客觀性的挑戰:來自身體解剖學的教訓。

加入我們的科學愛好者社群!

本文發表在《大眾科學》的前部落格網路中,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點


上一篇文章中,我們討論了客觀性作為一種科學理想,旨在構建一幅關於世界實際是什麼樣子的可靠圖景。我們還注意到,這個目標與客觀性作為任何運用適當方法的人都能看到的東西的概念緊密相連。但是,正如我們所見,需要大量的科學訓練才能學會看到任何人都能看到的東西。

對於科學家來說,如何看到真實存在的東西的問題並不是一個新問題。瑪麗·博厄斯·霍爾在她所著的《科學的文藝復興:1450-1630》[1] 一書中描述了文藝復興時期的解剖學家如何面對這個問題。這些解剖學家努力學習關於人體各個部分的知識,這些部分可以用肉眼和手術刀檢測到。

你可能會認為,與弗雷德·格林內爾描述的細胞 [2](在上一篇文章中討論過)相比,解剖學的主題對於科學家來說更容易“看到”,後者需要製備、染色和顯微鏡旋鈕的調整。然而,獲得肉眼解剖學知識的最直接途徑——屍體解剖——也有其自身的挑戰。首先,屍體(尤其是人類屍體)通常供不應求。當屍體可用時,解剖學家幾乎從不單獨進行解剖。相反,解剖是進行的,確實字面意義上是為科學專業的學生觀眾進行的,通常由外科醫生進行切割,而教授站在附近,大聲朗讀解剖學教科書,描述在解剖過程的每個階段遇到的器官、肌肉或骨骼。希望文字中描述的特徵與外科醫生解剖時揭示的特徵相匹配,但無疑存在音訊軌道(可以這麼說)與視覺不同步的情況。此外,作為一個實際問題,在冷藏技術發明之前,解剖是季節性的,在冬季而不是溫暖的月份進行,以延緩屍體的腐爛。這限制了一個人在任何一年內可以進行的解剖學研究量。


關於支援科學新聞

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保關於塑造我們今天世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。


在這些條件下,大多數研究解剖學的科學家觀看解剖的時間遠遠多於自己進行解剖的時間。換句話說,他們是透過觀看而不是透過實踐來獲取關於感興趣系統的資訊——而且他們並不總是在解剖時坐在好位置觀看。因此,我們不應該對解剖學家透過印刷機的發明製作了大量的解剖指南和解剖學教科書感到驚訝。

一本好的教科書的價值是什麼?它分享了另一位科學家(有時是經過多年的研究)彙編的詳細資訊,但您可以更及時地獲取這些資訊。如果它有圖表,它可以比您在解剖的廉價座位上看到的更清晰地展示要觀察的內容(儘管是透過別人的眼睛)。而且,如果您足夠幸運能夠獲得自己的標本進行研究,一本好的教科書可以指導您檢查新材料,幫助您以一種可以讓您看到更多要看的東西(包括空間關係和附著點)的方式處理標本,而不是因粗心的解剖技術而搞砸它。

文藝復興時期最廣泛使用的解剖學著作包括古代希臘解剖學家蓋倫的《論身體各部分的用途和解剖過程》的“未篡改”譯本,以及維薩里開創性的新著作《人體的構造》(出版於1543年)。對蓋倫的復興符合文藝復興時期讚揚古代智者的模式,而不是著手構建“新的”知識,霍爾將文藝復興時期的解剖學家對他的著作的態度描述為“蓋倫崇拜”。如果蓋倫在文藝復興時期還活著,他很可能會對他的解剖學討論——基於動物解剖,而不是人類屍體——被認為是權威的程度感到惱火。蓋倫本人作為經驗主義的倡導者,會敦促其他解剖學家“用新鮮的眼光解剖”,關注大自然之書(寫在要解剖的生物的身體上)可以教給他們的東西。

事實證明,這可能是一種說起來容易做起來難的事情。霍爾問道:

[問]自從十六世紀以來,有多少科學學徒沒有多次選擇相信權威文字而不是自己不熟練的眼睛? (137)

再次強調,需要訓練才能看到要看到的東西。當然,寫過關於這個主題的教科書的人(即使是幾個世紀以前)在如何看方面比依賴教科書的新手更有訓練。

當然,教科書成為如何看的一部分訓練,這反過來又會使人們更難確定你所看到的是世界的準確反映,而不僅僅是你對它的觀察所帶來的期望。

較新的解剖學教科書中的插圖使得解剖學專業的學生似乎不那麼迫切需要自己觀察(或參與)實際解剖。隨著大規模生產插圖的技術越來越好(尤其是從木刻到版畫的轉變),插畫家可以在影像中包含更多的細節。矛盾的是,這可能是一個問題,因為插畫家通常不是寫書的科學家,並且作者和插畫家在影像製作過程中並不總是密切溝通。鑑於對要觀察的內容的視覺表示和對文字中要觀察的內容的描述,學生會更信任哪個?

布魯斯·鮑爾在他的文章《客觀的視野》[3] 中討論了這類問題,描述了荷蘭解剖學家伯納德·阿爾比努斯在1700年代中期用來創作人體骨骼影像的程式。鮑爾寫道:

阿爾比努斯仔細地清潔、重新組裝並支撐起一具完整的男性骨骼;將每塊骨骼的位置與觀察到的一個被僱來赤身裸體站在骨骼旁邊的一個非常瘦的人進行比較;他計算出藝術家必須坐在哪個確切位置才能準確地觀察骨骼的比例;並在雕刻板上覆蓋交叉陰影網格,以便可以逐個方塊地繪製圖像,從而更可靠地複製。(360)

在這裡,聽起來阿爾比努斯正在努力建立一個影像,準確地傳達關於骨骼及其空間關係的可視內容。該方法似乎旨在使影像的建立忠實於實際標本的細節——用一個詞來說,客觀。但是,鮑爾繼續寫道:

在所有這些令人痛苦的細節關注之後,這位傑出的解剖學家宣佈,他的圖譜描繪的不是真實的骨骼,而是一個理想化的版本。阿爾比努斯已經向藝術家口述了修改。經過精心組裝的模型只是洞察更“完美”的人體骨骼表現形式的跳板,只有像阿爾比努斯這樣具有解剖學敏銳度的人才能看到。(360)

在這裡,阿爾比努斯試圖從他作為觀察模型的特定骨骼的特殊性中抽象出來,以便描述他所看到的真實事物。這是一個明顯的柏拉圖主義舉動。柏拉圖的觀點是,我們世界中的事物主要由不完美的物質實體體現的非物質理想形式組成——而科學對許多物質事物的例子進行觀察,以掌握這些理想形式。

如果你瞭解洞穴寓言,你就會知道柏拉圖不太相信人類微弱的感官器官是掌握形式的途徑。我們感官器官所理解的那些物質實體的非常不完善性必然會誤導我們瞭解形式。相反,柏拉圖認為我們需要用頭腦來掌握形式。

這是一個關鍵的轉折點,亞里士多德與柏拉圖分道揚鑣。亞里士多德仍然認為存在類似形式的東西,但他拒絕了柏拉圖的全力理性主義,轉而採用經驗主義方法來掌握它們。例如,如果你想掌握“馬”的形式,亞里士多德認為要做的事情是檢查大量實際的馬標本,並找出它們共有的本質。亞里士多德的方法可能比柏拉圖的替代方案更讓現代科學家感到合理,但請注意,我們仍然在談論得出對“馬性”的描述,這種描述超越了任何特定馬的可觀察特徵。

無論你是柏拉圖主義者、亞里士多德主義者還是其他什麼主義者,似乎都很清楚,科學家確實決定了他們研究的某些系統的特徵是至關重要的,而另一些則不是。他們區分了他們認為是背景的東西和他們認為是他們正在觀察的東西。他們不是展示視野中的每一個彎曲,而是抽象出來,展示他們感興趣談論的世界的一部分。

這就是解剖學家和插畫家之間的合作變得棘手的地方。如果雕刻師以不同於解剖學家的方式從觀察到的細節中抽象出來,會發生什麼?正如霍爾指出的那樣,文藝復興時期的解剖學文字中的版畫並不總是對文字的準確表示。(同樣,就此而言,文字描述也並不總是能正確地描述解剖學特徵——文藝復興時期的解剖學家,包括維薩里,設法重複了一些可以追溯到蓋倫的解剖學錯誤,可能是因為他們透過蓋倫所說的他們將要看到的東西所塑造的期望的鏡頭“看到”了他們的標本。)

最重要的是,像列奧納多·達·芬奇這樣的藝術家研究解剖學以提高他們對人體形態的藝術表現,這種做法反過來影響了文藝復興時期的科學插畫家。這些插畫家,和他們同時代的藝術家一樣,可能超越了骨骼、肌肉或內臟器官之間的空間關係,在他們的主題中尋找隱藏的美。雖然這產生了引人注目的插圖,但也意味著他們的版畫並不總是對正式成為他們主題的屍體的準確表示。

這些因素共同作用,產生了視覺效果引人注目的解剖學文字,這些文字對使用它們的解剖學專業的學生如何理解該主題產生了影響,即使這些學生超越了文字去進行自己的解剖。霍爾寫道:

[我]通常很容易“看到”教科書或手冊上說應該看到的東西。(141)

的確,當面對眼睛指向屍體的證據和眼睛指向解剖圖的證據之間的衝突時,人們可能會很容易得出結論,認為所討論的屍體是一個奇怪的變體,而該圖則捕捉到了“標準”配置。

鮑爾的文章描述了科學家為提出不太主觀的視覺表示而做出的努力。鮑爾寫道:

19世紀的科學家迅速採用了一種新一代裝置,這些裝置以自動方式渲染影像。例如,被稱為暗箱的箱狀裝置將標本(如骨骼或植物)的影像投射到表面上,研究人員可以在該表面上將其形狀描繪到一張紙上。攝影很快接管了影像製作,並進一步減少了人類在影像製作中的參與。……研究人員明確地將自然界中物體的手工表示等同於自我約束的道德準則。……星星的模糊照片或腫瘤組織切片上的參差不齊的邊緣被認為比整潔、理想化的肖像更可取。(361)

我們對客觀性的天真看法可能會鼓勵我們眼見為實,並且機械捕捉的影像比(主觀)人類之手渲染的影像更可靠,但重要的是要記住,圖片——即使是照片——也有視角,取決於對影像創作條件的各種選擇,並且可以用作支援一種特定世界觀而非另一種世界觀的論據。

在下一篇文章中,我們將探討十七世紀的“自然哲學家”如何努力建立一種通用的方法來構建關於世界的可靠知識,以及客觀性的概念如何與這些努力以及由此產生的“科學方法”的可識別特徵聯絡起來。

_____________

[1] 瑪麗·博厄斯·霍爾,《科學的文藝復興:1450-1630》。多佛出版社,1994年。

[2] 弗雷德里克·格林內爾,《科學的態度》。吉爾福德出版社,1992年。

[3] 布魯斯·鮑爾,《客觀的視野》,科學新聞。1998年12月5日:第154卷,第360-362頁

© .