От мечты к открытию - Ганс Селье

Много недоразумений возникает от неправильного употребления терминов "гипотеза", "теория" и "биологическая истина". Гипотеза -- это догадка, теория -- это частично доказанная догадка, биологическая истина -- это антинаучное преувеличение, постулирующее возможность полного доказательства теории, то есть положение, не существующее в биологии. Давайте в биологии вместо слова "истина" будем использовать термин "факт", поскольку он происходит от латинского "factum" ("дело" или "действие") и подразумевает только действие -доказательство наличия чего-либо.

Существует поговорка: никто не верит в гипотезу, кроме того, кто ее выдвинул, но все верят в эксперимент, за исключением того, кто его проводил. Люди готовы поверить "экспериментальным данным" -- фактам, полученным в процессе эксперимента, но сам экспериментатор глубоко осознает искажающее влияние тех мелочей, которые могут повлиять на чистоту эксперимента. Вот почему сам первооткрыватель нередко бывает менее уверен в своем открытии, чем другие. И наоборот, человек, выдвинувший какую-то идею, эмоционально привязан к ней, а потому меньше других склонен проявлять критическое отношение к плодам своего ума.

Необходимо точно знать, когда следует отказаться от концепции, которую ничем нельзя подтвердить. Если гипотеза недостаточно согласуется с наблюдениями, не отказывайтесь от нее ни слишком рано, ни слишком поздно. Большинство исследователей с легкостью расстаются с гипотезами, высказанными другими людьми, если первые же эксперименты не подтверждают эти гипотезы, и, напротив, проявляют завидное упорство в попытках найти какие-нибудь доказательства в пользу излюбленных ими идей. Однако если у нас есть новая гипотеза, способная заменить старую, с последней легче расстаться.

Значение ошибочных теорий

Один из основных принципов, вытекающих из изучения истории науки, состоит в том, что свержению теории способствует только лучшая теория и никогда -- просто противоречащие ей факты..

Джеймс Конант

Каждый раз, когда экспериментальные данные противоречат существующей теории, это означает новый успех, так как в этом случае в теорию необходимо внести изменения и коррективы.

Макс Планк

Даже такая теория, которая соответствует не всем известным фактам, представляет собой определенную ценность, если она соответствует им лучше, чем любая другая. Неверно, что "исключения подтверждают правило", однако вовсе необязательно исключения опровергают правила. Иногда те факты, которые первоначально казались несовместимыми с теорией, по мере появления новых фактов начинают постепенно находить свое естественное место в ней. В иных же случаях сама теория оказывается достаточно гибкой и с готовностью приспосабливается к новым наблюдениям, кажущимся парадоксальными и несовместимыми с ней. "Самая лучшая теория та, которая, основываясь на наименьшем количестве предпосылок, объединяет наибольшее количество фактов, ибо она наилучшим образом соответствует тому, чтобы ассимилировать еще большее количество фактов без ущерба для своей собственной структуры" [Селье, 23].

Существует огромное различие между бесплодной и ошибочной теорией. Бесплодная теория не поддается экспериментальной проверке. Таких теорий можно сформулировать сколько угодно, но они никоим образом не способствуют пониманию природы вещей, их итог -- бессмысленное словоблудие. В то же время ошибочная теория может быть чрезвычайно полезной, ибо, если она достаточно разработана, это поможет спланировать такие эксперименты, которые смогут заполнить значительные пробелы в нашей системе знаний. Факты должны быть правильными, теории должны быть плодотворными. Если "факт" неверен, он бесполезен, иначе говоря, это просто Не факт, а вот ошибочная теория может оказаться лаже более полезной, чем правильная, если она более плодотворна в том смысле, что ведет к новым фактам.

Разработка Вассерманом реакции на сифилис является блестящим примером ценности ошибочной теории. В силу технических причин оказалось невозможным приготовить чистую культуру спирохет, вызывающих сифилис. И тогда Вассерман использовал в качестве антигена (вещества, необходимого для "реакции связывания комплемента", по которой диагностируется сифилис) экстракт печени мертворожденных детей, матери которых были больны сифилисом, ибо, как ему было известно, такая печень богата спирохетами. Этот экстракт оказался прекрасным диагностическим препаратом, хотя впоследствии было обнаружено, что никакой необходимости использовать печень больных сифилисом нет, для этих целей вполне приемлема печень здоровых людей. Более того, не менее активные антигены можно приготовить даже из органов других животных. Нам до сих пор неизвестно, почему эти антигены дают реакцию связывания комплемента, хотя достоверно известно, что Вассерман ошибался, используя печень именно больных сифилисом. И тем не менее вполне вероятно, что мы бы до сих пор не располагали каким-либо серологическим тестом для диагностики этого заболевания, если бы не ошибочная и все же чрезвычайно плодотворная идея Вассермана [Беверидж, 2].

Только в совершенно исключительных случаях новая смелая концепция выдерживает испытание временем, не подвергаясь каким-либо изменениям. Вспоминая, как развивались его взгляды на эволюцию, Ч. Дарвин писал: "За исключением [теории образования] коралловых рифов, я не могу вспомнить ни единой первоначально составленной мною гипотезы, которая не была бы через некоторое время отвергнута или сильно изменена мною" [7, с. 150].

Но это не принципиально. Как мы увидим далее, в разделе "Заблуждения" (с. 285), даже такая теория, которая постулирует нечто прямо противоположное истине, может оказаться чрезвычайно полезной.

Настоящий ученый в равной степени заинтересован как в доказательстве, так и в опровержении его теории; если теория действительно ценная, было бы одинаково важно продемонстрировать как ее истинность, так и ее ошибочность. Когда в процессе эксперимента Ф. Мажанди * получил результаты, противоположные ожидаемым, он восхищенно воскликнул: "Я предвидел наиболее вероятный и логически оправданный факт, который мог бы представить себе всякий другой. А произошло прямо противоположное! Итак, я открыл абсолютно новое явление, .важность которого пропорциональна его неожиданности" [цит. по: 16].

Индукция и дедукция

Сколько чепухи говорится об индукции и дедукции! Одни объявляют себя приверженцами индукции, другие -- дедукции, тогда как истинное призвание исследователя, такого, например, как Фарадей, состоит в том, чтобы соединить их.

Джон Тиндаль

Слова "индуктивный" и "дедуктивный" были бы вполне приемлемы, если бы мы пришли к единому мнению о том, что они означают. Большинство из нас назвали бы Бэкона приверженцем метода индуктивного рассуждения. Однако Меллор утверждает, что Фрэнсис Бэкон отдавал предпочтение дедуктивному методу, индуктивному же -- Исаак Ньютон. Меллор рискует утверждать, что использованный Аристотелем метод был вновь открыт и сформулирован Фрэнсисом Бэконом в "Новом Органоне". Доведись Ф. Бэкону услышать это, он, по-видимому, был бы немало удивлен.

Уайлдер Д. Банкрофт

Индукция -- это способ мышления от отдельного к общему, от детализации к обобщению. Дедукция же -- это способ мышления от общего к частному или от всеобщего к отдельному. Нередко догматически утверждается, что в естественных науках допустимы лишь дедуктивные рассуждения, в то время как индуктивное мышление следует оставить философам. Указывается также на бесплодность дедуктивных рассуждений, поскольку они не способны привести к чему-либо новому. Должен признаться, что всегда относился к обеим этим точкам зрения как к чрезвычайно близоруким в теоретическом отношении -- они никогда не применялись и никогда не смогут быть применены в практике биологических исследований.

Хочу снова проиллюстрировать использование индуктивных и дедуктивных рассуждений на примере реальной проблемы, с которой я столкнулся в своей работе.

Дезоксикортикостерон -- это накапливающий натрий гормон надпочечника, или "минералокортикоид". Мы обнаружили, что при определенных экспериментальных условиях он тормозит противовоспалительное действие кортизола. Другой минералокортикоид, соединение "S" Рейхштейна, также тормозит это действие. Данный факт был подтвержден целым рядом опытов с использованием набора минералокортикоидных гормонов. Опираясь на проведенные наблюдения, мы путем индуктивного рассуждения пришли к обобщению, согласно которому минералокортикоиды подавляют соответствующие свойства кортизола.

После того как был открыт "естественный минералокортикоидный" гормон альдостерон, мы решили выяснить, какими фармакологическими свойствами он может обладать. Лишь тогда нам удалось обратиться к дедуктивному рассуждению и осуществить переход от общего к частному. Мы допустили, что поскольку альдостерон -- тоже минералокортикоид, то разумно было бы ожидать, что он обладает свойствами антикортизола. Опираясь только на это допущение, мы приняли решение проверить имеющиеся у нас несколько миллиграммов альдостерона именно на это действие а не проверять бесчисленное количество других свойств, которыми он мог бы обладать. В полном соответствии с нашей гипотезой оказалось, что альдостерон является антагонистом противовоспалительных гормонов.