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科学如何学习承认错误

我们为什么要相信科学?如果你问科学家,这是因为科学是基于对外界的仔细研究 - 不是猜测,亨希,哲学或谣言 - 因为科学是一个自我修正系统,不断修改理论和更新事实以反映新的证据。

当英国皇家学会在1660年成立时,它的使命是“提高自然知识”,它的座右铭是nullius in verba——拉丁语的意思是“不相信任何人的话”。在协会看来,接受任何仅仅基于权威——教会、国王、古代哲学家——的主张都是错误的。他们的原则曾是“经受住权威的统治,并通过实验确定的事实来验证所有的陈述。”

这种理想化的科学愿景已经与我们在一起以来,因为实验所说的原因是真实的或假,而不是特定人所说的。

然而,现实讲述了一个不同的故事。实验由人类进行,然后人们告诉其他人对他们所发现的东西。科学知识是人们对他们实验结果的索赔的积累。

更多的人声称找到同样的事情可以增加对结论的信心,但有一定程度的信任是在科学中不可分割,因为没有人有时间亲自检查他们可能会看到或依靠的每个事实。如果科学家没有理由怀疑它的脸部 - 它来自一个可靠的作者,它就发表在同行评审的期刊上,这并不明显疯狂 - 他们可能只是接受它并在其结论上接受并建立在其结论上。

科学事业是通过发现新的发现来建立的发布而不是重做别人的实验。与此同时,证据确凿的出版偏见这意味着期刊更有可能发表报告积极结果的研究,而不是枯燥的“零”结果。

这意味着,即使在某种程度上,科学家们正在测试彼此的工作,他们更有可能听到证实他们的结果的实验,而不是失败的实验。

更麻烦的是找到新发现的压力似乎会增加偏向找到积极的结果。研究人员知道,期刊想要积极的结果,所以他们搜索他们的数据,以找到一些“统计上有意义的”可发表的内容。

但是统计意义(结果是巧合的可能性)依赖于研究人员不利用系统。如果一段关系偶然发生的概率只有5%(或1 / 20),但研究人员测试了20或200种可能的联系,他们找到某件事的几率就会大大提高。有了现代计算机程序,研究人员现在可以很容易地测试数千个变量之间的联系。

这叫做"p-hacching.“或”数据捕鱼“,它是正式皱起的,但科学家们经常这样做在不知不觉中,不打算误导任何人,只是因为他们自然地选择了寻找数据以及如何分析它的选择。他们经常被无意识的偏见引导,了解“作品”找到结果。

20世纪的大部分地区的偏见和做法的后果并不普遍地赞赏,而博士学位,科学期刊和研究论文的数量也是暴涨。不幸的是,这种快速积累的知识体系即将被赋予疑问。

再现性危机

2005年,约翰·帕。Ioannidis在杂志中发表了一篇令人震惊的纸张,标题为“为什么大多数公布的研究结果都是假的。” Ioannidis argued that biases from scientists and journals in publication, research methods, and study design strongly implied that the majority of published biomedical research studies are false—and other, less rigorous fields were likely to be worse.

这种重磅炸弹指责刺激了许多科学家试图在他们的领域复制重要研究。在发表的心理学研究的一半在2015年的一次重新测试中无法复制顶级期刊。在另一个,只有53项“里程碑式”癌症研究中的6项被发现是可复制的。在另一项社会科学复制研究中,即使实验证实了最初的发现,效应大小大约是前者的一半如原稿所述。

这种“再现性危机”蔓延了几十多个学科,现在填补了一个维基百科的大而越来越多的条目

最近,扫描顶级科学期刊的图像搜索程序已发现包含被操纵,重复或误标记图像的生物医学研究的大量(超过6%)。根据一项研究,尽可能多的35,000篇医学论文可能需要更正或撤回超过“不恰当地重复的图像”。

图像只是一个易于检测的问题。编码错误(在电子表格中误报或在公式中制作拼写错误)很容易制作,并且在没有原始数据的情况下难以检测。编码错误因热扣主题的顶级学者而被削弱了地标研究作为效果对健康的歧视犯罪率堕胎,政府债务对经济的影响

回想起来,这对于那些费心去问科学家自己的人来说并不奇怪。在调查1,500科学家在《自然》杂志进行的一项调查中,超过50%的人承认他们未能复制自己的部分工作,70%的人报告未能复制同事的实验。

原因也不难理解。在对18项调查的荟萃分析询问科学的不当行为,2%的科学家承认他们已经伪造或制作数据,约14%的人报告说同事。

一个2012调查询问关于不太严重的研究错误(所谓的“可疑的研究实践”或QRPS),发现QRP的QRP率在所有学科中都很高。“即使是原始自我入学率令人惊讶地高,”作者,结束,“以及某些做法,推断的实际估计值接近100%,这表明这些做法可能构成事实上的科学规范。”

换句话说,每个人都在做。

忠诚和认知不分散

这是怎么回事?怎么可能有那么多发表的研究是错误的,但没有撤回?那么多研究人员怎么知道他们自己的一些发现经不起推究,却又不能全盘托出呢?可疑的研究实践怎么能如此普遍,以至于它们“构成了科学规范”?

Carol Tavris,社会心理学家和经典书的共同作者犯了错误(但不是我)对于这一切,我不会感到惊讶。她指出,认知失调,即人们的信仰、身份或想法被抵触时产生的不适,会直接导致自我辩护。

Tavris说:“我们通过做两件事中的一件来减少不和谐:我们必须改变我们的想法或行为,使之与我们的信念一致——或者我们证明我们的信念和行动是正确的。”

“如果你处于认知失调的状态,你可以说,‘哇,谢谢你有这么重要的证据表明我错了。我真的很感激这个非常重要的信息,毕竟,这应该是一个自由思想者的目标。不幸的是,太多的人通过保持错误的信念,告诉自由思想者他们可以把数据放在哪里来减少分歧!”

“不幸的是,通过维持他们的信仰并告诉他们可以坚持他们的数据的免费思想,所有人都太多了人才不和谐!”

如果有人非常聪明地发现他们犯了错误,他们被迫在承认他们不像他们的想法之间做出选择,或者找到一种方式表明他们真的基本上都是正确的。

如果一个通常很有道德的科学家稍微破坏了科学规则,他们可以承认,撤回论文,可能会失去工作,关系,或一些声誉——或者他们可以找到一个方法来证明这一点。“这并没有改变我的结果,其他研究也发现了同样的事情,每个人都会做一点,我不能因为我的错误而惩罚我的合著者……”

具有如此高的自我报告的复制率,很容易忘记它,并将第二组结果留在文件抽屉中,而不是尝试钻取并解决不应求解。很少有人花太多时间试图证明他们错了,所以他们为什么要担心它?

观察到的其他同事的欺诈或qrp与个人承认的欺诈之间的巨大差距表明,认知失调也在起作用:字面上说,“错误是犯了,但不是我犯的。”

合作扩散的责任

另一个起作用的因素是人数的增加更大的共同作者倾向。科学合作是有价值的,更多的眼睛检查工作是有帮助的,但这也意味着个人的最终产品的责任是分散的

检查这一部分是其他人的责任,而且对于共同作者来说,不知道其他合作者所做的一切是很容易的。

如果错误在发表后被发现,小题大做可能会严重损害同事的关系和职业生涯。如果它不是故意的,也没有真正的欺诈或伤害,那么放弃它的愿望是可以理解的。

科学是自我纠正的,毕竟,如果它不忍住,别人会来并展示它。结果可能或可能不再有效,但如果采取所有正确的步骤,数据都是诚实的,这些方法是透明的,这是为了别人判断。Nullius在Verba中可以变成“买家小心”。

改变主意是一种美德

围绕可重复性危机和有问题的研究方法的许多问题正在通过鼓励更多的透明度和更密切的审查来解决。

科学家们被鼓励北语他们在开始工作之前测试的假设,以阻止P-hacking并在事实之后捕捞相关性。更多期刊鼓励或要求共享底层数据为了计算,让其他科学家更容易检查他们的结论。公共科学图书馆综合,一个主要的开放获取期刊组,最近成为了一个“收回引擎”部分原因是它已建立专门的团队,以审查有关研究完整性的问题。

简单地对这个问题有了更大的认识鼓励许多学者通过期刊并系统地检查他们领域中最大的基础研究,以前只有很少完成。

但所有这些努力都依赖于期刊,大学和其他科学家更积极地监督彼此的工作,并且花费时间和金钱,它可以减少研究人员之间的信任。同事之间的这种怀疑和摩擦力有自己的成本,这更难量化,但同样重要。

最有可能知道其研究潜在问题的人是作者自己,调查显示,许多学者都很清楚他们的研究方法、数据质量或可重复性的问题,而这些问题对其他研究人员、同行评审人员或记者来说并不明显。

为了推动科学领域的开放和自我纠正新文化,2016年,一组心理学家创建了一个名为信心丧失计划鼓励研究人员宣称,担心或披露已经破坏了他们自己的工作。

该项目收集来自不再相信他们的研究的科学家的陈述。与撤退不同,这将是对搞砸的极端和昂贵的惩罚,丧失信心(LOC)陈述并不意味着作者做了不诚实或提出了一个主要的技术错误。

相反,这项工作是诚实的,在技术上是正确的,但作者不再认为结论是可防止的,因为它们的方法,设计或解释中的缺陷。

例如,心理学家Stefan Schmukle发布了关于他共同撰写的关于手指长度和性别偏见之间相关性的研究的LOC语句。Schmukle现在建议结果是多次测试创造的假阳性,但它们只发布了积极结果的测试。

尽管如此,他认为这篇文章不应该被彻底撤销因为他和他的合著者真心诚意地做了这项工作。在一个出版物数量是获得工作或晋升的关键的世界里,其他科学家同意,应该有一种方法,既可以公开质疑一份出版物,又不会完全失去它。

“在我看来,如果数据被伪造,如果统计分析错误,或类似的东西,”施密金说,撤退将是合适的。The problem with his paper, however, is that some of the results, which in hindsight are important for understanding it, were not reported.… Marcus Munafò, a biological psychologist at the University of Bristol in the U.K. who has pulled a paper after spotting an error, made a similar case. “Whether or not to retract a paper is a tricky issue,” he said. “But I wouldn’t retract papers that report results that are almost certainly wrong but that were conducted in good faith.”

该项目希望为研究人员提供一个质疑研究的途径不会惩罚他们是诚实的关于错误或改变主意。在分析他们收集的第一轮LOC语句的论文中,标题为“把自我放在自我纠正中,该团队指出

研究文化中,个人自我修正错误或误解发生时的默认反应可能不仅减少作者和批评家之间的冲突,而且变化的方式批评第三方办理,因为这将创造更多的研究者的身份和他们的发现之间的距离。

Tavris说,仅仅承认认知失调就可以帮助一个人克服它。承认你可能写的东西和你的自我形象之间的差异是减少认知失调的一个重要方法,而不是固执己见或失去作为一个细心、诚实的研究者的信心。

在他们的论文中,LOC团队小心地强调,承认错误并不证明某人是一个糟糕的研究者,纠正记录实际上可能是科学美德的标志:

面对公开承认错误的研究人员,我们应该记住,这不是一个可靠的指标,表明研究人员在他们的工作中不如其他人勤勉——毕竟,错误在整个科学记录中是经常发生的。相反,考虑到个人自我更正的潜在(或可感知的)成本,公开承认错误可能被视为一个代价高昂、因而可信的信号,表明发行者关心科学记录的正确性。

他们希望这个新的范式将鼓励科学界整体练习更多的自我纠正。他们建议期刊允许作者附加LOC语句,解释他们怀疑结果的原因,而不是需要总撤回。他们还提到了一个更激进的想法:一个发布系统,允许根据新的证据或理解不断更新文章,同时仍然保留以前的“Wiki for Science”模型。

最终,无论出版模式如何,目标是将文化从大多数敌人的精神上改变科学修正,其他科学家必须互相撕裂,允许自我改善轨道。幸运的是,看科学家个人练习修订和自我纠正的模型,以至于系统整体渴望成为恢复科学界和科学本身的公众信心的关键。

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