10大被用错的科学术语

wwxx · 发表于 2014-6-19 09:11

10大被用错的科学术语
许多科学术语已经被人们广泛应用在了日常生活中。不过不幸的是，它们几乎经常是被误用的。一些忍不了的科学家站了出来，希望人们可以认识到这些问题，科学、准确地理解这些科学术语。以下是十个最经常被人们误解的科学术语。
1. 证明（Proof）
物理学家肖恩·卡罗尔（Sean Carroll ）：
我认为在所有科学概念里，最被广泛误解的正是“证明”一词。它本身的科学定义是：在遵从若干假设的条件下，得出某个结论所使用的逻辑论证——这可比口语中的“有充分证据表明”的意思要“高大上”得多。由于科学家的脑海中对一些词汇已经有了更严谨的理解，因此他们表达的含义和大众理解的含义实际并不匹配。根据“证明”的定义，科学实际上没能“证明”任何一件事情！就像当被问到比如：“如何证明我们由其他物种演化而来？”，或者“你能证明人类活动导致了气候变化吗？”时，我们（科学家）倾向于支支吾吾，而不是简单地回答“我能！”科学能够成功的关键要点之一就是，科学从来不真的“证明”什么，而是创造更多可靠的、综合的理论来描述已知世界，同时这些理论也需要我们不断地更新与改进。
试卷答案上“容易证明”四字简直丧（xi）心（wen）病（le）狂（jian）。
2. 理论（Theory）
天体物理学家戴夫·古德堡（Dave Goldberg）：
当普罗大众（和一小撮别有用心的人）听到“理论”这个词的时候，他们通常会把它和“想法（idea）”或者“推测（supposition）”划等号。而实际上，理论应该是一套完整的体系，它包含可验证的想法，并且可以通过现有证据或者科学实验证伪。那些最优秀的理论（比如狭义相对论、量子力学和进化论）已经经受住了上百年的考验。试图证伪这些理论的挑战者们包括希望证明自己比爱因斯坦聪明的人，以及不喜欢那些抽象理论颠覆自己世界观的人。当然他们都无一例外的失败了。理论应该是可改进的（malleable），但不是无限的：一个理论可能在后来被证明在某些细节方面是“不完整的”甚至是“错误的”，不过这幢理论“大厦”的“根基”并不会垮塌。进化论自诞生以来已经经过了许多修改，但它的理论核心依然是得到认可的。对“某某某只是一个理论”这句话的误解在于，这似乎意味着一个真正的科学理论微不足道，而事实则大相径庭。

达尔文提出的进化论已经获得了越来越多的证据的支持。图片来源：worldpress.com
3. 量子不确定性（Quantum Uncertainty）与量子怪诞性（Quantum Weirdness）
古德堡还提出了这两个比“理论”误解更深的科学术语。这种误解通常发生在大众接触最新物理学概念时，或者是出于一些精神上的原因：
“这种误解是量子力学上升到精神层面的自我升华，甚至包括憎恶等感情的集中体现”。量子力学以它“不确定”的核心思想而出名。观察者对位置、动量或者能量的测量都会导致不确定的“波函数崩塌”（实际上，我做了一项“你需要多聪明才能导致波函数崩塌”的研究，信不信由你）。但宇宙万物的“不确定性”并不意味着你就是那个掌控一切的人。值得注意（甚至敲响警钟）的是，量子不确定性和量子怪诞性的概念已经和灵魂论、人类征服论甚至伪科学联系在了一起。
要知道，无论如何，我们自己就是一大群量子粒子（质子、中子、电子），并且也是这个量子宇宙的一部分，这简直酷毙了。在量子意义上，一切物理学都很酷。【想看酷酷的物理学？请看果壳文章：量子阴影：物质的本质由你决定？时间之箭源于量子纠缠？】
量子酷，宏原子更酷。

物理学真是太酷了！不服来战！图片来源：iwastesomuchtime.com
4. 后天学习（Learned）与先天天赋（Innate）
进化生物学家马琳·祖（Marlene Zuk）：
我最喜欢（误）的误解就是人们对“学习vs天赋”或者关于其他“后天vs先天”含义的理解。对于前者，我想强调的是，讨论一个行为是否是“遗传的”这个问题本身就有失偏颇——所有的性状都是基因与环境共同塑造的结果，只有对于性状之间的“不同之处”（而不是性状本身）时，我们才会讨论这是先天遗传的还是后天学习的。就像一对同卵双胞胎，如果他们生长环境不同并且做了不同的事情（比如说不同的语言），那么这种“不同”是后天学习造成的；但无论说法语也好说意大利语也罢，这种学习过程不可能凭空发生，所以很明显，他们需要特定的遗传背景给予他们学习的能力。【请看果壳网文章：科学成功学：几分天注定，几分靠打拼？】
学习也是一种天赋。
5. 有机的（Organic）
昆虫学家格温·皮尔森（Gwen Pearson）表示，人们更迷信于一些术语，比如“有机的”、“无化学物质的”和“天然的”：
理论上所有食物都是“有机”的，因为它们都含碳。但我更担心的是，人们对于食物和工业产品之间的区别所知甚少，并常有误解。一个东西，它可以是天然的、有机的，但它依然可能是危险的；而另一个东西，它也许是合成的或者人工制造的，但它却可能是安全的，有时甚至是更有效的，例如胰岛素。胰岛素是由转基因细菌生产的，但它正在挽救成千上万的生命。
6. 天然的（Natural）
大众对天然这个词的误解已经让合成生物学家特里·约翰森（Terry Johnson）十分厌倦了：
“天然”这个词可以用在许多的语境中，表达许多不同的意思，我们几乎不可能一一地解析。而它最基本的用法是用来区别那些人类创造出来的事物和非人类创造的事物。这想法预设了人类和自然是对立的。与河狸或者蜜蜂相比，我们建造的东西都被称作“不天然的”或者“不自然的”。
说起“天然的”食物，这个概念就变得更加模糊了。它在不同的国家有不同的定义，美国食品局甚至放弃了定义“天然食物”（而转投“有机”的怀抱，虽然这个术语的定义同样很模糊）。在加拿大，如果在我出售玉米之前，既不添加东西，也不减少东西，那么我可以说我出售的是“天然的”玉米。但是，玉米本身就是人类几千年来人工选择的结果，它们还种植在一个一切都带有人类痕迹的星球上。
给我来二斤纯天然砒霜！
7. 基因（Gene）
约翰森更担心大众对“基因”的广泛误解：
25位科学家花了两天两夜，对“基因”一词做出了仍有争议的定义：“基因是基因组序列上一个特定的区域，该区域对应一个遗传单位，并与调节、转录和/或其他功能性序列区域相联。”这意味着基因可以看做是DNA上零散分布的基本单位。我们可以这么描述：“基因制造，或者调控制造一些东西。”但这个定义本身就有回旋的余地，毕竟不久之前我们还认为DNA上的大部分序列是没什么作用的“垃圾”呢。但现在我们发现，这仅仅是因为“垃圾”DNA的作用不那么容易被观察到罢了。
一般来说，对“基因”的误解来源于这个描述：“有XXX的基因”。这里面就包含了两个问题：其一，我们都“有血红蛋白的基因”，但不是所有人都会得镰状细胞型贫血；其二，不同的人可能携带血红蛋白的不同等位基因，而这其中有些等位基因和镰状型细胞贫血病有关，有些则不会。所以遗传病指的是患者家族中携带的等位基因有潜在问题，而且家族中只有一部分人会患病的疾病。基因不是什么坏东西——相信我，没了血红蛋白人可活不长——尽管特定版本的血红蛋白基因可能是有问题的。
我最担心的就是人们将“基因变异”和一些（疾病）直接联系在一起。大众会觉得“就是这个基因导致了心脏病”，而不知道事实是“有这种（变异的）等位基因可能会稍微增加患心脏病的风险，但我们还不知道其中的原理是什么。这种突变也许会对人有某些额外的好处，但我们还不知道这些好处是啥因为我们压根儿还没开始找呢！”
“基因”躺着也中枪。另外，还有人记得它么：

图片来源：zhen-ao.com
8. 统计显著性（Statistically Significant）
数学家约旦·艾伦堡（Jordan Ellenberg）：
“统计显著性”这个词是科学家最想重新命名的科学术语之一。“显著”二字突出了重要性，但英国统计学家费舍尔（R.A. Fisher）发明的统计学显著检验并不是用来衡量某种影响（effect）的重要性或者尺寸的，而是帮助我们使用统计学方法来检验某种影响是否与零假设区分开，因此把它称为“统计辨识度”可能会更好。【关于统计学还有什么误会？请看：统计学里“P”的故事：蚊子、皇帝的新衣和不育的风流才子】
9. 适者生存（Survival of the Fittest）
古生态学家贾坤里·吉尔（Jacquelyn Gill）表示大众误解了进化论的一些基本原理：
就我而言，“适者生存”是最被人所误解的术语之一。首先，这句话并非达尔文的原话；其次，大众对“适者”的含义理解得不准确。这种混淆包括“演化是渐进的且有方向的”的这一观念（甚至认为有机体的某一部分是“有意”设计出来的），或者“所有性状都必须是最适应环境的”。（性选择很重要！还有随机突变也是！）
“适者”并不意味着这种生物就是最强壮的或者最聪明的。这仅仅意味着它是最适应自己生存环境的生物，而它可以是任何一种样子：“最小的”、“最粘的”、“最毒的”甚至是“缺水条件下坚持时间最长的”。此外，生物的演化也不全是为了适应环境，漫长的演化之路上，随机突变或者更吸引异性的特质耶同样发挥了重要作用。

雄性蓝孔雀华丽的尾羽可以说完全不利于它的生存，但是雌性就是喜欢，这就是性选择。图片来源：publicdomainpictures.net
没割阑尾，感觉自己萌！萌！哒！
10. 地质时间尺度（Geologic Timescales）
吉尔同样表示，大众对地球的时间尺度同样知之甚少：
我经常碰到的问题是，大众缺乏对地质时间尺度的理解。在大众的脑海中，“史前”的一切都被压缩了，比如有人觉得两万年前地球上生存着于现在完全不同的生物（错！），或者恐龙就生活在那个时代（大错特错！）。市面上常把塑料恐龙模型和穴居人、猛犸象一起售卖，这对理解地质时间尺度可没什么帮助。【地质时间的尺度有多大？大到穿越5亿年又如何！】