鹦鹉螺的腔室与月相吻合的美丽传说

作者: Robert Burton/文,莘莘深/编译

来源: 果壳

发布日期: 2015-05-19

本文探讨了鹦鹉螺壳腔室与月亮周期相对应的传说,揭示了科学故事的形成与检验过程,以及科学故事对公众的影响和道德层面的考量。

科学深深影响着我们的想象,让我们对大自然之道充满惊奇。而科学里最迷人的传说之一,也许就是鹦鹉螺的腔室和月亮的周期相对应的故事了。这个故事最早在1978年发表于世界一流的科学期刊《自然》(Nature)上面。两位年轻的科学家研究了大量的鹦鹉螺壳,其中最古老的壳的距今几乎有五亿年。他们认为,鹦鹉螺壳每个腔室的条纹的数目同月亮绕地球运动的周期时间相关。

今天的螺壳大概每个腔室有30条纹路;四亿两千万年前的螺壳每个腔室只有9条。这些发现与前不久的天文学发现相符——四亿两千万年前月亮绕地球公转的周期似乎是9天。

这篇论文在科学界和主流媒体都引起了轰动。这是实际的观察结果,被不同科学领域独立证据支持,最终成了令人惊叹的故事——鹦鹉螺是大自然版的宇宙时钟,反映了月球绕地球运动周期的时间变化。如果这一切都是真的就好了。彼得·沃德(Peter Ward),来自华盛顿大学的生物学和地球空间科学教授,是这个世界上最顶尖的鹦鹉螺专家之一,他告诉我们鹦鹉螺腔室和螺壳条纹的生长并没有规律的周期。

“我们标记了自然环境下的鹦鹉螺,在实验室中用X射线照射,然后把鹦鹉螺养在水箱里面,”沃德说到,“我们发现每个腔室会随着鹦鹉螺长大而略微变大,而形成每一个更大的腔室都会需要更多时间。在自然环境下,最后的2到3个腔室都各需要6个月都时间长成;相比之下,在生长初期,形成每个腔室大约只需要2星期。”关于螺壳上的条纹,沃德补充说,“只是装饰而已,与固定时间毫无关联。

尽管如此,随便浏览一下网页就能发现,这个故事已经流传了超过30年的时间。为什么它对我们的吸引力如此强烈?是因为它身上的科学光环让它具有了权威性吗?因为我们中的大部分人不是海洋生物学家,也不会阅读科研文章?是的,这都有一定道理。但是更多的答案涉及我们身上更深层次的生物学。

我们都是讲故事的人,我们通过故事来理解世界如何运作。科学是故事的一个重要来源。“才不是!”你可能会说,“科学是客观地收集并解读数据。”我完全同意。在研究纯物理现象这个层面,科学是确立关于世界的事实的唯一可靠手段。但是当我们使用物理世界的数据来解释那些不能被简单还原成物理事实的现象时,或者当我们将不完整的数据扩展成一般性的结论的时候,我们就是在讲故事。

科学的任务,就是不断地编出故事(称作“假说”),然后检验这些故事,然后竭尽全力编出更好的故事。思想实验就像是用广为人知的人物进行讲故事练习。如果福尔摩斯发现一具尸体悬挂在树上,并且还有一张字条绑在脚踝上,那么他会怎么做?如果一束光在两面镜子之间反射,在一个火车上观察者眼中是什么样子的?鹦鹉螺上的条纹代表什么?

一旦有了这些故事,科学家就会去实验室中测试它们;作者会让编辑来读读看,看他们是否愿意为此付钱。

人们和科学,就像是面包和黄油。对故事的渴望深埋在我们的大脑中;而科学深处埋藏的本质就是讲故事。但是这也有个问题。在科学完成检验之前,我们就可以得到我们的多巴胺奖励,带着我们的故事四处招摇。我们渴求模式识别的多巴胺奖励,让大脑一有机会就忽略矛盾或冲突的事实,这加剧了这个问题。模式识别基础的先决条件就是迅速区分相似但是不完全相同的输入的能力。

当我们从科学中获取半成品故事的时候,我们往往会面临道德上的后果。脑部受损或者功能不正常的人,应该负担多少个人责任?这些人应该接受怎样的惩罚才合理?又有多少康复的可能?只有当我们开诚布公地承认,科学在多大程度上是以故事来呈现其结果的,我们才能面对这一道德层面的问题。我们必须想清楚自己的准则,来判断什么时候科研数据超越了它的界限,变成了有主张、有偏见的故事。

而作为公众的一员,我们需要确保我们接受成为真理的科学结果必须要经过同行审议;我们还要明白即便是经过同行审议的结果也不一定总是准确的。2011年,《自然》杂志公布,在过去的10年内,撤稿量增长了10倍,而文章发表量只增长了44%。

同样是在《自然》杂志,科学家C·格伦·贝格利(C. Glenn Begley)和李·M·埃利斯(Lee M. Ellis)写道,去年他们在Amgen生物技术公司的同事尝试重复了血液学和肿瘤学的研究方面具有程碑意义的53项研究,但成功的只有6项。

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