“科學”真的科學嗎

錢煒

2001年，一個流言飄蕩在希臘的醫院里：年輕的住院醫師為了看誰開刀更快，將很多阿爾巴利亞移民誤診為闌尾炎，好拿他們做手術來比賽。這個說法引起了希臘約阿尼納大學醫學院附屬教學醫院一位剛畢業的年輕醫生塔西奧尼的興趣。當她與同事們談論這則八卦時，正好被路過的一位像“憨豆”一樣寬額大眼、留著卓別林式的小胡子的教授聽見。這名長相令人印象深刻的教授名叫約翰·約阿尼迪斯，是醫學院衛生學與流行病學系的負責人。約阿尼迪斯便問她，可否想辦法證明這個流言是真的。

這番偶然的談話引發了一項正式的研究。在約阿尼迪斯等人的幫助下，塔西奧尼調查了希臘的6家醫院，結果發現，盡管原因不明，被誤診割除闌尾的阿爾巴尼亞人確實是希臘患者人數的三倍。“幾乎沒有學術期刊愿意發表我們的結果”，塔西奧尼說，因為它很難歸類于任何一個醫學領域。還算幸運，最終，他們設法將論文發表在全球最大的開放獲取出版商BMC旗下的《健康服務研究》上。他們的結論是，在希臘定居的阿爾巴尼亞人面臨著更高的闌尾炎誤診風險。這預示著，受社會經濟、文化與語言等因素影響，移民人口遭受的醫療服務不平等問題值得關注。

這項看起來有些“偏門”的研究，是約阿尼迪斯的學術生涯“偏離正軌”的序曲。他生在紐約，長在希臘，就讀于兩國最好的大學的醫學院，博士畢業后先是探索罕見病，后來又轉向人類基因組流行病學研究。但“闌尾炎研究”給予他新的靈感：醫學之外的因素會影響醫生的決策從而導致錯誤產生——盡管連他們自己可能都沒意識到，那么在科學領域是不是也是如此？他開始從常規科研工作中擠出部分精力，和一群年輕的臨床醫生與醫學博士一道，著手一項新課題——對“研究”本身加以研究，以科學的手段甄別“壞科學”。如今，這項看起來離經叛道又易招惹眾怒的工作終于登堂入室，成為正兒八經的學術命題：2014年3月底，美國斯坦福大學成立了由約阿尼迪斯領銜的“元研究創新中心（METRICS）”，向“壞科學”正式宣戰。

什么是壞科學

“壞科學”不完全等同于造假。2014年年初，國際科學界發生了一件大事：日本美女科學家小保方晴子在英國《自然》雜志上發表論文稱，他們采用非常簡單易行的辦法，培育出了能分化為多種細胞的新型“萬能細胞STAP”。很多人對此興奮不已，認為這一研究直接挑戰了兩年前獲得諾貝爾獎的日本科學家山中伸彌的成果，是干細胞領域的“世紀大發現”。但在今年4月，日本方面宣布，論文存在造假行為。盡管調查認為，造假不直接否定研究本身，結論是否成立還需要更多科學實驗來驗證，但至今，國際同行都沒有成功重復小保的實驗，因此，很多人已經開始懷疑小保方晴子的研究從根本上就是個錯誤。

在科學領域，衡量你的發現能否成立的金標準就是可重復，即別人按照你的方法做實驗能得到相同的結果。TetraLogic制藥公司的首席科學家格倫·比格利，曾經做過這樣一個測試：他們復制了癌癥領域53篇具有里程碑意義的論文里的實驗，結果有47個都無法重現結果。在這些無法重復的實驗中，甚至有一部分還得到了那些當初作出原創發現的科學家本人的幫助。

因此，小保方晴子的案例實際上并不罕見。這也是約阿尼迪斯要研究的問題：生物醫學領域充斥著大量不可復制的、錯誤的、無用的甚至虛假的研究與發現，也就是他所說的“壞科學”。

在食品里添加荷爾蒙與維他命，可對某種疾病有療效或具有抗癌作用，每天一片阿司匹林，對心臟有好處——約阿尼迪斯宣稱，這些統統都是假的，根本經不住更大范圍的科學實驗的檢驗。根據2005年他在《美國醫學會雜志》上發表的一篇論文，在生物醫學領域，大部分公開發表的文章都是完全錯誤的或者被夸大了的。《時代》周刊對此的報道有一個更加簡明又驚悚的標題：“90%的醫學研究都是錯的！”《柳葉刀》雜志最近也有文章指出，在2010年，有85%的全球醫學研究經費共計2000億美元，都被驚人地浪費在了那些設計有缺陷、多余的、而且從未發表或者報道甚少的研究上。

對此，約阿尼迪斯解釋說，造成這個現象的原因，并非是科學家們有意作假，而是他們的試驗設計有瑕疵，或者他們使用了不被承認的數據。因此，他希望做一些實證研究，找出目前科研出問題的原因所在，以及如何去矯正它。

無意識的偏見

做這樣的分析，需要有堅實的數學基礎。而約阿尼迪斯恰恰具備這樣的優勢：在雅典大學讀書時，他曾經獲得了希臘數學學會的國家獎。根據他分析，在醫學研究中被廣泛使用的統計方法，其實是個非常脆弱的體系。如果一項研究的目的是考察某種藥物對人的健康是否有好處，而你又希望能證明有好處的話，你將很容易做到這一點。

這首先是因為，現在大部分醫學研究的效應其實都是比較微弱的，因為“不微弱”的效應早就被別人發現了。再者，也許一個病人的病情并沒有什么明顯好轉，但因為科學家希望這個藥物有效，他也許會刻意尋找好轉的證據，因此可能會把本來沒什么好轉的病人當成好轉的病人。

這就是人類無意識的偏見對科學研究的影響。約阿尼迪斯強調說，科學家總有要打破常規找到新發現的雄心，受此影響，很多假設從一開始就已經包含了很高的錯誤幾率。再加上人類的本能就是只看到他們想看到的，這種偏見造成的偏差幾乎是無法避免的。因此，即使不存在任何故意的動機，科學家也會推動數據分析工作朝著有利于他們結論的那一方向前進，哪怕這一解釋只是勉強行得通。

根據約阿尼迪斯的計算，如果某一微弱效應有10%，而科學家的偏見有30%的話，你的實驗得到正確結論的概率只有20%。他將這一基于數學原理的分析寫成文章，發表在2005年的《美國科學公共圖書館》（PLoS）雜志上。這篇名為“為什么大多數公開發表的發現都是錯的”文章，迄今訪問量已逾百萬次，成為PLoS上最熱門的文章之一。

造成科學研究走偏的原因還包括，約阿尼迪斯說，對日益縮水的科研經費的激烈爭奪，制藥公司的商業利益影響，以及此類實驗的設計本身存在缺陷——都是小樣本而非大樣本，以及“什么才算是有統計學上的顯著意義”這一標準的日漸松弛，這一效應被大大地放大了。從統計學角度來看，一個更有趣的悖論則是：越是熱門的研究領域，同一個問題研究的人越多，出錯的可能性就越大。

將所有這些因素綜合起來考慮，約阿迪尼斯發明了一套數學模型，用于驗證一項研究是否可信。但令約阿尼迪斯感到憂慮的是，這些錯誤的結論一旦發表，它們在學界造成的壞影響就難以清除。比如，10年前，在美國和歐洲曾有一股風潮，要尋找諸如導致抽煙、抑郁、肥胖和哮喘等問題的相關基因。但實際上，只有極少部分的疾病可以找到直接相關的致病基因之外，大部分疾病的發病因素是錯綜復雜的，難以單從基因上找到根源。后來，歐美這些研究只有1%的成果被證明是有意義的。但直到今天，約阿尼迪斯指出，仍有大量科學家在這個領域白白地耗費精力，其中，60%的“無用研究”都來自于中國。

約阿尼迪斯認為，從根本而言，是目前對科學家的評判標準存在問題。他說“科學共同體應當允許科學家說：‘我已經非常努力踏實地工作了，但就是找不到任何有價值的發現。只要他們努力工作，就不應當受到拿不到科研經費的懲罰。科學是一項高貴的事業，但也是低產的事業。人們應當明白這一點：盡管有無數科學家付出了大量努力，只有，依然只有極少一部分的醫學研究成果可以提高醫療水平和改善人類的生命質量。”