《像科學家一樣思考》:人類一定有偏見,但科學家會採取主動避免偏見

《像科學家一樣思考》:人類一定有偏見,但科學家會採取主動避免偏見
Photo Credit: Depositphotos

我們想讓你知道的是

科學大多是一種有條理的方式,用來辨識並排除偏見。如同我之前所說,科學是一門學科。科學就像牛軛,讓公牛拉著人類知識的車子往前進。

文:史坦利.萊斯

每個人都有偏見,除了我以外

科學家聲望最重要的來源之一,就是大家認為我們的研究沒有偏見。這也是我們的說法比那些政治人物更具分量的原因,這不只是因為我們比較不可能說謊,也是因為我們盡力去排除偏見。政治人物承認這一點。即使每個政治人物都自吹自擂,說自己誠實到無懈可擊,但他們也會嘲弄其他人。因此,政治人物有時會設立「超乎黨派」的組織,提供他們不帶偏見的研究摘要,以了解重要問題。

其中一個重要的例子就是國會研究處(Congressional Research Service, CRS),這是國會圖書館的分支。舉例而言,要是國會想知道2012年時增加美國最富有的人稅收是否會危害經濟,他們就會去找國會研究處。國會研究處產出的報告、得出的結論認為對富有的人稍微提高稅收不會傷害經濟。(當然他們必須注意用來測量對經濟傷害的方法是否有建構效度。)國會如何使用這項資訊就看他們自己了。報告剛出來時,國會的共和黨領導者選擇把報告壓下。

為了避免我聽起來像將偏見貶抑為道德上的瑕疵,或許為保守派人士專有,讓我澄清一下。人類一定有偏見,所有人都是這樣,必然如此。

科學家和牧師最重要的差別之一,就是科學家意識到自己有偏見,會採取主動方式避免偏見。牧師則可能會說:「上帝對我的心說,我們必須募款,這樣我才能擁有一架私人噴射機。」但科學家可能會覺得有義務提供你他說法的證據,讓你可以獨立驗證。就像我在本書前言所說的,科學會利用外部資訊驗證假設。

科學大多是一種有條理的方式,用來辨識並排除偏見。如同我之前所說,科學是一門學科。科學就像牛軛,讓公牛拉著人類知識的車子往前進。公牛常會左右到處亂走,但牛軛可以阻止牠們隨著自己的偏見亂走。

即使實驗者本身沒有偏見,測量技巧本身也可能帶來偏見。許多關於鳥類遷徙的資料集來自於週末的賞鳥愛好者,實在是沒有足夠的專職賞鳥愛好者提供所有需要的資料。但思考一下,如果全天候和專職的賞鳥愛好者都記錄下候鳥抵達的時間(例如他們在奧克拉荷馬南方看到第一隻剪尾王霸鶲的日期),週末賞鳥愛好者的日期會較晚。如果候鳥像大多數鳥類一樣在週二抵達,專職的賞鳥者會記下週二的日期,但週末的賞鳥者會記下的日期則是下一個週六。

受試者偏見

受試者偏見(participant bias)影響了實驗中受試者所提供資訊的信度。舉壓力為例,如何發現受試者正經歷生理上的壓力呢?你可以問受試者是否感覺有壓力,但這會很主觀且具有偏見。舉例而言,受試者可能相信自己不應該對某件事感到壓力,所以他說出的壓力程度可能比實際上感受的要低。

科學家希望測量結果都是沒有偏見的。科學家可能會測量受試者唾液中皮質醇的數量,皮質醇是一種壓力荷爾蒙。含量高代表出現壓力。皮質醇不會說謊,也不會以帶有偏見的方式表現出來。

這些大腦和荷爾蒙的過程也並非完全沒有醫療效果。皮質醇抑制了免疫系統,這是壓力可能讓你感冒或得流感風險增加的其中一種方式。壓力也可能讓你疏於維持健康。因此,減少壓力會讓你更健康。

幾百年來,人類吃藥後會覺得比較舒服,無論吃的是薩滿巫師的春藥或現代的藥丸、針劑都是這樣。這種效果很強烈,人類吃了中性物質但相信這是「真的」藥物時,半數時間都會感覺較舒服。中性物質可能是看起來像「真的」藥丸的糖果藥丸。中性的藥丸稱為安慰劑,它對我們心靈的影響稱為安慰劑效應(placebo effect)。

安慰劑效果的反面稱為反安慰劑效應(nocebo effect),在這個例子中,病患說即使他們獲得安慰劑,仍受到煩人的副作用之苦,而未獲得藥物的療效。

處理安慰劑效應已成為醫學研究主要挑戰。測試新藥物時,藥物研究者顯然不能讓受試者知道拿到的是真的藥物還是安慰劑。藥物只有在對人的功效超過安慰劑的心理效果時,才可視為有效。但人類並不笨,往往吃到糖果藥丸時就能辨認出來。他們知道大多數藥物味道很苦,假如藥丸味道不苦,他們就知道這可能是安慰劑,甚至可能因為知道藥丸不是真的藥物而覺得更不舒服。味道苦的藥物則會讓他們感覺較好。在受試者不知道是否拿到安慰劑的情況下使用安慰劑稱為「盲測」實驗。

造成受試者偏見的不只是藥丸的外表或味道。藥物研究者都知道,昂貴的安慰劑會比便宜的安慰劑讓人感覺舒服。實驗中的受試者認為如果這樣東西很貴,一定是真的藥。

有時偏見是由看起來無可避免的實驗限制造成。舉例來說,在藥物測試中,研究者只能相信受試者會服用給他們的藥丸。研究者無法要求他們一定得這樣做。有可能某些受試者沒有服用藥丸的唯一效應就是減少了樣本大小。這不會帶來偏見的問題。

但假設其中一組比較粗心好了,舉例來說,拿到真的藥物的病患覺得比較舒服而一直要藥丸,而拿到安慰劑的病患不再拿取似乎無效的藥丸。這樣就會造成偏見。目前已提出的解決方式就是藥廠在每顆藥丸中插入微晶片。微晶片可以追蹤:這留在罐子裡,還是透過病患排泄,進入生態系統中。這項資訊至少會警告研究者哪些病患沒有服用實驗藥物。

此外,有些人對安慰劑的反應比其他人大,就像有些人比其他人容易催眠。或許他們較容易受他人建議及自我欺騙影響。另一方面,有些人對安慰劑毫無反應。這些差異似乎都有遺傳基礎。有些藥廠考慮找出易受影響的人,將他們排除在藥物試驗中。如此一來,他們相信可以減少試驗中受試者的數量,大幅減少成本,並增加試驗準確度。

安慰劑其中一個著名的例子就是喬治.華盛頓.卡弗(George Washington Carver)所發明具療效的花生油。卡弗是我最喜歡的科學家,在第20章會描述我的理由。一個因小兒麻痺跛腳的男孩使用了一些卡弗的特製花生油,然後站起來行走,這幾乎可以肯定是安慰劑效應。

那男孩可能本來就有能力走路,但覺得太沮喪,連試著走路都沒試過。他預期在獲得花生油治療後就能走路,所以試著走──然後成功了。但要注意,即使安慰劑主要效應是出現在那男孩心裡,但實際上仍發揮了功效,尤其是偉大的卡弗還親自將安慰劑用於男孩身上。

偏見也會影響參與者如何感受味道。食品科學家老是遇到這個問題。如果賣相好,人會更享受食物。舉例而言,大家認為較紅的西瓜,一定比果肉顏色淺的西瓜好吃。因此受試者拿到食物時會蒙眼或以特殊燈光混淆他們,使他們無法分辨食物真正的顏色。食品科學家希望知道消費者是否認為無論產品的外觀如何,味道都比較好。如果食物擺設美觀,人類也較能享受食物。整個產業就是奠基在偏見上。但好的廚師幾乎可以賦予所有東西好味道。

此外,攝取維生素補充品的人和其他人相比,對自己的看法也不一樣。他們認為自己很健康。假如他們感冒,往往會把這解釋為「只是吸鼻子」。不吃維生素C的人可能認為自己不健康,因此把感冒當作流感在發威。也就是說,這兩群人可能客觀上經歷嚴重程度完全一樣的感冒,但主觀上卻有不同解釋。除了相關相較於因果關係的問題之外,這是少有科學家相信維生素C能預防或治療感冒的主要原因。

並不是只有人類會經歷受試者偏見。實地利用動物實驗的科學家有時也必須設陷阱捕捉動物、測量動物然後再釋放牠們。這個過程經過特別設計,才不會傷害動物。食物會吸引牠們進入只有單向的門。要是這是第一次發生在動物身上,會是很可怕的經驗。第二次或許也是。但過一陣子動物了解看到像這樣的陷阱就知道裡面有食物,也不會受傷。動物就成了田野生物學家所稱的「喜歡陷阱」。

這不一定會讓研究者對動物的測量結果無效。事實上,放鬆的動物可能更能「自然」代表其族群。問題是,這造成研究者反覆以同樣的動物作為樣本,而不會每次隨機嘗試新的樣本。有一些方式可以部分彌補這一點,但這必須要研究者注意到發生這種情況。

你可能會問:「只是拿具安慰劑效果的藥品給病患,讓他們覺得比較舒服,有什麼問題嗎?」問題出在幾個地方。首先,藥物有糖果藥丸沒有的副作用。第二,藥物比糖果藥丸貴。

第三,過度使用藥物可能導致對整體人口失去藥效。這最常出現在抗生素上。過度使用抗生素可能導致細菌演化,對抗生素產生抗藥性。假如焦慮的父母帶來因病毒感染(但使用抗生素無效)而焦慮的小孩,而成千上萬的醫師開給這些小孩抗生素,那最後就會出現很多對抗生素產生抗藥性的細菌。這實際上正在發生中,或許也是現代重大的醫療危機。

相關書摘 ▶《像科學家一樣思考》:老鼠可能有同理心,大象則是有智慧到令人不安

書籍介紹

《像科學家一樣思考》,商周出版
.透過以上連結購書,《關鍵評論網》由此所得將全數捐贈聯合勸募

作者:史坦利.萊斯
譯者:李延輝

這本書告訴你像科學家一樣思考的種種優點,而現代世界的種種難題也必須以科學的方法解決。你不需是個科學家才可以像科學家一樣思考,任何人都可以,而且每個人都應該如此。它的好處不勝枚舉:從偵測到人類的種種偏誤,到避免犯錯,欣賞世界的森羅萬象。

作者史丹利‧萊斯(Stanley A. Rice)自己就是個科學家,他說科學本質上其實就是有系統地整理人類的常識。雖然對大腦而言,常識是與生俱來的,但它也會依賴許多誤導人的習性。大腦可能不會客觀地推論,而會替自己的判斷合理化。它往往只看到它想看到的東西,而不會如實觀照世界。且大腦不僅善於誆騙別人,在自我欺騙方面更是有一套。萊斯告訴我們,這些習性在身處艱難環境下的人類的演化過程中都有其用處,但是現在種種偏誤和錯覺卻有導致全球災難之虞。

閱讀這本書,就是在學習如何像科學家一樣地思考。它會使你擺脫政客、大企業和宗教領袖的種種操弄,使你有足夠的配備去解決世界最迫在眉睫的難題。而且你會覺得很好玩。

像科學家一樣思考立體書封
Photo Credit: 商周

責任編輯:朱家儀
核稿編輯:翁世航


Tags: