文|吳思涵

最近在整理舊文檔時(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)一份以前讀博時(shí)制作的PPT，內(nèi)容有關(guān)于科研的方法論。其中的知識(shí)要點(diǎn)，其實(shí)來源于不少人都很討厭很頭痛的研究生“政治課”。然而我們學(xué)校的政策是，只要不離題太遠(yuǎn)，各位任課老師可以任選領(lǐng)域或角度授課（然而選課分班時(shí)學(xué)生完全看不到，所以都是胡亂選的）。恰好當(dāng)時(shí)我選到的班，是由一位新上任的年輕教師代課。由于她完全不懂“套路”，于是干脆拿她的研究領(lǐng)域來上課，即科學(xué)哲學(xué)。然而就是這樣一門胡亂選上的課，讓我受益匪淺。學(xué)期結(jié)束后，我還主動(dòng)聯(lián)系了很快被調(diào)走的任課老師，在她的推薦下，開始閱讀邏輯學(xué)和科學(xué)哲學(xué)的書籍。

科研是一種理性思維的活動(dòng)?？茖W(xué)家通過觀察與實(shí)驗(yàn)，描述客觀世界，獲得科學(xué)事實(shí)。常見的科研邏輯有分析與綜合，歸納與演繹，比較與類比。然而，并非每一種邏輯思維方法，都能保證獲得的結(jié)論為真。為了避免落入陷阱，我們需要認(rèn)識(shí)一下，科研中常見的邏輯謬誤都有哪些。

一、訴諸權(quán)威

從字面上，訴諸權(quán)威非常容易理解，即以專家或權(quán)威所說的話作論據(jù)的根基。通常情況下，當(dāng)某個(gè)領(lǐng)域的權(quán)威，在嚴(yán)密的邏輯、實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)他所擅長(zhǎng)的領(lǐng)域做出主張，我們是可以其援引為論據(jù)。然而，當(dāng)權(quán)威所做出的主張超越了其研究領(lǐng)域，或者其論證過程并沒有基于理性論證，那么將該權(quán)威做出的主張作為論據(jù)是無效的。

在實(shí)際科研中，往往可以看到有些人將發(fā)表在高影響因子雜志的文章拜為金標(biāo)準(zhǔn)。雖然科學(xué)論文基于同行評(píng)議，但往往僅有三位審稿人把關(guān)（而審稿人和作者之間可能還存在利益關(guān)系）。假如不仔細(xì)閱讀原文并推敲其中的邏輯，而只是生硬地照搬其中的數(shù)據(jù)和結(jié)論，那么就存在犯錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)。進(jìn)一步說，科學(xué)研究中往往是存在爭(zhēng)議的，假如僅聽信其中一派的聲音，依然是不理性的做法。

此外，和訴諸權(quán)威相關(guān)聯(lián)的邏輯謬誤還有：訴諸傳統(tǒng)（認(rèn)為傳統(tǒng)的即是正確的，典型形式如“自古以來……因此……”，“大家都這么做……因此……”），以及訴諸時(shí)代（新的即是好的，舊的即是壞的）等。

二、肯定后件與否定前件

在理解這種邏輯謬誤前，我們先來簡(jiǎn)單理解一下什么叫演繹推理。

演繹法，是一種由一般到特殊、前提和結(jié)論之間蘊(yùn)含著充分性或充分必要性關(guān)系的推理。它在結(jié)構(gòu)上由前件p和后件q兩個(gè)部分組成。常見的演繹法有肯定前件及否定后件兩種。（注意，小標(biāo)題的謬誤和這里是相反的）

肯定前件：若p，則q。因?yàn)閜，所以q。舉個(gè)例子，寫成經(jīng)典三段論式：

強(qiáng)酸（p）可以腐蝕皮膚（q）；

因濃硫酸是強(qiáng)酸；（肯定前件p）

所以濃硫酸可以腐蝕皮膚。

否定后件：若p，則q。非q，所以非p。舉例如下：

強(qiáng)酸（p）可以腐蝕皮膚（q）；

這份液體不能腐蝕皮膚；（否定后件q）

所以它不是強(qiáng)酸。

而反過來，肯定后件和否定前件是經(jīng)典的演繹推理謬誤。比如這個(gè)命題：抗癌藥（p）能夠促使癌細(xì)胞死亡（q）。（注：無論機(jī)制是直接的還是間接的，無論以何種形式死亡）

我們可以說，如果一個(gè)化合物沒有辦法使癌細(xì)胞死亡，那么它就沒有可能成為抗癌藥（否定后件）。但如果肯定后件，那么就會(huì)得到“凡能夠促使癌細(xì)胞死亡的化合物都能成為抗癌藥”的結(jié)論。然而，你在培養(yǎng)基中撒入大量食鹽，或倒一杯可樂，也能把癌細(xì)胞弄死，然而，食鹽和可樂卻不是抗癌藥。而如果寫成否定前件，則會(huì)變成“不是抗癌藥的化合物就無法弄死癌細(xì)胞”。然而，就像剛才所說的食鹽和可樂，或者直接開一槍，照樣能把癌細(xì)胞弄死。

題外話：演繹推理除了上述提到的方法之外，還有諸如真值傳遞、真值合并、雙重否定等很多種展開的邏輯形式。有興趣的可以自行搜索閱讀。

三、以偏概全

和演繹法相對(duì)應(yīng)的邏輯方法是歸納法。它是一種由特殊到一般的推理過程。比如說，這只烏鴉是黑的，那只烏鴉也是黑的，觀察了一百只烏鴉還是黑的，所以得到結(jié)論：烏鴉都是黑的。歸納法雖然是一種有力的邏輯推理方法，但與演繹法（一般到特殊）相比起來，它并不能保證結(jié)論總是為真。

以偏概全是使用歸納法中常見的謬誤，即使用過小的樣本量，或者不具代表性的樣本，歸納得到一個(gè)錯(cuò)誤的結(jié)論。比如說，用一張什么偏方，治好了某個(gè)人的某種疾病，如果就據(jù)此得出“這張偏方具有治療該疾病的作用”，那就錯(cuò)了。現(xiàn)代臨床醫(yī)學(xué)研究，總是強(qiáng)調(diào)大樣本、多中心、隨機(jī)、雙盲和對(duì)照試驗(yàn)，目的就是避免在運(yùn)用歸納法時(shí)陷入以偏概全的謬誤。

在基礎(chǔ)研究中，我們也應(yīng)當(dāng)注意使用多種模型，多種方法來獲得多角度的證據(jù)，以支持我們的結(jié)論。比如為了得到某化合物對(duì)EGFR擴(kuò)增的腫瘤均有抑制作用的結(jié)論，在in vitro實(shí)驗(yàn)中，我們應(yīng)當(dāng)尋找多種EGFR擴(kuò)增的細(xì)胞系進(jìn)行測(cè)試，同時(shí)還應(yīng)該在無EGFR擴(kuò)增的細(xì)胞系中過表達(dá)這個(gè)基因，以及在EGFR擴(kuò)增的細(xì)胞系中干擾或敲除這個(gè)基因，觀察是否出現(xiàn)相應(yīng)地影響藥效的作用。而如果為了得到某化合物對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷作用不依賴于某特定的遺傳背景，同理，我們應(yīng)當(dāng)選取多種不同遺傳背景的細(xì)胞系進(jìn)行測(cè)試。

四、事后歸因

字面上，我們很難去理解事后歸因的意思。個(gè)人認(rèn)為是中文翻譯過程中的問題。它的拉丁文原文是“Post hoc ergo propter hoc”，英文翻譯為“After this, therefore because of this”，簡(jiǎn)稱“Post hoc fallacy”。它的真實(shí)意思是，B事件發(fā)生在A之后（即A在B前），因此A是B的原因。這種謬誤還能表達(dá)成“A發(fā)生在B之前，因此避免A則能阻止B”的形式。

說白了，非常簡(jiǎn)單。兩件事情先后發(fā)生，先發(fā)生的未必就是后發(fā)生的原因。舉個(gè)例子，十年前你不小心踩了我的右腳，今天我發(fā)現(xiàn)右腳骨折，難道可以說今天的骨折是當(dāng)初你踩我一腳所致？

這看起來相當(dāng)荒謬，然而套在科研中，這種例子在低檔次的文獻(xiàn)中卻屢見不鮮。比方說，有人用化合物處理腫瘤細(xì)胞，數(shù)小時(shí)后發(fā)現(xiàn)某信號(hào)通路受到抑制，兩天后細(xì)胞死亡。然而在得到其他證據(jù)之前，我們不能說，這個(gè)化合物就是通過抑制這個(gè)信號(hào)通路使腫瘤細(xì)胞死亡的。這種情況下，我們至少應(yīng)該通過其他數(shù)種方法來證明，比如用RNAi抑制這條信號(hào)通路，觀察是否出現(xiàn)同樣的表型，以及過表達(dá)這條信號(hào)通路的蛋白，觀察能否逆轉(zhuǎn)表型等。

五、相關(guān)即因果

相關(guān)不蘊(yùn)含因果，是統(tǒng)計(jì)學(xué)中經(jīng)常強(qiáng)調(diào)的概念。無論兩個(gè)變量之間存在如何緊密的相關(guān)性，在獲得其他證據(jù)支持之前，我們絕對(duì)不可以輕率地下結(jié)論，認(rèn)為這兩個(gè)變量之間具有因果關(guān)系。

舉個(gè)例子，隔壁老王生了個(gè)孩子，同時(shí)種了一棵樹。孩子和樹都隨著時(shí)間的推移而長(zhǎng)高，在一定時(shí)間內(nèi)，如果使用相關(guān)性分析，可以得出這兩個(gè)變量具有相關(guān)性。然而我們都很清楚，孩子長(zhǎng)高和樹長(zhǎng)高之間，并不具有因果關(guān)系。

盡管道理如此淺顯，但依然有無數(shù)人往這個(gè)陷進(jìn)里面跳。這種謬誤常見于對(duì)大范圍調(diào)查數(shù)據(jù)的誤解。維基百科上舉了一個(gè)非常著名的例子：曾有流行病學(xué)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，接受激素替代療法的女性，同時(shí)具有較低的冠心病發(fā)病率。這一度讓人們認(rèn)為，可以使用激素替代療法來預(yù)防冠心病。然而在隨后的臨床試驗(yàn)中卻發(fā)現(xiàn)了相反的結(jié)果。后來仔細(xì)審查數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，有條件接受激素替代療法的女性，通常來自于社會(huì)、經(jīng)濟(jì)地位較高的群體，而這類人往往較為注意飲食和鍛煉，這個(gè)因素可能使冠心病發(fā)病率降低。

六、證實(shí)性偏見

這種謬誤是指，傾向性地選擇對(duì)自己有利的論據(jù)，而無視不利的證據(jù)。這種邏輯謬誤在日常生活中相當(dāng)常見。比如覺得星座運(yùn)勢(shì)說得好準(zhǔn)，覺得暗戀對(duì)象的一舉一動(dòng)都是為了吸引自己而做，諸如此類。

新手做文獻(xiàn)綜述時(shí)，容易犯證實(shí)性偏見的錯(cuò)誤。許多研究領(lǐng)域，往往存在多種假說多方爭(zhēng)論。比如抗氧化劑對(duì)預(yù)防腫瘤是否有正面作用，又或者反而促進(jìn)了腫瘤的進(jìn)展，目前依然存在爭(zhēng)議。因此我們?cè)谧鑫墨I(xiàn)研究時(shí)，必須遵循兼聽的準(zhǔn)則，而非僅挑選出對(duì)自己立場(chǎng)有利的文獻(xiàn)來支持自己的觀點(diǎn)。尤其是在最終論文寫作時(shí)，必須合理地引用及解讀另一面的研究證據(jù)，如此才能保證理性客觀。

七、稻草人謬誤

與證實(shí)性偏見具有關(guān)聯(lián)性的，是稻草人謬誤。它是一種曲解所要否定的論點(diǎn)，重新樹立一個(gè)毫不相關(guān)的靶子（稻草人）并加以攻擊，以聲稱推翻了對(duì)方觀點(diǎn)的邏輯謬誤。

比如以下邏輯：產(chǎn)前診斷是反人類的，因其意圖是扼殺有缺陷的胎兒。很顯然，這個(gè)邏輯故意歪曲了產(chǎn)前診斷的本意。又比如這樣的說法：腫瘤耐藥的機(jī)制太多太強(qiáng)了，如腫瘤血管生成除了依賴VEGF之外還有其他許多機(jī)制，因此VEGF的單克隆抗體藥物是沒有作用的，沒有任何研究?jī)r(jià)值。這個(gè)邏輯，在前半段是正確的，腫瘤之所以難治，確實(shí)是因其存在多種耐藥途徑、多條代償通路。然而，VEGF依然是誘導(dǎo)血管生成的重要因子之一，片面地以一句“代償通路多因而沒有研究?jī)r(jià)值”將該療法全盤否定，顯然是不理智的。

新手在寫作論文時(shí)，尤其要注意不要陷入打擊稻草人的謬誤之中。比如當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的治療靶點(diǎn)時(shí)，千萬不要通過否定、甚至扭曲前人的研究來抬高自己的價(jià)值。

八、濫用統(tǒng)計(jì)

有句名言：“世上有三種謊言，謊言、該死的謊言和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。”從理性的角度來講，將統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)歸為謊言，其實(shí)也是犯了所謂的稻草人謬誤。數(shù)字本身并不會(huì)說謊，而這個(gè)說法之所以會(huì)出現(xiàn)，其實(shí)是對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的誤讀導(dǎo)致的。

正如前文第五點(diǎn)所說的，在統(tǒng)計(jì)中，無論兩個(gè)變量存在如何緊密的相關(guān)性，在獲得更進(jìn)一步的證據(jù)之前，我們絕不可以說這兩個(gè)變量之間存在因果關(guān)系。

然而，濫用統(tǒng)計(jì)還有許多形式。

比如說，某個(gè)藥物能使血壓平均值降低1 mm汞柱，因?yàn)?em>P< 0.000001，所以藥效卓絕。然而，統(tǒng)計(jì)學(xué)假設(shè)檢驗(yàn)中的P值，無論有多么小，永遠(yuǎn)不能用以回答任何生物學(xué)意義的問題。

又比如，用平均數(shù)來描述偏峰分布的數(shù)據(jù)，Y軸不從零開始從視覺上夸大組間的差異，故意截取一小段X軸從視覺上營造相關(guān)性，等等。

九、滑坡謬誤

簡(jiǎn)單說來，滑坡謬誤就是一種認(rèn)為“可能之可能依然可能”的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，即不合理地使用連串因果關(guān)系，夸大了每個(gè)環(huán)節(jié)的因果強(qiáng)度，以達(dá)到某種意欲之結(jié)論。

舉個(gè)例子：不讀書的人沒文化，沒文化的人不講理，不講理的人激化社會(huì)矛盾，社會(huì)矛盾激化會(huì)引發(fā)戰(zhàn)爭(zhēng)；為了避免戰(zhàn)爭(zhēng)，應(yīng)該把不讀書的人判死刑。我們可以看到，這個(gè)推理過程，每走一步，都存在著犯錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)，越往后推，錯(cuò)誤的幾率就會(huì)越來越大，最終得到荒謬的結(jié)論。

又比方說，發(fā)現(xiàn)了某個(gè)化合物能夠誘導(dǎo)EGFR的磷酸化。因?yàn)镋GFR的磷酸化能夠激活PI3K，從而激活A(yù)KT；AKT能夠通過抑制GSK-3β，上調(diào)Cyclin D1，最終促進(jìn)腫瘤的增殖，因此該化合物是個(gè)促癌物質(zhì)。

倘若科研可以通過這樣的推理來做，那該有多方便。然而事實(shí)上，并不是所有的癌癥均能由EGFR驅(qū)動(dòng)，EGFR的磷酸化也未必能激活PI3K/AKT信號(hào)（如PTEN在正常情況下可以阻斷意外或者過度激活的信號(hào)）……

十、循環(huán)論證

這種邏輯謬誤是指，用來證明論題的論據(jù)本身之真實(shí)性，要依靠論題來證明。也就是說，把一個(gè)尚待解決的問題當(dāng)成了前提，當(dāng)承認(rèn)了前提，就相當(dāng)于承認(rèn)了結(jié)論。典型的例子如：長(zhǎng)得胖是因?yàn)槌缘枚?，而吃得多的原因是長(zhǎng)得胖。形式上和循環(huán)論證相似的有循環(huán)定義、循環(huán)解釋和循環(huán)因果等形式。比如說，“什么是蘋果-是蘋果樹結(jié)的果實(shí)；什么是蘋果樹-是能結(jié)蘋果的樹”這樣的邏輯，便是循環(huán)定義。

這種邏輯謬誤非常低級(jí)，通?？梢砸谎劭创?。然而就連大名鼎鼎的牛頓，也曾犯這種邏輯謬誤。他曾用密度來定義質(zhì)量，然而密度本身卻依然需要質(zhì)量來定義。（不過，質(zhì)量定義這個(gè)話題迄今尚未完全終結(jié)，這里也并非苛求前人。）

科學(xué)發(fā)展到現(xiàn)在，不少概念都是有嚴(yán)格定義的，即使存在未成型的術(shù)語或者措辭，在既定的范式中，也有一套約定俗成的界定范圍。這也為交流和研究帶來便利。但是，當(dāng)發(fā)現(xiàn)一個(gè)新現(xiàn)象、產(chǎn)生一個(gè)新的概念時(shí)，就需要注意避免落入循環(huán)論證的圈套。比如，在多年以前，在尚未明確線粒體膜電位的丟失與細(xì)胞凋亡之間的因果關(guān)系之時(shí)，我們不可以說：細(xì)胞凋亡是因?yàn)榫€粒體膜電位丟失，而線粒體膜電位之所以會(huì)丟失，是因?yàn)榧?xì)胞發(fā)生了凋亡。又比如：這個(gè)細(xì)胞發(fā)生了分化，是因?yàn)楸磉_(dá)了這個(gè)蛋白標(biāo)記，而表達(dá)了這個(gè)蛋白標(biāo)記，是因?yàn)榧?xì)胞發(fā)生了分化。這同樣也是顯而易見的循環(huán)論證謬誤。

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（知乎欄目：老司機(jī)的生物學(xué)課堂）

文 | 吳思涵

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