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xxl4457
楼主
算是这周和@nan_ace “学术讨论”的衍生话题。
科学家是如何知道， A导致了B的发生？
并发性并不一定等于关联性。
比如冰淇淋销售量和犯罪率的统计数据就显得很可疑：
很显然，哪怕你禁掉冰淇淋，也无法降低犯罪率。（虽然有人还真认为大量摄入糖分会诱发人的野性）因为这两者的关联性只是一种假象（spurious）：在夏天吃冰淇淋的季节，人们在户外呆的时间更长，更有可能遇到歹人。
诸位在小学/中学的时候就应该学过因果关系分以下几种：
必要
充分
充要（必要且充分）
既不必要也不充分
最后一条，在考试的时候很难出题。 还可以被总结为：
非充分，或者非冗余而又不必要的充分条件
Insufficient
Non-redundant
Unnecessary part of a
Sufficient condition
所谓的INUS条件。
在现实生活中，很多的因果关系都是INUS， 在社会科学中，绝大多数的现象也都是INUS。
比如引起森林大火的原因有：
丢弃的火柴
雷电
野营者留下的篝火
所有上述的原因都不是引起森林火灾的必要条件。而且，它们也不是充分条件，因为你还要考虑到很多其他的因素：比如枯叶要够多够干，残留的火星有需要有足够的氧气... 等等呢个
但这些因素又不是冗余的， 因为如果它们提供最初的火源，又不可能出现大火。
还有一个典型的INUS条件，就是用避孕套避孕。 避孕套不是避孕的必要条件（还可以有其他的手段）， 也不是一定能保证避孕的（98%或者更低的概率）。也就是说哪怕你知道该怎么正确使用避孕套，也依旧有可能无法避孕。
INUS条件是一个很难进行科学判定的情况。但不意味着我们无法进行科学判定。有很多的伪INUS情况是可以被证伪的，
比如“中学成绩好坏，和成年之后的身体健康情况有关”。或者“黑人普遍要笨”。
因为我们可以找到更合理的解释，比如：
更好的医疗保障体系能够保证更好的健康水平
更好的工作，更高的收入往往能让人享受更好的医疗保障体系
家庭的经济情况和教育水平能影响一个孩子所接受的教育程度和学习成绩
家庭的经济情况和教育水平能够影响一个人成年之后的收入水平
所以你的健康水平或者IQ值不太可能是由你的中学成绩，或者肤色决定的。
哪怕在统计数据上，你会发现中学成绩～健康水平， 肤色～IQ有一定的关联性。
还有一些例子，比如“满月的时候人们容易发狂”
因为购成人体的主要分子为水
潮汐是由月球引力引起的
所以人也会被满月影响
事实上通过对急诊室和警局报案率的统计，我们没有发现任何和满月相关的峰值，或者周期性现象。所以满月发狂论根本就不成立。
在进行科学研究的时候， 为了避免出现这样的错误，我们需要设定一定的实验标准和实验手段,比如：
1. 一个对照组 （比如阴性组，或者安慰剂组）
2. 随机分配
3. 为了避免主观干扰，还需要进行单盲，双盲，或者随机抽样实验
在对数据进行分析后，才能确定只有因果关系才是唯一可能的假设。
比如“针灸可以镇痛。”
在对病人进行针灸后， 真的在短期内出现了减缓疼痛的现象。
但是在对对照组进行实验了之后（双盲实验，病人不知道自己是否真的接受了针灸），发现所谓的针灸与镇痛并没有因果关联： 哪怕没接受针灸的病人也觉得自己好多了， 说明针灸只是安慰剂效应。
具体论文请参见Hinman, Rana S., et al. "Acupuncture for chronic knee pain: a randomized clinical trial." JAMA 312.13 (2014): 1313-1322.
不是所有的研究都能采用随机分配双盲对照试验的。
这时候我们起码需要一个对照组。
所以在绝大多数的生物医药学论文中你都起码能看到一组control group的数据。
但是动物实验什么倒好说， 人体测试就有问题了。 新药测试还能随机分配， 如果是研究吸烟什么的， 就没法随机分配了，因为你无法随机说服测试对象吸烟/戒烟。
也许是吸烟者在生活上有什么其他的共同点，才导致他们得癌症的概率提高？
这个时候就需要用多种方法来共同研究：
除了对病人进行统计， 还需要在细胞实验中研究焦油对人体细胞的破坏性；在动物实验中研究吸烟对动物健康的影响...
最终我们得出一个科学的结论： 吸烟有害健康。
这里提一个很有意思的话题，有人会问，那么动物实验真的能证明其会对人有同样的影响么？
我偶尔读到这篇文章：
Greek, Ray, and Andre Menache. "Systematic reviews of animal models: methodology versus epistemology." International journal of medical sciences10.3 (2013): 206.
还真的有人讨论了这个问题。 对多篇文章进行统计学分析，最后计算p value 之类。
其中还提到了这种所谓的systematic reviews，或者meta-analysis，也常被人滥用，得出不科学的结果。
上周扯到的宗教仪式有益于血压就是一例。
在这篇文章里提到的所谓“顺势疗法”是另一例。
前不久 Intelligence Squared 举办的所谓灵魂是否存在的辩论中， 正方表示濒死体验很快就要出一篇大文章改写科技史了。
最近文章出来的： Parnia, Sam, et al. "AWARE—AWAreness during REsuscitation—A prospective study." Resuscitation (2014).
发现并没有任何新意。 而且，文章中根本就没有提之前炒得沸沸扬扬的所谓：病人灵魂出鞘，看到了在天花板上藏好的卡片上的内容。
为啥？
因为
1.在心脏停跳后的20~30秒大脑是依旧可以工作的
2.不是所有的濒死体验都有视觉记忆
3.不是所有的抢救病房都有条件让科学家藏卡片
所以哪怕这些“科学家”本人坚信灵魂可以由濒死体验证明， 他们完全无法得到任何可靠的实验数据。
在这篇文章里唯一能够作为佐证的是：对140个濒死体验的病人进行采访之后，只有一例被认为有可能在大脑停止工作后，依旧存在意识。
哪怕这一例，依旧存在问题。 因为我们早就知道人类的记忆很善于弥补自己的空白。在接受了三轮采访之后， 病人已经很可能无法判断，究竟哪些是自己濒死时的真实记忆，哪些是在被采访者不停诱导之后诞生的想象力。 这也是为何n=140，最后只有n=1接受了第三轮采访。
也就是说这种带着目的性对目标进行多次采访，让病人反复重复回忆某个特定事件的“研究方法”有着很大的缺陷。
具有讽刺意味的是， 科学家在很多年之前就已经意识到了使用一个靠谱的研究手段有多么重要， 而作为人，必备的所谓“一厢情愿”对理性来说有多么危险。
1655年的英国医生Thomas Ady就猛烈抨击了猎杀女巫，以及算命这两个现象有多么可笑。（他还批判了当时很多严刑逼供的情况。）
作为一个天主教徒，Ady本人还是相信女巫的存在的。 但是他认为所谓的女巫并没有超自然的力量，或者通鬼神之术。 他们只是些不理解真正的神，而被所谓的“奇迹”误导的俗人。 在他的作品《A Candle in the Dark: Shewing The Divine Cause of the Distractions of the whole Nation of England, and of the Christian World.》 中，他详细地描述了常见的心理学陷阱，以及常见的“法术”（现代魔术师常用的技巧）。 他把这些术士称为骗子，并解释了很多现在的大师依旧采用的手段，比如cold reading，托儿..之类。 同时他也提到魔术师对于揭发类似骗局有多么大的作用。（ 现代的我们从胡迪尼，Randy等人的工作可以有深切的体会）
那个时候的科学家就看到了超自然的鬼神，以及伪科学的信念对人造成的危害。但是他们还没有想到如果我们能够挣脱出所谓宗教，文化，或者政治传统的束缚，我们能够获得多大的自由。后来的反伪科学斗士深受Ady影响，以至于卡尔.萨根本人的书就借用了Ady的部分标题《The Demon-Haunted World: Science as a Candle in the Dark》.（魔鬼出没的世界）
卡尔萨根可是真.科学家，虽然英年早逝，但是发了300多篇天体物理的专业论文。
小结：这是我犯懒把三篇博文，顺带一些自己读文章的时候看到的有趣的信息揉在一起的结果。 诸位不嫌弃的话就当杂文看好了。
Ref
1. BARBARA DRESCHER, The Logic of Causal Conclusions: How we know that fire burns, fertilizer helps plants grow, and vaccines prevent disease,(2014) icbseverywhere.com/blog/2014/10/the-logic-of-causal-conclusions/
2. Steven Novella, AWARE Results Finally Published – No Evidence of NDE, (2014), theness.com/neurologicablog/index.php/aware-results-finally-published-no-evidence-of-nde/
3. DANIEL LOXTON, From the Skeptical Literature: Thomas Ady on the Role of Mental Illness in Witchcraft Confessions (1655), SEP. 28, 2014, skeptic.com/insight/
2014年10月11日 19点10分
1
科学家是如何知道， A导致了B的发生？
并发性并不一定等于关联性。
比如冰淇淋销售量和犯罪率的统计数据就显得很可疑：
很显然，哪怕你禁掉冰淇淋，也无法降低犯罪率。（虽然有人还真认为大量摄入糖分会诱发人的野性）因为这两者的关联性只是一种假象（spurious）：在夏天吃冰淇淋的季节，人们在户外呆的时间更长，更有可能遇到歹人。诸位在小学/中学的时候就应该学过因果关系分以下几种：
必要
充分
充要（必要且充分）
既不必要也不充分
最后一条，在考试的时候很难出题。 还可以被总结为：
非充分，或者非冗余而又不必要的充分条件
Insufficient
Non-redundant
Unnecessary part of a
Sufficient condition
所谓的INUS条件。
在现实生活中，很多的因果关系都是INUS， 在社会科学中，绝大多数的现象也都是INUS。
比如引起森林大火的原因有：
丢弃的火柴
雷电
野营者留下的篝火
所有上述的原因都不是引起森林火灾的必要条件。而且，它们也不是充分条件，因为你还要考虑到很多其他的因素：比如枯叶要够多够干，残留的火星有需要有足够的氧气... 等等呢个
但这些因素又不是冗余的， 因为如果它们提供最初的火源，又不可能出现大火。
还有一个典型的INUS条件，就是用避孕套避孕。 避孕套不是避孕的必要条件（还可以有其他的手段）， 也不是一定能保证避孕的（98%或者更低的概率）。也就是说哪怕你知道该怎么正确使用避孕套，也依旧有可能无法避孕。
INUS条件是一个很难进行科学判定的情况。但不意味着我们无法进行科学判定。有很多的伪INUS情况是可以被证伪的，
比如“中学成绩好坏，和成年之后的身体健康情况有关”。或者“黑人普遍要笨”。
因为我们可以找到更合理的解释，比如：
更好的医疗保障体系能够保证更好的健康水平
更好的工作，更高的收入往往能让人享受更好的医疗保障体系
家庭的经济情况和教育水平能影响一个孩子所接受的教育程度和学习成绩
家庭的经济情况和教育水平能够影响一个人成年之后的收入水平
所以你的健康水平或者IQ值不太可能是由你的中学成绩，或者肤色决定的。
哪怕在统计数据上，你会发现中学成绩～健康水平， 肤色～IQ有一定的关联性。
还有一些例子，比如“满月的时候人们容易发狂”
因为购成人体的主要分子为水
潮汐是由月球引力引起的
所以人也会被满月影响
事实上通过对急诊室和警局报案率的统计，我们没有发现任何和满月相关的峰值，或者周期性现象。所以满月发狂论根本就不成立。
在进行科学研究的时候， 为了避免出现这样的错误，我们需要设定一定的实验标准和实验手段,比如：
1. 一个对照组 （比如阴性组，或者安慰剂组）
2. 随机分配
3. 为了避免主观干扰，还需要进行单盲，双盲，或者随机抽样实验
在对数据进行分析后，才能确定只有因果关系才是唯一可能的假设。
比如“针灸可以镇痛。”
在对病人进行针灸后， 真的在短期内出现了减缓疼痛的现象。
但是在对对照组进行实验了之后（双盲实验，病人不知道自己是否真的接受了针灸），发现所谓的针灸与镇痛并没有因果关联： 哪怕没接受针灸的病人也觉得自己好多了， 说明针灸只是安慰剂效应。
具体论文请参见Hinman, Rana S., et al. "Acupuncture for chronic knee pain: a randomized clinical trial." JAMA 312.13 (2014): 1313-1322.
不是所有的研究都能采用随机分配双盲对照试验的。
这时候我们起码需要一个对照组。
所以在绝大多数的生物医药学论文中你都起码能看到一组control group的数据。
但是动物实验什么倒好说， 人体测试就有问题了。 新药测试还能随机分配， 如果是研究吸烟什么的， 就没法随机分配了，因为你无法随机说服测试对象吸烟/戒烟。
也许是吸烟者在生活上有什么其他的共同点，才导致他们得癌症的概率提高？
这个时候就需要用多种方法来共同研究：
除了对病人进行统计， 还需要在细胞实验中研究焦油对人体细胞的破坏性；在动物实验中研究吸烟对动物健康的影响...
最终我们得出一个科学的结论： 吸烟有害健康。
这里提一个很有意思的话题，有人会问，那么动物实验真的能证明其会对人有同样的影响么？
我偶尔读到这篇文章：
Greek, Ray, and Andre Menache. "Systematic reviews of animal models: methodology versus epistemology." International journal of medical sciences10.3 (2013): 206.
还真的有人讨论了这个问题。 对多篇文章进行统计学分析，最后计算p value 之类。
其中还提到了这种所谓的systematic reviews，或者meta-analysis，也常被人滥用，得出不科学的结果。
上周扯到的宗教仪式有益于血压就是一例。
在这篇文章里提到的所谓“顺势疗法”是另一例。
前不久 Intelligence Squared 举办的所谓灵魂是否存在的辩论中， 正方表示濒死体验很快就要出一篇大文章改写科技史了。
最近文章出来的： Parnia, Sam, et al. "AWARE—AWAreness during REsuscitation—A prospective study." Resuscitation (2014).
发现并没有任何新意。 而且，文章中根本就没有提之前炒得沸沸扬扬的所谓：病人灵魂出鞘，看到了在天花板上藏好的卡片上的内容。
为啥？
因为
1.在心脏停跳后的20~30秒大脑是依旧可以工作的
2.不是所有的濒死体验都有视觉记忆
3.不是所有的抢救病房都有条件让科学家藏卡片
所以哪怕这些“科学家”本人坚信灵魂可以由濒死体验证明， 他们完全无法得到任何可靠的实验数据。
在这篇文章里唯一能够作为佐证的是：对140个濒死体验的病人进行采访之后，只有一例被认为有可能在大脑停止工作后，依旧存在意识。
哪怕这一例，依旧存在问题。 因为我们早就知道人类的记忆很善于弥补自己的空白。在接受了三轮采访之后， 病人已经很可能无法判断，究竟哪些是自己濒死时的真实记忆，哪些是在被采访者不停诱导之后诞生的想象力。 这也是为何n=140，最后只有n=1接受了第三轮采访。
也就是说这种带着目的性对目标进行多次采访，让病人反复重复回忆某个特定事件的“研究方法”有着很大的缺陷。
具有讽刺意味的是， 科学家在很多年之前就已经意识到了使用一个靠谱的研究手段有多么重要， 而作为人，必备的所谓“一厢情愿”对理性来说有多么危险。
1655年的英国医生Thomas Ady就猛烈抨击了猎杀女巫，以及算命这两个现象有多么可笑。（他还批判了当时很多严刑逼供的情况。）
作为一个天主教徒，Ady本人还是相信女巫的存在的。 但是他认为所谓的女巫并没有超自然的力量，或者通鬼神之术。 他们只是些不理解真正的神，而被所谓的“奇迹”误导的俗人。 在他的作品《A Candle in the Dark: Shewing The Divine Cause of the Distractions of the whole Nation of England, and of the Christian World.》 中，他详细地描述了常见的心理学陷阱，以及常见的“法术”（现代魔术师常用的技巧）。 他把这些术士称为骗子，并解释了很多现在的大师依旧采用的手段，比如cold reading，托儿..之类。 同时他也提到魔术师对于揭发类似骗局有多么大的作用。（ 现代的我们从胡迪尼，Randy等人的工作可以有深切的体会）
那个时候的科学家就看到了超自然的鬼神，以及伪科学的信念对人造成的危害。但是他们还没有想到如果我们能够挣脱出所谓宗教，文化，或者政治传统的束缚，我们能够获得多大的自由。后来的反伪科学斗士深受Ady影响，以至于卡尔.萨根本人的书就借用了Ady的部分标题《The Demon-Haunted World: Science as a Candle in the Dark》.（魔鬼出没的世界）
卡尔萨根可是真.科学家，虽然英年早逝，但是发了300多篇天体物理的专业论文。
小结：这是我犯懒把三篇博文，顺带一些自己读文章的时候看到的有趣的信息揉在一起的结果。 诸位不嫌弃的话就当杂文看好了。
Ref
1. BARBARA DRESCHER, The Logic of Causal Conclusions: How we know that fire burns, fertilizer helps plants grow, and vaccines prevent disease,(2014) icbseverywhere.com/blog/2014/10/the-logic-of-causal-conclusions/
2. Steven Novella, AWARE Results Finally Published – No Evidence of NDE, (2014), theness.com/neurologicablog/index.php/aware-results-finally-published-no-evidence-of-nde/
3. DANIEL LOXTON, From the Skeptical Literature: Thomas Ady on the Role of Mental Illness in Witchcraft Confessions (1655), SEP. 28, 2014, skeptic.com/insight/
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