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科學(xué)結(jié)論的真實(shí)性需要通過重復(fù)研究來證實(shí)，然而，由于不能重復(fù)驗(yàn)證，很多科學(xué)結(jié)論受到質(zhì)疑。最近，生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的一項(xiàng)新研究使人們對于科學(xué)結(jié)論的真實(shí)性產(chǎn)生了更多疑慮。

在這項(xiàng)研究中，澳大利亞墨爾本大學(xué)的漢娜·弗雷澤及其研究團(tuán)隊(duì)引入了“分析師方法”，將相同的數(shù)據(jù)和研究問題提供給246名生物學(xué)家，然后讓他們分析數(shù)據(jù)，并得出結(jié)論。弗雷澤團(tuán)隊(duì)為生物學(xué)家們提供了兩個(gè)數(shù)據(jù)集（一個(gè)關(guān)于鳥類，一個(gè)關(guān)于植物）和附帶的研究問題—藍(lán)山雀雛鳥的生長受兄弟姐妹競爭影響的程度以及草皮覆蓋對桉樹幼苗數(shù)量的影響。大多數(shù)研究人員發(fā)現(xiàn)，兄弟姐妹之間的競爭對雛鳥的生長有負(fù)面影響，對于這種影響的大小，他們得出的結(jié)論存在很大的分歧。對于草皮覆蓋對桉樹幼苗數(shù)量的影響，生物學(xué)家的結(jié)論存在更大差異：一些研究者通過研究分析認(rèn)為，草皮覆蓋使桉樹幼苗的數(shù)量大大減少了；另一些研究者得出相反結(jié)論，認(rèn)為草皮覆蓋使桉樹幼苗的數(shù)量增加了。

該研究首次全面展示了生態(tài)學(xué)中科學(xué)結(jié)論的巨大變異性，這種變異性是由科學(xué)家不同的分析方法導(dǎo)致的—246名生物學(xué)家對同樣的生態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果卻大相徑庭。這項(xiàng)研究再次提醒我們，單一的科學(xué)結(jié)論并不一定真實(shí)可信。然而，在科技高度發(fā)達(dá)的現(xiàn)代社會(huì)，人們傾向于將一篇論文的結(jié)論視為確定性的結(jié)論，這可能誤導(dǎo)科學(xué)決策，并對生產(chǎn)、生活產(chǎn)生負(fù)面作用。

2011年，美國弗吉尼亞大學(xué)的心理學(xué)教授布萊恩·諾賽克邀請全球250多名科學(xué)家，對2008年發(fā)表在3家頂級心理學(xué)期刊上的100項(xiàng)心理學(xué)研究進(jìn)行重復(fù)驗(yàn)證，結(jié)果僅有39項(xiàng)研究結(jié)論可以再現(xiàn)，61項(xiàng)研究結(jié)論無法重現(xiàn)，不可重復(fù)率達(dá)到61%。之后，諾賽克及其研究團(tuán)隊(duì)又再次組織了由多位國家機(jī)構(gòu)的研究人員參與的一次重復(fù)性研究，對2010—2015年發(fā)表在知名學(xué)術(shù)期刊《自然》和《科學(xué)》上的21篇心理學(xué)論文的結(jié)論進(jìn)行重復(fù)性研究，結(jié)果是38%的研究結(jié)論不可重復(fù)。另一項(xiàng)研究表明，今天在全球一流的學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》《自然》《美國科學(xué)院院刊》《科學(xué)》上發(fā)表的論文的結(jié)論至少有一半不可重復(fù)。

那么，該如何進(jìn)行科學(xué)研究結(jié)論的可重復(fù)驗(yàn)證，并得出相對真實(shí)可靠的結(jié)論呢？30多年前，天文學(xué)家卡爾·薩根的一次從太空觀測地球以證明地球上有生命的實(shí)驗(yàn)，或許值得參考。

薩根是以零結(jié)論的態(tài)度和方式來驗(yàn)證已得到認(rèn)可的科學(xué)結(jié)論。地球上有生命，這是地球人都知道的，除了人類，這里還有大量的動(dòng)植物、微生物。然而，明知一個(gè)確切結(jié)論也要進(jìn)行重復(fù)驗(yàn)證，這就是對地球上有無生命持零結(jié)論的態(tài)度。在一些人看來，這種論證方式純屬畫蛇添足，但是，薩根的支持者認(rèn)為，這種方式除了可以重復(fù)驗(yàn)證已有的科學(xué)結(jié)論—地球上有生命，還能用于驗(yàn)證其他星球上有無生命。

薩根不僅是美國著名天文學(xué)家、天體物理學(xué)家、宇宙學(xué)家，也是一位科幻小說家及科普作家，還是行星學(xué)會(huì)的創(chuàng)立者。為了證明地球上存在生命，他設(shè)計(jì)了一種前人從未嘗試過的證明方式。1993年初，薩根將一份手稿送到了《自然》雜志的辦公室，希望發(fā)表“從太空探測地球上是否存在生命”的證據(jù)。1993年10月21日，《自然》雜志發(fā)表了這項(xiàng)題為“從伽利略號航天器探索地球生命”的研究報(bào)告。這項(xiàng)研究的結(jié)論“強(qiáng)烈暗示”地球確實(shí)存在生命。

1989年， 美國國家航空航天局（NASA）的伽利略號航天器發(fā)射升空，執(zhí)行環(huán)繞木星的任務(wù)，預(yù)計(jì)于1995年抵達(dá)目的地。得知這一消息后，薩根萌生了一個(gè)想法，如果將伽利略號上的儀器對準(zhǔn)地球進(jìn)行觀測，可能會(huì)找到地球上有生命的明確證據(jù)。隨后，他和同事一起設(shè)計(jì)了一個(gè)方案，并說服NASA按照他們的方案進(jìn)行操作和觀察。

因?yàn)橘だ蕴栐谇巴拘堑穆吠局行枰@過地球和金星，以便從這兩個(gè)行星的引力中獲得助推，所以它將在距離地球最近的960千米的地方經(jīng)過，該地位于加勒比海上方，而且航天器中的儀器可以獲得地球上有無生命的信息。果然，科研人員從航天器的光譜儀中發(fā)現(xiàn)了一些證據(jù)，包括氧氣、水蒸氣、冰和雪、二氧化碳、甲烷和其他溫室氣體。此外，伽利略號的成像系統(tǒng)還發(fā)現(xiàn)了云層、海洋、海岸線和巖石表層。當(dāng)時(shí)的成像技術(shù)并不能檢測到實(shí)際的生命形式，如人和動(dòng)物，但是成像系統(tǒng)和光譜儀等儀器能夠發(fā)現(xiàn)電磁信號，其振幅以脈沖的形式變化。這些電磁信號在當(dāng)時(shí)被廣泛用于無線電通信和電視廣播，而且這被視為一種已知不會(huì)自然發(fā)生的光電類型。太空中的伽利略號通過科學(xué)探測發(fā)現(xiàn)的這些信號提示，只有地球上的智能生命才能創(chuàng)造這樣的技術(shù)，因此這也是生命存在的可靠證據(jù)。

薩根的研究方法與人們用肉眼觀察到地球上的生命不同，是利用探索外星生命的方法來驗(yàn)證地球有無生命。雖然這項(xiàng)來自太空的研究發(fā)現(xiàn)的證據(jù)比較少且直觀性差，但比較可靠，而且是從此前從未嘗試的角度來探測地球上是否存在生命，所以意義非凡。

20世紀(jì)90年代初以來，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)的圍繞系外恒星運(yùn)行的行星已經(jīng)超過5500顆?？茖W(xué)家們利用薩根設(shè)計(jì)的探測方法發(fā)現(xiàn)，一些星球上擁有蘊(yùn)育生命的環(huán)境和條件，如氧氣、水蒸氣、冰、甲烷等。通過薩根設(shè)計(jì)的探測方法，一些科學(xué)家甚至推測出一些星球上可能存在生命，但是這些生命未必是智能生命。2021年，NASA的詹姆斯·韋布太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)射升空。這架太空望遠(yuǎn)鏡非常適合研究系外行星的大氣層，未來將會(huì)獲得更多的新數(shù)據(jù)和新發(fā)現(xiàn)，以證明地外星球是否存在生命。

以零結(jié)論來重復(fù)驗(yàn)證科學(xué)結(jié)論的重要性體現(xiàn)為，不僅要驗(yàn)證無法確定的新的科學(xué)結(jié)論，還要驗(yàn)證我們認(rèn)為自己已經(jīng)確認(rèn)的“常識(shí)”。對于新的科學(xué)結(jié)論和已經(jīng)遭受質(zhì)疑的結(jié)論，就更需要重復(fù)研究來進(jìn)行驗(yàn)證。在追求科學(xué)真相的路上，新發(fā)現(xiàn)固然令人欣喜，重復(fù)驗(yàn)證同樣不可或缺。

【責(zé)任編輯】張小萌