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科學寫作:如何讓複雜的議題變得平易近人又好讀?

活躍星系核_96
・2012/12/21 ・7228字 ・閱讀時間約 15 分鐘 ・SR值 555 ・八年級

作者:伊恩塔克(Ian Tucker)
本文原始連結:Science writing: how do you make complex issues accessible and readable?
譯者: 黃敏芳(畢業於陽明大學醫放系、陽明大學醫工所及Science and Technology Journalism)

在英國倫敦的皇家學會準備要頒發年度圖書大獎的前夕,我們邀請五名頂尖的作家來談談,在這個充滿科技思想的年代,什麼是好的科學寫作?這五名作家分別是:史迪芬‧平克(Steven Pinker)、詹姆斯‧葛雷易克(James Gleick)、布萊恩‧格林恩(Brian Greene)、瀧‧法蘭克(Lone Frank)和喬許.佛爾(Joshua Foer)。

上個月月底,五名世界上最頂尖的科學作家齊聚在英國倫敦,等待英國皇家學會頒發2012年科學書籍獎(Winton Prize for science books)。在晚上頒獎之前,我們把這五名作家找到皇家學會圖書室來,聊聊報導詹姆斯.葛雷易克所謂的「我能夠理解的部分」(very edge of what I’m able to understand)到底是什麼。

像葛雷易克這樣的作家在我們瞭解世界的過程中扮演重要的角色。隨著科學發現越來越多的宇宙奧秘,科學理論和科學發現也變得越來越技術性、越來越以資料為導向。

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因此,在將複雜的科學研究變成平易近人、具有啟發性質的散文過程中,科學家和科學作家所扮演的角色變得很微妙、也很重要,就如同聚集在此的五位作家所扮演的角色一樣。這個獎項的第六位候選人,《病毒風暴》(The Viral Storm)一書的作者,納森.沃爾夫(Nathan Wolfe)無法參加這場討論,因為他人在剛果的叢林中。不過頒獎的時候不需要即時衛星連線,因為裁判將獎項頒給葛雷易克的書《資訊:一段歷史、一個理論、一股洪流 》(The Information)。

為什麼科普報導很重要?

喬許.佛爾英國皇家協會於1660年成立的時候,當時那些受過教育、多才多藝的人還是有可能真正瞭解世界萬物的道理。不過現在辦不到了。史迪芬.平克或許是偉大的認知科學家,不過我賭他沒辦法解釋希格斯玻色子(Higgs boson)是怎麼被發現的。

布萊恩‧格林恩:他剛剛才解釋給我聽,而且解釋得還不錯。

喬許.佛爾:那表明為什麼我們越來越需要偉大的解釋者(interpreter)。我們這些人變得越來越重要是因為科學變得越來越難以理解,以致於需要其他人來協助我們瞭解科學。

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當你寫作的時候,你怎麼處理困難的部分?你希望讀者一口氣看完你的書,還是希望讀者努力挖掘埋藏在每一行裡面的真知灼見?

史迪芬.平克:在提筆撰寫我的第一本認知科學書籍之前,我從一位編輯那邊得到大概是我收過最好的建議。她說,很多科學家和學者在為各式各樣的讀者寫作時,有一個共通的毛病:他們採取了紆尊降貴的態度寫作。他們假設目標讀者不怎麼聰明,可能就是一些卡車司機、貧苦農民和編織娃娃的老奶奶,所以他們寫作的語氣就好像在跟小孩說話一樣,態度高人一等。她說:「你應該假設你的讀者跟你一樣聰明、好奇。因為他們不瞭解你知道的事情,所以你才會在這邊把那些他們所不知道的事傳達給他們。」只要我提供給讀者瞭解一個概念的所有必須材料,我願意讓他們做點事。

布萊恩‧格林恩:理想的狀況就是,讀者可以從不同的層面來讀一本書。如果他們為了瞭解所有東西,所以真的很想挖掘書中的訊息,包括附錄在內,希望神會保佑他們,因為那真是太棒了!不過對於那些只想要深思熟慮重點部分的讀者,我希望書中文字有足夠的動力可以推動他們完成思考的過程。要取得平衡很難,不過我想當你終於靠近目標的時候,人們會感謝你。

瀧‧法蘭克:很多人會說,不要使用艱難的專有名詞。不過如果你可以在寫作的時候好好運用白話文的技巧,基本上你可以解釋所有的東西。

有誰曾覺得某個東西太難解釋而把它省略掉?

布萊恩‧格林恩:幹過這種事嗎?我老是在做。原則上我同意你可以解釋所有的東西,不過你試過用代數幾何來向一般人解釋對稱嗎?祝你好運啊。有些事情真的很難,沒有受過技術方面的訓練很難瞭解。不過即使省略一些東西,還是要保留精華,這樣主題的核心就有很多部分可以發揮,讓你可以好好表現。

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喬許.佛爾:到頭來,每個在這個房間裡的人或多或少都是個娛樂大眾的人。我們對抗部落格、電動和電影,努力爭取讀者的注意力。我試著講述能讓人們從甲地到乙地的故事,我不是指故事要有頭有尾,而是指讓他們可以瞭解某個主題。被帶進像這樣的知識之旅,報酬可是很豐厚的。

詹姆斯.葛雷易克:我不知道這算是懺悔還是吹牛,不過我常常遇到我能夠獨立搞清楚的事。我寫書的主題就是我會關心的事,我講的故事就是我覺得跟我們文化有關的東西,而我們的文化越來越跟科學性的東西有關。我的書《資訊:一段歷史、一個理論、一股洪流 》在某方面看來並不是一本科學書籍。不過在寫這本書的時候,我必須處理技術性的東西。所以對我來說,要理解這些技術性的東西常常得問聰明的人很多笨問題。

一般大眾可能無法瞭解科學寫作的特點,而把科學寫作跟其他的非文學類混淆在一起。

詹姆斯.葛雷易克:我屬於一般大眾。我不覺得我在這邊具有代表性。除了喬許.佛爾以外,在場的人都是或曾是科學家。我進這一行是因為新聞的關係。我從來沒想過要成為科學作家。我抗拒成為科學作家這種想法。

瀧‧法蘭克:我同意。我覺得很多時候,區別科學寫作跟非文學類的標準相當無聊、刻板 。

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史迪芬.平克:隨著科學的思考邏輯運用到其他領域,科學寫作和非文學類之間的差別會越來越難區別。以我的書《人類天性中的善良天使》(The Better Angels of Our Nature)為例,這本書混合了歷史、認知科學和神經科學,而且這本書還被提名角逐歷史類獎項。我觀察歷史的走向,而就我個人的看法,如果你提到走向並且使用諸如增加或減少這種字眼,就要有數據佐證。所以我所報導的是可以被量化、可以用圖表做總結的歷史。不是所有的歷史學家都是這樣做歷史研究。就這兩者的範圍看來,科學和一般性非文學類書籍之間的區別正在崩壞。假如有人想要用我的方法來解釋歷史現象,就表示不能只是認為歷史事件只是接二連三發生,而是要思考為什麼這些事件看起來是往某個方向走。如果你觀察到一個現象,想要使用比較一般性、簡單的詞彙來解釋,就某種意義上來說你就是在做科學。

就很多人看來,學習跟困難息息相關。你覺得有時候學習就是要很困難,這樣才會被認為是科學嗎?

史迪芬.平克:告訴你一件有趣的事,或許可以讓你瞭解科學家和人文學者的想法哪裡不同。有次我參加某個跨領域研討會,與會者有科學家和人文教授。在某場探討繪畫的演講結束時,演講者說:「好吧,我希望我已經從不同的角度讓這個主題更複雜。」我那時候想,這就是科學家和評論家之間的差別。科學家會說:「我希望我已經從不同的角度來簡化這個主題。」

瀧‧法蘭克:現在很多讀者期待每件事都應該要更簡單,不應該處理每件事,所以如果一本書有點難,人們就不會去讀它;人們會把它丟掉,然後找其他的書來看。

詹姆斯.葛雷易克:那真是令人沮喪的想法。我希望這不是真的。如果這是真的,我就不寫作了。我覺得大家喜歡接受挑戰,而且你不一定要拿科學類書籍來挑戰他們,你可以用歷史書或是傳記文學。當你翻開一本書來讀,不管你讀多少,你讀就是因為你想讀它。

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瀧‧法蘭克:我想你講的是1%,而不是99%的人。

詹姆斯.葛雷易克:你知道的,在出版業就是要爭取這些1%的人。

布萊恩‧格林恩:1%就可以賣很多本,在美國就可以賣三百萬本。

瀧‧法蘭克:我想這或許跟文化差異有關。我來自丹麥,科學在那邊不怎麼受到重視,幾乎沒有任何科學寫作。舉例來說,道金斯(Richard Dawkins)最新的書沒辦法翻譯成丹麥文,因為沒有市場。你應該有感覺了吧。

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現在科學書籍似乎有點在蓬勃發展,有人想猜猜可能的原因嗎?

布萊恩‧格林恩:謝天謝地,我的經驗跟你描述的丹麥狀況非常不一樣,丹麥的狀況太恐怖了。雖然我遇過的人不能代表全部的人,不過我覺得越來越多人真的想要瞭解科學世界發生了什麼事。

史迪芬.平克:真的越來越多。我們這些受過教育的人住在一個用科學描繪一切的世界。人們不相信世界是5000年前被創造出來,至少那些我們試著吸引來買書的人不相信這回事。受過教育的人會接受我們是從靈長類演化而來;我們的心智要靠大腦的運作,所以我們會受到幻覺、謬誤和偏見的支配。正是科學提出這些存在已久的問題,並加以回答。

詹姆斯.葛雷易克:你剛剛說某個美國政黨沒受過教育!

史迪芬.平克:對啊,沒錯。

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詹姆斯.葛雷易克:你提到的現象對我來說再明白不過了,不需要特別提出來問。我們當然關心科學,我們知道科學能夠解釋我們最想要找出答案的問題。我們國家裡的對立潮流(我們四個人住的地方)是最恐怖的事。就我看來,突然之間越來越多人不認為科學能夠回答這些問題。以前我沒看過這種事。當年我開始寫些有關科學的東西時,我從來不覺得這些事會有爭議性。

史迪芬.平克:可能因為在美國,某個政黨看起來非常反對世界科學觀。不過我覺得,他們的行為不能被認定是討厭科學,因為他們還是會在尋找石油的時候使用我們所相信的地球年齡作為依據。當他們生病的時候會去看醫生,而且他們跟我們一樣也會煩惱病菌演化產生抗藥性。他們不是阿米許人(Amish,基督教的分支教派,因拒絕採用現代科技而聞名),不是用古代的方式生活。所以就某種意義來說,他們已經融入科學的世界,只是在某些非常具有象徵意義、界定道德與政治角色的議題上,他們會非常明確表達自己的立場,所以我覺得這跟完全不瞭解科學是兩碼子事。事實上,我們(哈佛大學)系上有個研究生曾做過一項實驗,結果顯示贊同和反對演化論的人,對演化論的瞭解其實差不多。我們不應該將少數熱門議題的說教行動跟針對整體科學世界觀的敵意搞混在一起。

你怎麼論斷一本書是否成功?銷售量?來自學術界的反應?

布萊恩‧格林恩:這些都是判斷的依據,不過我個人會捫心自問,如果換成是20年前,沒有人可以寄電子郵件給我的時候,我會寫這個題目嗎?當一個八歲的小孩寫信問我問題,而且表達出對於那些觀念的雀躍,他的行為跟銷售量或是支配性的影響都沒有關係。當有人很喜歡你的書時,你會覺得真好。

喬許.佛爾:如果不是這三個人寫出讓我在高中時深受影響的書(葛雷易克的《混沌》、平克的《語言本能》以及格林恩的《優雅的宇宙》),我想我不會坐在這裡。我在高中時期讀過的書影響我對世界的想法,以及我這輩子的志願。我想當你在思考如何評斷一本書是否成功的時候,沒有想過有時候得等上好幾年,才會知道一本書怎麼影響他人。

佛爾和法蘭克,你們兩個寫書的時候都把自己的經驗跟科學交織在一起。用這種方法寫書,會使你擔心處理主題的時候比較不客觀嗎?

瀧‧法蘭克:在寫一本有關個人基因體學的書時,很難跳脫出來用第三人稱發問:「你得到這些資訊時覺得怎樣?」你可能也會自己去找出這些資訊。我的經驗只是個案,針對同一件事,不同的人有不同的處理辦法。所以我不過是把自己當作實驗材料,從各個角度來敘述故事。這也是讓其他人感興趣的辦法。他們喜歡從個人故事中學習科學的知識。

喬許.佛爾:到目前為止,在探索那些我有興趣、而且想要找出解答的問題時,

我覺得寫作是個很好的工具。我不應該出現在我的書內,但是有時候書的主題太吸引我,使得我不可能從局外人的角度來講述故事。所以成為主角之一算是個蠻愉快的意外。我沒有辦法想像自己不投入的話怎麼去寫第二本書。

格林恩和平克,你們會以第一人稱來寫書嗎?

史迪芬.平克:我用第一人稱寫過一些散文,內容是有關幾年前我拿自己的基因體去定序的事。我可以想像寫一本書來討論使用第一人稱敘述人生大小事會遇到的困難,然後加入心理學家的研究成果,像是人類會挑對自己有利的部分來講,還有記憶扭曲的狀況。

布萊恩‧格林恩:《優雅的宇宙》中有幾個章節就是以第一人稱寫成。當初的草稿沒有使用第一人稱,因為我顧慮到這麼做可能會讓人覺得我很自私,在一本寫給大眾的書裡面提到自己的成就。所以第一版的草稿裡面沒有放名字,只有一些想法而已,整個就是很糟。所以我重新修改,把該放的東西都放進去,像是誰做了什麼事,有什麼爭論,討論出來的解決辦法是什麼等等。然後,當我開始處理自己的成果時,整件事就變得自然了起來。既然我本來就參與在其中,那我就用第一人稱的角度來描述。這本書不用說故事的方法就沒辦法進行下去。

來談談譬喻。使用可以理解但是不完美的譬喻,以及使用可能無法令人理解的方式詳述一件事,這兩者之中前者比後者好嗎?

史迪芬.平克:譬喻是非常強大的。事實上,我們甚至可以辯稱,我們瞭解世界萬物,只是必須透過譬喻的方法來瞭解實際上的世界。我們的語言幾乎充滿了隱喻。不過文學性隱喻跟科學譬喻並不相同。在文學隱喻的世界中,隱喻和事物之間的連結越多,這個隱喻就越豐富美好。但是在科學譬喻的世界中,譬喻跟事物之間的連結越多,這個譬喻就越不好。譬喻必須慎選,解釋譬喻的時候要小心。你必須指明讀者相似之處為何,以及你用譬喻所解釋的東西跟譬喻之間的關係點是什麼。有時候可能會太專注於反覆衡量各種譬喻,使得你不知道哪一點真的有用,這就是可能會讓譬喻誤導人的地方。

我在某處讀到,譬喻就像是不合身的外套,最重要的部分蓋住了,可是某些地方會突出來,某些地方又限制你的活動。

詹姆斯.葛雷易克:我才不信這套說法!什麼事都有可能被做爛。不過我也相信譬喻是人類學習和探索世界的方法。物理學家聲稱大自然的語言是數學,而這說法多少有幾分真實性。不過我也相信,任何用自己的方法來理解世界的物理學家其實就是自動用譬喻的方式來思考。我相信,所有的科學模型或理論本身就是一種譬喻,雖然不是很完美,定義漏洞百出又不完整。但它就是個模型,不是世界本身。

在場有人試過寫小說嗎?

史迪芬.平克:我的另一半就是小說家,所以我深知自己的不足。

布萊恩‧格林恩:我出版過短篇故事,而且內容真的有科學成分。那篇故事跟時間旅行有關。這是我做過最有趣的事之一。故事在虛構的層面有一定的自由度,而事實的部分則跟真實的科學緊密相連,給故事一種安定性,害我必須小心分辨我是不是連事實的部分都用捏造的。

科學作家寫的是尖端知識還是幻想?

瀧‧法蘭克:很多人不瞭解,科學真的會影響人類思考的方法。他們以為文化來自哲學、戲劇和其他東西,而科學只負責製造裝置。我真的想讓人們看看,我們從科學得到的知識怎麼改變我們的文化。

布萊恩‧格林恩:我覺得讓小孩瞭解科學需要創意以及所謂的創意管教(creative discipline)是一件很重要的事。

詹姆斯.葛雷易克:如果我們這些人都以為科學過程就是機械化又無聊,我不相信在場的人會寫跟科學有關的東西。我們五個人都很重視想像力和創造力,我們不是把這些元素當作偶然出現在科學過程中的意外,而是作為讓科學前進、使人感到興奮的要素。

史迪芬.平克:唯一的但書就是,在科學領域中,光只有想像力和創造力還不夠,正確性是不可或缺的。歷史上有很多充滿想像力的人被遺忘,因為他們那美好簡鍊的計畫跟現實搭不起來。

科學家撰寫學術期刊論文的正式、技術性作法會影響科普寫作嗎?

布萊恩‧格林恩:當我查閱某些1920年代的量子力學論文時,發現其中有一篇提到發生在實驗室裡的意外。撰寫那篇論文的科學家描述玻璃管炸裂的時候,一個硬幣被染污了,以及他加熱那個硬幣試圖去除污漬的過程。他在這篇技術性文章裡面完整講述了這個故事。現在的話很少看到這樣的事。因為我還沒進行全面性的研究,所以我不確定這是不是個少見的例子,不過大家撰寫學術論文的時候,好像已經從講述某種發現的故事變成採用比較照本宣科的方式?

史迪芬.平克:我覺得真的是這樣,我想這都已經都被記錄下來了。相較於講述事情發生的過程,這在科學上就是個問題。問題出在,當你在期刊編輯的壓力下講述導到結論的故事時,將所有不成功的部分和意外按下不表,這種作為事實上就是在扭曲故事本身,因為這樣做可能會誇大你的發現的重要性。如果你失敗了15次,成功1次,然後在統計的時候不提那15次失敗,這樣數據上看起來你的結果就很重要,但這事實上是一種誤導。統計的時候應該要把所有做過的實驗算在內,不能只算那個成功的實驗而已,尤其在社會科學方面更是如此。我們看到很多傷害就是因為大家只報告成功的部分,而且講述故事的時候把整個實驗過程直接導向成功的結果所致。

當需要將自己的工作傳達給大家知道的時候,科學家自己本身是不是最大的絆腳石?

喬許.佛爾:像我這樣的人其實不一定要出現在溝通的過程中。理想上,科學家可以是很棒的溝通大師,而且在溝通過程中其實不需要非專家介入把科學家做的事組合成有條理的故事。

詹姆斯.葛雷易克:不過研究和溝通的技巧不一定會相伴發生。你可以是一名偉大的科學家,同時缺乏絲毫想溝通的興趣。牛頓就是一個不怎麼樣的溝通者(communicator)。我覺得我們應該只要慶幸能有像布萊恩‧格林恩這類的人,可以身兼偉大的科學家和溝通大師二職。我想這樣的人應該大多是例外。

喬許.佛爾:不過我很好奇,在溝通方面比較優秀的科學家,是不是在科學研究方面就比較不出色?

布萊恩‧格林恩:有些人是真的這麼覺得。在美國紐約州立大學石溪分校有個新機構,想把科學傳播作為科學研究生訓練的一部份。對我來說,這看起來很合理,如果人們可以進行比較自由、條理清晰的溝通,即使只發生在科學家之間,也可以激發更多的點子。

喬許.佛爾:在科學書籍或是一般文章裡頭要做的事就是去蕪存菁,找出精華的部分,然後傳達給其他人。這不只是講故事而已,這需要思考以及清楚的溝通。不只是科學家,整個學術界的溝通逐漸缺少條理清晰的特色,而且我覺得這讓他們的思緒比較不清晰。

平克和格林恩,你們覺得學術界的同事會因為你寫一般書籍所以比較不看重你嗎?

布萊恩‧格林恩:一開始的時候我的確有這樣的顧慮,至少在我寫第一本書的時候。不過我發現至少在表面上,大部分弦論領域的人覺得他們陷在這個沒人知曉的科學小角落,所以他們喜歡向大眾推銷弦論的想法。

史迪芬.平克:我的經驗跟他一樣。我不想讓自己的思緒一直圍繞在這種事上頭,要不然我就會很輕易找些藉口,把那些批評我的人轟開,也會給自己藉口不認真看待那些我身為一名科學家應該要認真看待的批評。

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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

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圖形處理單元與人工智慧
賴昭正_96
・2024/06/24 ・6944字 ・閱讀時間約 14 分鐘

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  • 作者/賴昭正|前清大化學系教授、系主任、所長;合創科學月刊

我擔心人工智慧可能會完全取代人類。如果人們能設計電腦病毒,那麼就會有人設計出能夠自我改進和複製的人工智慧。 這將是一種超越人類的新生命形式。

——史蒂芬.霍金(Stephen Hawking) 英國理論物理學家

大約在八十年前,當第一台數位計算機出現時,一些電腦科學家便一直致力於讓機器具有像人類一樣的智慧;但七十年後,還是沒有機器能夠可靠地提供人類程度的語言或影像辨識功能。誰又想到「人工智慧」(Artificial Intelligent,簡稱 AI)的能力最近十年突然起飛,在許多(所有?)領域的測試中擊敗了人類,正在改變各個領域——包括假新聞的製造與散佈——的生態。

圖形處理單元(graphic process unit,簡稱 GPU)是這場「人工智慧」革命中的最大助手。它的興起使得九年前還是個小公司的 Nvidia(英偉達)股票從每股不到 $5,上升到今天(5 月 24 日)每股超過 $1000(註一)的全世界第三大公司,其創辦人(之一)兼首席執行官、出生於台南的黃仁勳(Jenson Huang)也一躍成為全世界排名 20 內的大富豪、台灣家喻戶曉的名人!可是多少人了解圖形處理單元是什麼嗎?到底是時勢造英雄,還是英雄造時勢?

黃仁勳出席2016年台北國際電腦展
Nvidia 的崛起究竟是時勢造英雄,還是英雄造時勢?圖/wikimedia

在回答這問題之前,筆者得先聲明筆者不是學電腦的,因此在這裡所能談的只是與電腦設計細節無關的基本原理。筆者認為將原理轉成實用工具是專家的事,不是我們外行人需要了解的;但作為一位現在的知識分子或公民,了解基本原理則是必備的條件:例如了解「能量不滅定律」就可以不用仔細分析,即可判斷永動機是騙人的;又如現在可攜帶型冷氣機充斥市面上,它們不用往室外排廢熱氣,就可以提供屋內冷氣,讀者買嗎?

CPU 與 GPU

不管是大型電腦或個人電腦都需具有「中央處理單元」(central process unit,簡稱 CPU)。CPU 是電腦的「腦」,其電子電路負責處理所有軟體正確運作所需的所有任務,如算術、邏輯、控制、輸入和輸出操作等等。雖然早期的設計即可以讓一個指令同時做兩、三件不同的工作;但為了簡單化,我們在這裡所談的工作將只是執行算術和邏輯運算的工作(arithmetic and logic unit,簡稱 ALU),如將兩個數加在一起。在這一簡化的定義下,CPU 在任何一個時刻均只能執行一件工作而已。

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在個人電腦剛出現只能用於一般事物的處理時,CPU 均能非常勝任地完成任務。但電腦圖形和動畫的出現帶來了第一批運算密集型工作負載後,CPU 開始顯示心有餘而力不足:例如電玩動畫需要應用程式處理數以萬計的像素(pixel),每個像素都有自己的顏色、光強度、和運動等, 使得 CPU 根本沒辦法在短時間內完成這些工作。於是出現了主機板上之「顯示插卡」來支援補助 CPU。

1999 年,英偉達將其一「具有集成變換、照明、三角形設定/裁剪、和透過應用程式從模型產生二維或三維影像的單晶片處理器」(註二)定位為「世界上第一款 GPU」,「GPU」這一名詞於焉誕生。不像 CPU,GPU 可以在同一個時刻執行許多算術和邏輯運算的工作,快速地完成圖形和動畫的變化。

依序計算和平行計算

一部電腦 CPU 如何計算 7×5+6/3 呢?因每一時刻只能做一件事,所以其步驟為:

  • 計算 7×5;
  • 計算 6/3;
  • 將結果相加。

總共需要 3 個運算時間。但如果我們有兩個 CPU 呢?很多工作便可以同時(平行)進行:

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  • 同時計算 7×5 及 6/3;
  • 將結果相加。

只需要 2 個運算時間,比單獨的 CPU 減少了一個。這看起來好像沒節省多少時間,但如果我們有 16 對 a×b 要相加呢?單獨的 CPU 需要 31 個運算的時間(16 個 × 的運算時間及 15 個 + 的運算時間),而有 16 個小 CPU 的 GPU 則只需要 5 個運算的時間(1 個 × 的運算時間及 4 個 + 的運算時間)!

現在就讓我們來看看為什麼稱 GPU 為「圖形」處理單元。圖一左圖《我愛科學》一書擺斜了,如何將它擺正成右圖呢? 一句話:「將整個圖逆時針方向旋轉 θ 即可」。但因為左圖是由上百萬個像素點(座標 x, y)組成的,所以這句簡單的話可讓 CPU 忙得不亦樂乎了:每一點的座標都必須做如下的轉換

x’ = x cosθ + y sinθ

y’ = -x sinθ+ y cosθ

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即每一點均需要做四個 × 及兩個 + 的運算!如果每一運算需要 10-6 秒,那麼讓《我愛科學》一書做個簡單的角度旋轉,便需要 6 秒,這豈是電動玩具畫面變化所能接受的?

圖形處理的例子

人類的許多發明都是基於需要的關係,因此電腦硬件設計家便開始思考:這些點轉換都是獨立的,為什麼我們不讓它們同時進行(平行運算,parallel processing)呢?於是專門用來處理「圖形」的處理單元出現了——就是我們現在所知的 GPU。如果一個 GPU 可以同時處理 106 運算,那上圖的轉換只需 10-6 秒鐘!

GPU 的興起

GPU 可分成兩種:

  • 整合式圖形「卡」(integrated graphics)是內建於 CPU 中的 GPU,所以不是插卡,它與 CPU 共享系統記憶體,沒有單獨的記憶體組來儲存圖形/視訊,主要用於大部分的個人電腦及筆記型電腦上;早期英特爾(Intel)因為不讓插卡 GPU 侵蝕主機的地盤,在這方面的研發佔領先的地位,約佔 68% 的市場。
  • 獨立顯示卡(discrete graphics)有不與 CPU 共享的自己專用內存;由於與處理器晶片分離,它會消耗更多電量並產生大量熱量;然而,也正是因為有自己的記憶體來源和電源,它可以比整合式顯示卡提供更高的效能。

2007 年,英偉達發布了可以在獨立 GPU 上進行平行處理的軟體層後,科學家發現獨立 GPU 不但能夠快速處理圖形變化,在需要大量計算才能實現特定結果的任務上也非常有效,因此開啟了為計算密集型的實用題目編寫 GPU 程式的領域。如今獨立 GPU 的應用範圍已遠遠超出當初圖形處理,不但擴大到醫學影像和地震成像等之複雜圖像和影片編輯及視覺化,也應用於駕駛、導航、天氣預報、大資料庫分析、機器學習、人工智慧、加密貨幣挖礦、及分子動力學模擬(註三)等其它領域。獨立 GPU 已成為人工智慧生態系統中不可或缺的一部分,正在改變我們的生活方式及許多行業的遊戲規則。英特爾在這方面發展較遲,遠遠落在英偉達(80%)及超微半導體公司(Advance Micro Devices Inc.,19%,註四)之後,大約只有 1% 的市場。

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典型的CPU與GPU架構

事實上現在的中央處理單元也不再是真正的「單元」,而是如圖二可含有多個可以同時處理運算的核心(core)單元。GPU 犧牲大量快取和控制單元以獲得更多的處理核心,因此其核心功能不如 CPU 核心強大,但它們能同時高速執行大量相同的指令,在平行運算中發揮強大作用。現在電腦通常具有 2 到 64 個核心;GPU 則具有上千、甚至上萬的核心。

結論

我們一看到《我愛科學》這本書,不需要一點一點地從左上到右下慢慢掃描,即可瞬間知道它上面有書名、出版社等,也知道它擺斜了。這種「平行運作」的能力不僅限於視覺,它也延伸到其它感官和認知功能。例如筆者在清華大學授課時常犯的一個毛病是:嘴巴在講,腦筋思考已經不知往前跑了多少公里,常常為了追趕而越講越快,將不少學生拋到腦後!這不表示筆者聰明,因為研究人員發現我們的大腦具有同時處理和解釋大量感官輸入的能力。

人工智慧是一種讓電腦或機器能夠模擬人類智慧和解決問題能力的科技,因此必須如人腦一樣能同時並行地處理許多資料。學過矩陣(matrix)的讀者應該知道,如果用矩陣和向量(vector)表達,上面所談到之座標轉換將是非常簡潔的(註五)。而矩陣和向量計算正是機器學習(machine learning)演算法的基礎!也正是獨立圖形處理單元最強大的功能所在!因此我們可以了解為什麼 GPU 會成為人工智慧開發的基石:它們的架構就是充分利用並行處理,來快速執行多個操作,進行訓練電腦或機器以人腦之思考與學習的方式處理資料——稱為「深度學習」(deep learning)。

黃仁勳在 5 月 22 日的發布業績新聞上謂:「下一次工業革命已經開始了:企業界和各國正與英偉達合作,將價值數萬億美元的傳統資料中心轉變為加速運算及新型資料中心——人工智慧工廠——以生產新商品『人工智慧』。人工智慧將為每個產業帶來顯著的生產力提升,幫助企業降低成本和提高能源效率,同時擴大收入機會。」

附錄

人工智慧的實用例子:下面一段是微軟的「copilot」代書、谷歌的「translate」代譯之「one paragraph summary of GPU and AI」。讀完後,讀者是不是認為筆者該退休了?

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GPU(圖形處理單元)和 AI(人工智慧)之間的協同作用徹底改變了高效能運算領域。GPU 具有平行處理能力,特別適合人工智慧和機器學習所需的複雜資料密集運算。這導致了影像和視訊處理等領域的重大進步,使自動駕駛和臉部辨識等技術變得更加高效和可靠。NVIDIA 開發的平行運算平台 CUDA 進一步提高了 GPU 的效率,使開發人員能夠透過將人工智慧問題分解為更小的、可管理的、可同時處理的任務來解決這些問題。這不僅加快了人工智慧研究的步伐,而且使其更具成本效益,因為 GPU 可以在很短的時間內執行與多個 CPU 相同的任務。隨著人工智慧的不斷發展,GPU 的角色可能會變得更加不可或缺,推動各產業的創新和新的可能性。大腦透過神經元網路實現這一目標,這些神經元網路可以獨立但有凝聚力地工作,使我們能夠執行複雜的任務,例如駕駛、導航、觀察交通信號、聽音樂並同時規劃我們的路線。此外,研究表明,與非人類動物相比,人類大腦具有更多平行通路,這表明我們的神經處理具有更高的複雜性。這個複雜的系統證明了我們認知功能的卓越適應性和效率。我們可以一邊和朋友聊天一邊走在街上,一邊聽音樂一邊做飯,或一邊聽講座一邊做筆記。人工智慧是模擬人類腦神經網路的科技,因此必須能同時並行地來處理許多資料。研究人員發現了人腦通訊網路具有一個在獼猴或小鼠中未觀察獨特特徵:透過多個並行路徑傳輸訊息,因此具有令人難以置信的多任務處理能力。

註解

(註一)當讀者看到此篇文章時,其股票已一股換十股,現在每一股約在 $100 左右。

(註二)組裝或升級過個人電腦的讀者或許還記得「英偉達精視 256」(GeForce 256)插卡吧?

(註三)筆者於 1984 年離開清華大學到 IBM 時,就是參加了被認為全世界使用電腦時間最多的量子化學家、IBM「院士(fellow)」Enrico Clementi 的團隊:因為當時英偉達還未有可以在 GPU 上進行平行處理的軟體層,我們只能自己寫軟體將 8 台中型電腦(非 IBM 品牌!)與一大型電腦連接來做平行運算,進行分子動力學模擬等的科學研究。如果晚生 30 年或許就不會那麼辛苦了?

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(註四)補助個人電腦用的 GPU 品牌到 2000 年時只剩下兩大主導廠商:英偉達及 ATI(Array Technology Inc.)。後者是出生於香港之四位中國人於 1985 年在加拿大安大略省成立,2006 年被超微半導體公司收購,品牌於 2010 年被淘汰。超微半導體公司於 2014 年 10 月提升台南出生之蘇姿豐(Lisa Tzwu-Fang Su)博士為執行長後,股票從每股 $4 左右,上升到今天每股超過 $160,其市值已經是英特爾的兩倍,完全擺脫了在後者陰影下求生存的小眾玩家角色,正在挑戰英偉達的 GPU 市場。順便一題:超微半導體公司現任總裁(兼 AI 策略負責人)為出生於台北的彭明博(Victor Peng);與黃仁勳及蘇姿豐一樣,也是小時候就隨父母親移居到美國。

(註五)

延伸閱讀

  • 熱力學與能源利用」,《科學月刊》,1982 年 3 月號;收集於《我愛科學》(華騰文化有限公司,2017 年 12 月出版),轉載於「嘉義市政府全球資訊網」。
  • 網路安全技術與比特幣」,《科學月刊》,2020 年 11 月號;轉載於「善科教育基金會」的《科技大補帖》專欄。
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賴昭正_96
43 篇文章 ・ 54 位粉絲
成功大學化學工程系學士,芝加哥大學化學物理博士。在芝大時與一群留學生合創「科學月刊」。一直想回國貢獻所學,因此畢業後不久即回清大化學系任教。自認平易近人,但教學嚴謹,因此穫有「賴大刀」之惡名!於1982年時當選爲 清大化學系新一代的年青首任系主任兼所長;但壯志難酬,兩年後即辭職到美留浪。晚期曾回台蓋工廠及創業,均應「水土不服」而鎩羽而歸。正式退休後,除了開始又爲科學月刊寫文章外,全職帶小孫女(半歲起);現已成七歲之小孫女的BFF(2015)。首先接觸到泛科學是因爲科學月刊將我的一篇文章「愛因斯坦的最大的錯誤一宇宙論常數」推薦到泛科學重登。

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「科學」能有價值觀嗎?堅持「客觀」反而讓民眾失去信任?——《為何信任科學》
貓頭鷹出版社_96
・2024/05/26 ・3357字 ・閱讀時間約 6 分鐘

科學這門事業並非價值中立,個別科學家也不是。沒有任何人可以真正做到價值中立,當科學家這樣講自己,人們會覺得他們虛偽,因為那是不可能的。除非他們是白痴學者或超級天真,不然就是不誠實。然而誠實、開放和透明又被認為是科學研究的核心價值。科學家怎麼可能同時做到誠實,又說他們沒有自己的價值觀?如果科學家要堅守誠信,同時卻讓大眾誤解他們的角色(就算不是故意的),這會讓他們的事業出現根本的矛盾。

可能有人會反駁,科學家並不是說他們沒有自己的價值觀,只是不會允許這些價值觀影響到科學工作。這種論述不可能證明對或錯,但社會科學研究和一般常識都顯示這不太可能。這就把我們帶到下一個問題,不知為何長久以來都沒有人認真討論一件事,但它卻是許多美國人不信任科學的核心因素:要說科學是價值中立的,多少是在說它沒有價值,至少除了創造知識以外沒有其他價值,而這很容易就變成在說科學家沒有價值信念。當然不是這樣,但如果科學家不願意討論他們的價值觀,就會給人一種印象,認為他們的價值觀有問題,所以才需要遮遮掩掩,或認為他們根本就沒有價值信念。你會相信一個沒有價值信念的人嗎?

我在第二章提出了一個問題:忽視科學主張但最終發現它是對的,風險是什麼?相比之下,相信一個錯誤的科學主張,風險又是什麼?回答這個問題必須仰賴價值。我和康威合著的《販賣懷疑的人》提到,氣候科學所引起的爭辯,幾乎都是價值上的爭辯。很多有影響力的人物在一九八○和一九九○年代相信,政府干預市場的政治風險是如此之大,超越了氣候變遷的風險,因此他們懷疑、蔑視,甚至否認後者的科學證據。這些立場由自由主義智庫繼承,得到共和黨支持,演變成共和黨支持者很多都否認氣候變遷,只是有些積極、有些消極;然後再演變成很多質疑「大政府」的人都懷疑氣候變遷,包括商人、長者、福音派基督徒、住在美國鄉下的人。

即使氣候變遷的證據不斷累積,懷疑論者還是堅稱,就算氣候真的有在變遷,情況也不會太嚴重,或者不是「我們造成的」。因為如果事情真的很嚴重而且是我們造成的,那我們就應該採取行動,可能需要政府以某種方式管制。如此一來,否認氣候變遷逐漸變成美式生活的常態,先是否認證據,最終否認事實。這個問題非常嚴重,但是對於氣候變遷否認者秉持的價值,不能一網打盡說是錯的。

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共和黨支持者很多都否認氣候變遷。圖/giphy

我們可以討論大政府和小政府的優缺、市場管制不足或過度管制的風險,但任何這類討論都(至少在某種程度上)是從價值出發。如果要開誠布公討論這個話題,就必須討論我們的價值觀。不同的人面對同樣的風險,可能有不同的想法,不代表他們就是愚笨或腐敗。人為氣候變遷的科學證據很清楚,疫苗不會導致自閉症很清楚,使用牙線有益健康也很清楚。但價值觀導致許多人拒絕接受證據指出的事情。

回到剛才的問題:你會相信一個沒有價值信念的人嗎?答案當然是不會,這種人是反社會人格。你也不會相信那些擁抱你所厭惡的價值的人。但如果你認為,某個人的價值觀起碼部分與你相似,就算不盡相同,你可能就比較願意聽聽他的想法,接受他說法的一部分。因此,無論價值中立是否能讓一個主張在知識論上比較站得住腳,可以確定的是它在現實中沒有用,不能以此確保溝通、建立信任的連結

科學寫作的主流寫法不只試圖隱藏作者的價值觀,也把他們的人性一同抹煞了。價值觀隱藏、情緒不得伸張、避免使用形容詞,甚至連「我」這個字都無形中禁止了,即便論文只有單一作者也一樣。理想的科學論文寫得好像作者沒有價值觀或感覺,甚至好像作者根本不是人,這都是為了表現出客觀。

圖/envato

科學家可能覺得根本沒辦法讓否認氣候變遷和相信地球年紀是 6000 年的人相信他們。或許這是真的。我曾經公開表示對於要如何跟千禧世代交流感到非常絕望,他們之中有些人聽信末世論,認為世界就要毀滅了,幹麻還擔心氣候變遷?但當我陷入絕望,隔天幾位記者就告訴我怎樣才能透過基督教價值和教導打動這些人。他們建議我從價值觀下手,社會科學研究也支持這種想法。

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結論

科學家壓抑自己的價值觀,堅持科學是價值中立的,這是一條歧路。他們認為人們如果相信科學沒有價值觀,就會相信他們,但這是錯的。

墨頓顯然這樣想,但他可能是錯的,或許反過來才是對的。原因如下:

政治與社會觀念保守的基督徒、自由主義者、共和黨人拒絕相信演化論和人為氣候變遷,大部分分析都聚焦在科學家與這些人之間的價值衝突。但我相信,驅動大多數科學家的價值觀,還是和大多數美國人的價值觀有重疊之處,包括多數的保守派和宗教信徒。近來有一些科學家開始公開聲明他們的價值觀,我認為部分原因是,他們深信這些價值觀確實得到廣泛接納,可以作為信任連結的基礎。 我認為他們是對的。

我認識的大部分科學家都想要預防疾病、促進人類健康、透過創新和發現來強化經濟、保護美國與全世界美麗的大自然。前共和黨議員殷格利斯講得很有說服力,他談到他和海洋生物學家一同造訪大堡礁,他們肩並肩站著,欣賞珊瑚礁周邊生物撼人的美麗。殷格利斯了解到一件事:他看到「創造」,科學家看到「生物多樣性」,但他們實際上看到的、在意的、珍惜的,是同一件事。

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我好喜歡這個故事,因為多數人至少都在某方面珍愛自然。不同背景的美國人都曾造訪國家公園和森林,去健行、釣魚、露營、開車、攝影、漫遊、抱怨,雖然從事不同活動,但美景與體驗帶來了共同的喜悅。儘管如此,我們對人類與自然世界的關係,確實有不一樣的想法。有些人想要在冬日的黃石公園騎雪上摩托車,有些人想要安靜休養。幾乎所有美國人都說他們相信自由,然而我們對這個詞的理解卻嚴重分歧,也很難同意該把哪一類自由看得最重要。柏林有句名言:狼的自由可能代表羊的死亡。同意「自由」這個詞意義並不大。

宗教歷史學家普羅特勞指出,猶太人、天主教徒和新教教徒都相信十誡,但是版本差距之大,令人吃驚。例如天主教放棄了不可崇拜偶像,而猶太教與新教徒堅守此道。天主教因此少了一條戒律,只剩九條很奇怪,於是他們把最後一條一分為二,變成第九條是不可貪圖鄰人之妻,第十條是不可貪圖其他東西。儘管如此,美國人中超過 70% 都信奉這三個宗教,他們都還是認同不可殺人、偷竊、通姦或做偽證,也相信我們應該崇拜唯一真神、不可妄稱神的名、守安息日、孝敬父母。伊斯蘭教也同意這些,只是比這三個宗教更加強調慈善:課(zakat),也就是施捨,是五大支柱之一。不過,看看 zakat 這個字和希伯來文中的 tzedakah 多麼相似,tzedakah 代表慈善施予,是猶太生活的道德義務。慈善也是基督教的核心價值,虔誠的摩門教徒會繳納什一奉獻。

在很多政治議題上我們意見相左,但我們的核心價值大部分都重疊。釐清這些我們都同意的部分,並解釋它們和科學研究的關聯,我們就有機會克服盛行的懷疑論與對科學的不信任,尤其是因價值受到衝擊而產生的不信任。

We have been authorized by Princeton University Press to use this conten. 該內容由普林斯頓大學出版社授權使用

——本文摘自《為何信任科學:科學的歷史、哲學、政治與社會學觀點》,2024 年 04 月,貓頭鷹出版,未經同意請勿轉載。

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貓頭鷹自 1992 年創立,初期以單卷式主題工具書為出版重心,逐步成為各類知識的展演舞台,尤其著力於科學科技、歷史人文與整理台灣物種等非虛構主題。以下分四項簡介:一、引介國際知名經典作品如西蒙.德.波娃《第二性》(法文譯家邱瑞鑾全文翻譯)、達爾文傳世經典《物種源始》、國際科技趨勢大師KK凱文.凱利《科技想要什麼》《必然》與《釋控》、法國史學大師巴森《從黎明到衰頹》、瑞典漢學家林西莉《漢字的故事》等。二、開發優秀中文創作品如腦科學家謝伯讓《大腦簡史》、羅一鈞《心之谷》、張隆志組織新生代未來史家撰寫《跨越世紀的信號》大系、婦運先驅顧燕翎《女性主義經典選讀》、翁佳音暨曹銘宗合著《吃的台灣史》等。三、也售出版權及翻譯稿至全世界。四、同時長期投入資源整理台灣物種,並以圖鑑形式陸續出版,如《台灣原生植物全圖鑑》計八卷九巨冊、《台灣蛇類圖鑑》、《台灣行道樹圖鑑》等,叫好又叫座。冀望讀者在愉悅中閱讀並感受知識的美好是貓頭鷹永續經營的宗旨。

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科學主張的信任基礎是什麼?憑什麼讓我相信它?——《為何信任科學》
貓頭鷹出版社_96
・2024/05/25 ・3854字 ・閱讀時間約 8 分鐘

科學,一種帕斯卡賭注

如果一個科學主張會對社會、政治或個人造成影響,那在衡量它時,就必須多考慮一個問題:如果錯了會怎樣?接受一個主張最後卻發現它是錯的,有什麼風險?拒絕一個主張而最後發現它是對的,又如何呢?

如果知道服用避孕藥的風險,一位健康女性就可以在憂鬱出現時即時停藥。避孕藥引發的憂鬱通常很快就會消失,對許多女性來說這樣的風險還算輕微,值得一試。同樣地,牙線很便宜,使用牙線每天只需要幾分鐘,如果最終發現沒什麼用處也不會有太大損失。但某些議題就沒那麼簡單了。

想想人為氣候變遷,儘管相關科學研究已經持續了五十年,累積了上萬篇同儕審查的科學論文、數百篇政府及非政府組織的報告,許多美國人仍懷疑氣候變遷的真實性及人類在其中扮演的角色。總統、國會議員、企業領袖、《華爾街日報》的社論都曾表示懷疑,拒絕相信好幾個世紀以來充分發展的物理理論,以及海平面上升和頻繁極端氣候事件等經驗證據。另外有些人則認為,儘管人為氣候變遷真的有發生,但不會造成太大影響,甚至是件好事。

做為一位科學史學者,我知道能量有限理論、優生學、激素避孕藥的歷史,也知道要判斷使用牙線是否有益十分困難,最重要的是我知道地質學家在衡量大陸漂移理論時受到了政治理念影響。我從未預設我們相信科學永遠合理,或通常是合理的,我一直認為這個問題很棒:科學主張的基礎為何?我們應該相信科學家嗎?

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信任科學非常重要,但科學家不能期待大眾單憑信任就接受他們的主張。科學家必須解釋他們如何做成這些主張,並承認他們有可能因為忽略或蔑視某些證據而犯錯。如果有人合理指出某些證據被漠視或不合比例的強調,無論這個人是科學家、業餘專家、記者還是飽學的公民,都該考慮他的想法。科學家必須保持開放,明白他們有可能犯錯或忽略某些重要的事情。重點在於,無論科學家有多麼聰明正直,我們相信的都不是科學家,而是相信科學做為一種社會過程,能夠嚴謹地檢驗科學主張。

圖/envato

有些科學結論已經發展完整,不再有人提出合理的懷疑;有些理論則是早就被推翻了。上述論點並非在說科學家應該繼續投入時間與精力,反覆證明或推翻這些結論。如同孔恩在超過半世紀前所討論的,如果說科學可以說是一種進步,那是因為科學家知道怎樣達成共識、往下一步邁進。針對大陸漂移理論的辯論,是在新一代科學家找到了一系列更切中要害的證據後才重新開啟的,這可說是該案例中最突出的一個面向。

我們可以用帕斯卡的賭注來說明這個問題。無論一項科學知識發展得有多完整,無論專家共識有多強大,永遠還是會有不確定之處。因此每當有人挑戰科學知識(不管是出於什麼原因),我們都可以先學帕斯卡這樣問:如果這項科學主張最後證明是對的,忽視它會有什麼風險?相較之下,因應這項主張而行動,但最後發現它是錯的,代價又是什麼? 不用牙線的風險真實存在,但不至於太嚴重;對氣候變遷的科學證據視而不見,代價則太高昂了。

不可諱言,提倡優生學社會政策的人也認為不施行這些政策會帶來極大的風險。當然那只是他們對科學證據的解讀,而如我們所見,這些證據該如何解釋,並未有共識達成。這裡我們又要回頭強調共識。如果可以證明相關領域專家並未達成共識,那公共政策的基礎顯然十分薄弱。這也是為什麼菸草公司長久以來,一直嘗試宣稱科學認為菸草會帶來危害這件事其實沒有那麼確定。如果真的是這樣,他們說菸草管制過於倉促就是對的。同樣地,如果人為氣候變遷還沒達成科學共識,石化產業和自由主義智庫要求更多研究,就是正確的。因此共識研究關係重大,知道共識存在無法讓我們知道該如何面對氣候變遷,但可以告訴我們問題確實存在。

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如果確定相關領域的專家已達成共識,下一步呢?我們可以充滿信心地接受他們的結論,以此當作決策依據嗎?我的答案是有條件的肯定。可以,條件是社群有理想運作。這個條件很重要,如同溫恩所說,如果科學想要得到尊重與信賴,那麼「在組織型態、管理方式、社會關係等方面擁有優良的制度,就不只是為了讓科學進入大眾生活而作非必要的渲染,而是批判性社會文化評估的必備元素。」

科學史顯示社群不見得能如理想般達到開放、多元、確實執行轉化型質問,而且通常都做不到(不過沒達成這些理想,影響也不一定會很深刻,有時甚至難以察覺)。歷史學家史塔克指出,美國國家生命倫理委員會建議在審查以人類為實驗對象的研究時,委員會至少要有四分之一成員不隸屬執行該研究的機構,但這個目標很少達成。

我們要如何知道科學社群夠不夠多元、有沒有做到自我批判、讓另類意見有機會發聲?尤其是研究進行初期,有潛力的方法不該太早被否定。我們該如何判斷制度好不好?這裡沒有統一標準。很多科學家對大陸漂移的想法錯了,這不代表現在另一群科學家對氣候變遷的想法也錯了,他們可能對可能錯,我們不能預設立場。

除了檢查高素質的專家社群有沒有達成共識,我們也可以問:

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社群中的科學家能接受不同觀點嗎?社群成員是否能代表廣泛的觀點,有不同的想法、理論取向、方法學偏好和個人價值?

是否使用不同的方法和多樣的證據?

不同的意見有沒有機會發聲、被充分考慮和看重?

社群是否對新資訊開放?能否自我批判?

在年齡、性別、種族、族群、性向、國家等面向上,社群的組成是否多元?

最後一點需要進一步解釋,科學訓練的目的是要限制個人偏見沒錯,但所有已知證據都顯示我們沒做到這點,而且可能真的很難。個人偏見很難避免,但可以透過多樣化來校正。不過,真的需要在人口組成上多元,才能讓觀點多元嗎?

關於這個問題最好的答案,是人口多元很接近觀點多元,甚至可以說是能夠促成該目標的手段。一群白人、中年、異性戀男性可能對許多議題看法分歧,但他們也會有盲點,例如在性別或性向上。在團隊中加入女性和酷兒是一個辦法,讓更多本來可能錯失的觀點被納入考量。

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在團隊中加入女性和酷兒能讓更多本來可能錯失的觀點被納入考量。圖/envato

這是觀點知識論的基本論點,主要由哈定提出(見第一章)。我們的觀點很大程度取決於生活經驗,比起有男有女的社群,一個全由男性(在觀點知識論上則是全由女性)組成的社群,經驗可能比較狹隘,觀點也可能因此比較狹隘。商業世界有證據支持這點,針對職場性別多樣性的研究顯示,女性加入領導階層有助於公司獲利,但只限於一定比例:60%。如果公司領導階層全部或大部分是女性,這種「多元紅利」就會開始降低。這也的確符合以上論點。

前面提到的問題其實並不容易做到,但如果任何一點沒有做到,通常很容易就會被發現。更常見到的是社群中的某些人性格傲慢、心胸狹窄、自我膨脹(這些實在太常出現了!),但社會學觀點的知識論認為個人的影響不大,重要的是團隊整體足夠多元,公開討論的管道暢通,新證據和新想法有機會傳播。

哲學家道格拉斯論證過,當科學結論帶來的影響不在知識層面,而是關係到道德、倫理、政治或經濟,就無法避免價值觀在不知不覺中影響我們對證據的判斷。(例如自由派可能會比較快接受氣候變遷的科學證據,因為這代表政府可能要干預市場運作,而他們對這點接受度較高。)

因此,一個議題影響社會愈深,研究它的社群就更必須公開且多元。 不過有時候某些議題看似單純、只是知識問題,實際上卻不是。科學家可能會說他們純粹在討論問題的知識面,但實際上不是。這表示無論是什麼議題,科學社群都需要留意多元和開放程度,對新想法保持開放,尤其是得到實證證據支持的想法,或嶄新的理論概念。

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例如可以在決定經費補助對象或審查論文時,多加考慮新穎的想法。包容新穎想法最後發現它錯了,應該還是好過因為批判而錯過好的想法。很多科學家非常強調在面對知識時應該表現出嚴厲的態度,實際上還可能流於粗暴,這可能在無意間造成同行不願多言,特別是年輕、害羞或缺乏經驗的科學家。嚴厲很重要沒錯,但保持開放可能更重要。

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——本文摘自《為何信任科學:科學的歷史、哲學、政治與社會學觀點》,2024 年 04 月,貓頭鷹出版,未經同意請勿轉載。

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