2009年11月16日 星期一

科學知識傳播的原則

在美國牛肉論戰中,除了少數一些沒有查證能力,給了論文又讀不懂或亂曲解原意的白爛網友來亂攪局,就算是有受過科學訓練的專家或網友,也能分成不同陣營互斥。對來亂攪局的白爛言論,大部分聰明但沉默的網友都能分辦,可是當學科學的人都提出相反的論點,我想一般大眾可能就會很難過了吧。

科學是講求客觀和實事求是的,不過無論如何,自然科學,尤其是生命科學和醫學,有時候是無法純然客觀的。要求科學家無論何時,都得絕對完全超然客觀,是幼稚的!

大部分科學家還在活社會人群當中,也是有情感的動物。一個像機械人一樣一板一眼或冷靜的人,或許會是個好的技術員,不過很難成為好的科學家,因為科學研究沒有熱情是很難有高成就的。而且科學既然是人類的活動,也需要熱情的滋養,不免就或多或少帶了些主觀。

在這次的論戰中,出現了許多學科學的人和學科學的人之間大論戰,卻在沒有科學背景的大眾眼中失了焦。小弟不才,不過從事了科普工作多年,對這些的論戰,有一些心得看法,希望和大家分享。

首先,先談科學文獻的引用和解讀這件事吧。

身為一個科學家,對科學文獻的閱讀要帶有批判性,這是科學家養成教育最基本的要求。可是,如果在傳播科學知識予大眾時,只求一味帶著批判性地解讀論文,恐怕只會誤導大眾,以為科學家連寫論文也都可以亂唬爛,這恐怕非科學之福。更甭提對科學論文,也還是可以從不同角度來理解。

例如這篇論文:

Proc Natl Acad Sci U S A. 2000 Mar 28;97(7):3418-21.

New studies on the heat resistance of hamster-adapted scrapie agent: threshold survival after ashing at 600 degrees C suggests an inorganic template of replication.

Brown P, Rau EH, Johnson BK, Bacote AE, Gibbs CJ Jr, Gajdusek DC.

Laboratory of Central Nervous System Studies, National Institute of Neurological Disorders and Stroke, National Institutes of Health, Bethesda, MD 20892, USA. brownp@ninds.nih.gov

One-gram samples from a pool of crude brain tissue from hamsters infected with the 263K strain of hamster-adapted scrapie agent were placed in covered quartz-glass crucibles and exposed for either 5 or 15 min to dry heat at temperatures ranging from 150 degrees C to 1,000 degrees C. Residual infectivity in the treated samples was assayed by the intracerebral inoculation of dilution series into healthy weanling hamsters, which were observed for 10 months; disease transmissions were verified by Western blot testing for proteinase-resistant protein in brains from clinically positive hamsters. Unheated control tissue contained 9.9 log(10)LD(50)/g tissue; after exposure to 150 degrees C, titers equaled or exceeded 6 log(10)LD(50)/g, and after exposure to 300 degrees C, titers equaled or exceeded 4 log(10)LD(50)/g. Exposure to 600 degrees C completely ashed the brain samples, which, when reconstituted with saline to their original weights, transmitted disease to 5 of 35 inoculated hamsters. No transmissions occurred after exposure to 1, 000 degrees C. These results suggest that an inorganic molecular template with a decomposition point near 600 degrees C is capable of nucleating the biological replication of the scrapie agent.


通訊作者Daniel C. Gajdusek (1923-2008),於1976年因庫魯病(Kuru)的研究和Baruch S. Blumberg (1925-)共同榮獲諾貝爾生理醫學獎。他們在2004年又發表了一篇論文,在模擬焚化爐的條件下重現了他們的實驗結果。

Environ Sci Technol. 2004 Nov 15;38(22):6155-60.

Infectivity studies of both ash and air emissions from simulated incineration of scrapie-contaminated tissues.

Brown P, Rau EH, Lemieux P, Johnson BK, Bacote AE, Gajdusek DC.

Laboratory of CNS Studies, National Institute of Neurological Disorders and Stroke, and Div. of Environmental Protection, Office of Research Facilities Development and Operations, NIH, US Dept. of HHS, Bethesda, MD 20892, USA. paulwbrown@comcast.net

We investigated the effectiveness of 15 min exposures to 600 and 1000 degrees C in continuous flow normal and starved-air incineration-like conditions to inactivate samples of pooled brain macerates from hamsters infected with the 263K strain of hamster-adapted scrapie with an infectivity titer in excess of 10(9) mean lethal doses (LD50) per g. Bioassays of the ash, outflow tubing residues, and vented emissions from heating 1 g of tissue samples yielded a total of two transmissions among 21 inoculated animals from the ash of a single specimen burned in normal air at 600 degrees C. No other ash, residue, or emission from samples heated at either 600 or 1000 degrees C, under either normal or starved-air conditions, transmitted disease. We conclude that at temperatures approaching 1000 degrees C under the air conditions and combustion times used in these experiments, contaminated tissues can be completely inactivated, with no release of infectivity into the environment from emissions. The extent to which this result can be realized in actual incinerators and other combustion devices will depend on equipment design and operating conditions during the heating process.


這兩篇論文都指出,600 °C的高溫把感染了prion的腦組織烤15分鐘化成灰了,灰燼居然還有感染力,不過在1000 °C在高溫下焚燒,就會完全失去感染力。

你可以解讀成Prion很變態,居然600 °C還燒不死,好可怕;當然您也可解讀說它1000 °C就掛了,沒啥可怕的。端看您從那個角度切入。這就是為何有人認為原本帶有PrP(Sc)的灰燼有潛在危險,因為很難燒死;可是有人認為原本帶有PrP(Sc)的灰燼不可怕,因為終究燒得死!

而且,我們也該知道,實驗裡頭用的倉鼠朊毒體,是最頑強的朊毒體。也有人會挑戰說,用倉鼠朊毒體作的實驗,不能隨便推廣到所有動物的朊毒體。不過,如此持嚴格態度的人,可能同時該主張撤銷所有利用大腸桿菌、酵母菌、線蟲、果蠅、斑馬魚、老鼠、猴子和猩猩等非人類動物進行的生物醫學研究吧。

其實,那兩篇論文的結論,能夠肯定的只有,1000 °C焚燒屍體,可保證朊毒體完全破壞。而1000 °C以下的高溫,例如800 °C或600 °C,能否保證安全,是有疑慮的。有疑慮的意思是,沒人敢保證!因此,單就這兩篇論文的資料來判斷,沒有任何人可以斬鐵截釘地保證牛的朊毒體在800 °C或600 °C高溫下燒15分鐘會完全掛掉。因此,討論牛的朊毒體在800 °C或600 °C高溫下燒15分鐘是否會完全掛掉,是完全沒有任何意義的。除非您有能力用上述條件進行實驗,否則就純粹是無謂的嘴炮而已。

不過,因為朊毒體是高危險性物體,在有限的證據下,持保守態度卻是合情合理的。因此,推論認為800 °C或600 °C高溫下燒15分鐘試圖破壞牛朊毒體還不算是安全的作法,是適當的;反之,而自行推論800 °C或600 °C高溫下燒15分鐘就應該OK,反而是不適當的。

學術期刊中的科學論文,和部落格文章截然不同,是得經由學術期刊編輯的過濾,以及同儕科學家的嚴格審查,認可主要實驗數據充足並且無誤才允許發表的,這是在高度的誠信基礎上進行的。科學論文的討論部分不免多少帶點嘴炮成分,不過也是得建立在主要實驗數據充足並且無誤的基礎上的。

總而言之,在對大眾進行科學知識傳播時,能否正確地傳達論文主旨卻不過度解釋,遠比嚴格批判論文中的不完美之處還重要!

還有,對於學界仍有爭論性的議題,科學家對科學家的討論是一回事,科學家對大眾的解釋又是另一回事。

科學家大可大剌剌地討論幹譙學術論文,不過當沒有科學訓練背景的大眾仰靠我們提供資訊時,用科學家式的論戰方式,一直同時提供正反面的論文,只會令大眾更一頭霧水。

例如抽菸是否會導致罹患肺癌的機率上升,您一定可以找到一堆論文支持抽菸會導致罹患肺癌的機率上升的論點,不過也一定可以找認為兩者完全不相干的論文;同樣的,對於二氧化碳的增加是否導致全球暖化,您一定可以找到一堆論文支持二氧化碳的增加導致全球暖化的論點,不過也一定可以找到認為兩者完全不相干的論文。

任何人當然都有言論自由大談各論文實驗中的限制和弊病,也可以用聰明的邏輯推翻一堆論文的論點。用專題書報討論的態度,對科學論文雞蛋裡挑骨頭,對科學發展可能是很有助益的,不過卻有可能戕害科學知識傳播
(重要的科學論文證實存在重大弊病或缺失例外)

對於沒有第一手資料的科學家,我們要如何在有限的篇幅下,對大眾解釋抽菸是否會導致罹患肺癌的機率上升或者二氧化碳的增加導致全球暖化等,這些學界中仍有爭議的議題呢?

以我多年從事科普工作的經驗,歸納出一些原則,讓沒有第一手資料的科學家,卻要在有限的篇幅下,傳播科學知識予大眾時,可以大致遵循,而不致於誤導大眾。

假設有A和B兩個相對立的理論,要優先傳播哪個?

1)優先傳播學界主流的假說。如果有超過七成的論文支持A假說,那優先傳播A假說給大眾。

2)假設支持兩者的論文比例差不多,可是明顯較多重要期刊的近期論文支持A假說,支持B假說的近期論文主要是發表在小期刊,則優先傳播A假說。

3)假設支持兩者的論文比例差不多,或者雖然支持B假說的論文原本顯著較多,不過愈來愈多近期發表在重要期刊的論文支持A假說,則優先傳播A假說。


當然在傳播過程中,如果一定得要提到B假說,B假說可以儘量簡單提出,或指出有部分科學家支持B假說就好。

不過,如果遇到以下情況,就可以破例:

1)支持兩者的論文,無論近期論文在重要或不重要期刊,都似乎勢均力敵,則兩者都要提出。

2)雖然以上述原則判斷您該傳播A假說,不過您握有第一手堅實的資料證實B假說才是對的,您當然有資格大力推銷B假說。


如果從以上原則來判斷,這也就是為何向大眾宣揚演化論的同時得宣揚創造論的論調,是完全不恰當的!因為壓倒性絕大多數科學論文都支持演化論,所以科學家完全沒有任何向大眾宣揚創造論的必要!

不過在傳播科學知識給予大眾時,科學家也必須瞭解到,無論勝出的是哪個假說,都不見得是百分之百正確的真理。有多少廣為接受的科學假說被推翻或大幅修正,這裡就不再贅述了。這情況在發展已趨緩的物理或化學中,可能還不打緊,在發展一日千里,愈來愈迅速的生命科學,我們更是得注意。因此同時讓大眾瞭解科學家是在現有的證據下作出適當的結論,也是重要的。

當然或許也有科學家認為,如果在學界裡仍存有爭議性,那乾脆都不向大眾傳播。不過,僅因為學界對某些假說還存疑,就決定完全不向大眾傳播,這也是消極不負責任的。除了少許發展幾乎已停滯的領域,在科學界中大部分領域,不可能完全沒有對立理論的。

而且,科學家需要國家社會的重金培育養成,因此不該在社會需要科學家的意見時,卻全都成了駝鳥。而且好的科學家,也不應該把科學研究,以一種公務員式的心態來進行,認為科學家只要作好本份,閉門做實驗和發表論文就好。科學研究需要國家社會大力支持,科學家就有必要合理地配合國家社會的需求。

還有,有不少科學家對科普傳播者對科學知識的簡化很不屑。可是在對大眾進行科學知識傳播的過程中,適度的簡化是必要的。有些深具批判精神的科學家似乎相當痛恨這點,認為任何程度的簡化都是不當的。不過有趣的是,幾乎所有學科學的人,卻都能夠而且必須接受科學知識在教科書中的簡化。

假設我是一位研究裂殖酵母菌(fission yeast)上位遺傳學(epigenetics)的分子遺傳學家,而我得教授四門課:普通生物學、遺傳學、上位遺傳學和酵母菌上位遺傳學專論,則我得準備教科書BiologyGeneticsEpigenetics。在Biology課本中,有關遺傳學的那幾章鐵定是被簡化的;而在Genetics課本中,有關上位遺傳那幾章也鐵定是被簡化的;而在Epigenetics課本中,酵母菌的上位遺傳學那幾章一定也是鐵定是被簡化的。到了酵母菌上位遺傳學專論,學生全都得讀原始學術論文。那請問,我該接受那些教科書的簡化嗎?還是不管教哪門課,全都以教專論的心態來逼迫學生得完全用批判式的精神大量閱讀原始學術論文?

如果「簡化」在正統科學教育中,是可以被接受的必要之惡,那面對大部分沒有科學背景的大眾,受過科學訓練的我們,就該搬弄一堆學術論文,並且自以為具有批判精神地雞蛋裡挑骨頭來混淆他們的視聽嗎?

在此,再次強調,大專和研究所科學教育,和科學知識傳播,是兩種性質截然不同的工作。因此科學家就算不投入這兩種工作,也必須瞭解這兩種工作性質上的差異,才能創造和培養一個更美好的科學教育和科
知識傳播的環境。

好吧,自以為不會再寫和美國牛肉有關的文章,又寫了這麼多。這裡純粹提供一種粗淺的觀點,歡迎大家都用批判式的精神閱讀並討論和指教。謝謝。


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6 則留言:

拆組達人 提到...

網路是一個容易失焦民粹嘴砲的環境!
「認真就輸了!」
當年第一個講出這句的人真是厲害!

Gene Ng 提到...

哈哈,「認真就輸了!」,真是一針見血啊!

PeterPan 提到...

我也是華中的~~

寫的真好!!

Gene Ng 提到...

難得遇到同校的,您好啊:)

匿名 提到...

剛開始閱讀那篇論文時還以為是來亂的
什麼染病天竺鼠可抵抗600度高溫
後來看文章才知道是怎麼一回事

Gene Ng 提到...

我也有同感,我甚至還寄信給消基會說那是黑白講XD

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