我們腦中那些揮之不去的問題-讀書筆記
作者卓克,互聯網時代新銳科普作者,畢業於 「現代科學的誕生地」—— 博洛尼亞大學。他的音頻科普節目《卓老闆聊科技》極具人氣,其播放數過億。卓克致力於教會大家用科學視角觀察世界。
這本書是卓克的第一本書。它由20篇科普短文和20篇短文解讀組成,教我們如何用科學視角審視世界。書里選擇的問題都和我們的生活密切相關,比如人類為什麼會擁有愛情?專家能嘗出葡萄酒的好壞嗎?生活里為什麼會堵車?偏頭痛是怎麼回事……除了用科學視角解釋了這些問題,還專門提煉了不同的科學思維方式。通過這本書,你不僅能收穫生活常見問題的科學解釋,更能體驗科學之美,從而培養起自己的科學思維。
拒絕思辨式思考
什麼是思辨式思考呢?就是通過感知、結合經驗對現象給出解釋。比如太陽為什麼東升西落?世界是什麼形狀的?他們通過自己的觀察,也得出了千奇百怪的結論。古代有一些人認為「萬物皆數,萬物皆幾何」,就是說一切都可以通過先學習數學,就能知道所有現象背後的本質。這個學術流派經過了2000年的演化,成了今天科學思想的祖先。但即便如此,他們在2000多年前對世界的解釋力也不比其他思想文明高多少。在那個時代,大家都或早或晚的,創造和相信了一些哲學觀點。
那你說為什麼古代人會這樣想呢?那是因為,我們人科人屬人種的這種生物,賴以為生的能力就是思辨式思考。當某一次威脅出現的時候,一個原始人如果沒能力把這個陌生的現象和危險關聯在一起,那他就不會拔腿逃跑,只能等着被食肉動物包圍了;如果一個原始人無法通過果實外皮顏色判斷它離成熟還有多久的話,那他總會挨餓,或者經常中毒,這在野外都是致命的。那些無動於衷,不主動思考的個體,他們的基因都沒能存留下來。思辨式思考,是一種讓我們活下來的原始本能。只不過最近500年,誕生了一種更有效的思考方式,那就是使用數學工具,並且嚴格依賴實證的思考,後來人們把它叫作「科學思考」。
科學思考聽起來簡單,其實它是違背原始本能的。它可不是什麼上數理化課時的思考,也不是我們考試做題時啟動的那種思考。科學思考是一種不斷演化、比原始神經衝動要先進得多的、更能有效積累知識的一種思維方式。它不是在上學階段就一定能培養出來的,相當多的人一生都沒能建立起來。如果一直用思辨式思考的方式來想問題,那可能你看到的東西都一直浮於表面,挖掘不到事物的本質。那該怎麼拒絕思辨式思考呢?我們應該緊扣事實證據,做邏輯推理。
比如,書中的一個例子用「找證據的方式」去理解愛情。「愛情是什麼」,按書中的理解,愛情指的是維持穩定的一對一夫妻關係。這個時候你會發現,愛情是有生物基礎的,它不是一個純粹思想中的概念。生物界裡哪些動物有「愛情」,也就是有穩定的一對一夫妻關係呢?少部分靈長類動物和少部分鳥類有。我們再觀察這部分靈長類動物和鳥類,就能發現一個共性,它們都生活在資源不那麼充沛的地區,並且養育幼仔的時間還相當長。這就造成了它們育兒負擔極重。
而我們人類不也恰好是這樣嗎?孩子至少要到八九歲才能算半個勞動力,在這之前不得不依賴父母養育。要知道,很多大型哺乳類動物如果生下來十個小時後,還不能隨大部隊遷徙,那就死定了。而人類居然需要近10年的育兒時間。那為什麼人類需要這麼久呢?答案很明顯,我們要等待孩子的智力發育成熟。人類高智商這個優勢在後來的演化里甚至成了負擔,比如人類懷孕9個多月已經不短了,但大腦仍然只發育了1/5。可如果再繼續發育下去,頭顱就會過大生不出來了,所以人類只好提前把孩子生出來,在之後的幾年中再讓大腦慢慢成熟。但付出的這些代價都是值得的。
人類祖先是在幾十萬年前因為氣候驟變,在非洲大片大片森林退化成草原的時候,迫不得已走出森林的。人類祖先是極其幸運的那一支,當年有過很多被迫走出森林的隊伍,但在草原上討生活非常不容易,能當食物吃的動物跑得比人快得多,食肉動物的力量速度也遠超過人。所以只有智力發達、善於思考的那一支才能最終活下來。他們製造了武器、房屋、工具,彌補了自己身體條件上的不足。
所以,我們從生物證據上必須承認,要生存就得要高智商,要高智商,就要接受沉重的育兒負擔這個事實。那穩定的夫妻關係又是怎麼在這個生物基礎上出現的呢?大家一起養不行嗎?不行的,所有群居動物,交配權都是單個雄性把持。群里雖然有其他雄性,但他們要不就是年齡太老,失去了生育能力,要不就還是個青少年,並沒有能力爭奪交配權。
而身體條件如此弱小的人類,需要更多壯勞力聚在一起才能勉強追捕獵物。這些人怎麼分配交配權呢?會不會因此幹仗呢?肯定會!而且原始人因為發明了武器,男性爭奪交配權的戰鬥一定是所有物種里最慘烈的。沒有武器時,誰力量更大、反應更敏捷,誰就享有交配權,這是叢林法則。但武器出現後,叢林法則不再適用。哪怕是一個弱小的男性都可以手握尖刀在偷襲中刺穿強者的心臟。
在這樣的爭奪戰中,壯勞力要是損失百分之三四十,這個群落也就離團滅不遠了。當然,所有那些沒有解決好這個矛盾的群落已經滅絕了,最後只留下了把這個棘手問題解決好了的群落,他們是用合約來解決的。那就是大家都約定,實施一對一的夫妻關係,只要第一次交配後就約束自己不再和其他異性發生關係。於是,衝突頻次大幅減少,群落得以延續下去。你還覺得愛情是美麗的謊言?愛情是懂得放手?那都是思辨式思考的結果。
在這本書里,還有一個例子也示範了這種思考方式,它說的是「人們眼中的世界為什麼不一樣」。眼中世界的不同,這個問題的解釋往往會扯上各種主義和價值觀。比如康德眼中世界是不可被認知的,黑格爾眼中世界是流動變化的一種絕對精神,尼采眼中世界是紛繁雜亂、無始無終的。但這些東西是不好證實的,思考過多、證據過少的東西是不美的。而這本書說的「人眼中的不同世界」是被測量出來的,那就是由視錐細胞的不同,而測出的不同世界。
世界上第一個意識到自己是色盲的人,肯定對「人們眼中的世界為什麼不一樣」有特別深刻的體會。這背後可證實的生物基礎,就是他少了一種視錐細胞。大部分(94%)人類都擁有正常比例的3種視錐細胞,分別對紅、綠、藍,三種顏色敏感(它們分別對波長是560nm、530nm和420nm的光波)。而色盲的人在其中一種視錐細胞的數量上是特別少或者根本沒有的。這個世界上還有1%左右的人,擁有4種視錐細胞,多出來的這種視錐細胞對黃色(580nm波長)敏感,這種人是四色視覺。
那如果我們要求四色視覺的人畫一幅「色彩均衡」的水墨畫時,我們三色視覺的人看過去,會覺得顏色更紫。為什麼會這樣?因為四色視覺的人認為黃色足夠多的時候,對普通人來說是嚴重不足的。所以普通人眼中,四色視覺的人畫出的畫說不定是憂鬱的,而他們自己卻不自知。但即便是色盲,也沒什麼好自卑的,因為大部分哺乳類動物和所有爬行動物,都只有兩種視錐細胞,都是「嚴重色盲」。其實色盲才是人類祖先的常態。
知道了這些,我們就能解釋一個問題了:常說老虎的花紋是為了偽裝用的,但綠油油的草叢裡埋伏着一隻黃毛老虎,這花紋也太顯眼了吧,完全是在主動暴露自己。而這,是擁有3種視錐細胞的人類無法理解的事情,但這個事在豬、馬、牛、羊眼裡就不是問題,因為它們統統都看不到綠色,黃黑相間的條紋和青草很相近,所以老虎的偽裝對大部分動物是有效的。就算只在可見光的範圍里,人眼中的世界都會如此不同,當我們掌握了更多觀察世界的方法,比如電磁波和引力波之後,那我們理解和看到的世界,就一定和古人的完全不一樣了。
抑制主觀衝動
抑制主觀衝動,排除情感因素再做判斷。那該怎麼做呢?最有代表性的方法叫雙盲實驗。比如在一次藥物實驗裡,不但病人不知道自己吃的是真藥,還是外觀一模一樣的澱粉片,連藥物研發人員也不知道。知道的人是第三方,他會嚴格控制實驗過程。對科學家來說,這是一個排除個人情感,對研究結果非常有力的武器。
比如,有一個紅酒商人,曾經是一名海洋學家。他在多年釀酒和參賽的過程中,對評獎標準產生了懷疑,到底評審專家能不能嘗出來哪個是高檔的紅酒呢?於是,他借幾次參賽的機會,做了測試,也積極搜集了其他科學家的研究。在紅酒如此普及的歐洲,紅酒的價格在5英鎊以下與10英鎊以上,這個差距已經是價格的分水嶺了。結果他發現,英國人區分歐洲紅酒的能力大致是這樣:在對500多名參與者的雙盲測試中,只有大概一半的人給出的判斷和酒的價格高低相吻合。
這是不是說明,有一半的人擁有分辨葡萄酒好壞的能力呢?不是的,因為如果你一輩子都沒喝過葡萄酒,愣讓你閉着眼瞎猜,命中率也大概是50%。所以這個結果是在說,普通人分辨紅酒優劣的能力和瞎猜處於同一水平。那專業的品酒師如何呢?雖然大規模的雙盲實驗數據很少,但僅有的實驗也說明,品酒師不太靠譜。他們對同一瓶酒的多次盲測給出的分數,平均會上下浮動4分。雖然打分是百分制,4分占比不大,但在實際的紅酒比賽中,百分制並不是說最差的酒得0分,最好的酒得100分。真實情況是,打分基本都集中在80到100分之間,前三名和第十名可能也就相差5分,所以4分的差距已經很大了。既然評獎標準都是飄忽不定的,這個行業就有很多可操作空間了。
比如,這種酒配什麼音樂,配什麼主菜,什麼杯子。當然,誰都不能否認這裡的文化價值,它會帶給人享受。但我們時刻要提醒自己,用這個差異來兜售高價飯局和品酒課程的做法,大都是做過了頭的。當我們知道了這些紅酒的雙盲實驗。在那些一定要分出是非對錯的場合里,即便我們強烈地感受到前後兩次酒的口味的不同,也會抑制住給酒做評價的衝動。我們會從內心相信,感覺是多麼的不可靠。這才是真的做到了反天性思考,做到了抑制主觀衝動做判斷。在旁觀者來看,這樣的人好像對任何他不深入了解的東西都說不出什麼,但凡是他開始表達觀點時,都有無可置疑的深度。
紅酒尚且如此,涉及利益更多的東西,比如藥品到底有沒有效果,難道能繞過嚴格的雙盲實驗嗎?當然繞不過了。美國在這方面走得比較遠,甚至有點過頭了,每一款藥物從申請研發到最終上市,平均要花費12年和15億美元的成本,主要成本都花在了雙盲實驗上。如果任由情感衝動發揮作用,研發者就會忍不住想,都砸了這麼多錢和時間,還能無效?所以後續就算有驗證環節,也只是走過場而已。正因有了雙盲實驗,才能排除情感因素的影響。而有些地方,祖傳秘方(老方)的上市是不需要雙盲實驗的,因為那裡崇古尚古的情緒很濃重。在缺少抑制主觀衝動,排除情感因素做判斷的地方,藥和安慰劑是沒什麼區別的。
再比如,有人想研究沙堆崩塌的具體原因,甚至一粒一粒地灑下沙子,用高速攝影機記錄下整個過程,仔細統計每次沙堆崩塌的規模和這種規模發生的次數。但結果卻是,那些大規模沙堆崩塌的事件,並沒有什麼特殊的原因。一粒沙子下落後造成幾百萬粒沙子崩塌的事件,看上去好像比一粒沙子落在沙堆上什麼都沒發生更值得關注。但那種大規模崩塌的罪魁禍首,並不能歸結在最後一粒落下來的沙子上,因為每一粒沙子落下的過程都是一樣的。這也是大規模地震無法預測的原因,我們不能說某個單一因素造成了地震,原因是多種多樣的,它們積累在一起,不知道什麼時候就到了那個臨界點,地震就發生了。所以你要承認世界上很多顯著事件的發生,都不能對應到一個特殊的原因上。
單次的災難無法預測,多次的災難卻可以統計。科學家針對沙堆的崩塌和對應規模的次數做了統計,發現了一個分布規律:冪律。簡單形容就是我們熟悉的「2-8定律」。市場上20%的人掙了80%的錢,公司里20%的員工幹了80%的活。當然,可能不總是2比8,也可能1比9,甚至比例更誇張,2-8定律只是形容冪律分布的樣子。而且它還有另外一個特點,就是只要參考樣本的數量足夠多,2-8的比例在更小的區域裡都能觀察到。比如你只看最富有的20%的人,這些人的財富分布依然滿足2-8定律,這就是冪律。 這種規律左右着社會生活的方方面面。表面上看,出現了富人巨富,勤勞的人干更多的活,少部分消費者購買了大部分商品,等等現象。這些現象經常引發討論,人們希望找到成為世界首富的竅門,希望找出巨大災難的預測方式。但他們也許沒意識到,這些誇張的現象本質上並不是由某個特殊原因造成的。這個答案實在太平淡無奇,好像根本沒有抓到問題的本質似的。其實哪兒有那麼多的本質,這世界上很多現象是沒有什麼原因的。但如果真要深挖,還是可以追問一個有意義的問題,為什麼會有冪律分布?這個解釋出來,也許有助於我們理解各種隱藏在冪律下的社會現象。
比如,人類身高的分布就不滿足冪律分布。在這裡,兩個條件就是同時缺失的。第一個條件是樣本值的上限沒有約束,身高滿足嗎?當然不滿足,人連3米都長不到,怎麼可能沒有約束?基因上的約束限制了我們的身高。第二條是,樣本間的取值不獨立,滿足嗎?也不滿足,因為我的身高多少,只取決於我基因里那一套規定,我同學,我鄰居,我朋友的身高几乎不會影響到我的身高,所以樣本是獨立的。兩個條件都不滿足,所以人類身高的分布就不滿足冪律分布。
那冪律分布怎麼樣呢?就拿2%的人賺走了80%的財富來說吧,第一個條件是樣本值的上限沒有明顯約束,滿足嗎?滿足,因為世界上的財富真的太多了,對一個人來說,約束並不明顯。第二個條件是樣本間取值並不獨立,滿足嗎?也滿足,因為我們能賺多少錢是由一整套經濟關係連在一起的,當金融巨鱷狂吞的時候,那些錢里不少是億萬平民貢獻出來的,誰也不能獨立創造和他人無關的財富。