好的问题，其实就是答案的一半
编者按：
诺贝尔物理学奖得主，中国科学院外籍院士戴维··格罗斯（David Gross）曾说：“搞研究的科学家所能拥有的最具创造力的素质之一，就是能提出正确的问题。”这为证明好问题的重要性再一次提供了论据。
问题来了：如何问出一个好问题？
作者总结的思维步骤“泥潭之猪”或许有所裨益。
要想找到巧妙且有创造力的解决方案，能够提出正确的问题往往就成功了一半。
新生儿的“数据减肥”
约瑟夫（KS Joseph）在加拿大疾病控制中心上班几周后，安大略省的新生儿普遍体重过低的情况成了爆炸性新闻。新生儿体重过低是婴儿死亡的主要诱因，而任何婴儿的死亡都是一个悲剧。但当婴儿的死亡率上升时，通常表明医疗保健体系出现了功能紊乱。美国在每个公民身上的花费几乎是加拿大的两倍，然而，美国的婴儿死亡率却远远高于加拿大（美国是 7.2‰，加拿大是5.2‰）。当加拿大媒体了解到低体重新生儿骤然增多时，事情迅速发展成对当地医疗保健质量的质疑。试想一下：安大略省可能会不小心步上它那放纵的南方邻居（美国）的老路吗？
这个案子被交到了约瑟夫的手里，他被要求回答如下问题：为什么加拿大的孕期护理服务质量突然下滑了？按道理说，立即对产前护理的等候时间、产前护理的质量和产房内的操作程序等问题进行检查应该是约瑟夫调查的重点。然而，约瑟夫决定忽略为什么加拿大的孕期护理服务质量下滑这一问题。尽管需要对这一具有政治意味的紧急情况迅速作出反应，但他没有急于采取行动，反而质疑：真的存在问题吗？
约瑟夫找到答案的方法很简单。他将安大略省每一个新生儿的体重制作成图，以评估其正态分布情况。如果正态分布总体向下平移，那可能意味着一种情况；如果正态分布图在低体重处呈现凸起，那将意味着另一种情况。但是这两种情况他都没有看到。安大略省新生儿体重的正态分布曲线本身就不正常，图中几个出生体重数值都出现了令人意外的峰值。约瑟夫知道产房一般以四舍五入的方式记录出生体重，但那些小幅增加的部分甚至都不是整数，而是譬如 5.1磅（1磅约为 454克）、 6.1磅和 7.1磅这样奇怪的数值。此外，舍入误差如何能解释新生儿体重普遍过低的现实呢？
（图片来源：pixabay）
加拿大统计局是负责搜集并汇总各省上报的新生儿体重数据的部门。像许多官僚机构一样，人口统计部和约瑟夫所在的部门很少有互动。但是约瑟夫迫切地需要知道到底发生了什么事情，于是他大老远地跑到人口统计部的办公室去开会。一番寒暄后，他开始不停地向人口统计部门的同事们提问。“新生儿体重是如何记录的？是谁把它们录入数据库的？”随着每个问题得到回答，谈话内容变得越来越奇怪。
据加拿大统计局的工作人员透露，因预算削减和人员减少而负担过重，他们一直在以唯一能想到的方式来应对源源不断的数据。他们只是不再记录那么多的数字，所以 5磅 11盎司（1盎司约为28.3克）变成了5磅1盎司。人为造成的“体重减少”演变成了新生儿体重过低的“疫情”。婴儿的体重数据由 14盎司被记录成 1盎司，缺失达 13盎司之多。新生儿被进行“数据减肥”，没多久就造成了一场虚幻的灾难。基于这些，正确的问题应该是：“这个疫情是真实的吗？”
提出正确的问题是促使你开发新想法的一系列步骤中的第一步。你可以通过有趣的首位字母记住这些步骤，即 PIG In MuD（“泥潭之猪”）。
Phrase a question based on interest，observation，and knowledge（在兴趣、观察和知识的基础上将问题表述出来）
Identify the frames and find alternatives［识别认知框架并且找到可替代的认知框架（如在第 2章至第 5章中所讨论的）］
Generate all possible solutions（产生所有可能的解决方案）
Incubate（孵化）
Meld your single best idea back into the process of normal science (validate that your innovation works or is true) ［将你的一个最佳创意融合到常规科学的过程中（证明你的创新有效或者真实）］
Disseminate your innovative finding（传播你的创新发现）
提问要考虑的三个特点
进行创造的动力源自那些让你真正感到好奇或者最好是令你满怀激情的问题。你在寻找一个既让你好奇又能够加以解决且将会造福科学和社会的问题。
问题就像深入人心的戏剧中的人物角色。就像好的人物角色一样，好的问题天生地引人入胜。但是，只有去深入了解它们，它们才会真正鲜活起来。问题始于广泛而不可抗拒的兴趣。比如我们如何治疗癌症？我们如何阻止全球变暖？是什么构成了混沌的宇宙？
这些问题往往始于我们广泛的好奇心，但是你如何知道一个泛泛的兴趣领域是值得探索的呢？没有人愿意为无关紧要甚至无聊的兴趣花费大量时间。你怎么知道到底会发生什么呢？考虑下面三个特点：
合理性：你感兴趣的领域不应该已经有了明确的方案。假如一个范例、理论或者观察没有明显异常或理由去作出改变，那么可能就不值得你花费时间
可行性：技术发展水平和社会组织方式使得解决方案有实现的可能。可行性不一定意味着“容易实现”。因为没有明确的市场，或者因为技术只是被部分地开发出来，解决方案可能不能马上实行。简单地说，可行就意味着你还得脚踏实地地干
实用性：希望你感兴趣的领域有科学或社会意义。对科学或经济发展有建设性影响的问题，尤其值得你投入
开卷有益
要提出一个合理、可行和实用的问题，你必须知道先前的研究揭示了什么、科技发展到什么阶段以及社会的问题与需求是什么。这就需要你掌握各种事实。在实证（基于数据搜集）科学中，光凭某一个人单打独斗很难促进创新。相反，科学是从多年的集体知识基础上发展而来的。数学家和物理学家通常在 20多岁和 30岁出头开始崭露头角。一项研究表明，植物学家和地质学家直到平均年龄达到 52岁才取得他们的最高成就。经验和学习促使实证科学家的思想逐渐走向成熟。正如你已经开始训练更加敏锐的观察，你必须要在通过自身不断积累并理解他人的观察结果中获得类似知识。
生活中很少有事情比阅读更能拓展思维。在著名心血管研究者和创新者刘易斯·库勒（Lewis Kuller）的办公室里，成堆的论文、书籍和期刊摆满了每一张可用的桌椅。与他见面都成了相当大的难题——性格温和的人宁可站着而不愿去想哪一堆是可以移动的（从而让自己能坐下），激进一点儿的人会拿起一摞烂纸铺在堆满东西的椅子上，好让自己坐着舒服点儿。如果你浏览一下库勒办公室里的任何期刊，你会发现库勒用笔标注了许多段落，说明他已经阅读了每本期刊的每一篇论文。库勒经常会发一些有趣的论文给他的朋友，即使论文主题常与他的研究兴趣相去甚远。例如，最近我就收到一份关于出生体重的遗传学报告——请注意，库勒的研究领域是心脏疾病。简而言之，他的阅读面是非常广泛的。
经常广泛的阅读可以让你接触到更多的问题和解决方案。如果你发现了感兴趣的话题，可以自由地深入研究。但是永远不要用深度替代广度。学习广泛的知识会让你思考新的问题、新的答案和新的可能性。
一些好问题
下面是以前的科学巨人们提出的一些合理、可行并且实用的重要问题（有些问题在本书的后面章节会遇到）：
为什么 19世纪中期在同一家产科医院分娩的女性，有些因产褥热死亡，而另一些却没有呢？（塞麦尔维斯）
在美国20世纪90年代，对绝经后的女性进行激素治疗是否降低了她们得冠状动脉心脏疾病和中风的风险？（“女性健康倡议”的调查员们）
公元前 3世纪的国王如何知道纯金制造的王冠就真的是纯金制造的呢？（阿基米德）
怎样防止当今美国青少年成为经常吸烟者？（格拉德威尔至今没有得到答案）
在 20世纪后期，生活在贡贝国家公园自然环境中的黑猩猩有哪些行为表现？（古道尔）
在 19世纪与 20世纪之交，是什么导致了精神病院患者和孤儿死于糙皮病？（古德伯格）
（图片来源：pixabay）
科学巨人们的用心观察或先前的研究激发他们提出了上面的问题。这些问题在当时都尚未被解答。每一个问题对科学和人类都有重大意义和作用，并且每一个问题似乎都有可能在当时得到解答。
但是这些问题意味着超越一般性的兴趣研究领域了。它们已经像是成熟的戏剧中的人物角色一样——真正有了生命。你去“了解”每一个问题的方式是将“谁”“什么事”“什么时间”“什么地点”和“为什么”融入其中。听起来像侦探工作？本来就该如此！当你去了解一个戏剧人物角色或者一个问题时，你就是在进行调查，每一个细节都是你好奇的对象。一旦你去描述这个人或这个问题时，他们就变得真实而有意义了。一般性的研究兴趣领域只会激发你提出问题，但是各种具体事实才能真正界定你提出的这个问题。
请注意，尽管它们很具体，但这些著名的科学问题明显地摆脱了旧的认知框架。当认知框架悄悄混进问题里，答案可能就无法偏离常规了。因此，摆脱了认知框架的问题才能最大限度地产生创意。
古德伯格直接从他所观察到的事物，而非他期望发生的情况中萌生出摆脱了认知框架的问题。“谁”：精神病人和孤儿。“什么事”：糙皮病。“时间”：19世纪、 20世纪之交。“地点”：精神病院和孤儿院。他没有接受标准的“哪一个传染病导致糙皮病”的问题。相反，他提出的问题是“什么引起了……”，或者说“为什么某些特殊的群体好像有更大的风险死于这个特殊疾病”，不附带认知框架。他因而得以自由地观察到——只有被收容者患上糙皮病而同一场所的工作人员并没有患病的事实，这一特定线索让他发现了糙皮病是一种营养缺乏症。
产褥热之谜
在塞麦尔维斯头脑里的问题又是什么呢？1846年他刚刚进入维也纳总医院时，只是著名产科教授克莱恩手下无足轻重的初级助理，而离开那里时却已经发现了如何让数百万的女性更安全地生孩子的办法。他提出的问题是：“为什么这些被安排在同一间病房里分娩的女性产后先后死于产褥热，而其他病房的女性却没有？”
我们现在知道，产褥热是因为感染了诸如金黄色葡萄球菌这样的细菌，但是在19世纪的时候，它却像是毫无规律地将产妇们击垮的。一个原本健康的母亲在正常分娩后会出现发热和外阴感染的症状，在数小时内就会发展成脓毒症、昏迷甚至死亡。在当时外科医生的认知框架中，所有疾病都是由个体体内独特的体液平衡状态丧失所造成的，但住进维也纳总医院的女性患者们认为导致疾病的原因源于医院的某个问题。她们恳求进入她们自己认为比较安全的产房，但是不被理睬。塞麦尔维斯却听进去了她们的恳求。令他懊恼的是，他发现由住院医生接生孩子的第一区的女性死亡率（14%）确实高于由助产妇接生的第二区（4%）。是什么导致了这两个区的差别？细致的数据采集表明，唯一的不同在于工作人员。但是不同的工作人员造成不同结果的原因依然是个谜。
突破始于一个不幸的事件。塞麦尔维斯的朋友雅各布·克莱齐卡在产褥热病例尸检过程中手指被手术刀意外划破，随后他出现发热症状，最后死亡。他的症状和尸检后的病理结果与那些死去的女性一样。这为塞麦尔维斯提供了一个急需的证据，说明产褥热是通过粘附在住院医生手上的“尸体物质”从生病的女性身上传到健康女性身上的，因为作为产科训练的一部分，住院医生们会定期进行尸检。医生们试图了解病因的良好意愿却最终带来了死亡。塞麦尔维斯通过强制实施洗手政策将产妇死亡率降低到了1.3%。
不幸的是，这个故事并未以喜剧收场。医生们不接受塞麦尔维斯让他们用含氯溶液洗手的做法，因为那样做会使手变红变糙。其他人在英国读到了塞麦尔维斯的著作，尽管没有理解到这一革命性发现的意义，却贸然宣称他并没有发现任何新的东西。当塞麦尔维斯的任期到期后，他没有被维也纳总医院续聘。他去了佩斯州（今天的布达佩斯），在小小的圣罗胡斯医院做无薪的产科医生。在那里，他再一次消除了产褥热。然而，他的方法及其背后理论依然没有被接受，也没有被广泛采用。最终，他精神崩溃，英年早逝于精神病院。在那之后又过了一百年的时间，洗手这一做法才被普遍接受，而如今这是控制感染、确保分娩和其他手术步骤安全的主要方法。
塞麦尔维斯的问题包含“谁”：刚生完孩子的女性。包含“什么事”：死于产褥热。“时间”：19世纪中期。“地点”：一个产科医院。从这个具体问题出发，他探索了许多关于“为什么”的可能性。每一个“谁，什么事，什么时间，什么地点”的问题都直接来自塞麦尔维斯的观察。每一个都具有可行性。他没有让先入为主的观念影响他的问题。如果他被当时旧的认知框架干扰，问题将会变成“哪一种体液造成了这个女性的死亡和哪一种体液造成了那个女性的死亡”。相反，他摆脱认知框架影响提出了不同问题：“为什么一些产妇死亡而另一些产妇没有？”
生活、宇宙和每一件事的意义，是42？
有时候，只要我们能够问出正确的问题，巧妙的答案就摆在我们面前。如果我们不是基于先入为主的偏见，而是基于观察和信息将问题的基本部分组合起来，那么我们就走上了创新之路。合理、可行和有用的问题能够转变为揭示对科学和人类社会都具有重大改变意义的洞见。按照“谁”“什么事”“什么时间”和“在哪里”提出的具体问题会产生有启发性的答案。如果提出的问题太过狭隘，或是走到另一个极端变得太过想当然或宽泛，那么，其答案最后可能会让我们一无所获。
在科幻小说《银河系漫游指南》（The Hitchhiker’s Guide to the Galaxy）中，终极电脑“深思”被问道：“生活、宇宙和每一件事的意义是什么？”经过漫长的思考后，终极电脑终于找到了答案，却既不具有启发性，也不令人满意。答案是数字42。
本期我们送这本书
互动问题：本文提到了一些著名科学家提出的问题（比如阿基米德、古道尔等等），你还知道哪些著名的科学问题？在解决这些问题的时候，科学家有什么小故事？请在留言区同我们分享~
截止到5月19日中午12点，大院er会选择3名回答了互动问题的小伙伴，为你送上这本思维方法书籍：《走出思维泥潭——如何激发科学创新中的奇思妙想》。本期文章正是节选自本书（本文对原书内容做了少量编辑）。
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