标签存档: 科学 - 第2页

数学是被发现的还是被发明的?

最近看到格致里的一篇博客,题目就是“数学是被发现的还是被发明的?”因为最近看了些数学书,感觉数学一开始是被发现的,属于“朴素唯物主义”的一部分,后来就参杂了很多发明的成份,有了“被发明”的意味。

如果抛开历史,只看一个孩子的成长过程,孩子对数学的认识开始于对数字的认识,面前的玩具有几个,得到了和拿走了几个又变成了几个,这些都是人对生活相关事务的一种认识,数学可以帮助人们的认识更有条理。以后解决复杂问题就需要更复杂的数学,例如盖房子,出现了运算和几何的概念。所以说数学源自生活,源自自然,开始的数学不是空中楼阁,是和具体事务相对应的。

之后随着人们认识世界的深入和更多的思考,也随着其他学科的发展,数学逐渐脱离了“朴素”的阶段,上升到一种更高的境界,Alfred Adler给数学的评论是“数学是一种纯粹的语言,即科学的语言”。我对数学是“科学的语言”的定义非常认同,其他的科学,不管是发明也好发现也好,都需要用数学的语言来解释,来进行逻辑推理,来思考。

我的同事,一位老教授对数学的简要且片面的解释是“数学是一种逻辑”,没有数学观念的人很难搞好科研,因为缺乏逻辑性。

所以一定要学好数学,尽管我现在才意识到数学是多么重要,什么时候开始学都不晚!

有多少实验不能重复?浅谈对假说的态度

最近几天,“科学”与“自然”杂志分别收回两篇在其杂志上发表的文章,科学杂志应Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)的请求,收回了其研究所科学家Tae Kook Kim 2005年发表在“科学”杂志上的文章,理由是“最初的调查结果确认这2篇文章(还有一篇2006年发表在Nature Chemical Biology 上)不具备任何科学的真实性”

自然杂志则收回了2004年诺贝尔奖获得者Linda Buck实验室于2001年发表在“自然”杂志上的文章,理由是2001年文章里面的数据不能重复,Linda Buck认为文章的共同第一作者,中国人邹志华向她提供了不真实的数据。

背后的调查和争论还在继续,但不管这么说,“实验结果不能重复”是事情的根本原因。但要问一个问题,在所有发表的科研文章中,有多少实验数据是不能重复的呢?答案是令人沮丧的,太多了,实在是太多了。

科学的真实来自于实验,实验因设计不同,实验环境,条件,操作人员不同,存在差异是肯定的,科研人员也会因知识,操作能力,认识水平的不同,对实验结果也有不同的解读。所以特定的实验不能重复,是科学本身先天具备的不足之处,但尽管有些实验不能重复,但其所要得到的结论则必须是能重复的,是能被再次验证的,否则科学就失去了他的根基。正确的科学结论则是建立在可信可靠的实验数据上的,不难想象,错误的实验结果自然就引向了错误的科学结论。

道理是如此简单明了,但到实际生活中,就变的不那么简单了。例如,在设计实验的时候,科研人员往往是带着有色眼镜的,所谓要验证假说,或是说假说引导的实验。这样做的好处是,实验有明确的目的性,但不足之处是当实验结果和自己的事先假说不匹配的时候,该如何解读实验数据。

我的近80岁的老板经常说些至理名言,他对假说的解释是,95%的假说都是错误的,尤其是那些建立在幻想和推测基础上的假说,或是对所从事领域缺乏足够认识的基础上得到的假说。如果有了这样的心理,假说都是从“不对”开始的,假说引导的实验结果与假说不符,就变得的很正常了,所以在实验过程中,实验和假说要相互学习,相互不断修正,只有这样才能走向那5%的正确假说。所以针对科学实验的心态,或是看法,我叫做“哲学或信仰”不同,决定了一位科学家是否存在篡改实验数据的本能。

从“假说错误论”开始的人,对自己的假说不是特别强烈的坚持,而是认为实验数据比假说本身更重要,假说要不断修正甚至完全放弃,在这样的思想的引导下,就能在实验结果和假说谁是上帝的问题上,作出轻松的选择。

但很多科学家对自己的观点太执着,宁愿坚持假说也不愿意相信实验数据,简单的说就是“假说是自己的上帝”,有这样强烈愿望的科学家,即使不主动篡改数据,也会在潜意识里对实验结果有倾向性的取舍。这样得到的假说,正如我的老板所说,95%都是错误的。

科学与自然杂志收回的文章,是不可重复的实验从根本上撼动了假说的真实性。看一位科学家是否能不断从错误走向正确,还是从错误一直走向错误,浪费自己的生命,其对实验的态度,或是我说的,其对科学的哲学或信仰,决定了这一切。

什么是科学1.5时代?

几天前介绍了科学2.0的概念,仔细思考后发现,未来的科学2.0有着太多很难逾越的障碍,例如科学在未成熟阶段的隐私性,科学的原创性,对科学所产生的专利的保护等等。这么看来科学2.0还是个遥远的梦想,但科学快速发展的需求已经启动了科学向2.0前进的步伐,已经离开了科学单打独斗的时代,目前科学发展的阶段,我姑且称之为科学1.5

从人类基因组工程可以看到,要完成一个很大的项目,多中心跨国际的合作是必须的,遗传学首先迈进了合作的科学1.5时代。目前我所在大学和医院,正在致力于对常见病和一些疑难病的大规模基因分析,例如对于肥胖,糖尿病,一些遗传病,神经精神系统的疾病等。通过建立多个中心或核心实验室,把很多医院和科室的病例综合起来,增加分析样本的数量,这样才能保证所获取治病基因的准确性。而同时启动的是强化对知识产权的保护工作,医院很重视“技术转让”部门的工作,这个部门不仅帮助科学家们用专利来保护他们创造性的工作,还推动专利的转让和市场化,为医院和大学带来收益。有的时候,这种技术转让收益是惊人的,例如2006年医院开发的一种疫苗,被一家大公司买走,医院将获得这家公司每年利润的3%,预计是每年千万美元的收入。

网络关系遗传学的多中心合作带来的成果,推动着整个科学界特别是生命科学向着合作方向的转化。例如我自己,我直接和7个不同领域的实验室有着非常紧密的合作关系,在合作中每个实验室的强项得到充分的发挥,极大提高了我从事的工作进展的速度,也使得你自己不可能完成的任务变得轻而易举。这个合作的网络更像是一个人的社会关系网,你和几个人是好朋友,而每个人又和另外的几个人是好朋友,一旦一个人需要这个网络的帮助,很快网络运转起来,找到解决问题的办法,如果这个网络还是不能解决问题,那么这个网络就不自觉的在更大的范围和网络里寻找答案。所以,有着更多和更大合作网络的人,他能解决的问题或是说这个网络所能解决的问题也就越多,也可能越复杂。而缺乏合作关系的个体或是小的网络,解决问题的能力就大打折扣了。科学1.5就是这么一种局面,美国的国立卫生研究院(NIH)在资助科研项目的时候,特别鼓励和强调合作,因为不合作的科研前途是很暗淡的。

科学1.5的结果,就好比是做好了一块大蛋糕,项目的启动者或是主要牵头人,切一大块,然后其他合作者各拿大小不等的小块,参与着每个人都高兴,人人有份才行。这个合作或是网络能良好的生存下去,必须遵守“分享”的原则,过分强调“隐私性”,过分贪婪,不知道分享,这个人很快就从网络里被排斥出去。一个高水品高质量的网络也很难容纳水平差距过大的人参与,所以这个科学1.5也许就是目前科学发展的最适合状态,是个相对封闭对外也适当开放的局域网。

实际上科学1.5还是不能最大限度地发挥科学不同分工部门的潜力,网络过小是个很大的问题,参与不到网络中的人也得不到更好发展的机会。但这个好像鲁迅先生比喻的冬天的豪猪,靠的太近,彼此刺痛,太远又不能彼此温暖对方,科学的豪猪们于是就找到了一个最舒服的状态,这个科学1.5就应运而生了。

十万个为什么 (260)

图片来源:纽约时报

禽流感能教会我们什么?

面对禽流感,各国政府在加大宣传的同时,都在囤积一种据说对流感有很好效果的药物,“克流感”,这是罗氏制药公司的产品,商品名叫“Tamiflu”。 囤积这种药品是世界卫生组织建议的,各国政府在没有别的选择的时候,也都接纳了这个建议。这对于罗氏公司自然是天大的利好消息,股价升了多少,我没有注意。
面对WHO的建议,各国政府的选择,“克流感”的供不应求,其他公司自然心里是酸溜溜的。看国内的各个药厂,不就是流感嘛,在说明书上声称能治疗 流感的药物不会少于20种的,包括纯西药,纯中药,中西医结合的药,中西医混合的药还有中西医凑合的药,但当真的流感来了的时候,怎么都不吱声了呢?
吱声的自然还有,电视广告里,治疗感冒的药还是时不时就冒出几个来,电视上说的,说明书上写的不会比“克流感”差的,但中国政府显然没有决定囤积 这些药物,我看不是政府不支持民族医药产业,而是政府很清楚面对禽流感这样严肃的问题,还是实在点儿,心里感觉会踏实些。
老百姓们对这些药可能心里也没有底,不然不会出现八角或叫大料热销的场面。看来药厂每年无数的广告费用并没有深入人心,禽流感来了,咱就囤积电视 上说的那个药?恐怕没有人头脑不清楚到这种程度。药厂也心里没底,还没有一个自告奋勇地站出来,禽流感来了,俺不怕,存就存咱自己的药!
科学打假是个很时髦的事情,说谁谁不科学,自然自己就站在了科学的一边了。但在科学与伪科学之间,显然还有个中间路线,不是伪科学不一定就是科 学。感冒药物自然不是伪科学,但里面科学的成分有多少,很多时候只有问老天爷了,所以到了禽流感这种很叫真的时候,还得看很科学的东西,模糊是要不得的。
要想知道一个药物有多科学,有多严肃,一个简单的判定方法是看药厂投入到这个药的科研经费是多少,而不是广告费用是多少,一个没有经过任何严肃研究的药物,其中有多少是靠的住的呢?
我相信禽流感能教会我们很多东西,药厂的老总们一定要上这一课,一个没有经过严肃研究的药,一个靠广告而不是科研撑起来的药,关键的时候是拿不出手的,自然也就会丧失象罗氏这样发财的机会。
今天新闻里说,我国自主研究的人用禽流感疫苗已经进入临床前阶段,但愿到人可以注射这种疫苗的时候,我们能看到里面坚实的科学,而不仅仅是新闻和广告。

(这是2005年12月写的旧文)

科学杂志排名,Impact Factor 对比 Page Rank,哪个更合理?

最近生物化学杂志(JBC)的两位副主编,Vincent C. HascallRichard W Hanson写了一篇文章,“JBC on Journal Ranking”,文章非常有意思,对于现在科学界一切跟着影响因子(Impact Factor)转的潮流,算是浇上了一点冷水,也表达了JBC这个百年老杂志的不满之情。

目前杂志的排名多采用总部在美国费城的ISIInstitute for Scientific Information)公司采纳的影响因子,这个概念最早由Eugene Garfield提出来的,初衷是对科学界发表的文章根据发表的数量和引用率进行一下排名,以便于公司对巨量的科学信息进行管理,但之后这个“影响因子”影响巨大,是Eugene Garfield最初没有想到的,一些大学把ISI文章多少用来作为判定科学家水平的一个重要标志,甚至可以决定一位科研人员的命运。Eugene Garfield 1995年在一次演讲中说(大意):“1955年,当我开始采纳这个影响因子的时候,我没有想到有朝一日这个能引来这么大的争论。正如核能一样,影响因子也是一把双刃剑,我期望人们能建设性的使用这个概念,但我逐渐意识到,在一些人手里,这个概念被乱用了”。

尽管这个影响因子的影响巨大,但这个算法也有很多不足,例如根据这个因子对杂志进行排名,排在最前面的总是一些综述性的杂志,例如排在前4名的分别是“Annu Rev Immunol”,“Annu Rev Biochem”,“Physiol Rev”和“Nat Rev Mol Cell Bio”四本综述杂志。其后才是著名的新英格兰医学杂志(New Eng J Med),第6,第7,第10位又全被综述杂志占据了,自然(Nature)和自然医学杂志(Nat Med)只是第8和第9位,而著名的科学和细胞杂志甚至不能进入前10名。JBC则只排在第180位。 继续阅读 »

十大关于营养的荒诞说法是什么?

一般人们对营养都有很多所谓的常识或说法,例如每天喝8杯水,不吃鸡蛋黄因为增加血脂,要常补充维生素等等,这些说法有道理吗?

最近美国两位博士Wendy RepovichJanet Peterson指出10大关于营养的荒诞说法。

10. 吃米面等碳水化合物能让人发胖少吃碳水化合物能短时间减低体重,是因人体水分的丢失,并非是肥肉少了。吃一定量的米面等碳水化合物并不意味着就增加体重,因为这些碳水化合物是人体重要的能量物质,其代谢可以为人体提供必须的能量,摄入和消耗的热量均衡的时候,是不会长胖的

9. 每天一定要喝8大杯水人体体液的丢失是通过排尿,出汗,呼吸等,这些水分都需要通过摄入水分补充回来,但不意味着一定就要喝8大杯水,喝水多少可以通过尿的颜色判断,例如尿液淡黄,证明通过喝水或是食物里补充的水分正合适,如果尿液暗黄或是深黄,就需要补充水分了。

8. 不是全白的面就一定是全麦面全麦面能补充人体所需要的纤维素,维生素等很多营养物质,对肥胖,糖尿病,冠心病的人来说,每天吃些全麦面对身体是很有好处的,但并非面的颜色发暗黄或是淡褐色就一定是全麦面,因为很多染料可以达到同样的色彩效果,所以选择全麦面要详细看说明,不要只从颜色上判断。

7. 吃蛋能增加血脂这个观点来自人们对蛋黄的认识,人们认为蛋黄里还有很多胆固醇,所以要避免吃蛋黄,但很多研究都发现如果每天吃一个全蛋是不会增加人血中胆固醇的,而且蛋黄中还有其他很多丰富的营养物质,建议还是每天能吃一个全蛋。 继续阅读 »

Page 2 of 212