科学革命

群体的智慧

科学革命被描述为一种以公开分享知识为基础的科学文化在历史上的兴起。其标志性变化并非只是发现不断累积——出版与交流使探究成为集体活动,让研究者得以在彼此的工作基础上继续推进,同时竞争认可。本文将十七世纪的这种精神与严重急性呼吸综合征的协作调查联系起来;在这项调查中,世界各地的实验室共同得出了任何一位研究者都无法独自确立的结论。

开放科学与英国皇家学会

1665年,英国皇家学会出版了《哲学汇刊》创刊号,这是将传播发现确立为科学原则的重要一步。英国皇家学会首任秘书兼该刊编辑亨利·奥尔登堡,以实际行动反对保密——研究者愿意放弃对自己思想的独占,以换取作为思想首创者获得认可。知识不同于普通商品,因为分享知识不会使其耗尽;更广泛的传播能让知识用于更多目的,从而提高其价值。

这种安排使个人抱负服务于集体目标。科学家寻求同一个共同体的认可,同时又与该共同体中的人竞争;原创性则促使他们超越既有思想。反过来,他们的竞争者也有动力找出已发表成果中的缺陷。竞争可能带来批评和纠正,但它有赖于合作——研究者若脱离同行及同行提供的知识,便难以取得进展。

出版作为集体资源

开放出版使科学家能够公开研究结果和数据,供人检视。其他研究者可以质疑结论、重新利用其证据,或据此提出新的假设与实验。即便失败的假设也可能有所助益,因为它们能指出哪些探究方向不必继续。因此,科学知识不只是逐步累积的成果——同时代的研究者彼此依赖,也依赖前几代人。

本文将这种体系与单纯由个人验证的做法区分开来。原则上,实验应当可以重复,但大多数科学家并不会独立重复其他研究者的大多数工作。他们通常依赖自己未曾亲自检验过的数据和报告;一项结果之所以获接受,往往是因为科学共同体认为它可信,而不是因为每个成员都重复过该实验。当研究者无法重复一项熟悉的实验时,首先怀疑研究者自身的实验技术,可能是合理的。这种依赖使科学家不必无休止地重走旧路,从而能够探究新问题;但这也意味着,公平共享数据和集体判断至关重要。重复实验和揭露欺诈仍然可能;重点并非真理具有相对性,而是科学工作除了依靠证据,也依赖交流与信任。

严重急性呼吸综合征与分布式发现

全球应对严重急性呼吸综合征的行动,展现了这一协作原则如何发挥作用。2003年2月初,中国卫生部向世界卫生组织报告,自前一年11月以来,广东省有305人感染一种严重呼吸道疾病,其中5人死亡。检测已排除流感病毒。河内和香港也出现更多病例;到3月初,人们已确认这种疾病是一种新疾病,而非流感变种。世界卫生组织发布全球警报并启动监测,同时组织了确定病因的行动;这是进行检测并研发疫苗的必要步骤。

3月15日和16日,世界卫生组织联系了分布在多个国家和地区的11家实验室,包括法国、德国、日本、美国、香港、新加坡、加拿大、英国和中国。各实验室同意合作,并于3月17日启动项目。它们每天举行电话会议,在世界卫生组织网站上发布显微镜图像、分析和检测结果,并交换病毒样本,以便相互核对和了解彼此的发现。各实验室同步开展工作,考察并排除一些仅在部分患者身上发现的可能病因。

3月21日,香港大学的科学家分离出一个很可能的候选病原体;与此同时,美国疾病控制与预防中心的研究人员独立分离出一种病毒,在电子显微镜下看来属于冠状病毒。这个鉴定起初令人意外,因为冠状病毒与动物的严重疾病有关,但通常只会使人类出现较轻症状。该协作网络的进一步检测在许多严重急性呼吸综合征患者的样本中发现了冠状病毒;德国、荷兰和香港的实验室开始对其进行测序。4月初,荷兰一家实验室的受感染猴子出现严重急性呼吸综合征;4月16日,也就是联合行动开始一个月后,各实验室宣布冠状病毒是该疾病的病因。

权威、荣誉与科学共识

这一发现不能只归功于某一个人。亚特兰大疾病控制与预防中心实验室的电子显微镜专家辛西娅·戈德史密斯最先观察到冠状病毒。但仅凭这一观察,尚不足以证明该病毒会导致严重急性呼吸综合征。世界各地的实验室经过数周研究,提供了相关证据,其中包括排除其他候选病原体。因此,世界卫生组织在报告中将冠状病毒的发现归于实验室团队的集体努力。若各实验室单独工作,任何一家都可能需要数月甚至数年;协同合作则让它们在数周内得出了结论。

世界卫生组织召集了这一协作网络,但没有指挥各实验室日常的任务分配,也没有规定它们应检验哪些样本。参与团队同意共享相关数据,并每天早晨沟通,随后自行安排合作方式。这一事件表明,分布式科学工作不只是善意合作——共享证据和并行调查提高了搜寻工作的速度与成效,同时没有任何中央权威控制每个实验室的贡献。

科学论断同样通过集体审查和接受而获得公信力。世界卫生组织宣布结论之前,冠状病毒已经是严重急性呼吸综合征的病因;但只有在其他研究者审查实验室的工作并认可其证据之后,它才成为获科学界接受的解释。这种共识使世界各地的实验室得以基于严重急性呼吸综合征由冠状病毒引起这一判断,继续开展检测和疫苗研究。由此可见,本文所描绘的科学革命遗产,既是一种开放交流的精神,也是在实践中对科学共同体的依赖——共同判断将个人发现转化为共同知识。