科学家的小秘密

自从大流行开始以来,科学一直受到抨击。首先,我们需要2019冠状病毒疾病,如果我们感染了COVID-19,我们也要知道我们怎样才能保护自己不受伤害。由于公众的兴趣和新闻机构提供快速信息的需要,有时事实在翻译中会丢失。再加上进行研究的速度之快,你可能会发现科学家向公众提供了遗漏或不完整的信息。

我之前提到过,我的博士学位是微生物学,我从事生物医学研究大约七年。就像其他任何职业一样,科学家所做的事情和他们使用的语言在科学领域都是独一无二的。科学家很少需要向非科学家解释或辩护他们的工作。定义科学专业惯例的挑战也可能导致误解。

在这篇博客文章中,我解释了科学家的工作,他们如何思考和彼此沟通,以及如何核实新闻中发表的基于科学的声明。从本质上说,我希望教育其他人关于科学的惯例,从而重建科学家和公众之间正在受到侵蚀的信任。

科学家们做了什么

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首先,我们必须确立这一点科学是“基于通过实验和观察所获得的事实的自然世界知识或研究”。科学家收集事实。他们进行实验,观察事件,分析数据,并根据这些数据构建解释。这个实践下一代科学标准中解释的科学是科学家每天都在做的事情。

在学校里,学生们在控制良好的环境中从事科学实践。科学实验室通常用来演示课堂上教授的概念,比如在物理学中识别一个已知常数,在化学中分离一种特定的化合物,或者确认果蝇种群的特征发生率。实验室的建立一般是为了让“正确的”答案提前知道,并从实验中获得。在真正的科学研究中,情况并非如此。科学家盲目地在实验中磕磕绊绊,不知道结果会是什么。这就是科学家每天发现自然界新事物的方式——实验、观察、分析数据,并构建解释。

说到发现,我最喜欢引用的一句科学名言来自艾萨克·阿西莫夫:“在科学中听到的最激动人心的短语,预示着新发现的短语,不是‘尤里卡’但是‘这很有趣……’“科学家可能会怀疑在进行实验时会发生什么,但我们通常不知道会发生什么。例如,地球上的科学家曼哈顿计划我们不确定原子弹是否会使地球蒸发!他们进行了许多计算,建立了尽可能多的安全程序,并最终进行了尝试。幸运的是,他们是正确的,地球没有蒸发!

你在许多死胡同中徘徊,这就是它应该的样子。
-蒂姆·洛博舍夫斯基

发现“这很有趣”的时刻就等于发现“这行不通”的时刻。就像我的科学家朋友Tim Loboshefski说的,“你走的很多路都是死胡同……这就是它应该的样子!”科学家们做了很多实验,但都不起作用,但知道什么不起作用通常和知道什么起作用一样重要。我认识一位科学家,多年来,他一直在试图确定感染源是否会导致多发性硬化症(MS)。这个人研究了各种细菌和病毒,寻找相关性,但没有结果。目前尚不清楚MS的病因,但我们至少相当肯定它不是传染源。

约翰·杜威(John Dewey)关于教育的说法也适用于科学:“失败具有教育意义。”真正思考的人从失败中学到的东西和从成功中学到的一样多。”科学家们每天都在积累新的知识,无论是成功的“有趣的”时刻还是“不好的”时刻。如果我们作为一个社会需要更多的科学家,我们需要帮助我们的学生接受失败。

科学家们认为如何

科学家通过实验和观察产生新的知识。但他们必须看到新知识如何与现有知识相匹配——这就是“构建解释”或得出结论的实践。当科学家构建解释时,他们会考虑所有可用的专业知识或信息。如果一条信息与解释不符,那么要么结论是错误的,要么信息是错误的。

使用所有可用信息的想法是科学的一个关键部分。我喜欢将这种科学实践与法律进行对比。律师必须首先断定其委托人是无辜的,然后选择支持该结论的证据,同时试图忽略任何相反的证据如果不合适,你必须无罪释放“~OJ辛普森案的辩护律师约翰尼·科克伦)。科学家不会挑选符合解释的证据;相反,他们将解释与证据相吻合。

当发现新知识不符合解释时,答案可能是不正确的。这种情况很少发生,而且必须有相当多的证据。一个很好的例子是原子模型. 作为新技术让我们得以探索物质,我们对原子结构的理解也随之改变。由于新的证据不符合旧的模型,我们不得不改变模型。

大多数情况下,如果一项新知识不符合解释,那么新知识就是不正确的。在大流行开始不久之后,有人谈论使用抗疟药物羟氯喹(HCQ)作为单独或与抗生素阿奇霉素联合治疗COVID-19的可能疗法。HCQ的一种紧密衍生物氯喹在细胞培养中阻止了冠状病毒的传播,因此它看起来很有希望。传闻证据似乎表明这是有效的。然而,良好的对照研究表明,HCQ对癌症无效治疗COVID-19感染或作为预防性. 事实上,如果HCQ能起作用那就太好了,但我们不能忽视大量相反的证据,包括临床试验停用或停止用药,因为使用这种药物没有实际益处。

科学家如何交流

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当科学家们能够在已知的基础上增加新的知识时,他们就会写一篇正式的研究文章。文章被提交给数百家研究期刊,在那里它们被发送给其他科学家审查并决定是否应该发表这篇文章。这就是科学家们主要通过发表的正式研究文章相互交流的方式。

几乎每家杂志的每篇文章都被一个叫做PubMed. PubMed是科学信息的免费资源,任何人都可以免费访问。如果您搜索“COVID-19疫苗,你会发现几千篇文章,都是2020年以来写的。将搜索范围缩小到“临床试验”,迄今为止,关于所有不同疫苗的文章超过60篇。由于版权法的原因,你很少能阅读完整的文章,但你至少可以阅读摘要,并看到有关疫苗安全性和有效性的信息。

科学家以一种正式的方式书写来表示特定的对象、程序或概念。对于非科学人士(事实上对一些科学家也是)来说,阅读和完全理解科学文章是一个挑战。课堂科学正试图通过带注释的文章来改变这一状况,让高中和大学的学生都可以阅读这项研究。即使如此,也可能有不熟悉的单词和短语。这就是谷歌和Wikipedia对于学习不熟悉的主题的定义有帮助的地方。

当我阅读有关科学的新闻文章时,我会寻找可以帮助我搜索PubMed数据库的线索。然后,我试图找到主要来源,并确定信息的真实性。如果我找不到消息来源,或者主要消息来源中的信息没有如实、充分地反映出来,那么我知道这条新闻很可能是一篇观点文章。

我要求你们大家也这样做。在分享2019冠状病毒疾病之前,先检查一下来源,确定信息与现有知识的匹配程度。让信息告诉你的结论,而不是让结论过滤信息。

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作为教育工作者,我们有责任就基本概念教育我们的学生和公众。随着2019冠状病毒疾病的爆发,科学博客的文章是一个尝试教育其他人的科学家做什么,停止谈论修辞学,而不是集中在科学获得的事实COVID-19。