公布创新结果是有风险的,就像要中头奖就必须买彩票一样。
撰文 Frank Wilczek(2004年诺贝尔物理学奖获得者、麻省理工学院物理学教授)
翻译 胡风 梁丁当
编辑 丁家琦
科学的开拓是一种典型的人类行为。实践中,它有时像玩彩票一样。
我去世的朋友Sam Treiman,一位杰出理论物理学家, 对那些骇世惊俗的结果总结了一个“定理”:不可能的事情通常不会发生。它的寓意当然是,例外偶有发生。
(图片来源:pixabay)
1986年实验上高温超导的发现就是这样的一个“例外”。很多材料在被冷却到接近绝对零度的超低温时会进入超导态。要维持如此低的温度极其困难。于是,人们开始探寻高温超导。经过几十年的探索,超导相变温度仅被提升到零下253度。后来,Georg Bednorz 和 Alex Müller开始在复合型陶瓷材料中研究高温超导。数月之内,超导的相变温度就达到了零下170多度——尽管该温度仍然远低于室温,但已经比较容易维持了。
当诸如此类“不可能”发生时,理解和解释其发生的原因就会给人带来无比的骄傲。于是,我不待三思,就一头扎进了这个智者避之惟恐不及的问题中。我做了一个学术报告,简单描述了对这个高温超导实验的理论解释。事后,我询问了同事Elihu Abrahams的看法。他的回答含蓄而巧妙:“除非你买彩票,不然不可能中奖。” 此后,虽然几经努力,我关于高温超导的理论却始终没有成型,但我经常会不经意地想起Elihu的这句“格言”。
开拓性的工作一般都不可能回答所有的问题,因此何时公开发表成果是个令人挠头的事情。固然,推迟发表的时间越长,工作的完整性可能越高。但同时科学家们面临着相关成果被他人抢先发表的压力。就如发明的专利一样,科学也是只认第一不认第二,它会影响职务升迁、获奖、基金申请、甚至青史留名。
在利益的驱动下,很多人选择操之过急。这会造成糟糕的局面,同时引发关于科学进展实质的深刻探讨。
例如,有些理论曾预测质子会自发衰变。如果能在实验上观测到此现象,将是一项极大的成就,这促使研究人员们多年来对此孜孜以求。1983年,在一个比较粗糙的实验中,质子衰变被宣布“发现”了。然而该“发现”在几年之后被更精准的实验所否定,并被定性为对观测现象的过度解读。
但假如后面的这些实验确实发现了质子衰变呢?虽然这并不意味着先前的实验就是对的,却很难避免人们将这个突破的荣誉归功于第一个实验。由此可见,一个草率的甚至捏造的科研“成果”可能会导致鱼目混珠的乱局。
这样的例子并不少见。以超对称为例,这个优美的思想预言了很多新型重粒子的存在,它们有可能在高能质子碰撞时产生。而这些粒子已经被重复“发现”了好多次。在天文学领域,人们为了解释一些引力效应提出了所谓的暗物质,而为了说明这种暗物质,物理家们也猜测存在着某些新的粒子。意料之中,不停有人宣布这些粒子的发现,然后又被证伪。
显然,研究者应该尽快的把重要而正确的科研成果分享给大家。但是,报道新的研究方法和提出新的问题也是有价值的,尽管它们不一定完全是对的(甚至是错的、偏狭的)。毕竟,真相最终会被发现。
如此看来,我朋友Elihu所说的科学就像中大奖的比喻也并非全然讽刺。当然在这个科学的“彩票”发行过程中,在确定获奖者和颁发奖金时,科学界必须非常谨慎。正因如此,我们才有了学术委员会、评审团,以及各种评奖与审核基金的机构。这些机构经过长时间发展,已可以处理知识产权问题等几个世纪来困扰着科学界的难题。
类似的问题也常见于技术与商业领域,最近还发生在机器学习上。当一个复杂的策略成功的时候,我们应该如何评估其各个组成部分的贡献?当人们从不同角度来看待这些问题的时候,彼此都会受益。
彩票何其多,得者何其难。
本文经 Wilczek 教授授权翻译。
原文发表于2017年3月23日的《华尔街日报》,题目为Winning the Scientific Lottery of Ideas, 原文链接:https://www.wsj.com/articles/winningthescientificlotteryofideas1490290437
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