Posted by 青方 on 七月 4th, 2008 in 科学问题
6月份系里Retreat，请到癌症研究中心的主任Craig B. Thompson讲癌症的代谢，这位的演讲能力是超乎寻常的，其中他开玩笑式的一句话让我品味了很久，他说，科学家从来不相信真理，只相信数据。
这句话之所以耐人寻味，从自然科学的角度看，实在是道出了真理的真正含义。以前说谁谁为坚持真理而献出了生命，当时不理解什么是真理，后来在中国历史上非常著名的关于真理的大讨论中，得出的结论是“实践是检验真理的唯一标准”这个真理。就是说真理来自实践，更需要实践的检验与修正，按照Thompson的话就是真理背后是需要数据的支持的，没有了数据，真理就是一句空话。
现在很少有人再抽象的谈论真理了，在科学史上，为真理牺牲生命的人，例如布鲁诺，他坚持的是数据的真实和在真实数据之上得到的结论，这个是一个科学家的尊严所在，为维护科学的尊严和对数据的信念，牺牲自己的生命也是值得的。这个也许就是坚持真理的真正含义所在，这个真理已经转化成了一种对科学的坚持，对数据的坚持，进而成了一种信念。
这么看造假和更改数据就是对数据，这个科学的灵魂的亵渎，而在没有数据支持下是得不到“真理”的。走下神坛的真理，就变成了科学实践过程中积累的数据，数据描述的只是一个自然的真实，这个时候真理就回归到了“真实”这个最朴素的核心上了。
记者的吹捧和媒体的报道代替不了数据，即使不断重复的声音使得人们形成一种“公共认识”，这个“公共认识”可能是商机无限的，但当涉及到科学的时候，依然，没有数据的支持，这个“公共认识”再强大，媒体即使用金喇叭吹，也只是试图把乌鸦说成凤凰，自来水说成口服液，地瓜说成抗糖薯。
什么时候，人们都能象Thompson所说的话一样，首先相信数据，然后再看你到底说了什么，对不对，科学就真正普及到人们的心里了，而那些没有数据还乱吹的人，或是替他乱吹的人，也就没有什么活动的空间了。
Show me the data!
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Posted by 青方 on 五月 31st, 2008 in 科学问题
坚持博客下去不是件容易的事情，如果总是脱离生活，自己的生活，博客的生命就不会长久。
意识到这一点，我的这个博客以后可能会有些改变，更“自我”一些，并非是公布隐私，是公布思想，想法，一些科学经历。
这是最近发表在JBC上的一篇长文（12页）的摘要，这项工作用了大约3年的时间。一开始，老板有很多SUR1基因敲除的老鼠，养动物花费太高，决定快速减少老鼠账单的数，于是开始了这个我相信目前世界上只有我才（能？）完成的实验，每天从20只老鼠的胰腺里分离胰岛，培养，然后做一次要5000个胰岛的实验。
一开始的结果，谁也看不懂，于是实验就停了下来，后来我准备参加一个会议，要准备一个摘要，把实验结果翻出来，重新思考了SUR1基因敲除老鼠胰岛，GABA水平非常低的问题。于是我们决定用13C葡萄糖作为示踪物，看13C在胰岛里的流通情况。实验依旧很复杂，需要体力和精力的双重准备。结果，就是摘要里说明的情况。
算下来，这个实验共用胰岛大约6万个（8年时间，我大约分离了至少50万个老鼠胰岛了）。
Elimination of KATP channels in mouse islets results in elevated [U-13C]glucose metabolism, glutaminolysis and pyruvate cycling but decreased a GABA shunt.
Pancreatic beta-cells are hyper-responsive to amino acids but have decreased glucose sensitivity following deletion of the sulfonylurea receptor 1 (SUR1) both in man and mouse. It was hypothesized that these defects are the consequence of [...]
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Posted by 青方 on 五月 30th, 2008 in 科学问题
这些天从实验室的杂物里翻出来几只水银温度计，按照前些时候的规定，考虑到环保因素，水银温度计在美国已经不再使用了，于是换回几只酒精的温度计。
偶然的机会看到女儿的书里介绍温度计的历史，在这里总结一下。
古希腊人早就知道空气在受热的时候会膨胀，在大约2000年前，亚历山大的英雄（Hero of Alexandria），这其实是一希腊人，生活在埃及的亚历山大，名字叫“Hero”，他发明了一个类似蒸汽机的东西，用的就是热气膨胀的原理，但这个还不是温度计。直到1592年，伽利略发明了一个类似温度计的东西，这个也可以测定气压，1612年，伽利略的朋友Santorio Santorio （1561-1636），并不是我把名字打重了，他的名字和姓氏就是一样的，他把伽利略的温度计改造了一下，在一个封闭的系统里，随着温度的变化，空气收缩膨胀，彩色的液体高度也随着变化，他用这个测定人体的温度变化，算是世界上第一个体温表。
直到1713年，Daniel Fahrenheit（1686-1736）在温度计上放上了刻度，首先把冰融化的温度和健康人体的温度两个刻度标上，但他很快意识到，冰融化的温度是不变的，但水结冰的温度则是变化的，他把冰，水和盐混在一起，这个温度作为0度，而冰融化的温度是32度，人体的温度是96度。1835年，人们发现人体的正常温度是98.6度（就是摄氏37度）。Fahrenheit有的时候用酒精作为表示温度的液体，但后来他选择了水银，以后这个温度计的上限订到了水沸腾的点，212度。这个就是英国美国使用的华氏度。
1742年，瑞典的天文学家Anders Celsius（1701-1744）把水结冰的点定位100度，水沸腾的点定位0度，之后Carolus Linnaeus（1707-1778）把这个顺序倒了过来，就是现在世界上使用最广泛的摄氏度。
从摄氏度的国家来到使用华氏度的国家非常不习惯，要经常把华氏度转换成摄氏度，才能明白天气预报是什么意思，很多年后才习惯华氏度，具体转换是F=(CX9/5)-32，C=(F-32)X5/9，心算还是比较困难的。
1848年Kelvin引入一个绝对0度的概念，就是摄氏零下273.5度，然后摄氏0度就是273.15K, 100摄氏度就是373.15K。
中国科技史里，不知道是否有人尝试着测定温度呢？
世界上记录最热的温度是在利比亚，时间是1922年9月13日，温度是摄氏58度，之后1953年在墨西哥记录到60度。美国记录的最高温度是在加州的死亡谷，1913年7月10日，温度是56.7度，曾经有人描述过在这个温度下的感受，人可以感受到死亡的威胁，鸟热的从天上掉下来。
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Posted by 青方 on 五月 25th, 2008 in 科学问题
近些年来“科学”一词被非常广泛的使用起来，很多事情都冠以“科学”，看着不顺眼的就扣上伪科学的帽子。从科学一词的使用情况看，科学大约等于真理或正确，伪科学自然就是荒谬和不正确，科学本身的含义反而变得模糊起来。
从网上搜索，你能发现无数关于“什么是科学”的文字，抛开这些，我说说我个人对科学粗浅的理解。
首先科学并不是真理，也不一定正确。科学是发现和探索真理的过程，很多时候这个过程是充满错误的。例如人们想知道地球的年龄，圣经告诉人们，从上帝创世纪开始算起，地球的年龄到现在大约是8000年左右，牛顿认为地球是从太阳上掉下来的大铁球，需要大约5万年才能冷却到现在的温度，具体用实验验证这个说法的是生活在18世纪的法国人Buffon，他观测不同尺寸烧红的铁球的冷却速度，然后从直径与冷却速度的关系，来计算地球这个直径大约12700公里的铁球是用了多少年才冷却下来的，他的结论是地球的年龄大约是75000年，比圣经告诉人们的长了10倍，比现在我们知道的地球的45亿年的年龄差了十万八千里。没有人否认Buffon的实验过程本身是个科学过程，但这个科学过程得出的结论却与“正确”相差的非常远。原因是什么？
因为人们认识自然的过程是漫长和困难复杂的，需要科学家们不断的努力，需要不断的知识积累，需要不断的新的发现，这是个科学的过程，是个接近真理的过程，但这个过程中，因为人们认识的局限，可能是个满是错误的过程。从我个人的科研经历看，几年的时间在认识胰岛生理与生化方面，仅仅前进了一点点，我面对的是很多未知的东西，在实验过程中，我自己就知道很多当初的想法和对实验结果的解释都是错误的，但我知道真理就在前方，我正用踉跄的脚步接近她。
科学需要实验，科学的结论和思想源自实验，没有实验就没有科学。请原谅我眼里的科学就是自然科学，我对社会科学一窍不通，不知道这个想法是否也适用于社会科学。记得爱因斯坦曾经说过，现代科学源自逻辑学与可以验证因果关系的实验科学的发展，我个人非常认同这个说法，科学的实质或精髓就是逻辑思想下引导的实验，所谓实验-假说-再实验-修订的假说，这样一个通过实验不断完善假说的过程，成熟的假说可以得出一个理论。没有实验，更广泛些叫实践，就没有科学，只有假说而没有实验就是空想，只有实验没有假说就说明没脑子，因为尽管假说来之不易，但相对实验来说，要便宜很多。多思考可以节省很多实验经费，在科研经费缩减物价上涨的今天，就显得特别重要了。
不同的人对科学有着不同的理解，但我相信，在实践中探索科学，犯着错误寻求真理，这是科学的真正含义。
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Posted by 青方 on 五月 15th, 2008 in 科学问题
这些天一直心情沉重的关注着四川地震，我不相信上帝，但这个时候总是幻想能有一种神奇的万能的力量来扭转这一切，从电视上，从网络上，我似乎看到了这种力量，巨大无比的来自中国政府，军队和人民的力量。
说道地震，不管人类多么的伟大，但在地震面前总是显得很弱小，目前人们都知道，世界上没有哪个国家，哪个人能准确地预报地震，科学家们做不到的事情，总是有人来填补这个空白。
地震预报一直是人的梦想，敬拜神灵祈求上苍显然是没有用处的，于是人们从地震过后的回忆中去寻求震前一些异常的征兆，想从中找到某种联系，期盼将来能作为地震的警示。这个工作很久以前就开始了，例如印度学者Varahamihira (505 – 587)曾经总结过能短期预示地震的异常征兆，包括地震前地下水的异常活动，动物的异常行为，地震前的奇异云彩等。
人们争论最多的自然是地震云，中国人Zhonghao Shou有过专门的研究，据说从蛇形的地震云分析，他预报地震的准确性达到70%，尽管地震学家和科学家们并不认可，但这正如我前面说的，总是有人用各种理论来填补“科学的真空地带”。我对任何事情总是持有无罪推定观念的，在不能证明其是伪科学前，不能就说这个是不科学的。这次四川地震前，就有人看到过地震云并为此做了预测，但什么样的云彩是地震云，不是特别能准确地描述，从网上的一些图片可以看出这些云彩的确非常奇异，但如果你留心，好像还是能经常见到类似的云朵，所以如何给地震云下一个准确的定义，好像不是非常容易，如蛇皮斑纹的云彩似乎并不十分精确。
再就是动物了，这次地震前3天，四川绵阳等地出现大批蛤蟆搬家，马路上到处都是蛤蟆，人们开始谣传可能有地震发生，专家们还专门辟了谣，但果真地震了，于是人们开始问，动物预报地震靠谱吗？松鼠会的文章还说地震局里面就养着动物，目的是用来预报地震的。但科学家和地震学家好像还是不认可动物能预报地震，但我个人还是相信，在某些事情上，尤其是躲避灾害上，某些动物要比人敏感的多。例如最近一期国家地理杂志上，说加州的松鼠把尾巴竖起来左右摇动来感知敌人的到来，还不仅如此，一种特殊的蛇临近的时候，尾巴还发热，于是松鼠就知道这种蛇到了。地震时地壳的活动，在积蓄能量的时候，必然有各种地磁地热等等的变化，人可能感觉不到，但生活在自然界，生活在地洞里的动物肯定能感觉到这种变化，出现异常的行为显然是一种逃避这种异常变动的表现，动物们本身并不想预报地震，只是想逃避大地异常的变动，从这个角度看，动物的确能更早地感觉到灾害的到来。但对任何危害，动物都是要逃避的，并不仅仅是因为地震，所以人们在看到动物的异常行为的时候，并不很容易联想到地震，尤其是从来没有经历过地震的人。
我相信，在人们不能科学地准确预报地震前，人总是要寻求一种征兆，一种奇异的变化，一种什么特殊的来自大地的信号来预测灾害，这样才能躲避灾害，这也是人的本能。
期盼一切能好起来，中国已经经历了太多的苦难，在苦难中不断锤炼的民族才能永生！
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Posted by 青方 on 五月 10th, 2008 in 科学问题
最近从书店买了一本书，名字叫“数字，科学的语言（Number，the language of science）”，作者Tobias Dantzig。看到书中描述我们的祖先在学会数手指头之前，对数字的概念是很有限的。
人们研究了一些原始部落居民，例如南部非洲部落的人对数字的概念，发现这些人能数的数字是1，2和很多，对3并没有一个具体的概念。这个局限也反映在欧洲的语言体系里，例如英语里的thrice，正象拉丁语里的ter，有双重的含义，第一个含义是三倍或三次，还有一个含义就是“很多”，法语也是如此，tres，很，trois，三。说明人类的祖先们在数出来1，2后，3就意味着很多，数不清楚了。
书的作者并不懂得中文，但显然中文也是如此，所谓事不过三，三人行必有我师，吾日三省吾身，这个三和欧洲语言体系是类似的，有3的含义，也有多的意思。
之后随着物质的丰富，“1，2和很多”显然满足不了生活的要求了，人们这才学会了数数。但三的感念却长久的留在了人们的生活里。
做实验，至少要重复三次是个基本准则，统计学里，n=3后就可以做一些显著性差异的分析。比赛名次，前三名才能得到奖牌，诸如此类。
人类能有今天聪明才智是很不容易的。
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