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两坤年科研练习生对“科学”的理解

2023-04-14 19:47 作者:千叶秦风  | 我要投稿

我以前很排斥“传统医学”“现代医学”这个划分的,现在意识到这么划分也不是不可以,只是,我们首先要搞清楚,什么是现代化的进程?


【现代化是一个祛魅的过程】

现代化是一个祛魅的过程,要求去除神秘的“人”(或者表述为“心”),把一切过程解析为各种可以用机器来完成的技术。无论是不可捉摸的主观意志,还是大师傅巧夺天工的手艺,在“现代”人看来都是神秘的,是不可理解的,是必须破除的。这就是现代的革命性。问题来了,当代的科学研究摆脱学徒制了吗?被祛魅的是神秘的大师傅,还是全体人类?这种“前现代”与“后现代”交织,倒也相映成趣。也罢,这些问题先按下不表,我们继续主线讨论。

站在现代的立场,必须把一切过程彻底解析为机器可以重复的,才是合乎现代礼法的。这种解析并程序化的过程就是现代的学术行为,科学做解析,技术做程序化。举一个简单的例子:B超检测是否怀孕,科学;号脉是否怀孕,不科学;用传感器采集信息、用机器学习模型重复号脉的过程,科学。是否科学,不在于准确性如何、甚至不在于是否可重复,而在于是否足够“客观”、是否“彻底”剔除了人的因素。我没有阴阳怪气的意思,这也确实不是双标,这就是科学本身。

这条路走到极致就是第一性原理(first principle)。第一性原理很大程度上和从头算(ab initio)是同义词,这种认识方法认为,全部的真理已经被掌握(你没听错),比如被概括为某几个物理学公式,只需要用这些公式去推演(不用人,只要机器去算就行)就可以复现古往今来的万事万物。很可笑吧?从决定论在哲学上破产,到量子力学挑战决定论,至今至少100年了,而大多数人的世界观仍然被决定论支配。决定论的世界中是没有人的,是不需要人做出决断的;现代化的进程主要表现为工业化和城市化,正是不断排斥劳动、排斥人的:二者本来就是一体两面。

顺便一提,机器学习其实已经违背现代的理念了,因为目前的机器学习模型都是不可解释的。比如说,谁也不知道神经网络模型中第一隐藏层的第二偏置量w12有何物理意义。又比如说,我们也不知道Alphafold如何通过蛋白质一维序列预测三维结构,有文章就试图按照生物学知识进行解析:先预测局部二级结构、再组成三级结构、四级结构……实际上,机器学习模型肯定不是按照这个逻辑来搞的,机器学习的预测过程同样是神秘的,被生物学祛魅而获得的“蛋白质”概念又被机器学习复魅了。于是,很多一线的科研工作者虽然对科学本身并没有理论自觉,但本能地排斥机器学习。我身边的观察,本能地排斥机器学习的科研工作者业务能力都不会太差。


【解析意味着海量信息的丢失】

好了,回到“排斥人”这个话题。人是如何一步步失语的?上面的描述其实有一个关键词,“机器”。那么,没有机器之前,我们是怎么和世界交互的?感觉。我都能想到这个判断会引发多大的骚动(笑)初二学物理的时候,老师用测量水温的实验告诉我们:感觉是不可靠的,你的身体会欺骗你,要相信仪器(机器),我们只能相信仪器。这是真正意义上的“科学教育”,九年义务教育是深入骨髓的。其实从“机器”一步到“感觉”跨度太大了,从世界到人,首先是感觉,然后是(自然)语言,再然后是数学语言,最后才是机器。

问题在于,仪器就不会欺骗人吗?我记得有位作家记录了一件小事:他去看医生,排在他前面的病人感到肩膀不适,可是既不痛也不痒,体检也白搭,医生就认为他没病。实际上就是肩膀僵嘛,大家都有体验,但是仪器并不知道。就像小汽车缺油了表盘会报错“油量低”,油箱进老鼠了表盘会报“有老鼠”吗?人是很容易知道自己肩膀不适的,人(通过直接的视觉、听觉)去检查油箱是会发现老鼠的,一旦预设了“全部的真理已经被掌握”并且“已经由仪器完全掌握”,就会陷入非常尴尬的境地。这就是庄子所说“然则君之所读者,古人之糟粕已夫!”

盲目崇拜现代科学的解析能力,同样会造成很严重的信息丢失。比如说,现在对中药的解析就是“主要成分”,青蒿汤只被解析出“青蒿素”来。实际上青蒿汤是一副方子,在原子分子层面就可能有上千种成分针对身体上百个靶点同时作用,以目前的计算机模拟基本上是不可能彻底解析的,或者要付出极大的代价。等到将来算力达到了,我们很可能已经不满足于原子分子层面的解析了。

哪怕是语言本身,也存在这样的问题。把中国的农民翻译成farmer(农场主),到底是增进了理解还是深化了刻板印象呢?费孝通《乡土中国》一书初稿叫peasant life in China,快100年了,peasant这个用法仍未深入人心。即便我们的孙子辈都接受了peasant,这个词真的能代表中国农民吗?更糟糕的是用中医的“肾”来翻译kidney造成的影响,现在居然有人反过来说中医对肾的理解错了,只有按照kidney的定义来理解肾才是正确的。


【怎么办?】

一句话讲述“绕开认知中介”,具体至少有两条路。

一条路是很经典的“音形义合一”。既然一个中介会丢失信息,用两个中介、三个中介来阐释同一个事物就可以减少信息的丢失。这还有一个好处,即避免“把语言实质化”,避免把中介本身当作事物,让人能够绕开这些中介。在当下,这要求我们破除科学的普世世界观地位,多掌握几双观察世界的眼睛。比如,不能因为物理化学没有严格遵守数学规则就开除其科学籍,更不能因为有机化学用了特殊的符号(认知中介)来表述就开除其科学籍。

还有一条路是回归经验、回归人本身,或者说“实践”。人本身才是最精密的仪器,只有真正去和这个世界直接交互、获得第一手的感受,才算是真正“懂了”。就好像,只有在中国的环境下弄得满头汗满脚泥才知道什么是中国农民,这时候再说farmer或者peasant实际上反倒无所谓了。

至于“内视”这条路,恐怕没有练过武的人是很难理解的,我也说不清,就算了吧。


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