帕夫洛夫的狗與薛丁格的貓
作者: mints / 5144次阅读 时间: 2010年12月07日
标签: 帕夫洛夫
www.0711zp.com玩转心理学网

內容簡介

1890年代,帕夫洛夫以狗兒研究影響消化系統的神經機制。
1920年代,薛丁格的貓說明了巨觀條件下的粒子特性並不完備。
本書帶你深入了解動植物實驗的發展和貢獻,探究科學實驗的精妙之處!

《帕夫洛夫的狗和薛丁格的貓》(Pavlov’s Dogs and Schrödinger’s Cat)生動活潑地闡述古往今來的科學家,用動植物做實驗的各種方法,當中的動植物有生的也有死的,像是俄國心理學家帕夫洛夫的狗(Pavlov’s Dogs);也有純粹概念性的,如同德國物理學家薛丁格的貓(Schrödinger’s Cat)。

動、植物在人類瞭解自然世界的過程中占據重要地位,在這些實驗裡,牠們讓實驗的題目更具意義。本書作者哈瑞以哲學思維為基礎來探討這個議題。他闡述並擴展「工具」、「裝置」以及「實驗室」本身的概念。他認為,實驗室無須受限在實體建築之中:例如演化生物學家格蘭特夫婦,加拉帕哥斯群島就是他們研究天擇理論的天然實驗室。另外,科學研究還包含了用來模擬真實世界的各種真實與虛擬生物;例如生態學實驗中的森林動物,以及在道金斯(Richard Dawkins)電腦螢幕上進行自然天擇的虛擬生物等等。

作者在科學歷史中廣泛探究各種豐富的實驗故事,帶領讀者體驗這些實驗者和發明者各式各樣巧妙有趣且不時賣力的演出,讓我們更加認識了科學實驗的本質。

二、本書摘要

這是本記載各種關於動物實驗的書籍,但他不單只是一本歷史文獻,也不是一份科學報告如此簡單,這本書是以科學的原則來編排,並且依據科學思維的邏輯原來分類。藉由本書可以幫助我們更加了解動物的行為、動物與動物間的關係、動物與人的關係。 以下是各章摘要:

●第一章 工具與裝置:實驗的器具 ●第二章 偵測:鬣狗、青蛙、斑馬魚及各種農場的動物 亞里斯多德花費一個多月的時間,每天打破一顆同一批受精的雞蛋來觀察小雞胚胎的發展過程。自此,科學家就將生物作為一種實驗裝置,並大量運用於各領域的研究實驗中。 根據美國礦業健康安全局描述,只要環境中存在一丁點的一氧化碳,金絲雀就會停止歌唱,並在木桿上搖晃。因此英國引進金絲雀作為生物檢測器,每個礦坑中都會備有兩隻金絲雀,隨著礦工進入坑道。 以遺傳工程技術發展出的基因轉殖斑馬魚,已有不少的品種,其能因應環境中各類化學物質而產生相關反應,展現出特定色彩,因此應用於水質檢測。

●第三章 度量衡:國王的身體、化石、地衣以及花粉粒 本章介紹測量有兩個基本要素:一是固定測量單位以建立標準化規格,二是設計與建造出可以取得可靠數據的量測儀器,文中舉出,以「國王肩膀到他指尖的手臂長度」作為長度單位,並予以討論這是否為合理,而在「溫度單位的制定」過程中,華倫海特是以他妻子的體溫以及他偏好的十二進位數字,綜合發展成今日某些地方仍使用的華氏溫標等等,有許多不同的測量方式去測量不同的物質。 ●第四章 擴展已知領域:狗、馬、青蛙及樹 本章所要探討的物質系統為動物體與植物體。所有的生物體內,皆含有賴以維生的體液,這包括動物體內的血液與植物體內的汁液。除了介紹過去希臘學者蓋倫認為,動脈血液會被身體器官吸收,而動物所攝取的食物會創造出靜脈血液,而後受哈維證明血液是在動靜脈構成的密閉系統中循環,以及赫爾斯在研究植物汁液流速與壓力的實驗中,找出是水分蒸散作用驅動了植物汁液從根部向上至葉子。

●第五章 探索新世界:一隻無毛鼠、兩隻黑猩猩以及一些人類 本章提到三個探索性實驗,第一個為「韋肯狄的老鼠」---以生物聚合物纖維製造一個實體的網狀架構,將牛膝蓋上的軟骨細胞轉殖其上後培養在老鼠身上,經過細胞多個月的增生,最後可形成立體的耳廓,雖然不包含形成聽力的聽覺結構,但這項實驗的成功代表創造人造器官的構想具有一定的可行性。第二個實驗則在探討黑猩猩是否也能了解某種形式的語言,而這種形式的語言和人類語言的普遍特徵相同,因此,迦德納夫婦讓小猩猩學習手語並加以觀察,另一位學者也做了類似的實驗,雖然小猩猩似乎學會了簡單的手語,但牠也有可能是因為做對動作即有獎賞才這麼做,也就是說,在人類與黑猩猩的互動中,給與提示刺激的效用比原先認為的更大。第三個實驗在探討人類接受命令後對他人加諸痛苦的能力,曾有一位學者招募學生扮演獄警與囚犯,並在模擬監獄中依正常監獄的模式運作,結果發現「獄警」會用愈來愈殘暴的方法對付「囚犯」以維持紀律,而另一個請學生依照指示電擊小狗的實驗中,發現女性即使比男性還難過,她們卻較無法反抗權威,而男性似乎比女性不重視權威者的話語。

●第六章 驗證假設:更多的狗、猴子與蜱 本章帶領讀者探索三個重要的實驗計劃,研究中有時會出現兩種截然不同的對立假設,而這些實驗就是為了解決這些對立假設的矛盾情況,第一項為對於消化系統的研究,探討控制消化作用的神經假說與體液假說,其中,帕夫洛夫以收集狗的消化液以及觀察電刺激神經所造成的消化液分泌,做出消化作用為神經控制的結論,但另一派的學者認為是因化學刺激而產生消化作用,因此也利用狗做一系列的實驗。第二項實驗為探討親子關係是建立於食物的供給,還是給予撫慰而形成,哈洛為小猴子做了一個鐵絲母親,她供應奶水,而另一個為以溫暖毛巾製成的代理母親,觀察小猴子的行為後發現,牠會去鐵絲母親那喝奶水,但馬上跑回去找毛巾母親,因此哈洛推掄,母親與孩子的情感聯繫為「撫慰」勝過「食物」。有時候「全有或全無」的單一邏輯對立論點是無法在研究中成立的,關於腦言與蜱的研究就是一例,假設為腦炎的增加是因蜱的增加,而蜱的增加是由於較長的繁殖季,但後來發現假設不成立。

●第七章 建立個別模型:還有更多隻狗、一些老鼠、以及一個人類 模型的建立與運用,再研究的過程中是必要的,許多動物被用以作為人體的模型而出現在各類的研究中。為了滿足醫學領域中的基礎原則─柯霍氏假說,以證實幽門螺旋桿菌是造成胃與十二指腸潰瘍的成因之一,馬歇爾吞下大約三十毫升含有細菌的蛋白培養液。在這之後的一個星期,他不斷地嘔吐,使用內視鏡檢查並採取檢體檢查後,顯示幽門螺旋桿菌確實存在。兩週後,在抗生素治療下馬歇爾體內的幽門螺旋桿菌消失無蹤。

●第八章 建立世界模型:田鼠、豌豆、果蠅、雀鳥與深海蟲類 建立單一個體的模型,在某些研究中顯然是不夠的,建立大規模以自然過程為實體基礎的各種模型在某些研究中是必要的。例如遺傳學中重要的模式生物─果蠅及豌豆,以及加拉帕哥斯群島的雀鳥等。 ●第九章 執行騙局:春小麥與產婆蟾 本章內容與科學欺騙有關,有些生物被應用在造假的研究中。李森科試著以實驗證明拉馬克「後天性狀的遺傳」理論。克莫勒則是以產婆蟾進行實驗,強迫員在陸地上交配的產婆蟾進入水中交配,也以同樣的方式約束他們的子代,經過多個世代的繁衍過程,他相信實驗中的產婆蟾公蟾長出了水中交配品種才會有的黑色棘狀物。

●第十章 創造新式生物:假想貓與虛擬生命形式 科學家不會完全都以真實器具來進行實驗,有時候,想像某個情境,並思索置入此情境中的事物,在操控之下會產生什麼樣的結果,這就已經足夠了。有些傑出的科學家為「假想實驗」這門藝術的能手。

三、佳句摘錄

「每個人的一生都是種持續不斷的朝聖之旅,因為我們發現,必須日以繼夜地漫步過世界與沙漠地區。與其汲汲於財富與珍饈,還不如尋求大地的滋養,並讓自己遠離人群氣息」(p.158)

四、心得感想

在尚未開始閱讀書籍,只是根據書籍前面簡單的摘要,我們知道了這本書的內容是講述關於動物實驗的書籍,同學們開始討論起對於實驗的看法,其中一人提到,由於過去的印象,所以一直很討厭做實驗,無論是測沸點或是電電青蛙腿,這些實驗都令這位同學感到非常厭惡,但是當經過這個讀書會,在大家看了"帕夫洛夫的狗與薛丁格的貓"一書並且藉由討論的過程,這位同學轉變了對這些實驗的看法,其實做實驗不單純像大家所看到的,動物們對這個世界的許多發明都做出了很大的貢獻,若是沒有這些實驗,我們今日的生活還能如此方便嗎?一想到這,我們就覺得很感謝,雖然許多動物不見得是願意的,但是希望就像書中所提到的,在未來的世界,我們可以經由我們的智慧,讓實驗可以快點邁入以虛擬生物來揣摩實驗,這樣我們既可以得到便利的生活而動物們也不會再被傷害了! 人們總是在探索未知的事物、挑戰不可能的任務,而書中提到的人造器官就是令我驚訝的一個例子,我所知的是人們可利用細胞再生構成薄片組織,但隨著科學的進步,已有學者挑戰以細胞培養出立體的器官結構,如果可以造出器官,那麼器官移植就不在是個問題了,且用病人本身的細胞培養的話也不會出現排斥反應,這真的是一項相當重要且應用性非常強的研究。從各種研究中我們可以看到,實驗的方法相當重要,實驗前的一切考量也必須完備,可能只用一隻老鼠就出現成果,也可能以猩猩做研究好久後卻發現沒有明確的結果。 我們現在所知道的知識與常識,皆是目前觀察到的,隨時都可能有新的發現推翻既有的邏輯,對於未知的事物,學者們常會提出不同的觀點,這些假設有時是互斥的,而對於證明其假設的時間就相當重要。帕夫洛夫為了研究消化機制,他以各種手術「改造」狗,以觀察消化液與迷走神經,哈洛也為了觀察小猴兒做了兩個代理母親,學者們用各式各樣的方法研究位知的領域,雖然有時候其方法出現缺陷,但我覺得他們努力不懈的探索態度是非常值得學習的。 在書中也有提到動物的模型,其中的實驗包含將人的身體一些部位器官(像是心臟、血液)移植到動物身上,書中有的實驗並沒有說明後續結果如何,而有些動物則是在實驗後離開人世,從保護動物角度來講,這些的確是很慘忍的實驗,不過像是心臟移植這種實驗,若是拿人體直接做實驗,是違反了道德規範,而用動物作為某些外科手術測試工具的實驗,是介於科學與醫學之間灰色地帶的實驗程序,若不是這些動物讓我們有實驗的機會,那我們現今的醫學與科學也不會發展如此迅速。 我們從小到大,在學習的過程中,有許多不同的知識,而這些知識,都是有人先提出疑問,之後再有人去研究和論證,不一定當時的人所研究出來的結果是對的,但在經過不同時期的反覆討論和驗證後,使我們更加認識身邊的事物,與更加知道如何去測量和運用。這些討論和驗證對於一個學說而言絕對是重要的存在。但是要根據什麼去做討論、以什麼做驗證呢?這就是屬於實驗的部分。所以實驗在這塊領域真的是不可或缺的。

五、問題討論

假想實驗為何?對於動物實驗有何助益? 所謂的假想實驗為想像某個情境,並思索我們在置入此情境中的事物在操控之下會產生什麼結果,而假想實驗中有虛擬物,這些虛擬物可為動植物,利用電腦的強大能力來建構生物模型,整個研究計畫會在虛擬世界中執行。雖說想像實驗最終就是探討這些模擬物合理性與效用性的評斷方式,但這類的虛擬物被大量創造時,也增進了科學設備的多樣化。

www.0711zp.com玩转心理学网
TAG: 帕夫洛夫
«没有了 羅姆·哈瑞Rom Harré
《羅姆·哈瑞Rom Harré》
认知科学哲学导论»