【“抗疫心力量”中财系列科普之十七】
引子
诸位还记得前几天在网络上被扫把支配的恐惧吗？
第一眼看到这则流言的时候，我心说这不就是翻版的“春分立蛋”么。但这个“扫把站立挑战”还是很有吸引力的：据说有NASA加持、硬件要求简单，操作几无难度，着实让每个赋闲在家的员外都难以克制、跃跃欲试。于是我也忍不住拿起阳台上的扫把往中厅轻轻这么一放，您猜怎么着——
要不是曾经翻译过《对伪心理学说不》，被科学心理学的光芒照耀过，浑身理性的气息，一团批判的精神，我真差点要朝着NASA的方向磕一个了。面对满屏站立的扫把，很多不解风情的聪明人立刻开启了嘲讽模式：善良一点的会调侃：“今晚是霍格沃滋魔法之夜，立不起扫把的都是麻瓜”；势利一点在支招：“女孩子找男朋友要屏蔽这些发扫把的人，家里连个戴森和扫地机器人都没有的就不要考虑了”；恶毒一点的在憋坏：“今天受地球重力影响，今天是右手抽自己耳光最响的一天，比左手响，不信试试”。我觉得这些“直立总督”们大可不必迫不及待地抖机灵和秀优越感。这虽然是一个都市传说式的科学流言，但更接近于一则有启发意义的脑筋急转弯，其性质以及引发的网络涟漪类似当年的“裙子蓝黑-白金之争”，而危害程度则远低于近期的“双黄莲能防新冠病毒”。
“扫把站立挑战”令人着迷的地方有三点：第一，它挑战了人们的固有认知。在大部分人的观念中，这种国民扫把“刷毛很软，不容易站立”，但事实以一种令人瞠目结舌的方式展示了平衡和重心问题，告诉人们物理学规律是多么硬核；第二，它展示了强烈的情绪是如何影响理性运作的。出人意表的结果造成的瞬时情绪冲击太强，以至于让人们出现短暂的认知闭合，忘了如何去科学地检验一个主张，这也正是真相总比流言晚来一步的原因；第三，它揭示了哪怕是打破最简单的流言也需要依靠实验。这些恰恰是这个玩笑真正的价值所在。所以，面对突兀站立的扫把，得体的做法是，尽量收起自己没见过世面的表情，转而拿起理性的工具一辨真伪。既然这个流言试图在行星重力和扫把站立之间建立稳定的因果关系，因此我们可以借用凯利（Kelly ）的归因模型，从一致性、区分性和一贯性来三个维度考察一下因果关系是否成立。 一致性（consensus）。即不同对象在面对相同刺激时，反应是否与被观察对象的表现一样？或者说，如果存在所谓“行星完美重力”的影响，那么能够站立除了扫把，是否还有其他“平时不立今日立”的东西？
区分性（distinctiveness）。即是否所有的观察目标都对类似刺激具有相同反应。或者说，是否存在今日份的无法站立的扫把？ 如果同样被唤作“扫把“，某些扫把能直立而某些扫把不行，那么“行星完美重力”是否是扫把站立的主要原因就十分值得怀疑了。同时引发了一种合理的质疑（reasonable doubt）：很有可能是扫把的某种差异性的属性而非行星引力在某种程度上影响了站立。
一贯性（consistency）。即在不同时间点、不同情境中，同一对象面对同一刺激的反应是否相同？或者说，在除今天以外的其他日子里，扫把有能站立的情况吗？如果过去无法回忆，至少第二天早上就是一个绝佳的证明时间点。这可能是针对这一命题最简洁、最有力的一种检验。我们心理学系有一个执着的女研究生真在第二天又试了。
据说这事还真的惊动了NASA。NASA的官方回复是：“扫把确实能站立，但不是2月10号或11号，而是在所有的日子里都能站立。” 这让我想起了有人曾经问萧伯纳， “听说在星期五结婚生活会不幸，这是真的吗？”， 毒舌的萧伯纳回答说：“ 是真的，因为不仅星期五如此。”想必大家也猜到了，本文的重点不是说扫把的事，而是想拿扫把说事。与扫把流言的粉碎一样，历史上所有错误观念的打破和矇昧的消除都是科学证伪的过程。就让我们回顾一些历史上人们与瘟疫斗争的往事，看科学思维的失位会造成怎样的后果，而科学工具又是如何帮助人们终结流言、接近真相，最终战胜疾病的。如果 “ 今天行星的完美重力（或引力）导致了地球上扫把的站立 ” 是一个科学命题且因果关系是成立的，那么首先，应当保证这个命题能够被充分证伪。可证伪性（falsifiability）是衡量命题科学性的重要特征，其衍生的证伪方法则是一个强有力的科学工具。众所周知的一个例子是，对于”所有的天鹅都是白的“这一命题，用证实的思路（如枚举法）找出哪怕一百万一千万只白天鹅也无济于事，但是，只要我们找出一只黑天鹅，这个命题就会瞬间土崩瓦解。
所以，刚才提到的利用三因素归因模型来考察扫把命题的因果关系是否成立，本质就是通过建立零假设（虚无假设）来反证命题。学过统计的同学都应该听过罗纳德·费舍尔（Ronald Fisher）那句著名的 “每个实验存在的目的，都不过是为了给事实一个反驳虚无假设的机会。”如果说“扫把站立流言” 的低危害性和可贵之处就在于其“易于证伪”，那么现实中的很多证伪过程则伴随着艰辛、运气甚至会付出生命的代价。历史上，人类发现病毒的时间晚于对于细菌的发现。在病毒被发现之前，人们认为人、畜和植物发病都是由于细菌感染。1892年，俄国生物学家伊万诺夫斯基(Dmitry Ivanovsky)在研究烟草花叶病时发现，用能够过滤细菌的烛形滤器过滤了感染了花叶病的烟草叶提取液，所获得的无菌液体依然能够感染其他烟草。于是他提出，这种感染性物质可能是细菌所分泌的一种毒素，并将之命名为“过滤性病毒”。遗憾的是，万诺夫斯基并未对此进行更深入的研究，但至少从此之后，“烟草花叶病是细菌引起的”这一固有观念就被证伪了，其研究也促进了后来的研究者真正发现并了解了病毒的存在。
在这个例子中，错误理念的证伪可能需要依赖技术的进步和不懈的探索，比如知晓病毒的存在就依赖于能够过滤细菌的滤纸的出现。而更糟糕的情况是，历史上很多错误的观念、虚假的疗法都试图让自己变得不可证伪，从而将缺乏理性认知的人们引向歧途，典型的例子就是本杰明·拉什（Benjamin Rush）和黄热病的治疗。1793年，一场严重的流行病——黄热病（yellow fever，由黄热病毒引起，主要通过伊蚊叮咬传播的急性传染病）袭击了费城。在这座城市里有一位当时顶尖的医生名叫本杰明·拉什，他是少数几位确实治愈了几千例黄热病的内科医生。拉什信奉这样一种医学理论，认为黄热病的携带者必须大量放血的方法治疗（用手术刀或水蛭吸血）。他为许多病人实施了这种疗法，当他自己感染这种病毒的时候，他也如法炮制。评论家指责他的治疗方法甚至比疾病本身更危险（事实证明，迄今为止对于黄热病毒无对症药物，通常依靠患者休息自愈，并注意隔绝蚊虫，补充水和电解质），因为放血措施不当容易引发严重的感染。不管怎样，随着疾病的流行，即使有病人接受放血治疗之后死去，拉什对他的疗法的有效性却越发自信了。这是为什么呢？
有一位作家这么总结拉什的态度：“一方面坚信自己的医学理论是正确的，另一方面又缺乏有效的方法对治疗效果进行系统研究，因此他将每个病情好转的病例都归为治疗方法的功效，而将每个新的死亡病例都归因为病情的严重性”(Eisenberg, 1977, p. 1106)。换句话说，如果病人情况好转，就被作为放血疗法有用的证据；如果病人死掉了，就被拉什解释为病人已经病入膏肓，无药可救。我们现在知道为什么有人评价说：本杰明·拉什的疗法和黄热病本身一样危险。因为他总是将自己置于不可证伪的境地，像个永不会犯错的国王。在“扫把站立挑战”中，“是否除了扫把以外的物品也能站立”、“是否所有类型的扫把都能站立”和“同一把扫把明天是否依然能够站立” 这三大质疑，都能够对‘今天行星的完美重力导致扫把站立“ 这个命题构成有力挑战，因为人们很容易依据这三个质疑来设置对比条件，进行对照实验。尤其是第三个质疑，我们的研究生第二天的简单尝试便让最初的流言不攻自破。她设置了“第二天扫把的站立情况“这一对比条件，从而构建了一个粗略但有效的对照实验。如果第二天的扫把无法站立，那么“只有特定的这一天扫把才能站立”的主张便获得了有力的支持，但事实并非如此。由此可见，对照实验的的作用，就是排除（rule out）其他可能的解释并确认（confirm）原有的解释。对照实验在对抗疾病和疫情的人类历史中扮演着重要的角色，斯诺和戈德伯格的例子就很有代表性。18世纪50年代的伦敦霍乱盛行，很多医生认为是由于霍乱病人呼出的气体会将此疾病传染给别人。这被称为“秽气理论”。与之恰恰相反，约翰·斯诺医生（John Snow，不是you know nothing 的琼雪诺）却提出，疾病是通过被病人排泄物污染的供水系统传播出去的（类似近期常常被提及的“气溶胶传播”）。
约翰·斯诺极其绘制的霍乱地图
斯诺开始着手验证他的理论。最直接的办法，就是比较受污染和未受污染的供水水源的致病率。但是斯诺发现，这种比较会出现严重的选择性偏差。因为在伦敦，不同地区的贫富差距非常大，因此，供水系统和各地区患病率之间的任何相关都会受到其它能够影响健康的、与该地区的经济发展水平相关的变量的影响（如饮食、压力、工作危机或是生活质量）。简言之，获得虚假相关的可能性很大。但是斯诺非常机敏地注意到了一种已经出现过的特殊条件，并加以利用解决了问题。在伦敦的一个市区，碰巧有两家自来水公司（Lambeth 和Southwark& Vauxhall）对同一个社区供水（最初是由于两家公司存在着竞争，导致类似一栋房子由一个公司供水，而与它毗邻的房子却是由另一家公司供水的情况）。因此斯诺找到了许多社会经济地位非常接近而由两个不同公司进行供水的家庭。另外一个幸运的条件是，在一波伦敦霍乱流行过后，Lambeth的公司为了避免水污染，将公司迁到泰晤士河的上游，而Southwark& Vauxhall公司却仍然固守在下游。因此，Lambeth公司的水系统受污染的可能性比Southwark& Vauxhall公司要小得多，而且斯诺通过化学检验也证明了这一点。
剩下的工作就是统计这些由两家不同公司供水的家庭的霍乱发病率：Lambeth公司供水的每10000个家庭里有37人死亡，Southwark& Vauxhall公司供水的每10000个家庭里有315人死亡。通过两种条件的对比，斯诺有力地证明了是受排泄物污染的水源导致了霍乱疫情的爆发。
在 20 世纪初期，数以万计的美国南部民众罹患并死于一种叫做糙皮病的疾病。糙皮病被认为是由一种不明微生物引发的传染性疾病，其主要症状是头晕、嗜睡、溃疡、呕吐和严重腹泻。
当时，许多来自全国糙皮病研究学会的医生都认为：糙皮病和卫生条件有关，病毒是通过糙皮病患者的排泄物传播开来的。与之有关的证据是：家在南卡罗来纳州斯帕坦堡的居民较少罹患糙皮病，因为他们有自来水管道和良好的污水处理设施。
然而，美国公共卫生局 （PHS）的医生约瑟夫·戈德伯格(Joseph Goldberg)对这种解释心存怀疑。在进行了许多研究之后，他提出，糙皮病并非一种传染性疾病，而是由于营养不均衡的饮食引起的。许多患者的饮食严重依赖谷类、燕麦和玉米粥这类高碳水食物，而缺乏肉类、蛋类和牛奶这类高蛋白质食物的摄入。简而言之，这是一种由于贫困造成的疾病。
但让当局相信并承认贫困是造成糙皮病的原因是困难的，因此必须拿出令人信服的证据。戈德伯格为了让人们相信糙皮病不会通过患者的体液传播，做了一系列令人震惊的”重口味“实验： 他给自己注射了一名患者的血液，还吃进一名患者喉咙和鼻子内的分泌物。这不算完，他还选择了两个病人：一个有皮癣症状，另一个有腹泻。他从皮癣处刮掉鳞屑，然后和该病人的 4 毫升尿液混合到一起，然后再加上相同数量的液体排泄物，最后与 4 小撮面粉揉在一起做成小药丸。戈德伯格、戈德伯格的助手以及戈德伯格的妻子自愿服下这些药丸。最终结果是：无论是戈德伯格，还是其他的志愿者，都没有患上糙皮病。
戈德伯格和囚犯实验
不仅如此，戈德伯格还进行了一场更为严格的（以现在的标准看有违伦理法则）对照实验。他选择了来自密西西比州监狱农场的两组犯人，其中的一组人被给予高碳水、低蛋白质的食物；另一组被试被给予营养成分更均衡的饮食。5 个月后，低蛋白质的这一组犯人患上了糙皮病，而另一组却丝毫没有患病迹象。这个结果再次证明不良的饮食结构是造成糙皮病的罪魁祸首。总之， 戈德伯格不仅针对固有观念创造了疾病可能传播的所有条件并成功将其证伪，还通过设置对照实验证明了自己的主张。
尾声
反观今日，文明和科技的进步让人类在和瘟疫的斗争中取得可喜的成绩，比如人类已经消灭了天花，大幅减少了鼠疫和霍乱的发生，降低了埃博拉的死亡率，有效的干预和抑制了黄热病、糙皮病的致病因素。但是战役远未结束，细菌种类多繁殖快，病毒能隐忍善变异，人类稍不留意或者行为失范就会成为其宿主。但无论如何，“战疫”还是要依靠科学的理念和方法，无论是医学层面还是心理层面。一旦科学精神的优先级发生后移，人类在与瘟疫斗争历史上所犯的错误仍然会和疾病一样卷土重来；病毒和灰尘不会自己跑掉，如果扫把只在某一天被拿出来练习站立。（The end）
参考资料：
对伪心理学说不，基思·斯坦诺维奇【美】，窦东徽，刘肖岑 译，新曲线出版社。
作者简介：窦东徽，中央财经大学社会与心理学院副教授，硕士生导师。中国心理学会经济心理学专业委员会秘书兼委员。
“抗疫心力量”中财系列科普
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17 站立的扫把、可证伪性、对照实验以及历史上疫情真相的发现/ 窦东徽
本期编辑：窦东徽
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