮卡丘,

謝謝你費心詳細說明,相當清楚。之前說「玄」,是不曉得你針對的是孫老師的文章,故此有些摸不著頭緒之感罷了。

我向來不喜歡掉弄名詞而不說明清楚。科學各學門裡「夾槓」(jargon)是多,但至少定義清楚,同行間不會誤解,不像社會科學,常人云亦云,卻不見得有相同的認知。所以我會借用胡適的話當文章標題。

你提到的reflexivity,人體生理當中也很常見。從三、四十年前起,生理學界就流行畫流程圖 (生化反應裡更常見,當初是模擬電子線路圖),一堆方格加「前饋」、「回饋」線條,畫滿了一片牆,好不熱鬧。

如你所言,系統簡單,流程圖也好辦,只可惜越來越多參與因子加進去之後,如果不曉得各個因子在不同時候的比重,這種圖也就成了一團糟,什麼也解釋不了。我剛出道獨立研究時,就有老手告誡,別隨便就幾個實驗結果畫出什麼流程示意圖,那注定是會給人攻得體無完膚的。

我不反對科學哲學,我也覺得許多研究者眼界太窄,應該跳出圈外看看想想;但我不覺得沒讀通科學以及沒做過研究的人,只研究科學哲學會成什麼氣候。許多藝評家也是如此。

你提到「簡單」,我也喜歡簡單;我更認為成熟的學問道理講起來都不難,只有還沒搞清楚的學問,才疊床架屋,讓人一頭栽進去搞不清東南西北。當然,愛因斯坦的告誡還是要記在心上。

至於「無人森林有大樹倒下」的問題,我想不是用來支持 non-stationarity 的例子,基本的物理定律一般是不需要每次證明的,所以我不同意孫老師的解釋。

2009-03-19 04:14 潘震澤

回應: 「多談些問題,少談些主義」

「色聲香需有人的感官配合,才得以顯現」

這種說法,大概是儀器未發明之前,或儀器不夠精密時,才能成立.再不然,就是人類以自我為中心所發之主張.

以前指導教授曾說過:「見到有色光的波長,就應該知道是什麼顏色.」今儀器測到某光之波長為 400 nm,我雖未親眼見到該光,卻可由數據得知光是紫色.這是藉儀器的「感官」而非人的感官所得到的結果.若有人堅持這結果不算的話,不知我們要儀器何用?

大樹倒下是否發出聲音?沒人在場就無法知道嗎?放一部儀器去測一下如何?如潘教授所言,辯這種問題真的很無聊.

2009-03-19 00:24 無言

回應: 「多談些問題,少談些主義」

潘老師:

剛剛吃飽太閒,又來您這裡打轉...

想到一點補充說明的是:我最早的留言讀來有點「玄」,是因為太陽地球的例子嗎?拿這當例子並不是天外飛來一筆,是因為孫維新老師的文章裡拿「地球換柳丁來繞太陽」...... 在此雞蛋裡挑骨頭一下 :),如果星際之間靠錯綜複雜的萬有引力形成目前的動態平衡的話,把地球換成柳丁,難道不會因此牽一髮而動全身?那麼柳丁繞太陽一圈,還會一樣是三百六十五天嗎?(抱歉!大一普物已經離我很遠了... :P)

其實我昨天沒仔細看黃光國老師的文章 :P,因為太多的「主義」我一向興趣缺缺。不過,今天細讀之後,發現中間一段提到波柏的質疑也正巧是我先前提到的疑問 (如果沒會錯意的話):

"波柏認為:科學理論是科學家為了解答特定問題,而建構(發明)出來的。他的名言是:科學家「並不是從自然界中引出規律,而是以不同程度的成功,把理智自由發明的規律強加到自然界」。"
- 「發明或發現 請先問問牛頓」by【聯合報╱黃光國(台灣大學心理學系教授)】 2009.01.19 03:14 am

而我先前的疑問寫在此:
http://blog.chinatimes.com/jenntser/archive/2009/02/12/375570.html#377370
(最後一段:撇開「理論物理」不談......)

呵~開始覺得「科學哲學」這些主張有點意思了... :)

雖然,我持續懷疑「科學到底科不科學?」恐怕是一個永遠解不開的謎!

2009-03-18 17:14 皮卡丘

回應: 「多談些問題,少談些主義」

潘老師:

呵,我儘可能解釋... 有沒有錯誤,還是愈說愈玄,那就抱歉了...

還有,我離開學術圈久了,許多用詞並不專業,希望您能看得懂意思。

套用演繹法我想是根源於因果關係,認為凡事有因有果,所以大千世界是一大群連鎖效應 (Chain Effects) 的呈現。

演繹法好不好用,我想範圍 (scope) 很重要。小範圍兩個物件 (object) 一對一的情況,因果關係清楚。範圍大了,物件多了,就可能出現多對一、一對多、多對多、甚至出現迴圈的情況。也就是說,出現多因一果、一因多果、變成多因多果、或是因變成果,果又反饋成因 (迴圈)。

最後的迴圈就是我提到的 reflexivity。就好比兩性關係,先生對太太好,如果太太老是讓先生熱臉貼冷屁股的話,再多的熱情也有熄火的一天,呵~

Reflexivity 在經濟上處處可見,因為經濟活動的基本單位是交易 (transaction),任何現象有 one party,一定有 counter-party。因此 reflexivity 這個現象可以說是「命運共同體」,或是說「互為因果」。這類的現象,定性分析因果容易,定量分析很難,if not impossible.

在大範圍複雜度高的環境下,演繹法不是不對,而是不太好用,容易誤判。我想這是孫老師為什麼說「科學只能歸納,不能演繹」。不過,這個看法我覺得是有疑問的。其實,歸納法也常出錯。看看許多醫學報告濫用誤用「統計數字」就知道。我想,錯誤是出在 ── 人不知怎的很容易遺忘「若A則B」並不能反推「若B則A」。而真正的問題並不在於「歸納還是演繹」,而是問題的複雜度。

所以愛因斯坦苦口婆心勸世人「事情愈簡單愈好」,但是「不要簡化問題」。科學研究出錯的原因之一,就在於簡化了問題,而沒有找到真正的答案。其實「簡單」也因此變成了我的生活哲學,離複雜的人事物遠一點,就 stay out of trouble. So far, so good. :)

另外,孫老師提到的「即使以前倒下的一千棵樹都曾經發出巨響,但這不能保證第一千零一棵樹會產生同樣的現象。」── 這是另一個問題,就是說一種現象,或說本質 (characteristics),會不會隨時間改變?這叫做 stationarity (http://en.wikipedia.org/wiki/Stationarity)。以我的觀察瞭解,non-stationary 的現象在複雜的環境下才會出現 (像股市波動的 statistical characteristics 就是 non-stationary),所以,generally speaking,在簡單的問題上,the past is still a guide of the future。當然,never say never,不過那是研究態度那個層面的問題。

拉拉雜雜地聊... 先醬子

2009-03-18 10:12 皮卡丘

回應: 「多談些問題,少談些主義」

文炫,

我這一代的實驗科學家除了年輕時候碰過點存在主義的課外書,大概都沒修過正式的哲學課程 (最多就是理則學,一堆 if and only if 的)。雖然同行拿的都是哲學博士,大家也只會打哈哈說:「活得越久,才越 philosophical。」當然,那只是說變得更懂些人情世故,體認個人力量的渺小,以及人的宿命等等。說好聽些,是達觀,講難聽點,是實際,都不是什麼更有哲理。

謝謝你提供的說明。我曉得「在無人的森林裡有樹倒下」原本是哲學問題,但如今已落入 trick question 的範疇。許多先前的「哲學」問題,是因為我們對所處的世界了解太少所產生的,還有的一些,可以說無解。像是「森林中無人,怎知有樹倒下?樹倒時,無人在旁,又怎麼會有人聽見」之類的循環問題,實在不是科學家感興趣的。

我之所以會提出該問題來,只是覺得孫維新教授的說法又太「實證主義」了。除非森林裡毫無生物 (樹也是生物),否則樹倒下時,鳥飛獸散,怎能說沒有發出振動?當然問題又回到人的本位主義:誰又看見了?以往要搬出上帝來,如今倒可以說,位於太空站的太空人以高解析望遠鏡看到了,卻聽不到聲音。你說,這是不是有點無聊呢?

2009-03-17 22:56 潘震澤

回應: 「多談些問題,少談些主義」

皮卡丘,

你「簡單」講的道理,似乎玄了些;就拿你舉的例子,太陽地球相互都有影響,但不代表影響力就對等,演繹自然也是有條件的。

你說的 reflexivity 是什麼意思,可否請你多談點?

2009-03-17 22:51 潘震澤

回應: 「多談些問題,少談些主義」

觀於那個「在杳無人煙的深山裡」的故事,伽利略也想過。他指出,離開眼睛、耳朵、鼻子,就無所謂色、聲、香了。這個故事其實牽涉到笛卡兒跟洛克(John Locke)所「發明」的物體的屬性有第一屬性與第二屬性之分。物體的色聲香屬性,屬第二屬性,需有人的感官配合,才得以顯現,故伽利略才會有那樣的結論。(註:伽利略並非從那二人處得到第二屬性的觀念。)

曾經習醫的存在主義哲學家雅士培(Karl Jaspers)對科學的評論是:「科學不是思想的全部」。「科學所指向的是個別的東西,而非存有本身。」關於那個「杳無人煙的深山裡」的故事,我認為那是關於存有的認知,屬哲學問題,非科學所能解決。

那個故事柏克萊(George BerKeley)提過,他的名言「存在即是被感受」。既然「杳無人煙」,即未被感受,所以不存在。但這又與「事實」不符,故他搬出了上帝,說上帝知道,祂感受到了。

王陽明的《傳習錄》裡頭也有同樣故事。王陽明認為「天下無心外之物,」「你未看此樹時,此樹與汝心同歸於寂。」(註:書中說的原是花,非樹。)

2009-03-17 12:04 文炫

回應: 「多談些問題,少談些主義」

潘老師:

「簡單」說一說我個人的理解。

1) 太陽影響地球 ─ 對。地球也影響太陽 ─ 對。所以,太陽地球互相影響 ─ 對。

2) 以局部小範圍來看,問題「簡單」,演繹法 OK。從太陽看有太陽的觀點,從地球看有地球的觀點。

3) 以整體大範圍來看,問題變得「複雜」,要靠歸納法來摸索 clue。太陽地球之間的互動具有 reflexivity。 (這個詞 George Soros 常愛掛在嘴上。 http://www.google.com/search?q=George+Soros+Reflexivity)

4) 所以才有愛因斯坦的名言:"... as simple as possible, but not simpler."

2009-03-17 07:22 皮卡丘

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