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  科学与社会  2022, Vol. 12 Issue (3): 161-176  
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引用本文 

廖新媛, 周程. 科学家如何构建并维持使用动物模型的合理性?——《行为建模:动物实验,复杂性,以及精神疾病的遗传学》评介[J]. 科学与社会, 2022, 12(3): 161-176.
LIAO Xin-yuan, ZHOU Cheng. How do scientists construct and maintain the credibility of animal models?——A review of Model Behavior: Animal Experiments, Complexity, and the Genetics of Psychiatric Disorders [J]. Science and Society, 2022, 12(3): 161-176. DOI: 10.19524/j.cnki.10-1009/g3.2022.03.161.

作者简介

廖新媛,北京大学哲学系博士研究生。研究方向为科学技术哲学;
周程,北京大学哲学系教授。研究方向为科学社会史、科学实践哲学、创新管理与科技政策

通讯作者

周程,邮箱地址:zhoucheng@pku.edu.cn

项目资助

国家社会科学基金重大项目“新形势下我国科技创新治理体系现代化研究”(20&ZD075)

科学家如何构建并维持使用动物模型的合理性?
        ——《行为建模:动物实验,复杂性,以及精神疾病的遗传学》评介
廖新媛, 周程     
北京大学哲学系
摘要: 动物模型作为现代生物实验室中的缺省配置,被广泛应用于理解人类情况的实验中。尽管有人批评使用动物模型是一种简化人类情况的还原主义,但少有人说清使用动物模型的合理性是如何构建出来的。《行为建模》这本书用民族志的方式,不仅展示了前沿科学实验室的详细图景,而且提供了描述科学家行为的语料库。传统的STS研究往往揭示了科学家努力消除不确定性的过程,而这本书则发现了研究者对“复杂性”、“不确定性”的强调,还原了研究者调和“复杂性”和使用动物模型的过程。这一工作能加深人们对实验室生活的理解,也为人们理解科学家与公众的沟通提供了参考。
关键词: 动物实验    认知的脚手架    认知的副产品    还原论    
中图分类号: G331           文献标识码: A
DOI: 10.19524/j.cnki.10-1009/g3.2022.03.161

动物行为遗传学(animal behavior genetics)等现代生物医学长久以来把动物模型作为理解人类的常用工具,果蝇、小鼠等各类生物成为了生物实验室中的不可缺少的部分。但这也招来了不少争议:科学家为什么能通过动物模型来理解人类?这些生物又如何帮助科学家创造相关领域的知识?使用动物进行实验是否真的利大于弊?2018年由芝加哥大学出版社出版的《行为建模:动物实验,复杂性,与精神疾病的遗传学》(Model Behavior:Animal Experiments, Complexity, and the Genetics of Psychiatric Disorders[1]一书,选择了极具争议的动物行为遗传学进行深入观察,回答了科学家如何构建并维护使用动物模型的合理性。

本书作者妮科尔·尼尔森(Nicole C. Nelson)博士在2008年到2009年间通过民族志(ethnography)的方式,仔细考察了海岸大学(化名)等地的相关实验室,采访了多位动物行为遗传学家。通过观察和访谈,她意外地发现这些遗传学家同样认识到了实验中使用的生物和人类行为现象的“复杂性”(complexity),承认将动物和人类进行类比会存在的潜在问题,但仍然继续他们的研究。在书中,作者详细描述了科学家们在实验室中如何用动物模型研究人类酗酒行为与基因的关联,展示了在“复杂性”影响下的科学家对动物模型的应用。她将动物模型比作“认知的脚手架”(epistemic scaffolds),将科学家论证模型有效性的工作,比喻为搭建“认知的脚手架”,并认为科学家通过吸纳新的证据,提高了人与动物之间的相似性,加固了“认知的脚手架”,进而有利于从动物模型中生产出所需知识。

本书出版前获得了美国国家科学基金会等机构的资助,出版后入围了国际行为和社会科学史学会颁发的喀戎图书奖(Cheiron Book Prize)和美国科学史论坛颁发的菲利普·保利图书奖(Philip J. Pauly Book Prize)。作为研究实验室知识生产的一本佳作,目前暂无中译版,梳理评介该书的主要内容或许能对关心STS,好奇科学家日常工作的人们有所帮助。

一、承认并利用实验室中的“复杂性”

历时13年的人类基因组计划(HGP)在2003年宣告完成,[2]这无疑增加了人们破解基因密码的信心,希望能找到基因与特定现象的关系。但这一计划似乎助长了科学中的还原论思路,也因此招来了不少质疑。然而,尼尔森并没有在海岸大学的实验室中观察到简化、还原的图景,而是为读者展示了一群被“复杂性”困扰的科学家。他们不仅重视行为的“复杂性”,还利用“复杂性”形成了谨慎的认知文化,塑造了认知共同体的特征。

1. 实验室中的“复杂性”

当首次深入海岸大学的实验室时,她就发现了“复杂性”这个词大量出现在研究者的话语中。而且,研究者对“复杂性”的理解也不是一致的,例如有些研究者认为“复杂性”代表着行为不可还原为基因,有些则认为“复杂性”代表行为与多个基因相关。因此,尼尔森建议将实验室中有关“复杂性”的谈话都只理解为认识论的,而不是本体论上的承诺。研究者并没有对研究现象的本质下判断,而是用“复杂性”构建、维持他们的认知社区(epistemic community),在保留不同本体论观点的同时,搭建出一个生产知识的平台。这种对行为“复杂性”的共识,让研究者预见在动物实验中将面对的各种问题,也让他们预备处理问题的方法以便生产出可靠的科学知识。

具体来说,这种“复杂性”体现在几个方面。首先,测量人类的心理状态是非常困难的,人们只能通过表现出的行为推断心理状态。然而“酒精成瘾”、“焦虑症”等一些精神疾病的核心特征是内部精神状态,本就难用行为表现。即便能够用行为测量,心理状态表现出的临床特征也可能是多种行为的组合。其次,如何确定并测量用于实验的小鼠的心理状态也充满困难。小鼠不仅存在个体差异,而且还有许多人质疑人类是否可以对其他物种的心理状态做出判断。再次,当研究者希望拆解心理疾病时,人们又进一步质疑是否可以将心理状态还原到一些简单的基本单元,基本单元又是如何构成整体的等等。尽管如此,大部分研究者都会将“还原”作为实验策略来帮助他们生产知识,而保留他们在本体论上的判断。但这种还原策略也是有问题的,因为有时这些基本单元之间并没有明显的相关性。例如研究者在测试“醉酒”小鼠的行为时使用了两种实验:一是测量“醉酒”小鼠抓握小杆的力度,二是测量“醉酒”小鼠停留在水平平台上的时间。但现实是,握力大的小鼠并不一定能在平台上待得久。在大数据技术的辅助下,生物学中经常使用多变量统计(multivariate statistics)来展示复杂的生物学过程。这种方式虽然提供了海量数据,却缺少合适的分析方法找到数据之间的相关性,因此也对研究者的解释能力提出了更高的要求。此外,相比于人类,实验动物所处的环境虽然是可控的,但保持实验室环境的长期稳定也不容易。例如研究者认为小鼠受到光照的时间也会影响实验结果。于是,当整个国家要执行冬时令和夏时令转换时,海岸大学实验室的研究人员至少会提前一个月开始做准备,以便逐步让他们的小鼠适应新的时间表。一些研究者还对小鼠的寝具、笼子的大小和材质、饲料、室温等保持关注。甚至有研究者将自己当作实验室环境的一部分,从而努力固定自身的气味。由于研究者并不确定行为与哪些变量有关,那么尽可能地控制实验室中的变量就是最稳妥的策略,而这在实践中又是极其困难的。

可见,实验室中充满了“复杂性”。它影响着研究者的科学实践和他们对实验结果的解释。对于刚入行的研究者,这些不确定因素难免让他们遭遇“复杂性危机”(a complexity crisis),质疑所做研究的可行性。而老道的研究者则对“复杂性”习以为常,明白自己能提供的只是局部的、不稳定的、暂时性的结论。不过,他们大都相信自己生产的知识至少是有用的,他们的研究成果将会为后来的研究提供便利。总而言之,“复杂性”成为了实验室的共识,影响着研究者的信念和实践。

2. 利用“复杂性”

既然“复杂性”成为了实验室共同体的共识,那么研究者就可以借助其他人对该领域的叙述,判断出此人是否和自己同属于一个共同体。就拿行为遗传学(动物行为遗传学是其中一类)来说,前人的实验结果、领域中的里程碑事件,都加深了研究者对“复杂性”的认识,让共同体内的研究者更加谨慎地推进实验,任何过度的判断(overclaim)都会被认为有害于科学本身和社会。或许有人会问,为什么不能用其他方法判断“敌友”?这是因为行为遗传学是一个比较难定义的领域,领域中的异质性(heterogeneity)很高。回顾过去,人们较难界定什么事件才能算入该领域的学科史。当行为遗传学引入新技术时,例如基因敲除,这些新技术也能作为桥梁把其他领域的学者拉入这一领域的研究。面对领域的混杂,海岸大学的研究者迫切希望划定共同体的边界,防止其他人误用领域内的研究技术。然而,海岸大学的研究者无法提高行为遗传学的准入门槛,他们唯一能掌控的就是如何解释实验,或者说叙述这一领域的历史和未来。

海岸大学研究者的叙述方法主要有三种。一种是他们将过往的实验结果当作“警示故事”,不断复述给共同体中的其他人。通过复述,研究者可以让同行知道控制非遗传因素的重要性,不断提高同行对潜在问题的关注,影响同行的实验室实践,并让他们以怀疑的态度看待实验结果。除此之外,研究者还可以通过以往案例,让领域中的其他人了解在控制实验环境中自身能力的不足,明白他们现有知识的局限。另一种方法是,对比做出谨慎判断的研究者与那些有误的研究者,指出哪一种论断才是经得住时间检验的。例如,分子生物学家曾自信地想要找到与特定行为相关的基因,但最终发现行为过于复杂而变得保守。此外,不断重提关于种族、智识(intelligence)和遗传的争论,例如优生学的争议,也让研究者谨慎对待他们的科学陈述,甚至是将谨慎说话上升到伦理道德的高度。这使得研究者不仅时刻警惕夸大结论可能引发的社会舆论,甚至用道德标尺衡量他们自己的言行、实验和预测方式。例如他们要求自己是诚实、负责任的研究者。虽然海岸大学的研究者对自己现阶段或短期内的研究持谨慎,甚至悲观的态度。即使是在申请资助时,他们也不会为所从事的研究设定具体的时间表。但他们都对整个领域的长远未来存有信心。简而言之,这种对过去和未来的叙述方式,共同塑造了海岸大学实验室的研究氛围。

二、研究者在实验室中的行动

在探究了实验室中的复杂性之后,下一步就是去理解实验室中的研究者是如何工作的。为了描述这一知识生产过程,尼尔森提出了“认知的脚手架”、“认知的副产品”(epistemic by-products)等概念。她认为研究者使用动物模型来构建科学知识,就像建筑工人用脚手架来建造高楼大厦。研究者通过“认知的脚手架”推进实验工作,并通过处理实验中顺带产生的“认知的副产品”(即有关实验室条件对动物行为的影响的知识),调整自身的研究结论等。

1. 在复杂性中建立“认知的脚手架”

为了应对这样充满“复杂性”的实验室,研究者也开发出了相应的技巧来说明使用动物模型的合理性。然而,已发表的作品较难体现出研究者与“复杂性”的互动,只有深入实验室中观察,才能挖掘出研究者使用的技巧。在尼尔森看来,构建动物模型的有效性而进行的工作就是在搭建“认知的脚手架”。在搭建、修葺“认知的脚手架”的过程中,研究者说明了使用动物模型的合理性,并用动物模型生产出了临时性的科学知识。

尼尔森首先观察了“高架十字迷宫”(the elevated plus maze)这一在动物行为遗传学领域中被广泛用于测试焦虑的实验或模型。这一模型将小鼠放置在一个高于地面的十字交叉窄臂中间,通过摄像机观察、对比小鼠在两条开臂区域的时长和在两条闭臂中的时长,从而判断小鼠的焦虑状态。[3]由于“高架十字迷宫”的仪器设备已获得较广泛的认同,模型本身的有效性也得到了一些验证,这一模型也逐渐被当作该领域的基础实验,并在此基础上开发出了新的实验。然而,即便它的使用范围广,这一实验的有效性却是存疑的。不仅外行怀疑小鼠行为与人类焦虑的关联,遗传学家也对这一实验的有效性进行了持续的争论。有些研究者建议改进“高架十字迷宫”的实验设计,有些研究者则怀疑制造“高架十字迷宫”的材料是否会影响动物行为。研究者对“高架十字迷宫”的各种方法论上的讨论,其实也是在构建这一模型的有效性,也就是为动物行为遗传学领域的知识生产工作夯实基础。

为了更好地理解研究者围绕方法的讨论,尼尔森将之比喻为,构建“认知的脚手架”以支持知识生产工作。在建筑工地中,脚手架能够给工人创建一个临时操作台。通过脚手架的帮助,工人建造出了大楼。类似的,研究者使用动物模型作为“认知的脚手架”生产出科学知识。虽然小鼠不是人类,脚手架也不会成为大楼的一部分,但它们都能提供一个平台或支撑。只不过由于科学任务往往比建造大楼更加复杂,临时性的“认知的脚手架”逐渐被当作实验中半永久的一部分。为了谨慎对待“高架十字迷宫”这一模型,避免夸大论断,也为了不要失去这一有用的工具,研究者可以通过两种方式建构它的有效性:药理学论证(pharmacological argument)和行为学论证(ethological argument)。药理学论证关注给药后的小鼠行为,而不在意小鼠的感受是否与人类的焦虑相似,只要给药后的小鼠行为能够辅助判断出对人类有效的药物即可。相反,行为学论证预设了小鼠的行为与人类的焦虑在进化关系上的连续性。具体来说,药理学论证将已经确认药效的药物用于小鼠,观察小鼠在迷宫中的行为,结果是使用抗焦虑药物的小鼠能在开臂中停留更长时间。那么研究者就能用“高架十字迷宫”检验新药治疗焦虑的效果。行为学论证认为“高架十字迷宫”模型重现了小鼠在自然环境中感受到的心理冲突,即探索新环境和逃避暴露在危险中的矛盾心理。这和人类处于焦虑下反映出的“趋避冲突”(approach/avoidance conflict)相似。于是,研究者就可以在此基础上进一步利用小鼠模型了解人类。这两种方式成为了将小鼠和人类关联起来的基础。但是,这些论证都无法一劳永逸地确立动物模型的有效性,只要“脚手架”还在搭建,它的有效性就还在研究者的建构之下。随着研究者对新证据、论证的吸纳或者对原有论断的扬弃,证据之间能够相互支撑提高可靠性,也能相互影响降低可靠性,使得“认知的脚手架”总是处于动态建构当中。研究者对“认知的脚手架”的调整,不仅说明了“脚手架”的高度和稳定性来源,也体现了研究者在具体情况下对特定动物模型的理解。

如果研究者之间想要建立并传达对“认知的脚手架”的共识,就要依赖他们共享的一套语言使用规则。例如海岸大学的研究者避免说小鼠“喜欢”(like),这就能让研究者的描述限制在可观察的现象上,而不去讨论研究者是否能声称知道小鼠的心理状态。这套语言时时提醒研究者小鼠和人类的不同,不允许将小鼠“拟人化”,只允许研究者把自己想象成小鼠,并根据小鼠的特点去理解小鼠的行为。当研究者遇到其他同行时,研究者还可通过言谈或论文判断此同行是否也与自己共享同一套规则。这些共享规则的研究者,可以通过重复实验,或者进行不同的实验去确认或生产实验数据。他们的工作相互支撑,既稳固了脚手架,也增加了他们科学发现的可靠程度。可见,研究者并不想简单地抹去动物和人类之间的差异。相反,他们谨慎地使用语言,并通过对“认知的脚手架”的调整,改变着他们所下论断的强度。

2. 在具体实验中积攒“认知的副产品”

在动物行为遗传学实验室,研究者不仅可以通过实验获得遗传学方面的知识,还可以积攒有关非遗传因素的经验,即实验室的条件对动物行为的影响。这些非遗传因素作为“认知的副产品”,同样能够转化为“认知的脚手架”。如果能运用好这方面的经验,就能帮助研究者解释实验结果,调整未来的实验计划,提升研究者的声誉等等。

在海岸大学的实验室里,实验动物的基因都是确定的,即使有突变也是在可控范围内的。所以如果研究者在进行实验时发现了异常情况,他们往往会从环境入手思考异常情况发生的原因,也因此积攒了不少关于环境因素影响行为的观察经验。最初,这些观察经验是以个人逸事(anecdotes)的形式保留下来的,但它也有可能转变为集体性的知识。例如在实验室的例会上,研究者们讨论给小鼠称重后,是否需要把小鼠放到临时的笼子里再进行测试。由于无法达成统一的意见,实验室的主管要求对此问题进行实验。通过系统地比较,研究者们发现“把小鼠放到临时的笼子”这一称重步骤确实会影响观测结果,并最终选择谨慎把控把小鼠放在笼子里的时长。这种经过实验检验的观察经验就成为了正规的知识,能够说服实验室的其他成员甚至传播给其他实验室。因为研究者认为控制环境变量是得到可靠实验结论的关键。这些知识也能起到类似“认知的脚手架”的作用,影响着动物模型的稳定度,提醒研究者做出谨慎的研究结论。

上述关于实验室环境的知识,其实也就是STS学者们研究的“默会知识”(tacit/craft knowledge),[4]但作者认为“默会知识”这一概念并不利于说明这类知识是如何实现多重功能的,也不利于说明它的价值如何随环境变化而变化。为此尼尔森提出了另一套解释框架,她把操作、饲养等方面的知识称为“认知的副产品”。也就是,研究人员在进行主要的知识生产工作的过程中,依随主要知识生产工作所积累下的观察经验。这一定义的一大好处是没有固化特定观察的价值,因为对不同的人或不同的场合来说,这些观察可以是“认知的产品”也可以是“认知的副产品”。即便不同的人都认为这是“认知的副产品”,它的价值也可能随人、技术或市场对副产品的处理不同而有所不同。为了解释这一点,作者将实验室比作锯木厂。就像在锯木头的过程中势必会产生木屑,在建构科学事实的过程中也会产生副产品。一些工厂可能会支付额外费用来雇佣工人处理木屑,而另一些工厂却会利用木屑来制造其他产品而盈利。类似的,在某些情况下,曾经被认为是“认识的副产品”的东西可能会被一些研究者转变成一个价值很高(而且可发表的)的科学发现。这个比喻的另一个好处是点明了“认知的副产品”的实在性。就像木屑不会凭空消失一样,“认知的副产品”也不会因为被人忽视而消失。那么为了尽可能地控制实验变量,研究者就需要关注这些“认知的副产品”。

不过比起对认知副产品的关注,更重要的是如何处理“认知的副产品”。作者认为,管理“认知的副产品”其实是一项集体任务,而且集体会拥有一些划分有效观察经验的稳定模式。虽然一群研究者共享了“基础设施”(对特定观察进行集体协商的一个场所),但有时研究者对什么信息有用有不同理解,这就需要通过集体商议确定什么是“认知的副产品”以及它是否值得关注。对“认知的副产品”的处理,也会影响实验得到的遗传学结论的可靠程度。例如,“认知的副产品”可能会严重损害研究者科学发现的成果,那么研究者可能会放弃探究关于“认知的副产品”的信息。但如果保存“认知的副产品”可以提升自己科学发现的价值和声誉,那么研究者就会花更多的时间了解他们工作中的非遗传因素。于是,尼尔森列举了四种利用“认知的副产品”来干预集体讨论的方式:调节科学发现的价值、调整实验设计、建立实验室谨慎操作的声誉、为试验结果提供测试环境这一限定条件。研究者利用好“认知的副产品”,其实也是为未来的研究打好基础。

三、实验之外的挑战

当然,研究者并不是完全生活在实验室之中,他们也需要向陌生同行、媒体和大众传播他们的研究成果。在与“圈外人”的沟通中,研究者最常被批评为还原主义。然而从实地考察可知,海岸大学的研究者十分尊重行为的复杂性。那么他们使用似乎代表着还原主义的动物模型是否是一种自相矛盾呢?其实不然。通过对具体事例的描述,尼尔森认为回顾实验生活的方方面面,尤其是“认知的副产品”,就能发现其中存在解释的灵活性(interpretive flexibility),研究者的工作其实是“再生产”而不是“还原”人类的行为。不过,即便研究者反驳了来自还原主义的批评,他们仍要面对与大众沟通的问题。为了应对这一问题,研究者倾向于向大众详细展示动物模型的使用情况,说明其中的不确定性,但这种做法也可能损害科学的权威。

1. 特定研究中体现的矛盾

“认知的脚手架”和“认知的副产品”两个概念描绘了实验能生产出的知识是临时性的,也体现了研究者并没有忽视环境因素。但是一些评论者却批评生物医学研究提倡了还原主义。有一些行为并不是单纯由生物因素引起的,也可能由社会、文化方面的因素导致。用动物模型解释行为似乎是一种还原主义。这也就点出了研究者所思和所为之间的矛盾。也就是说,研究者一方面表现出对行为复杂性的承认,另一方面又使用小鼠模型,即还原主义的方法去理解行为。为了阐明这一矛盾的起源,尼尔森以酗酒(binge drinking)研究为例,说明了评论者和研究者的不同看法是可以被她提出的概念所解释的。

在20世纪初,美国国家酒精滥用和酒精中毒研究所(NIAAA)资助了好几个酒精研究小组(ARGs),让有不同学科背景的研究者去研究同一个标准模型的各个方面,以此解决同一个问题。这个标准模型就是“夜间饮酒”模型(“nocturnal drinking” model)。通过这种方式,NIAAA希望能整合不同研究组的数据,为不同背景的研究者提供交流的平台。然而,这个模型还是会被批评为还原主义。尼尔森认为这一模型其实具有灵活性,它可以让一些人觉得这明显是还原论,而另一些人则认为它与对行为的复杂理解完全兼容。而解释这一灵活性的关键就是回顾建立这一模型的过程,也就是回顾研究者搭建“认知的脚手架”的过程。

在“夜间饮酒”模型中,研究者将血液酒精浓度(BAC)作为搭建脚手架的重要一环,将小鼠和人类行为关联起来。但一些研究者怀疑这一模型的有效性,例如认为实验动物是被迫饮酒的,认为这一模型无法反映出动物的饮酒动机,或者认为这一模型只建立了味道和饮酒的关系。不满意这一模型的研究者甚至开发了新的模型,用其他种类的联系而不是BAC,来建立他们的“认知的脚手架”。实际上,不同研究者对“酗酒”本身的理解并没有多大差异,他们的区别是认知上的或者方法论上的,即在于如何使用好小鼠模型来模拟人类行为。对一些人来说,使用小鼠模型的好处是,他们可以通过模型把可能与酗酒相关的因素独立出来研究。对另一些人来说,小鼠模型需要尽可能多地包括人类酗酒的特征,以便使模型有效。可见研究者并没有将小鼠与人类等同,而是在用自己认可的方式研究人类行为。因此,与其说研究者使用小鼠模型的目标是“还原”人类行为,不如说是对得出的实验数据进行“再生产”。也就是说,研究者不要求模型和目标完全相似,而是只要求一个模型模拟目标的某方面,通过结合不同研究者对其他模型的解释,促进对复杂行为的整体理解。此外,研究者在开发模型时也在积累“认知的副产品”,这反过来也促进了研究者对酗酒这一复杂行为的理解。

简而言之,研究者并没有将人类酗酒行为简化为一些数据。所以在科学家看来,有关还原主义的批评可能根本不是什么批评,而只是准确地描述了他们在研究行为时所体会到的“复杂性”。这种批评更像是一种对研究方法的讨论,也就是提醒人们在思考酗酒的成因时,不应该只考虑生物学的因素,还应该考虑社会学、心理学的因素等等。而且尼尔森提出的概念也展示了,人们在解释动物模型的上的灵活性,即不了解动物模型的人会觉得用动物模型进行研究明显体现了还原论,而了解动物模型的研究者则认为它与对行为的复杂理解完全兼容。

2. 科学家与公众的对话

即便实验室中的科学家已非常重视“复杂性”,但与之相关的公共讨论仍充满了还原主义的特质。许多研究者抱怨新闻报道过分强调了基因的作用,淡化了非遗传因素。那些在实验室里搭建“脚手架”的工作和他们生产的“认知的副产品”也很难通过新闻报道来传播。公共话语中体现的还原主义、决定论,与实验室中的复杂性谈话形成了鲜明的对比。

然而,作为一个科学家群体来说,他们有权判断媒体对他们的报道是“适当简化”还是“曲解”,也能够主导媒体如何展示他们的研究成果,但作为科学家个人则在主观上对媒体及其报道感到无力。尼尔森认为原因之一是实验室中的科学家和公众并不享有同样的语境,实验室中约束科学家的技巧策略(例如谨慎用语、保存认知副产品等)在社会上是失效的。正如伊兰·阿布瑞尔(Elan Abrell)总结的那样,“科学家难以把控公众对他们研究成果的解释”。[5]

对于海岸大学的研究者来说,实验室之外有三方面的压力让他们难以向公众传播动物行为遗传学,分别是关于动物权利的激进主张、污名化精神疾病的倾向、优生学或种族主义方面的联想。为了抵抗压力,研究者在非实验室场所发言时,他们也会选择做出更大胆的陈述。他们需要用强有力的陈述反驳激进的动物保护人士,反驳“酗酒是个人弱点或不良生活习惯导致的”这一流行观念,也让公众相信动物实验是有益处的。尤其是大众往往会从自己的生活经验得出污名化这些患者的判断,而不相信酗酒、焦虑主要是由不受个人控制的生物因素引起的精神疾病。研究者一方面希望纠正公众的态度,但是又需要避免将公众引向还原主义或决定论的观点,也就是将行为还原到生物学层面。如果简单地让大众相信基因对行为的决定性影响,那么就容易被诟病为优生学。如何平衡这一点是科学家需要思考的问题。

既然科学家和公众之间存在交流障碍,那让记者作为交流的媒介是否就能有所改善呢?然而,记者想获取的信息和科学家想要传达的并不一致。记者想要强调研究的临床意义或短期可见的应用,而科学家总是延长整个研究的期限,而避免对研究作短期预测。而且,科学家总是使用谨慎的措辞来精确化自己的陈述,但记者往往想简化这类“行话”来帮助公众理解科学研究。这样的差异让科学家觉得自己很难向公众清晰地表达观点。此外,对于科学家来说,控制实验环境,减少环境变量有利于研究单一的因素。但对于公众来说,这类实验就更凸显了基因和行为之间的深度关联。因为少有媒体在报道时会提到实验环境带来的影响,而是选择忽视实验过程而去描述个别实验结论。再加上媒体有时会对“认知的副产品”进行过滤,也难怪科学家有时认为新闻报道曲解了他们的意思。

不过,媒体报道有偏好不是记者一个人的原因,科学家也负有责任。因为科学家首先创造了产品和副产品之间的区别,这种关注度上的不对称被媒体报道继承并放大了。虽然科学家也尝试通过媒体修复基因和环境的关系,也就是展示研究中的复杂性、不确定性,但这也可能影响到科学的外在形象。公众不一定会认为这是科学家严谨谦逊的表现,反而可能怀疑起科学的可信度,甚至科学实验的必要性。也就是说,当科学家尝试用实验室中的技巧策略,去传播动物行为遗传学时,他们很难在大众心中建立科学陈述的权威性、确定性,甚至会损害自己作为科学家的声誉。这让科学家在心理上认为自己无法主导媒体的报道。

揭示科学家的这种心理也是尼尔森的一大贡献。大多数公众倾向于相信科学研究是确定的、有效的,[6]但却少有人细究科学家对自己研究的看法。通过观察,尼尔森发现了海岸大学实验室的一大特征是谨慎的认知文化,科学家并不认为自己的研究是恒定不变的真理。如果将这一谨慎的认知文化放到更广阔的时空背景下去理解,则可以发现有三个因素影响了它的形成:一是动物行为研究者对方法论(methodology)的关注可能反应了他们在科学领域中的弱势地位,因为他们很难阻止新学科进入行为研究领域;二是研究者只从事小鼠模型的建模工作,他们的工作目标不期望也不需要将从小鼠模型中得到的结果推广到其他动物模型上;三是人类基因组项目完成后,研究者愈发觉得人类基因组不是简单的集合,生物的复杂性得到了重视。虽然海岸大学的这种氛围有些特殊,但也代表了当今生命科学领域的研究者关注复杂性的程度正在提高。尼尔森通过深入观察海岸大学的研究者是如何使用动物模型的,不仅解释了使用动物模型可以与行为的复杂性兼容,而且提供了一系列术语,如“认知的脚手架”、“认知的副产品”等去描述实验室中发生的各种事件。这无疑能为人们分析其他生命科学实验室提供帮助。

四、评 述

与STS领域以往的经典研究相比,尼尔森的研究特点不在于展示研究者是如何排除研究中的不确定性,而是在于说明研究者在承认“复杂性”的同时,是如何继续开展动物实验的。使用动物模型的合理性不是固定事实,而是处于不断建构、修补、完善甚至重建当中的,也正是这种动态建构维持着动物模型在实验室中的存在。动物行为遗传学家的实验过程不适合用“还原主义”解释,在“还原主义”的表象下,科学家保持着对“复杂性”的尊重,也认为当下得到的实验结论是在“认知的脚手架”的帮助下得到的暂时性结论,只是这些考量很难呈现在论文上或者大众面前。但是尼尔森并没有明确说明“复杂性”在生命科学或者实验室科学中是不是普遍的,其他领域的学者是否也意识到了研究目标的“复杂性”。正如安肯尼(Rachel A. Ankeny)所注意到的,尼尔森没有进一步说明自己的案例是否是生命科学领域中常态。如果只是不常见的特例,尼尔森也没有点出让海岸大学有别于其他实验室的缘由。[7]尼尔森只总结了三点在宏观上影响海岸大学形成特定研究文化的因素,而没有在微观上具体解释导致海岸大学实验室与众不同的原因。

若要延伸这部作品的意义,还应讨论动物模型之外的研究手段,如用计算机模型来模拟人类行为,通过和其他的研究手段进行比较,判断“认知的副产品”、“认知的脚手架”等概念是否有更强的解释力。就目前来看,尼尔森在“默会知识”基础上提出的“认知的副产品”概念具有灵活性特征,它根据具体情况来判定什么是有用的观察经验,从而避开了“默会知识的涉身问题”,[8]可以描述科学家掌握的关于实验室环境的、操作实验等方面的知识。

尼尔森的《行为建模》对动物模型的描述可以被当作21世纪实验室生活的缩影,这类研究对于勾勒当代科学技术的真实画像,推进公众理解科学、反思科学方面有重要意义。快速发展的前沿科技似乎拉远了科学与公众的距离,[9]科学愈发成为公众眼中的抽象之物。经典的民族志研究对科学的细致刻画,避免了对科学研究过程的有意“裁剪”,还原了实验室的日常生活,从而敏锐地提炼出科学活动的实践策略与科学家的真实态度,揭示出科学知识生产的语境性。近年来出版的STS著作,都有揭示研究前沿科技真实样态的倾向。例如简妮特·富特西(Janet Vertesi)所著的《像“漫游者”一样看》(Seeing Like a Rover: How Robots, Teams, and Images Craft Knowledge of Mars[10]研究了科学家和火星探测机器的关系、卡林迪·沃拉(Kalindi Vora)所著的《生命支持》(Life Support: Biocapital and the New History of Outsourced Labor[11]研究了代孕作为外包劳动力的案例等等。这种细致的研究极有可能打破媒体、公众对前沿科学技术的刻板印象,拉近当代科学技术与公众的距离。

① 书名中的model behavior中的model可以有两种理解:当model作动词时,表示给人类行为建模;作名词时,表示模式生物的行为,即小鼠的的行为,或者科学家的行为,即用这一部分科学家当作样本来了解科学。由于第一种理解更贴合全文主旨,所以本文选择译为“行为建模”。

参考文献
[1]
Nelson N C. Model Behavior: Animal Experiments, Complexity, and the Genetics of Psychiatric Disorders. London, Chicago: The University of Chicago Press, 2018.
[2]
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How do scientists construct and maintain the credibility of animal models?
        ——A review of Model Behavior: Animal Experiments, Complexity, and the Genetics of Psychiatric Disorders
LIAO Xin-yuan, ZHOU Cheng     
The Department of Philosophy, Peking University
Abstract: As a default configuration in contemporary biomedical laboratories, animal models are widely used in experiments to understand human behaviors. However, while the use of animal models has been challenged for its reductionist assumptions, few studies have explained how scientists justify such use. Drawing upon extended ethnography, the author of Model Behavior presents not only a high-resolution picture of scientific laboratories, but also provides the analytical vocabulary for describing the behavior of scientists. While classical STS works tend to reveal the process of eliminating the uncertainty in daily experiments, this book argues that researchers may also emphasize and embrace complexity and uncertainty in their justifications of the use of animal models. This book sheds new light on our understanding of laboratory life as well as the communication between scientists and the public.
Keywords: animal experiments    epistemic scaffolds    epistemic by-products    reductionism    

作者简介:廖新媛,北京大学哲学系博士研究生。研究方向为科学技术哲学;
周程,北京大学哲学系教授。研究方向为科学社会史、科学实践哲学、创新管理与科技政策。
通讯作者:周程,邮箱地址:zhoucheng@pku.edu.cn
项目资助:国家社会科学基金重大项目“新形势下我国科技创新治理体系现代化研究”(20&ZD075)。