對科學智慧的評估是否偏向於數學導向的領域?

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偶爾會有人釋出世界排名前 10 或 100 的最聰明人士名單,這次輪到《赫芬頓郵報》。文章承認智商是主觀的,但還是列出了十位我們大多數人都會認同的、在智力譜系高階的人。和往常一樣,有趣的是遺漏了什麼。這份名單似乎不成比例地傾向於擁有高智商的兒童神童,而科學方面則完全傾向於物理學家和數學家。這並不罕見;如果你談論科學,並詢問一位外行他認為歷史上最傑出的科學家是誰,你更有可能聽到愛因斯坦、費曼和霍金的名字,而不是達爾文、克里克和鮑林。

我一直認為這種以數學為中心的智力觀有點偏頗和排斥性。化學家和生物學家會一致認為,萊納斯·鮑林和查爾斯·達爾文在各自領域的天賦堪比愛因斯坦和費曼。文學界的 T·S·艾略特和歷史界的愛德華·吉本也是如此。然而,出於某些原因,部分基於 20 世紀物理學的一些相當有效的歷史事實(我們稍後將探討),人們對科學智慧的看法偏向於數學領域,在這些領域中,原始智商和先天才能有時可能在不成比例的程度上發揮作用。

在智力評估中納入兒童神童是另一個高度依賴背景的指標,有時可能會產生誤導。人們通常認為,15 歲進入麻省理工學院是他們智力的必要且充分的指標。但與在其他領域相比,在數學和物理學中發現兒童神童更為常見(例如,我只認識一位可以被認為是真正的化學兒童神童的化學家:R·B·伍德沃德)。兒童神童和成就之間的這種缺乏相關性在非科學領域更為真實;你上次聽到關於歷史兒童神童是什麼時候?事實是,神童通常有可能在他們以後的生活中做出重大貢獻,但反之則不然;事實上,大多數功成名就的科學家在成長過程中都不是兒童神童。儘管他們的故事大多是杜撰的,但有些人,例如愛因斯坦和愛德華·泰勒,據傳早期的智力發展受到了驚人的阻礙。即使在規模極端的理論家當中,兒童神童也沒有我們想象的那麼普遍。


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第三種偏見導致將年輕與智慧等同起來,這又是一個主要適用於數學領域以及少數其他領域(如計算機科學,偶爾也適用於創業)的指標。這裡有一個參考點:許多物理學諾貝爾獎獲得者年齡在 25 歲至 35 歲之間,並且主要是理論家,而最年輕的經濟學諾貝爾獎獲得者(肯尼斯·阿羅)是 51 歲。具有諷刺意味的是,最年輕的物理學諾貝爾獎獲得者(勞倫斯·布拉格,25 歲)不是理論家,而是一位卑微的實驗家。弗朗西斯·克里克 在三十多歲時是一位出了名的老科學家,當時他共同發現了 DNA 的結構,在這一發現之後,他崛起成為分子生物學的領軍人物。我自己的藥物發現科學領域提供了另一個例子,在這個領域中,被認為非常聰明的人絕大多數往往是年長的、經驗豐富的科學家,而不是年輕的研究人員,更不用說兒童神童了。你很難找到一位 20 歲就發現暢銷藥物的人。在數學和理論物理學以外的領域,年長的功成名就的科學家通常是規則,而不是例外。事實上,《美國國家科學院院刊》上的一項最新分析透過檢視諾貝爾獎獲得者的平均年齡證實了這一趨勢;毫不奇怪,作者發現,與經濟學和生物科學相比,年輕的獲獎者在物理科學領域中的比例過高。

為什麼原始智商、兒童神童和年輕之間的關係在數學導向的領域中更真實?一個簡單的答案是,數學和理論物理學以外領域的成功更多地取決於先天才能、靈感閃現、抽象和數字運算以外的因素。例如,它通常取決於廣泛的資料收集,而這隻能透過實踐和經驗獲得。為什麼很難在藥物發現中找到年輕有為的科學家,是因為發現一種新藥是一個複雜、跨學科的過程,需要團隊合作、直覺和各種技能的混合,這些技能更多地受益於諺語中的 10,000 小時練習,而不是精闢的數學分析。數學也需要一萬個小時,但原始的抽象能力也可以為數學的成功做出很大貢獻。實驗在某些領域中的重要作用也使得兒童神童難以成功;例如,即使一個智商極高的神童也無法發現一種參與光合作用的新蛋白質,因為這一發現需要使用精密的儀器,而他或她可能要到大學才能獲得。這種脫節在歷史或文學等人文科學領域更為真實,在這些領域中,不斷的實踐和對人類狀況的深入理解對於理解和成功至關重要;例如,理查德·羅茲詹姆斯·米切納的最佳作品都是在 40 多歲時創作的。當然,所有這些技能並非不適用於數學領域,只是它們對於在非數學領域取得成功通常是必不可少的。

對於為什麼我們對智力的評估仍然偏向於數學學科,可能有很多原因,但我想到的是一個歷史性的偶然事件,最終導致了 20 世紀物理學的非凡成功。想想看,與天才這個詞同義的人是阿爾伯特·愛因斯坦,而不是萊納斯·鮑林或 T·S·艾略特。尤其是在 20 世紀,物理學揭示的見解在哲學上如此令人震驚(相對論、量子理論),在實踐上又如此具有破壞性(核武器),以至於人們很容易將物理學家——其中一些人確實是天才——視為魔術師,他們只是坐在椅子上思考,就發現了關於宇宙的偉大真理,而且不僅僅是那些可以探測原子最深處,而且可以製造熱核武器的真理。物理學家成為聰明人的榜樣。人們本以為分子生物學的蓬勃發展會將其從業者推向同樣的崇高地位,但這似乎並沒有發生,至少在早期階段沒有發生,這可能是因為物理學的發現仍然具有巨大的影響力,部分原因還在於,即使是分子生物學也受益於在物理科學中被證明如此富有成效的還原論方法。對智力的評估傾向於物理學家的另一個原因是,量子理論的出現甚至使“不太聰明”的人也能做出重大發現。這並不意味著不太聰明的人是笨蛋,但大量可以用量子理論突然解釋的實驗資料意味著,用保羅·狄拉克的說法,即使是“二流物理學家也能做出一流的發現。” 簡單的事實是,當一個領域中的大量現象突然變得可以用新發現的正規化和工具來解釋時,即使是天賦平平的科學家也可能做出重大貢獻。這就是 20 世紀早期物理學發生的事情。

現在是我們對智力和天才的評估變得更具包容性的時候了。上述研究的作者還指出一個奇怪的事實,即即使在物理科學領域的諾貝爾獎獲得者中,獲獎者的平均年齡也從 20 世紀初期增加到後期。一個簡單的原因是,從某種意義上說,科學變得越來越困難,需要更精密的儀器、協作和募款能力。即使在理論物理學這樣的領域,門檻也設定得很高;四十年來一直沒有真正具有突破性的發現,而物理學改造的最佳候選者——弦理論,不僅與實驗的聯絡薄弱,而且還受到對其缺乏具體可檢驗性的批評。在其他領域,跨學科方法、團隊合作和廣泛資料分析的要求甚至更高。我之前推測的另一個原因是,現代科學實踐的很大一部分是歸納式的而不是演繹式的,這使得擁有大量事實和經驗的老年人更有機會建立聯絡和跨越學科界限。最後,科學的範圍已經大大擴充套件,即使是天才也無法消化現有的豐富科學事實。年輕人將繼續為研究帶來寶貴的精神和創新,但他們不太可能處於完全有特權的地位來影響科學發現。

所有這些可能意味著 2050 年十大最聰明人士名單可能不僅僅包括 15 歲就進入哈佛大學研究生院的國際數學奧林匹克競賽金牌得主。屆時科學可能不再以這種方式運作。

Ashutosh Jogalekar is a chemist interested in the history, philosophy and sociology of science. He is fascinated by the logic of scientific discovery and by the interaction of science with public sentiments and policy. He blogs at The Curious Wavefunction and can be reached at curiouswavefunction@gmail.com.

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