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跨科際教育史外一章-庫恩的典範轉移

蔡明燁
・2012/10/08 ・2165字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 592 ・九年級
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國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

歷史上有些新發現,可能會立即帶來爆炸性的震撼效果,但有時候卻是在不知不覺中發揮了深遠的影響力,如美國科學哲學家湯瑪士˙庫恩(Thomas Kuhn,另譯孔恩)的《科學革命的結構》(The Structure of Scientific Revolutions,中文版已由遠流出版,王道還譯)ㄧ書,即為此例。

本書在1962年出版後,頭兩年只售出900多本,但到了1980年代末期時,全球銷售量竟已累積至65萬本,而到了21世紀的今天,更已突破140萬冊,成為史上最常被引用的學術作品之ㄧ。庫恩在書中所用的術語「paradigm shift」──中文有「典範轉移」、「境相移轉」、「思想範疇轉變」、「概念轉移」、「思維變遷」等多種譯法,基本上是指一種長期形成之思考模式的改變、觀念上的重大突破,或者是根本價值觀的轉向……等-早已是各種場域耳熟能詳的詞彙,例如企業界暢談的管理典範,認為隨著環境的變遷,決勝因素亦隨之變化,於是在新的競爭條件下,從前所公認的最佳管理模式可能遭到淘汰,從而被更新的最佳管理實務所取代,這便是企管專業中的「典範轉移」;此外在其他的人文、社會學範疇中,「典範轉移」也常被套用在某一種傳統思維被另一個新的價值體系替換的過程。由此可見,庫恩或許不是一個家喻戶曉的名字,然而他的「典範轉移」概念,卻在潛移默化中成為今日人類知識架構重要的ㄧ環。

出生於1922年的庫恩原是科學家,1943年從哈佛大學物理系畢業,入伍後開始研究雷達,二次大戰結束後回到哈佛攻讀物理學博士,於1949年取得博士學位。在攻讀博士的期間,他被指派教授ㄧ門專為人文領域學生而開的科學課程,孰料這門課程後來竟徹底改變了庫恩的學術領域和研究取向。

科學通識教育(General Education in Science)是化學家寇南特(James Conant)在哈佛大學校長任內(1933–1953)的重要貢獻之ㄧ。寇南特在哈佛推動了多項重大改革,包括開始接受女子就讀哈佛醫學院及法學院,以教育平等的理念促使更多不同社會、經濟、文化背景的學生得能進入哈佛接受高等教育,此外他也取消了體育獎學金,並將教職員的終生聘改為升等制,以求刺激學者不斷精益求精。寇南特認為每一個受過教育的菁英份子,都有必要具備最起碼的科學知識,因此在哈佛大學推動以歷史個案為焦點的科學通識課,而當庫恩開始準備相關教材時,終於首次認真閱讀過去的科學文獻,尤其是亞里斯多德的《物理學》。

(Thomas Kuhn)

1947年夏天,庫恩25歲,他反覆翻閱亞里斯多德的著作,嘗試回答一個問題,也就是早在古希臘時期,亞里斯多德即已懂得多少力學原理?留下了哪些空白由後人去挖掘?換句話說,庫恩的出發點原是建立在傳統的增智模式上,企圖由這個角度來解釋物理學的發展史,但他卻發現亞里斯多德的《物理學》簡直全盤皆錯,好像連最基礎的力學原理都不懂似的!這怎麼可能呢?庫恩困擾了許久,直到有天他忽然靈機一動,想到若欲了解亞里斯多德的思考邏輯,或許必須從他所處那個時代的知識體系裡去解讀為什麼作家會這麼寫?例如古希臘人所謂的「運動(motion)」,包含了各種改變,跟今天物理學的定義根本天差地遠!於是這麼ㄧ來,亞里斯多德書中許多荒謬的語句忽然都變得合理了,終於讓庫恩豁然開朗。

庫恩在1956年離開哈佛大學,轉戰加州大學柏克萊分校,並於1961年升格為教授,在隔年問世的《科學革命的結構》代表作裡,寫下了他對知識典範的體悟,勾勒出科學發展的三部曲模式:(ㄧ)常態科學,在此階段中,研究社群遵循一個共同的知識「典範」來解決該領域中的各項謎題,通常典範所預測的結果和實際觀察或實驗結果多能符合,如有分歧,也往往能因觀察或實驗技巧的改善,乃至對既有典範的微小修正而加以解決。可是長期未能解決的異常案例累積到某個程度後,某些科學家便會開始質疑典範的可信度,導致該研究領域邁入了(二)危機階段,這時候許多不同的新理論紛至沓來,一方面挑戰舊典範,一方面試圖用新的模式對日積月累的異例做出更加合理的解釋,直到(三)科學革命發生,研究社群對新的學說產生了共識,於是舊典範被新典範所取代,然後該研究領域便又在新典範的指導之下回到了常態科學的階段,繼續發展。值得注意的是,科學革命是在一個新的概念基礎上,重新創建研究領域的過程,而非對舊典範的修改或引申,因此新舊典範之間並不能化約,但如運用五大標準──精確性、一致性、廣泛性、簡單性和有效性──來評價不同的科學理論,則新典範不僅應在量的精確性方面優於舊典範,也應能預言出舊典範無法意料的現象。

典範轉移的觀念使我們對人類知識的建構產生了新的透視,無論在哲學界與社會學界都造成了莫大衝擊,然而回想當初,若非因跨科際教學所需,刺激庫恩橫越科學與人文領域,科學革命的概念種子卻將從何而來?或許跨科際的創新之一,便在於讓人比較不受某種特定典範的束縛,而跨科際教育本身,也是在專業教育的既定典型中,提供了一個嶄新的思考向度。

參考文獻:

  • Thomas Kuhn (1962, rpt 2012), The Structure of Scientific Revolutions: 50th Anniversary Edition. Chicago: University of Chicago Press.
  • John Naughton (19 August 2012), ‘Fifty years ago, a physicist wrote a book that completely changed the way we think about scientific progress. In so doing, he introduced the world to the paradigm shift’, The Observer, pp.14–15.
  • 王道還譯(2004),《科學革命的結構》,台北市:遠流出版社。
  • 林崇安 (undated), 〈庫恩的科學革命〉
  • 湯明哲(1999年10月),〈企業管理的典範轉移〉,《遠見雜誌》160期。

原刊載於東西交叉口跨科際閱讀

 

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蔡明燁
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蔡明燁,英國里茲大學傳播研究所研究員。

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烘焙東西軍,有添加麵包 vs. 無添加麵包,今天想吃哪一道?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/09/20 ・2178字 ・閱讀時間約 4 分鐘

本文由 家樂福食物轉型計畫 委託,泛科學企劃執行。

  • 文 / 陳彥諺

《烘焙東西軍》熱映開播啦!這一集真的很「熱」,因為節目邀請到了兩位烘焙達人來到現場熱烘烘的烤!麵!包!

第一位華麗登場的,是有著亮麗小鬍子、動作咻咻咻超有效率的「有添加師傅」,另外一位古意老實、動作慢條斯理的,則是近年來越來越被看重的「無添加師傅」——這是一場「有添加」與「無添加」的世紀大對決!

《烘焙東西軍》這次邀請了「有添加師傅」和「無添加師傅」來烤麵包。圖/家樂福提供

「有添加」與「無添加」的世紀大對決

外表亮麗的有添加師傅,其實早已憑著「三好」稱霸市場多年。所謂的三好,是好快、好吃、好美!為何會這麼說呢?

食品添加物存在於食品中許久,早期因為食物加工技術不夠精良,為了食品安全無虞,便添加可以讓食物安定的添加物,延長保存期限。又因為食品添加物可以改變食品的外觀、口感、縮短製作時程等,因此,長期以來受到業者及消費者的偏愛。

有添加師傅憑著「好快、好吃、好美」稱霸市場多年。圖/家樂福提供

不過,近來由於食安事件頻繁,食品添加物早已偏離了原先讓食物安全的初衷,在追求好吃、好快、好美的背後,卻可能造成身體上的負擔與健康風險!製造過程是否安全合理?乾淨衛生?也是打了許多問號。

再加上現在因健康養生的意識抬頭,消費者們越來越注重吃下肚子的食物成份,開始努力追求簡單無添加。也因為隨著食品加工技術越來越棒,能夠透過改善製程,有效減少添加物的必要性。終於,在消費者意識抬頭、技術成熟等各方條件皆備下,古意老實、耗費工時的無添加師傅,多年以後,開始受到矚目啦!

在這場世紀對決中,有添加師傅在民眾都還來不及反應時,就已經做好了熱騰騰的麵包,每一個麵包都飽滿好看、香氣濃郁,簡直是施了魔法一樣!但見到這麼多食品化工添加物做出來的麵包,難道就不能有更健康的材料選擇或做法嗎?

反觀無添加師傅,他按部就班的從麵粉開始精心挑選,接著再逐一加入可以溯源的材料,接下來,順應麵包的特性自然發酵。即使有添加師傅已經端出熱騰騰的麵包了,無添加師傅仍然不為所動,他循序漸進,寧可耗時製作,堅持做自己的無添加麵包。

無添加師傅之所以堅持,那是因為他秉持著麵包不用任何添加物,不講求快速便利,用純淨的原料配方、遵循傳統法國工法,做出來的麵包也可以照樣香氣四溢、美味好吃,更重要的是每一口都吃的健康又安心!

無添加師傅堅持不用任何添加物,不講求快速便利,用純淨的原料配方、遵循傳統工法。圖/家樂福提供

當兩位師傅的麵包端上評審桌⋯⋯

有添加師傅的麵包外表金黃澎潤漂亮,無添加師傅的則是外表非常質樸。

不過,當評審們吃下麵包後,外表質樸的無添加師傅,竟然擄獲了評審們的心!

怎麼辦到的呢?這是因為花了較多時間製作的無添加麵包,保濕度較佳,口感也較有層次。當評審一口接著一口品嚐,會發現吃的都是食物的鮮甜原味—無添加麵包是名為「裸麵包」的寶藏男孩啊!他不同於外表上看起來質樸敦厚,只要用心切開,裏頭包裹著滿滿新鮮在地的果乾和堅果,是誠心誠意的美味。

烘焙界的寶藏男孩「裸麵包」,是怎麼來的?

堪稱烘焙界的寶藏男孩「裸麵包」,是來自於家樂福自製的烘焙產品。長期關注食物真實性與為顧客把關健康的家樂福,2014 年就開始著手了「無添加驗證計畫」,也在 2019 年取得了「A.A. 無添加驗證標章」,更透過第三方專業機構親赴產線檢驗、不定期抽查等層層審核程序,取得了嚴謹認可。

要打造寶藏男孩般的「裸麵包」,並不是容易的事。許多標榜安心安全的麵包,都只能做到製程及配料上的無添加;而追求極致的家樂福,自製白吐司則從特製 100% 的無添加麵粉開始,掌握源頭,做最純淨、最真實且赤裸的麵包。

這是一款依循歐盟規範,取得 A.A. 無添加標章,第三方驗證後可信賴的麵包。

這是關注在地的暖心麵包,嚴選在地好食材、講求動物福利,選用當季水果、非籠飼雞蛋、透明鮮奶、以安佳奶油取代人造奶油⋯⋯。

這是減塑又減廢,以醜蔬果製作配料,減少食材浪費,更導入環保包材,友善環境的麵包。

烘焙東西軍「有添加師傅」與「無添加師傅」的對決,我們看到了,天公疼憨人,穩扎穩打、工法較繁複的無添加製程,受到消費者的青睞——這一場對決,由純粹、誠實、充滿善意的裸麵包,「無添加師傅」獲勝。

【家樂福食物轉型計畫】烘焙東西軍「有添加麵包」v.s.「無添加麵包」的世紀對決,今天你選哪一邊?影/YouTube
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鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
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宇宙到底從哪來?從量子力學和相對論來看「宇宙起源」,解釋完全不一樣!——《宇宙大哉問》
天下文化_96
・2022/09/25 ・2200字 ・閱讀時間約 4 分鐘

  • 作者/豪爾赫.陳、丹尼爾.懷森
  • 譯者/徐士傑、葉尚倫

宇宙從何而來?

每當仰望滿天星斗絢爛壯麗的夜空,或驚嘆微觀世界錯綜複雜的美景時,你不禁會問:「這一切從何而來?宇宙為什麼存在?是什麼東西或是誰負責這一切?」

長期以來,人們一直不斷臆測,讓人驚嘆不已的宇宙真實起源。當然,這比起我們擁有物理學或漫畫的時間要長得多。瞭解宇宙起源很重要,因為有可能會解釋我們存在的來龍去脈。我們想知道我們是怎麼來的,因為這問題的答案可能揭露:我們為什麼在這裡,以及我們應該如何度過時間。如果你知道宇宙從何而來,你的生活方式可能會改變。

因此,在所有問題中最大的問題是,物理學究竟可以告訴我們什麼?

在一開始的時候

在我們問宇宙從何而來或它是如何形成之前,我們需要先退一步想想。我們首先要問的應該是「宇宙是誕生出來的,還是本來就一直存在?」

你可能會驚訝的發現,物理學對這個問題有很多論述。可惜的是,很多論述內容並不是很一致。事實上,量子力學和相對論這兩個偉大的理論,在宇宙主題上指出了兩個截然不同的方向。

量子宇宙

量子力學表明宇宙遵循著我們不熟悉的規則。根據量子力學,粒子和能量以奇怪和不確定的方式表現。這可能令人非常困惑,但幸運的是,這跟我們手上的問題並不相關。因為量子力學對宇宙的過去和未來實際上是一清二楚的。

量子力學用量子態來描述事物。量子態告訴你,與量子對象交互作用時,事情可能發生的概率。例如,它可能會告訴你粒子位置的機率。你可能不知道粒子現在在哪裡,但你可以知道它可能在哪裡。

量子態很有趣,因為如果你知道今天量子物體的狀態,你可以用它來預測明天、兩週後,或者十億年後的狀態。量子力學中最著名的方程式是薛丁格方程式,跟貓和盒子無關。薛丁格方程式告訴你:如何利用你對宇宙的瞭解並將宇宙向未來投射。它也可以反推,可以利用你對現在的瞭解,告訴你宇宙在過去是什麼樣子。

根據量子力學,這種預測能力沒有時間限制。它的基本原則是:量子資訊不會消失,只是轉變為新的量子態。也就是說,如果你知道宇宙今天的量子態,就可以計算出它在任何時間點的量子態。量子力學告訴我們,宇宙在時間上永遠向後和向前推展。

這代表一個非常簡單的事實:宇宙一直存在,並將永遠存在。如果我們對量子力學的理解是正確的,那麼宇宙就沒有起始點。

相對論宇宙

然而,愛因斯坦相對論卻告訴我們一個截然不同的故事。量子力學有個問題,它通常假設空間是靜態的,就像一個固定的背景,你可以在那裡懸掛粒子和場。但是相對論告訴我們,這觀念大錯特錯。

根據相對論,空間是動態的,它可以彎曲、伸展和壓縮。我們可以看到空間在黑洞或太陽之類的重物體附近彎曲。愛因斯坦的理論還描述了整個空間如何膨脹。空間不僅僅是平坦的空虛;它被重物局部扭曲,並且愈來愈大。

這個瘋狂的想法最初來自於相對論中的數學,但現在我們有實驗能加以證明。透過望遠鏡,我們可以看到星系每年愈來愈快的遠離我們。宇宙中的一切似乎都變得愈來愈分散和愈來愈冷,就像氣體在膨脹時冷卻一樣。

對宇宙的起源來說,這代表什麼含義呢?呃……如果把時鐘倒轉,我們的觀察預測出宇宙曾經更熾熱、更密集。如果回溯足夠遠的時間,宇宙就會到達一個特殊的點:奇異點。

此時,宇宙的密度實在是太大了,甚至讓相對論的計算結果顯得有點荒謬。相對論預測宇宙變得非常緊密,空間又異常彎曲,最終達到了一個無限密度點。

按照相對論的觀點,宇宙在某種程度上確實有個開端,或者說至少有個「特殊時刻」。我們所看到的一切,包括所有空間,都來自奇異點。可惜的是,相對論不能告訴我們那一刻發生了什麼,但我們知道它與之後的任何時空點都不一樣。它就像一堵無法跨越的牆,無法用相對論解釋。

孰是孰非?

現代物理學的兩大支柱以大相逕庭的觀點來解釋可能的宇宙起源。一方面,量子力學告訴我們宇宙是永恆的,一直存在。另一方面,相對論告訴我們宇宙來自一個發生在一百四十億年前的無限密度點。

我們知道量子力學不可能完全正確,因為它沒有辦法描述關於宇宙的某些事。例如,量子力學沒有辦法描述重力或空間彎曲。但同時,我們也知道相對論並不完全正確,因為它在奇異點處崩潰,並且忽略了宇宙的量子性質。

——本文摘自《宇宙大哉問:20個困惑人類的問題與解答》,2022 年 8 月,天下文化,未經同意請勿轉載。

天下文化_96
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天下文化成立於1982年。一直堅持「傳播進步觀念,豐富閱讀世界」,已出版超過2,500種書籍,涵括財經企管、心理勵志、社會人文、科學文化、文學人生、健康生活、親子教養等領域。每一本書都帶給讀者知識、啟發、創意、以及實用的多重收穫,也持續引領台灣社會與國際重要管理潮流同步接軌。

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與死神搶時間:腹主動脈瘤破裂的麻醉新趨勢
J. Yang_96
・2022/09/24 ・1592字 ・閱讀時間約 3 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

不知道大家對於腹主動脈瘤認識多少?最近遇到一位病人,本來單純覺得像是腸胃炎般的腹痛嘔吐而來急診就醫,沒想到到醫院之後血壓卻直線下降,一檢查才發現是腹主動脈瘤破裂。雖然及時放了支架,在加護病房奮鬥了一段時日,但最終仍不幸地回天乏術。

首先簡單介紹一下這個臨床上十分緊急且棘手的疾病——腹主動脈瘤。由於長期發炎或是劇烈的外力撞擊,讓原本應該富有彈性的血管壁受損變得薄弱,逐漸膨出形成腹主動脈瘤。慢性的腹主動脈瘤若能早期發現,透過改變生活及飲食習慣、控制血壓並定期追蹤,就能大幅減少破裂的風險。

慢性的腹主動脈瘤可以透過改變生活及飲食習慣、控制血壓,減少破裂的風險。圖/Pixabay

即使動脈瘤的尺寸持續增大,也能在破裂前安排手術避免生命危險。但由於腹主動脈瘤多無症狀,還是會遇到許多平常沒有發現,一來醫院腹主動脈瘤就已經破裂的病人。若將血管想像成水管,就不難理解其危險性:當高壓的水柱在管中流動時,若是遇到管壁薄弱之處,剪力超過管壁能夠承受之重時,高壓的水柱便會從此處突破並湧出。當此情形發生在人體時,則會造成大量內部出血,如若不即時處理,則會休克甚至死亡。

在血管裡面放支架,減少手術複雜度和術後併發症

針對上述緊急的情況,最重要的治療是置放血管支架,阻止血流繼續從破裂處滲出。目前已經從傳統開放式手術進展到可以從鼠蹊部打針,直接進行血管內支架置放(Endovascular aneurysm repair, EVAR),不僅能夠減少手術時間及複雜度,更能免去開腹的傷口,大幅降低術後的死亡率以及復原時間。然而即使手術方式益發精進,腹主動脈瘤破裂的死亡率還是高達 23.2%,如何進一步降低死亡率及術後併發症,成為目前臨床上重要的課題。

越來越多研究將此重責大任轉移到麻醉科身上。大型手術都是以全身麻醉的方式進行,確保手術能順利進行並避免病人術中的疼痛。隨著 EVAR 的問世,醫生們開始嘗試用局部麻醉的方式來進行手術。特別注意,這邊的局部麻醉並非指一般門診手術,打幾針皮下麻醉這麼簡單,而是需要麻醉科醫師給予適當的鎮靜藥物,全程控制麻醉深度與監測病人生命徵象。

在進行血管內支架置放前,必須先進行全身或局部麻醉。圖/Pexels

比起全身麻醉,局部麻醉死亡率更低

那這樣做的好處是什麼呢?一篇刊登在美國 Vascular and Endovascular Surgery Society 的回溯性研究收錄了從 2007 至 2015 年在 National Surgical Quality Improvement Program 資料庫中,所有因為腹主動脈瘤破裂而接受了 EVAR 的病人,分成使用全身麻醉及非全身麻醉兩組,進而統計這些病人的 30 天死亡率、術後併發症,以及後續慢性期須至機構接受照護的比率。發現接受非全身麻醉的病人在前述的指標皆有顯著下降,其中 30 天死亡率在全身麻醉組是 30%,而非全身麻醉組則下降到 14.6%。

這樣的結果被歸因於非全身麻醉能夠減少麻醉藥物對於心血管的影響,讓血型動力學本來就已經相當不穩定的病人減少相關風險。再者,非全身麻醉的術前準備時間也較短,能夠讓外科醫師儘早從死神手中搶救病人。

雖然許多研究證實了在腹主動脈瘤破裂的病人身上使用局部麻醉確有其益處,然而,在台灣卻不得不考慮到執行層面的困難。因為有限的人力與經費,不同於美國是一間手術室會常駐一位麻醉專科醫師,台灣一位麻醉醫師就必須負責數間手術室的麻醉,若是要執行上述的麻醉方式,勢必會再影響人力的調度以及實務上的可行性。如何在現行的健保體制下保障病人以及醫師的權益,是值得大家關注並深思的重要議題。

參考資料

  1. Jones M, Koury H, Faris P, Moore R. Impact of an emergency endovascular aneurysm repair protocol on 30-day ruptured abdominal aortic aneurysm mortality. J Vasc Surg. 2022;76(3):663-670.e2. doi:10.1016/j.jvs.2022.02.050
  2. Bennett KM, McAninch CM, Scarborough JE. Locoregional anesthesia is associated with lower 30-day mortality than general anesthesia in patients undergoing endovascular repair of ruptured abdominal aortic aneurysm. J Vasc Surg. 2019;70(6):1862-1867.e1. doi:10.1016/j.jvs.2019.01.077