חדשות לבקרים אנו נתקלים בכלי התקשורת בכותרות סנסציוניות המסתמכות לכאורה על מחקרים מדעיים, אך לקורא הממוצע קשה להבדיל בין תגלית מרעישה לסתם כותרת. בטור שלפנינו נותן גלעד דיאמנט הצצה מרתקת על תהליך הצבירה והסינון של הידע המדעי, ובעיקר נותן לנו כלים אמיתיים להבדיל בין עיקר לטפל.

"שוקולד בריא ללב" אנחנו מתמוגגים לקרוא באתר חדשות פופולרי, אחרי שכבר למדנו להשלים עם כך שאין דבר קטלני ממנו ללבנו; "התגלו חלקיקים מהירים ממהירות האור! איינשטיין מתהפך בקברו" מתנוססת כותרת סנסציונית בעיתונים; "מהירות האור נשברה בגלל כבל משוחרר" מעדכנת כותרת צעקנית הרבה פחות כעבור כמה חודשים. האם רוב היקום עשוי מחומר אפל ומסתורי, או שמא תיקון לתורת ניוטון פותר את כל הבעיות בלי להזדקק להערה הזאת?

למה המדענים האלה לא מסוגלים להחליט כבר מה נכון ומה לא?
איזה ערך יש לידע מדעי אם הוא משתנה כל יום?
השיטה המדעית מבטיחה ידע בדוק ואמין, לא?
תאמין לי – המדענים האלה לא יודעים כלום!

מה קורה כאן באמת? מה פשר ההפכפכות הזו?

תשובתי מתחלקת לשניים. ראשית, הדיווחים בתקשורת מעוותים בדרך כלל ואינם משקפים נאמנה את המקורות המדעיים שעליהם הם מסתמכים. יהיה מדויק יותר להצהיר "נכתב בהשראת מחקר מדעי" או "מבוסס על מחקר אמיתי". ושנית, גם המקורות המדעיים מלאי סתירות.

את עיוותי המדיה נשאיר לדיון נפרד בעתיד. כאן ננסה להבין איך ייתכן שמקורות מדעיים יהיו מלאים בכל כך הרבה סתירות. האין כאן הפגנת חולשה של השיטה המדעית?

בעבר הצגתי את המפעל המדעי כמפעל חברתי שיתופי בעל נורמות התנהגות מסוימות. הועלתה אז האנלוגיה של קבוצת אנשים שמרכיבה יחד פאזל ענק, כל אחד בסגנונו הוא. התיאור הזה שונה כמובן מהתפיסה הנאיבית של ההתקדמות המדעית כתהליך סטרילי, כמעט מתוכנת, שבו מדענים בודדים מפלסים את דרכם אל האמת תוך שהם פועלים על פי "שיטה" מוגדרת וסגורה.

היום נשים דגש על ממד חשוב נוסף ממד הזמן. המסע המדעי לחקר המציאות הוא תהליך מתמשך של בקרה עצמית, סינון טענות והשערות ותיקון עצמי מתמיד.

הכאוס האנושי
מסענו מתחיל באנדרלמוסיה רוחשת של טענות והשערות שונות ומשונות לגבי העולם, שמגיעות מאנשים בעלי דרגות שונות של השכלה, יכולת, עקשנות, יושר ובריאות נפשית. חלקן קוראות תיגר על הידע המבוסס בתחומי הפיסיקה, הכימיה, הביולוגיה, הרפואה וכו'; חלקן עשויות להיות פריצות דרך רעיוניות; חלק מהטענות וההשערות תאמתו כשיעמדו בפני בדיקה; רובן יופרכו. חלק אינן ניתנות בכלל לבדיקה, אלא משקפות תפיסות עולם, דעות אישיות, פרשנויות וכדומה.

אני חושב וחושב במשך חודשים ושנים. 99 פעמים המסקנה שגויה. בפעם המאה אני צודק – אלברט איינשטיין

בדרך לעולם המחקר המדעי, הרעיונות האלה עוברים סינון ראשוני. טענות שאינן ניתנות לבדיקה נשארות בחוץ - המדע לא עוסק בהן. טענות אחרות נבדקו כבר מאות פעמים במהלך ההיסטוריה ונמצא שאין להן כל אחיזה במציאות – למשל מכונות תנועה-נצחית. לא סביר להשקיע זמן ומאמץ בבדיקה נוספת שלהן, אלא אם כן הטוען יביא ראיות משכנעות שהפעם מדובר בעניין שונה.

פסאודו-מדענים למיניהם, שאינם מכירים או מבינים את עקרונות המחשבה והפעולה המדעית, נשארים גם הם בחוץ. מה שמשאיר את הטענות הפסאודו-מדעיות שלהם מחוץ למחקר המדעי הוא לאו דווקט התוכן שלהן, אלא הדרך הלא מדעית שבה מנסים הטוענים לתמוך בהן.


מכאוס לאמת | התרשים המקורי מופיע בספרו של פרופ' הנרי ה' באואר: "Scientific Literacy and the Myth of the Scientific Method"

חזית המדע – המחוזות הבלתי נודעים
אז סיננו את ההבלים המוחלטים והגענו אל חזית המדע – המקום שבו פועלים אנשים שעברו הכשרה מדעית בתחום הרלוונטי. בדרך כלל נדרשות שנים של לימודי בסיס באוניברסיטה לפני שאדם יכול לתרום משהו חדש למדע, מפני שקשה לפרוץ מסגרת כל עוד לא יודעים מה היא ומהם כלי העבודה הנדרשים כדי להתקדם בה.

בחזית המדע נמצא את ההברקות והאכזבות, ההצלחות והתסכולים, התגליות המסעירות והטעויות המביכות. זה אזור של אי-ודאות, של הימורים וניחושים, של יצירתיות ותעוזה, ולא פחות מכך – של הרבה עבודה שחורה וסיזיפית.

מדענים בחזית המדע נוטים לעגל פינות, עושים ניסויים חפוזים רק לצורך התרשמות ראשונית על רעיון שצץ במוחם ובודקים תחושות בטן ואינטואיציות מדעיות. חוקרים עשויים להשקיע שנים מחייהם בבחינת רעיון כלשהו רק כדי לגלות שהוא היה שגוי מהיסוד. ובה בעת, חזית המדע היא המקום שבו צומחים החידושים, ההפתעות ולעתים אף מהפכות של ממש בתחומים הנחקרים.

אי הסכמות בין מדענים בשלב הזה הן דבר שבשגרה. חוקרים שונים מעלים השערות שונות ואף מנוגדות על אותם נושאים, כל אחד מהזווית שלו, על סמך הניסיון והידע שצבר ועל פי הנתונים המוקדמים שעומדים לרשותו. שימוש בטכניקות מדידה שונות, שיטות שונות לעיבוד הנתונים, הטיות שלא נלקחו בחשבון והנחות יסוד שונות – כל אלה עלולים להביא חוקרים שונים למסקנות שונות לגבי אותו נושא. לא פעם מתברר כי דווקא שילוב של מסקנות שנראות לכאורה סותרות נותן את התמונה הנאמנה ביותר למציאות. בתנאים מסוימים השערה א' נכונה ובתנאים אחרים ב' היא הנכונה. ובל נשכח, המציאות מורכבת יותר מכל מודל שמנסה לתאר אותה.

אם כן, חלפו כמה שנים והחוקר מגיע לשלב שבו הוא מסוגל להציג את עבודתו ואת מסקנותיו בצורה מסודרת ומנומקת. כדי שמחקר שנעשה בחזית המדע יזכה להתקדם לשלב הבא, עליו לעבור את מסננת הפרסום. לשם כך על המדען לשכנע עורכים ובוחנים שהמחקר שלו אכן ראוי לפרסום, ולעמוד בקריטריונים מחמירים.

ביקורת עמיתים
כתבי עת מדעיים משתמשים בתהליך של ביקורת עמיתים (Peer review) שבמסגרתו המאמרים המוגשים לכתב העת עוברים לעיונם של מדענים אחרים בתחום – בדרך כלל בין אחד לשלושה.

העמיתים האלה בוחנים אם השערות המחקר הגיוניות, באלו שיטות השתמשו לאיסוף נתונים, מה היו אמצעי הבקרה ואיך התייחסו להטיות שעלולות לצוץ, האם התוצאות המדווחות תואמות את ההשערות, האם הניתוחים הסטטיסטיים מתאימים לבעיה ומובאים בשקיפות מלאה, האם המסקנות נובעות מהתוצאות וכן הלאה. בסוף הבחינה ממליצים הבודקים לעורך כתב העת אם לפרסם את המאמר, לדחות אותו, לפרסם אותו אחרי שיבוצעו בו תיקונים מסוימים או לפרסם אותו בכתב עת אחר.

בניגוד לחבר מושבעים, העמיתים אינם פועלים כקבוצה אלא כיחידים, באופן בלתי תלוי, כדי שלא ישפיעו בחוות דעתם זה על זה. העמיתים אמורים להצהיר בפני העורך על כל ניגוד אינטרסים שיש להם בבדיקת העבודה הספציפית. בדרך כלל נשמרת אנונימיות בין החוקר לעמיתים ובינם לבין עצמם, כדי למנוע הטיות על בסיס אישי. עם זאת, הנהלים משתנים בהתאם לתחום המחקר ולכללים של כל כתב עת ומשתנים גם עם הזמן.

על סמך המלצות הבוחנים העורך מחליט מה לעשות עם המאמר. ככל שכתב העת יוקרתי יותר, כך סף הקבלה שלו גבוה יותר, ואיתו עולה גם אחוז המאמרים הנדחים.

הנה לכם מבוא של חמש דקות על הנושא (באנגלית):

התהליך כמובן אינו נטול בעיות ואינו חסין טעויות. כמו כן מדובר בתהליך אטי ודי מסורבל. בדרך כלל חולפים חודשים אחדים, לפעמים חודשים רבים, עד שמאמר מתקבל לפרסום בכתב עת.

החורים במסננת קטנים מדי –  הטיות לכיוון השמרני
כל אדם, והבוחנים בפרט, נוטה להיות ביקורתי כלפי מסקנות שנוגדות את דעתו ולאהוד מסקנות שתומכות באמונותיו. יתר על כן, מדענים ותיקים, שדעותיהם נוטות בדרך כלל להיות שמרניות יחסית, נוטים להיבחר לבוחנים יותר מחוקרים צעירים מהם, בזכות ניסיונם ומומחיותם. כל זה עלול ליצור הטיה נגד גישות חדשניות ומהפכניות.

הדוגמאות רבות. ב-1796 (כן, זו לא טעות הקלדה) למשל, נדחה פרסומו של המאמר פורץ הדרך שדיווח על הצלחת החיסון הראשון נגד אבעבועות שחורות. דוגמה אקטואלית יותר היא המחקר של פרופ' דן שכטמן, כיום חתן פרס נובל, שהמתין שנתיים עד שנמצא כתב עת שהסכים לפרסם אותו.

החורים במסננת גדולים מדי – בקרת האיכות לא טובה מספיק
במקרים אחרים מתגלה בדיעבד שתהליך הביקורת היה רופף מדי ומאמרים באיכות ירודה זכו להתפרסם אחרי שצלחו בשלום את ביקורת עמיתים. בבדיקה שנעשתה בנושא בשנת 1998 נשלח מאמר מפוברק ל-262 בוחנים. במאמר נשתלו בכוונה עשר שגיאות משמעותיות ועוד 13 קטנות יותר. רק חצי מהבוחנים המליצו לדחות את המאמר, וגם הם זיהו רק כשליש מהשגיאות בלבד. שני שליש מהבוחנים לא שמו לב שתוצאות המאמר לא תומכות במסקנות שלו. מביך. אני מקווה שלפחות המאמר הזה עבר ביקורת עמיתים רצינית.

המסננת אינה חסינה בפני זייפנים
תהליך של ביקורת עמיתים יוצא מתוך ההנחה שהמאמר שנסקר נכתב ביושר. התהליך אינו בנוי לחשוף רמאויות. לסוקרים אין בדרך כלל גישה לכל הנתונים שנאספו במחקר, וגם לא ריאלי לצפות מהם לשחזר את כל עבודת החוקר.

אם בדיעבד, אחרי פרסום המאמר, מתגלה שהייתה רמאות או שהנתונים אינם ניתנים לשחזור, עורכי כתב העת יכולים למשוך את המאמר. דוגמה מפורסמת למאמר שנמשך היא המאמר של אנדרו ויקפילד שהתפרסם בשנת 1988 והצביע לכאורה על קשר בין חיסונים לאוטיזם. ניסויים רחבי היקף שניסו לשחזר את הממצאים ולא מצאו כל קשר בין חיסונים לאוטיזם. תוך כמה שנים התברר שהחוקר לא דיווח על ניגודי אינטרסים, "טיפל" בנתונים ועבר עוד עבירות אתיות. בשנת 2010 המאמר נמחק סופית מכתב העת Lancetשבו הופיע במקור. ויקפילד נמצא אשם בהתנהגות מקצועית לא נאותה באופן חמור ורישיונו הרפואי נשלל.

בדוגמה אחרת לזיוף, שנחשפה בשנת 2002, היה מעורב הפיסיקאי הגרמני יאן הנדריק שון, שגילה לכאורה תגליות מרעישות בתחום המוליכים למחצה. מחקריו התפרסמו במבחר כתבי עת מכובדים, כולל ""Nature ו-"Science", והוא אף זכה עליהם בכמה פרסים. בדיעבד התברר שכל מחקריו זויפו. ביקורת העמיתים עצמה לא עלתה על התרמית, שנחשפו לבסוף בגלל השלומיאליות של שון, שהשתמש באותם גרפים בניסויים שונים. בעקבות הפרשה פוטר שון ממעבדות בל ונשלל ממנו תואר הדוקטור.

גם תהליך ביקורת העמיתים עצמו נמצא בבחינה מתמדת. שיטות חדשות מוצעות ונבדקות במטרה למצוא את שביל הזהב בין כל ההטיות האפשריות.

זוהי רק ההתחלה
צלחנו בגבורה את שלב ביקורת העמיתים והמאמר שלנו התפרסם בכתב עת מוכר. האם המסע הסתיים? ממש לא. זו למעשה רק תחילת הדרך. מחקר שפורסם עדיין אינו נחשב "ידע מדעי", אלא רק "מידע שפורסם ברבים". אם לא יעורר עניין אצל מדענים אחרים, המחקר ייעלם בתוך שלל המחקרים החדשים שמתפרסמים כל העת. זהו למעשה גורלם המר של רוב המחקרים, שאינם מצוטטים על ידי אף חוקר.

מחקרים שהצליחו לעורר עניין מאתגרים מדענים אחרים לבחון אותם ולאתר בהם טעויות, מידע חסר או בעיות מתודולוגיות. המדענים האלה יכולים להביע את דעתם במסלול מזורז כגון "מכתבים למערכת", שפותח דלת לחילופי דברים פומביים בין החוקר שפרסם את המאמר לבין חוקרים אחרים בתחום שחושבים שמצאו ליקויים בעבודתו. בדרך זו בדיוק חשפו חוקרים ערניים את התרמית של שון שהזכרתי קודם.

במקרים אחדים העבודה תגרור עבודות המשך של חוקרים אחרים, שינסו לאשש או להרחיב אותה, ובמקרים אחרות להפריך אותה.

שווה ציטוט
כשעבודה זוכה לציטוטים מצד חוקרים רבים ומקבלת תמיכה ממחקרים נוספים, סביר להניח שהמידע שהיא מביאה אינו שגוי לחלוטין, שהיא ברמה מחקרית נאותה, מעניינת מספיק ומועילה להמשך המחקר.

עבודות כאלה נכללות בספרות המשנית, כלומר מוזכרות בסקירות רוחב של תחום ומתגבש קונצנזוס לגביהן בתחומי המחקר הרלוונטיים להן.

בחזרה לבית הספר
שנים לא מעטות חולפות מרגע שמאמר מתפרסם בסקירה מקצועית בתחום מסוים ועד שהוא נטמע בספרי הלימוד הבסיסיים של המדע. בשנים הללו חלק מהמידע מפסיק להיות רלוונטי או מתברר שבכל זאת היה שגוי. מה שנכנס לספרי הלימוד יהיה בדרך כלל אמין ביותר.

עם זאת, סביר להניח שבעוד כמה עשרות שנים ספרי הלימוד ייראו שונים במקצת, ובתחומים מסוימים אולי שונים לגמרי, בשל הצטברות של מחקרים פורצי דרך חדשים. בנוסף, נצפה לראות מיזוג טוב יותר בין תחומי מדע שונים.



אם נסתכל על מסננות זיקוק הידע מגבוה, נוכל לראות איך סינון חוזר ונשנה שנמשך שנים רבות מאפשר לזקק את המידע הראשוני הסובייקטיבי, הלא-ודאי ושופע הסתירות, לכלל ידע אובייקטיבי ואמין עד כמה שניתן.


 

כמה מילים על משמיצי המדע
"השיטה המדעית" היא אידיאל שיש לשאוף אליו, אך המציאות תמיד מורכבת יותר. דיונים, התפלפלויות וביקורות על מהות המפעל המדעי ודרך התנהלותו נמשכים כבר מאות שנים והמילה האחרונה לא תיאמר לעולם. כפי שהידע עובר ניפוי וזיקוק, כך גם השיטה המדעית עצמה זוכה כל הזמן לליטושים והגדרות מחדש. לקחים מיושמים ומנגנונים משתכללים שכלול במטרה לייעל את התהליך.

המדע רחוק מלהיות כלי מושלם של ידע. זה פשוט הכלי הטוב ביותר שיש לנו - קרל סייגן

בצד הביקורת הלגיטימית, מושמעות לא פעם השמצות מפי אנשים שדעותיהם ואמונותיהם סותרות את הידע המדעי הנוכחי ושאינם מכירים או אינם מבינים את עקרונות החשיבה המדעית. אחרי שמיצו את ניסיונותיהם לנצל את המדע לאישוש אמונותיהם על סמך אנלוגיות קלוקלות, פרשנויות מילוליות-ספרותיות, הרחבות מטפיזיות וכדומה, הם פונים לא פעם להתקפה.

משמיצי המדע מנסים לאחוז במקל משני קצותיו. מצד אחד הם מאשימים את "המדע" בשמרנות וקיבעון מחשבתי מכיוון שהוא אינו מקבל בזרועות פתוחות טענות שסותרות את הידע המזוקק ששרד עשרות שנים של ביקורות ועמד בהצלחה באינספור מבחני מציאות. ובאותה נשימה ממש הם שולפים דוגמאות מחזית המדע – אותה חזית מחקר שמתאפיינת בין השאר ברעיונות נועזים ויצירתיים שלא הוכחו עדיין – ומצביעים בלגלוג על הפכפכותו המביכה של "המדע".

התרשים הסכמטי הבא מראה איך בוחרים משמיצי המדע להסתכל על החצי הריק של הכוס:

חזית המדע

ספרי הלימוד

נועזות, יצירתיות

שמרנות

מידע הפכפך ולא אמין

ידע אמין ואובייקטיבי

 

כשנקרה בדרכם של האנשים האלה סיפור על מדען שנאבק שנים על צדקתו ובסופו של דבר זכה בהכרה שהיה ראוי לה, הם מנופפים בפרשה בשמחה לאיד, כראיה לשמרנות הממסדית וצרות אופקים של "המדע". הם שוכחים כמובן לציין שלא חלפו שנים רבות והאמת יצאה לאור, בזכות כוח התיקון העצמי של המפעל המדעי, שמצליח לגבור על גחמותיהם האנושיות האישיות של המדענים המשתתפים במשחק.

הכותרות הצעקניות
הגיע הזמן להיזכר בכותרות ההפכפכות מתחילת הרשומה. מאילו שלבים של זיקוק הידע הן מגיעות?

כלי התקשורת מציפים אותנו בעיקר בפרטים שלא זכו להיכנס אפילו לחזית המדע, כלומר הבלים, אנקדוטות, דמגוגיות ופסאודו-מדע לסוגיו, ובמחקרים סנסציוניים במיוחד מחזית המדע. יתר על כן, בדרך כלל מסקנות המחקרים הללו מעוותות בצורה משמעותית בעת הפרסום, מתוך אי-הבנה וחוסר מקצועיות של הכתבים או העורכים, או מתוך רדיפת רייטינג. אבל על כך נדבר בהזדמנות אחרת.

מתי לאחרונה נתקלתם בכתבות שמסבירות את חוקי ניוטון? את עקרונות תורת היחסות? יסודות התרמודינמיקה? הסבר על הטבלה המחזורית? מנגנונים ביולוגיים בתא החי? נכון – אלה לא חדשות, אבל אלה בדיוק פיסות הידע המוצקות והאמינות ביותר שיש למדע להציע. הידע הזה גם לא ישתנה כנראה בעשור הקרוב.

כזכור, חלק ניכר מהמחקרים המתבצעים בחזית המדע מציגים מסקנות או נתונים שלאחר מכן מופרכים או עבורים תיקונים משמעותיים. אם נוסיף לכך את העיוותים הרבים שהמידע עובר עד שהוא מגיע אלינו בכלי התקשורת, נבין שרוב המידע המדעי-כביכול שאנחנו נחשפים אליו בחיי היומיום אינו נכון.

המסקנה המתבקשת היא שעלינו להיות מודעים יותר לאיכות המקורות שמהם אנו שואבים את המידע, כמו גם לרמת הבשלות של המידע בהיררכיה של מסננות זיקוק הידע.

אם אנו חפצים בידע מוצק ואמין, ספרי הלימוד גדושים בו: פירות מזוקקים של מפעל ידע משותף שבו השתתפו מאות אלפי מדענים במשך מאות שנים.

הרי לכם סרטון מומלץ על השיטה המדעית (החלק הרלוונטי יותר לנושא הרשומה מתחיל אחרי הדקה 2:50). הסרטון הוצג גם בכתבה השיטה המדעית.



ברצוני להודות לאורן שעיה, בעל הבלוג עד כדי קבוע (שבו תוכלו למצוא גם סדרת ראיונות עם חוקרים צעירים ולזכות בהצצה ישירה על חזית המחקר המדעי), ולארז גרטי וצוות מכון דוידסון על ביקורת העמיתים שעשו לכתבה ועל הערותיהם הבונות.

להרחבה נוספת

על השיטה המדעית והמורכבות שלה (ויקיפדיה בעברית)

ביקורת עמיתים (ויקיפדיה באנגלית)

Scientific Literacy and the Myth of the Scientific Method, עמודים 48-44

על ליקויים במתודולוגיה המחקרית הקיימת (בבלוג "הומו סאפיינס" בעברית)

נושא חודש יוני 2012 – אמונות טפלות ופסאודו-מדע

גלעד דיאמנט
בעל הבלוג "חשיבה חדה". בוגר תואר ראשון בפיסיקה ומדעי המחשב, עובד בהייטק כ-20 שנה בתפקידי מחקר, פיתוח וניהול.



הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום ואנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה יתקבלו תמיד בברכה.