〈導讀〉用Buffet的方式了解科學發展的近況：「每一道的份量都不多，但非常扎實，一下便能品嘗到多種美味！」　　　曾雪峰

〈導讀〉什麼是科學？科學理念是不變的真理嗎？　　　曹順成

致謝

前言：2014年Edge題目

傑弗瑞．維斯特（Geoffrey West）：萬有理論

馬歇羅．格列瑟（Marcelo Gleiser）：統一論???

安東尼．克里夫多．歸林（A.C. Grayling）：簡單性法則???

賽特．洛依德（Seth Lloyd）：宇宙???

史考特，阿特然（Scott Atran）：智力商數（智商 ）???

李奧．M．查魯巴（Leo M. Chalupa）：腦可塑性???

哈沃德．加德納（Howard Gardner）：改變頭腦???

維多莉亞．懷特（Victoria Wyatt）：「頂尖科學家」???

奈吉爾．高登費爾德??? （Nigel Goldenfeld）：個體???

尼可拉斯．亨弗瑞（Nicholas Humphrey）：動物腦子愈大愈聰明???

李．施莫林（Lee Smolin）：大爆炸是時間的起點????

阿蘭．古斯（Alan Guth）： 宇宙開始於非常低的熵狀態????

布魯斯．帕克（Bruce Parker）：熵???

安德烈．林德（Andrei Linde）：宇宙一致性和獨特性

麥克斯．泰格馬克（Max Tegmark）：無窮

勞倫斯．克勞斯（Lawrence M. Krauss）：物理定律皆注定

保羅．斯泰恩哈特（Paul Steinhardt）：任何事物理論

艾瑞克．維恩斯坦（Eric R. Weinstein）：M理論�弦理論是最好的理論

法蘭克．迪普勒（Frank Tipler?）：弦理論

高登．凱恩（Gordon Kane）：我們的世界只有三維空間

彼得．沃伊特（Peter Woit）：「自然」爭論

弗里曼．戴森（Peter Woit）：波函數壓縮

大衛．德意志 （David Deutsch）：量子跳躍

威廉．丹尼斯．希利斯（W. Daniel Hillis）：因果關係

妮娜．雅布隆斯基（Nina Jablonski）：種族

理察．道金斯（Richard Dawkins）：本質主義

彼得·理查森（Peter Richerson）：人類本性

茱莉亞．克拉克（Julia Clarke）：始祖鳥

庫爾特．葛雷（Kurt Gray）：計算自然

麥克．薛莫（Michael Shermer）：與生俱來＝永久

道格拉斯．羅西科夫（Douglas Rushkoff）：無神論前提

羅傑．海菲爾德（Roger Highfield）：演化是「真實的」

安東．蔡林格（Anton Zeilinger）：量子世界裡沒有現實

史蒂夫．吉丁斯（Steve Giddings）：時空

雅曼達．蓋夫特（Amanda Gefter）：唯一宇宙

哈伊姆．哈拉里（Haim Harari）：希格斯粒子結束粒子物理學的一章

莎拉．德默斯（Sarah Demers）：美學動機

瑪麗亞．斯皮羅普盧（Maria Spiropulu）：自然、階級和時空

艾德．瑞吉斯（Ed Regis）：科學家應該知道任何科學知識

西恩．凱羅（Sean Carroll）：可否證性

尼古拉斯．卡爾（Nicholas G. Carr）：反軼聞主義

蕾貝卡．紐伯格．郭登斯坦（Rebecca Newberger Goldstein）：科學淘汰哲學

伊安．博格斯特（Ian Bogost）：「科學」

山姆．哈里斯（Sam Harris）：「科學」的狹隘定義

丹尼爾．丹尼特（Daniel C. Dennett）：難題

蘇珊．布萊克摩爾（Susan Blackmore）：意識相關神經區

托德．薩克特（Todd C.Sacktor）：長期記憶永遠不變

布?斯．胡德（Bruce Hood）：自我

湯瑪斯．梅辛革（Thomas Metzinger）：認知代理

傑瑞．科伊納（Jerry Coyne）：自由意志

羅伯特.普羅文（Robert Provine）：常識

強納森．哥德夏（Jonathan Gottschall）：藝術科學不存在

喬治．戴森（George Dyson）：科學和技術

亞倫．艾達（Alan Alda）：事物非真即假

加文．施密特（Gavin Schmidt）：簡單答案

馬丁．里斯（Martin Rees）：我們永遠不會遇到科學理解的障礙

希瑞恩．桑默勒（Seirian Sumner）：生命依共同的基因組演化

凱文．凱利（Kevin Kelly）：完全隨機突變

艾瑞克．托普（Eric J. Topol）：一個人一個基因組

提莫．哈?（Timo Hannay）：先天與後天

羅伯特．薩波斯基（Robert Sapolsky）：只使用一個基因－環境交互作用

雅典娜．費羅馬諾斯（Athena Vouloumanos）：自然選擇是演化唯一的引擎

史迪芬．平克（Steven Pinker）：行為＝基因＋環境

艾利森．高普尼克（Alison Gopnik）：天生

凱利．哈姆林（Kiley Hamlin）：道德空白石板主義

奧利弗．史考特．克里（Oliver Scott Curry）：連結論

賽門．拜倫柯恩（Simon Baron-Cohen）：極端行為主義

丹尼爾．艾佛特（Daniel L.?Everett）：「本能」和「天生」

托爾．諾川德（Tor Norretranders）：利他主義

賈米爾．薩奇（Jamil Zaki）：利他主義等級制度

亞當．魏茲（Adam Waytz）：人類天生就是社會性動物

蓋瑞．克萊恩（Gary Klein）：實證醫學

狄恩．歐尼斯（Dean Ornish）：大型隨機對照試驗

理查德．尼斯貝特（Richard Nisbett）：複迴歸為發現因果關係的方法

阿茲拉．拉扎（Azra Raza）：小鼠模型

保羅．戴維斯（Paul Davies）：癌症體細胞突變理論

斯圖爾特．布蘭特（Stewart Brand）：線性無閥值輻射假設

班傑明．柏僅（Benjamin K. Bergen）：普遍文法

N.J. 伊恩費爾德（N.J. Enfield）：語言科學只能用在「能力」

約翰．麥克沃特（?John Mcwhorter）：語言決定世界觀

丹．斯波伯（Dan Sperber）：定義意義的標準方式

凱．克勞斯（Kai Krause）：不確定原理

伊恩．麥克伊旺（Ian McEwan）：小心無知！不要捨棄任何觀念！

蓋瑞．馬庫斯（Gary Marcus）：大數據

克莉絲汀．芬恩（Christine Finn）：地層柱

迪米塔爾．薩塞羅夫（Dimitar Sasselov）：適居帶概念

雪莉．特克（Sherry Turkle）：機器人同伴

羅傑．尚克（Roger Schank）：「人工智慧」

塔尼亞．倫布羅佐（Tania Lombrozo）：心智不過就是腦

弗朗克．韋爾切克（Frank Wilczek）：心智和物質

亞歷山大．威斯奈格羅斯（Alexander Wissner-Gross）：智慧是性質

大衛．蓋勒特（David Gelernter）：大類比

泰倫斯．索諾斯基（Terrence J. Sejnowski）：祖母細胞

派翠莎．邱奇蘭（Patricia S. Churchland）：腦模塊

湯姆．格菲思（Tom Griffiths）：偏見都是不好的

羅伯特．庫爾茨班（Robert Kurzban）：笛卡兒水力學

羅德尼．布?克斯（Rodney A. Brooks）：計算比喻

?莎拉潔妮．布雷克摩爾（Sarah-Jayne Blakemore）：左腦�右腦

史蒂芬．柯斯林（Stephen M. Kosslyn）：左腦�右腦

安德里安．奎野（Andrian Kreye）：摩爾定律

恩尼斯．沛普爾（Ernst Poppel）：時間的連續性

安迪．克拉克（Andy Clark）：感知和行動的輸入輸出模型

勞瑞．桑托斯（Laurie R. Santos）和塔瑪爾．詹德勒（Tamar Gendler）：知道就成功一半了

傑．羅森（Jay Rosen）：資訊超載

艾力克斯．「山迪」．潘特蘭（Alex [Sandy] Pentland）：理性的個人

瑪格麗特．李維（Margaret Levi）：經濟人

理查．賽勒（Richard H. Thaler）：別捨棄錯誤理論，別把它們當真就好

蘇珊．費斯克（Susan Fiske）：理性決策模式：能力必然後果

麥特．瑞德里（Matt Ridley）：馬爾薩斯主義

凱薩．伊達爾戈（Cesar Hidalgo）：經濟成長

漢斯．奧瑞奇．奧伯里斯特（Hans Ulrich Obrist）：無限制和永恆成長

魯卡．迪拜瑟（Luca De Biase）：共有財產悲劇

麥可．諾頓（Michael I. Norton）：市場是好的；市場是壞的

格利歐．波卡勒堤（Giulio Boccaletti）：穩定

羅倫思．史密斯（Laurence C. Smith）：穩定

丹尼爾．高曼（Daniel Goleman）：碳足跡

史都華．皮姆（Stuart Pimm）：無限的科學和技術樂觀

布迪西妮．薩馬拉希傑（Buddhini Samarasinghe）：科學家應該忠於科學

史考特．桑普森（Scott Sampson）：自然＝物體

愛德華．斯林格蘭（Edward Slingerland）：科學道德

亞歷克斯．赫爾柯姆伯（Alex Holcombe）：科學自我更正

亞當．奧特（Adam Alter）：複製為安全網

布萊恩．克里斯汀（Brian Christian）：建構科學知識為「文獻」

凱瑟琳．克蘭西（Kathryn Clancy）：我們製造和提升科學的方式

艾伯瑞．迪格雷（Aubrey De Grey）：同儕審查分布資金

羅斯．安德森（Ross Anderson）：有些問題對年輕科學家來說太難了

凱特．米爾斯（Kate Mills）：只有科學家可以研究科學

梅蘭妮·斯萬（Melanie Swan）：科學方法

菲利．庫許曼（Fiery Cushman）：重大影響帶來重大解釋

山謬．阿貝斯曼（Samuel Arbesman）：科學＝大科學

朱恩．格魯伯（June Gruber）：傷心都是不好的，快樂都是好的

艾爾達．夏菲爾（Eldar Shafir）：相對的兩面不可能都是對的

大衛．貝羅比（David Berreby）：人是羊

大衛．巴斯（David M. Buss）：情人眼裡出西施

海倫．費雪（Helen Fisher）：浪漫的愛和上癮

布萊恩．努特森（Brian Knutson）：情緒是次要的

保羅．布倫（Paul Bloom）：科學可以最大化我們的快樂

帕斯卡爾．博耶帕斯（Pascal Boyer）：文化

蘿拉．貝斯登博士（Laura Betzig）：文化

約翰．圖比（John Tooby）：學習和文化

史蒂芬．斯蒂奇（Steven Stich）：「我們的」直覺

亞隆．安德森（Alun Anderson）：我們是石器時代思考家

馬丁．諾華克（Martin Nowak）：總括適存性

麥可．馬科勞（Michael McCullough）：人類演化例外主義

凱特．杰弗瑞（Kate Jeffery）：動物沒腦

艾琳．派波柏格（Irene Pepperberg）：人類獨特心智能力

史蒂夫．富勒（Steve Fuller）：人類＝自然

薩特雅吉特．達斯（Satyajit Das）：人類中心

唐諾．霍夫曼（Donald D. Hoffman）：更真實的感知就是更合適的感知

格里高利．本福德（Gregory Benford）：數學的內在美和優雅讓它可以解釋自然

卡羅．羅維理（Carlo Rovelli）：幾何

安德魯．李（Andrew Lih）：微積分

尼爾．格申菲德（Neil Gershenfeld）：電腦科學

塞?爾．巴倫德斯（Samuel Barondes）：科學因喪禮而進步

雨果．默西爾（Hugo Mercier）：普朗克憤世嫉俗的科學改變觀

賈德．戴蒙（Jared Diamond）：新觀念因取代舊觀念而勝利

米哈里．契克森米哈伊（Mihaly Csikszentmihalyi）：馬克斯．普朗克的信念

瑪麗．凱瑟琳．貝特森（Mary Catherine Bateson）：確定性的幻覺

強納森．海德特（Jonathan Haidt）：追求簡約

傑拉德．斯莫伯格（Gerald Smallberg）：臨床醫師的簡約原則

麗莎．貝瑞特（Lisa Barrett）：本質論者的心智觀

艾比蓋爾．馬許（Abigail Marsh）：反社會病和精神病的不同

大衛．邁爾斯（David G. Myers）：壓抑

喬爾．格德（JOEL GOLD）和伊恩．格德（Ian Gold）：精神病不過就是腦生病

碧翠絲．葛隆（Beatrice Golomb）：心因病

艾德華．沙爾榭多．阿爾巴蘭（Eduardo Salcedo-Albaran）：犯罪只牽涉到罪犯的作為

查爾斯．席夫（Charles Seife）：統計性顯著

捷爾德．蓋格瑞澤（Gerd Gigerenzer）：由統計過程得到科學推理

艾曼紐．德爾曼（Emanuel Derman）：統計的力量

維多利亞．斯達登（Victoria Stodden）：重現性

古樂朋（Nicholas A. Christakis）：平均

納西姆．尼可拉斯．塔雷伯（Nassim Nicholas Taleb）：標準差

巴特．科斯可（Bart Kosko）：統計獨立性

理查．索爾．渥曼（Richard Saul Wurman）：確定性、絕對真理、精確性

保羅．沙佛（Paul Saffo）：科學進步的假象

〈導讀〉用Buffet 的方式了解科學發展的近況：「每一道的份量都不多，但非常扎實，一下便能品嘗到多種美味！」

國立臺灣大學光電工程學研究所暨電機系教授兼領導學程主任　曾雪峰

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這本書是由許多的短篇文章集合而成。作者多為當代各個領域的翹楚，包括諾貝爾獎得主，以及許多重要著作的作者。主旨在闡述作者認為現在哪個觀念已過時需要被淘汰。如果想要深入淺出地了解近來科學各個領域的發展脈動，這本書是個絕佳的選擇！

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在大學研讀數理科時，通常數理教科從頭到尾是由同一個作者完成。在讀這本書時，會慢慢適應這個作者的敘述方式，於是越讀越順口。這本書則非常不同。本書是由非常多的短文，分別由各行各業不同領域的作者所匯集而成。每一個作者選取他覺得重要、需要被淘汰的某個觀念，因此主題五花八門，百家爭鳴。而且每篇文章僅短短一到三頁，只能精簡地闡述作者想表達的理念，沒有辦法詳細地論述。而且從論述的文筆，可以看出各個作者論述想法、思緒、說服力、邏輯，都很不同。

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這本書的前面三分之一本，有很多物理學家的論述。很有意思的是，他們不約而同都聚焦在幾個共同的主題：「大一統理論」、「弦理論」等等。在這些作者的短文中可以看出，他們的想法是相歧異的：許多作者一致覺得某個理論該淘汰，也有作者堅信某個理論是正確的，莫衷一是。有一個物理學家的說法數次不約而同出現在不同作者的文章中：

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蒲朗克（Max Planck）:「新的科學真理並不是靠使他的反對者信服。不如說是因為他的反對者終於死了，而在成長的新的一代是熟悉它的。」（“A new scienti_c truth does not triumph by convincing its opponents and making them see the light, but rather because its opponents eventually die, and a new generation grows up that is familiar with it.”）

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聽到這些名科學家談問他的疑慮、困惑等等，讓我理解到，原來這些大人物也同樣會有迷惘疑慮、反對，甚至沒有辦法說服其他知名學者的困擾：

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蒲朗克寫到他跟奧斯特瓦爾德的衝突：「這是我研究科學以來最痛苦的經驗，我很少，甚至我可以說我從來沒有成功地讓新結果得到普遍的認同，是我用確切證據論證而得的結果。此次的情形也是這樣：我所有有利的論辯都沒有被聽進去。想要讓奧斯特瓦爾德（Ostwald）、赫爾曼（Helm）、馬赫（Mach）這些權威人士聽進去根本是不可能的。」

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讀這本書，拉近了這些當代歷史上著名的科學家，不再是遙不可及的感覺。原來以前念的物理教科書，是經過千錘百煉不同的意見、最後沉澱下來的公認正確的理論。然而在科學發展的前鋒，很多的觀念才剛剛開始，科學家們犀利地辯論，沒有共識，經過很多的討論，才慢慢凝聚出一致的看法，這才是科學進化的過程。從比較廣的一個層面來說。常說隔行如隔山，這本書更可以看到不同領域、不同思維，思考邏輯迥異的人，各自闡述不同理念。讀這本書，讓我有一種踏出自己小小象牙塔的感覺：在很短的時間內，我接觸到當代翹楚論述在不同領域該改良的觀念，有讓我一種「井底之蛙」走出來看看世界的遼闊感覺。

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剛開始讀這本書時感到十分痛苦，因為各個作者各說各話，沒有一般數理教科書所具有的一致性。看到後來倒是漸漸喜歡上這本書的內容呈現方式。看這本書，可以簡短迅速地聽到不同名人闡述他覺得重要而需要改變的觀念，而且可以聽到不同的人論述，不同的角度，不同的想法，闡述同一個觀念，或是贊成，甚至互相撻伐。這跟以往讀教科書很不同，讀這本書就像參加一個研討會，各方英雄好漢暢談自己的觀點，省去客套包裝的朦朧，互相針砭，針針見血。每個作者都很簡潔扼要（大概是因為篇幅有限？），很快就講到重點。

這本書主題涵蓋不同領域、包羅萬象，具備各種不同的說法。每篇文章短短的，很快就切入重點，還蠻容易入口的，可以快速地吸收新知。建議讀者可以從自己有興趣的主題開始讀，然後可以看看自己領域之外的想法，相信各位會跟我一樣，越讀越覺得很有意思！

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〈導讀〉什麼是科學？ 科學理念是不變的真理嗎？

國立臺灣大學共同教育中心通識教育組兼任副教授　曹順成

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翻開字典，對科學的定義大多是有別於無知、誤導、有系統的事實或真理，這反映出大多數的我們對科學的認知，似乎凡是冠上「科學」二字就是權威的象徵，有著不可質疑、無法挑戰的神聖地位。也許很多的科學從業人以為這是一般人科學素養不足所造成的偏差，可是如果我們翻開中小學的教科書，不難發現書中闡述著一件件的事實：牛頓定律、光的折射、遺傳法則、演化論??每一個理論都是科學史上的重大突破，視為不變的法則。可是，科學其實也是追求真理的過程，隨著技術的發展，新事證的發現，我們可以推翻、修正既有的理論。「書本上的知識並不是不變的真理」這個道理說起來輕鬆，但是在科學的進展過程中，已知的理論束縛了我們思考模式的例子比比皆是，難道頂尖的科學家們也無法跳脫既有的框架嗎？《這個觀念該淘汰了》一書就是集結許多不同領域的專家們提出「阻礙科學發展的理論」。

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英文有句話說：Out with the old, in with the new. 翻譯成中文就是「舊的不去、新的不來」的意思。人是念舊（節省？）的動物，東西不到不堪使用，總是捨不得丟，看看家裡儲藏室裡的東西或是等到要搬家的時候，你就會知道我所言不假。科學家們也是人，自然也不例外。有些舊的觀念、想法是該要適時地調整了。家裡舊的物品，還沒有丟棄是因為不知道哪一天還會再用到。保留舊的，可以省下新的購置成本。在科學研究上有些舊的觀念不但沒有這種日後可能會有的用處，還有可能因此阻礙新思維的產生。21 世紀的問題，並不在於舊觀念是否會被淘汰，而是多快它就需要被更新。

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《這個觀念該淘汰了》是一本給大人讀的「你一定要知道的理論」，透過一篇篇的短文，作者群以各自的觀點提出為什麼既有的理論應該被屏棄。第一次閱讀這本書的讀者可能會覺得每篇文章各自獨立、缺乏橫向的連結，不太容易被「牽著鼻子走」。但是如果以主題的方式閱讀，嘗試以不同觀點審視我們既有的認知，埋在大腦深層的「每事問」神經群會不知不覺的開始啟動，激起一連串疑問的漣漪。如果你在閱讀的過程中疑問愈來愈多，那麼本書的目的就已經達到—成功地引導你開始質疑書本上頭頭是道的科學知識。

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綜觀《這個觀念該淘汰了》一書，我們不難發現學者們關心的議題多有重複，他們從不同的角度對相似的議題提出質疑，例如：基因、環境、天生、後天這些名詞出現許多次，先天與後天這類議題至今也糾結了一世紀之久，從智商、性向、到癌症，基因與環境孰重孰輕常常爭論不休，如果想要釐清這個問題，首先就必須對智商這個複雜的表現型（phenotype）剖析為簡單的單位（units），但是這一步就相當具有挑戰性。即使假設我們可以將複雜性狀簡單化，也還需要經過仔細地研究求證性狀的遺傳性（heritability），以及同卵雙胞胎（基因型相同）在不同環境下成長是否有一致的表現型，如果環境與基因都有貢獻，就該再進一步釐清環境與基因的交互作用，但是交互作用又是一個大難題。智商是如此，癌症更是如此。

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雖然說阻礙科學發展的理論必定要屏棄，但是困難的是對既有的理論提出質疑、接受新的研究觀點與結果。科學的訓練中學習既有的理論是一個必經的歷程，新理論的建立常常引領該學科研究的指數型成長，1950 年代證實DNA 是遺傳物質，帶出了1960 年代一連串細菌遺傳學的研究，並為在1970 年代萌芽的分子生物學奠定了基礎。但是科學的突破常常需要顛覆之前的理論，愛因斯坦的相對論之於牛頓定律、達爾文的演化論之於本質論、孟德爾的遺傳法則之於混合遺傳法則（blending inheritance），每一次科學思想的革新都得來不易，新理論的建立也都伴隨著科學知識的大爆發。在這些例子裡，對已有知識體系與理論的質疑是最困難的一小步。21世紀是知識大爆發的時代，藉由網路通訊每個人每天都接觸大量的資訊，如何具備質疑與判斷的能力，應該是現代公民的必修學分，希望閱讀《這個觀念該淘汰了》可以是一個好的開始。