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2016年2月23日 星期二

Hard to prove, but easy to falsify

Zika virus可能引發小腦症(microcephaly)大概是最近最紅的生物醫學、流行病學新聞。

其實這是一個還不適合討論的主題,因為我們對於Zika virus的了解太少,而他和microcephaly的關係也還不夠明朗。不過最近一個阿根廷組織,宣稱引發microcephaly的,其實是一種叫做Pyriproxyfen,用來殺蚊子幼蟲的larvicide。

這個宣稱乍看之下和Zika virus可能引發microcephaly一樣,都是基於correlation,但其實兩者的證據程度差很多。

宣稱者的聲明,顯現他們缺乏足夠的科學能力跟訓練,利用科學方法去做證據力的評估。

這自然就提供了我們一個機會,讓我們看看到底科學證據的validity,和一般的observational correlation,到底在approach和thinking上面,有什麼差別。

Zika virus和microcephaly的關聯,主要來自兩種證據:時間與地理上的關聯和臨床上的發現。

時間上的證據,主要來自於巴西政府發現,在他們宣布Zika virus傳播到巴西之後的六個月,主管機關開始看到microcephaly病例的增加。而這時間上的關聯,以及巧合的時間間隔,暗示了Zika可能感染母親子宮內的胎兒,造成microcephaly。

而臨床上的證據則指出,在某些被診斷出有microcephaly的胎兒或嬰兒的腦內、腦脊髓液和羊水內,有發現Zika virus或針對Zika virus的抗體。另外有兩個獨立研究也發現,在患有microcephaly的死胎或出生後因患有microcephaly而死亡的嬰兒腦內,也有找到Zika virus。

可是這些證據都不足以證實Zika virus和microcephaly的關係,因為這些都還只是小規模的case studies,而且都不能夠解釋為什麼大部分感染Zika virus的母親,都不會生下有microcephaly的小孩。更重要的是,我們並不知道Zika virus造成microcephaly的病理機轉

所以目前研究者正在進行更大規模的case-control studies,直接系統性的比較感染Zika virus和沒有感染Zika virus的母親,他們生下的小孩,患有microcephaly的機率是否有差。同時,研究者也正在建立能被Zika virus感染的動物模型,希望藉此研究Zika virus造成microcephaly的機轉。等這些證據齊備之後,我們才能真正建立Zika virus和microcephaly的關係。

因此,我們現在的確可以說,Zika virus和microcephaly的關係,因為證據不足,還未完全被建立。

這裡要注意的是,研究者用來說明Zika virus和microcephaly因果關係的方法,並不是只有單一路徑。除了利用流行病學方法,在統計上去說明可能的關聯、以臨床觀察性的證據佐證,還會在致病機轉上去驗證這件事情。用比較科學的方式去講,科學家們在做的,是用三種不同的方式,驗證「Zika virus導致microcephaly」這個假說。

如果三個方向的證據都指向同一個方向,是巧合的機會就很小。或著換個角度看,只要三個lines的證據,有一個不支持Zika virus導致microcephaly」,那我們就可以推翻這個假說。

microcephaly和Pyriproxyfen的關係呢?

提出這個論點的組織,他們的主要證據,也是來自時間上的巧合。

根據他們的說法,巴西政府在飲用水裡面加入Pyriproxyfen來殺孑孓的時間,剛好就在巴西的衛生署開始發現microcephaly病例增加的前幾個月。這部分的證據,和上頭Zika virus與microcephaly關係的證據有點類似,都是時間與地理上的correlation。

然而,這樣的證據,並不足以被稱為是流行病學上的證據,因為他們沒有系統性的去做調查,這樣觀察性的巧合,只有路邊唬爛說書人的等級,稱不上流行病學研究。

因為這樣的錯誤,他們沒有注意到兩個很重要的事實:

一,世界上多數使用Pyriproxyfen的地方,都沒看到同樣microcephaly病例增加的現象。

二,巴西這次發生microcephaly,其中幾個病例增加最嚴重的地方,並沒有使用Pyriproxyfen。

這兩個證據,尤其是第二個證據,幾乎就已經宣判了Pyriproxyfen導致microcephaly」這假說的死刑。

同時,這個組織的claim,也缺乏臨床上observational的證據。

他們雖然想利用Pyriproxyfen在昆蟲上是teratogen(影響胎兒發育的物質)的事實,從機轉上做出「既然Pyriproxyfen可以抑制昆蟲胎兒發育,藉此殺掉昆蟲,那也可能造成人類胎兒發育異常,造成疾病」這樣的連結,然而,Pyriproxyfen抑制的發育作用機轉,在人類身上並不存在。舉例來說,如果今天一個殺蟲劑會讓孑孓無法變態,因而長不大,無法變成蚊子,你能夠因此推論這個殺蟲劑,會讓發育過程中並沒有變態這個過程的人類也長不大嗎?

是以,這樣的推論,也是一個完全缺發科學根據的空想。更何況,Pyriproxyfen在被核准使用以前,已經經過非常詳盡的毒理學研究,其要造成毒性的劑量,遠高於巴西政府加在飲用水裡的劑量,且影響中樞神經系統發育這個毒性特徵,並沒有在任何毒理學研究裡面被發現。

在這個情況下,"Pyriproxyfen links to microcephaly"這樣,忽略存在其他against它的證據,且缺乏系統性證據支持的論述,和唬爛空想,幾乎可算是同個等級。

這也再次說明了理解科學方法的重要性。要用科學方法驗證一個假說,不只要從多個方向尋找支持性證據,更重要的是要去檢驗,手邊是否存在能夠證偽自己提出的假說的證據。

我們在實驗室裡,有句老話,叫做"Don't sell your hypothesis too hard"。意思是說,作為一個提出假說的人,你要做的不是用一堆話語,去說服別人相信你的假說,而是要多做實驗,盡量用最嚴格的方式,去檢驗自己的假說。如果這樣這個假說還能存活下來,你不用太去sell你的假說,別人也會被你說服的。

2016年2月22日 星期一

Democracy may not be the mountaintop, but it's still way higher than all other alternatives

日前蔡正元前立委在臉書發表了一段「民主不是頂點」的文章,水準之低落,讓人咋舌。



蔡正元這個信用破產的傢伙,沒什麼值得討論的地方,然而,他這篇文章的論點,卻是我長久以來,在和他人討論政治制度的時候,老會遇到的問題。更進一步地去思索,這個問題,其實很大部分,是關乎我們對於「好」的認知,很有重新定義的必要。

我其實同意民主不是一個總是會帶來效率、穩定或經濟成長這些事情的政治體制。借用蔡正元的例子,Donald Trump如果真的當選美國總統,那的確是一場笑話。一個極端保守反動的歧視者,變成民主大國的領導者,很難說是民主的成功。

這也反映了民主制度根深蒂固的一個問題:「理性深入思考的難度的確很高」。有太多實驗數據告訴我們,選民投票時常常是根據情緒、第一印象等相對不可靠的東西做決定。而深入思考不但需要訓練、充足的資訊和背景知識,更需要足夠的時候去消化吸收這些東西。即使有了這些條件,身為選民,我們都還是會常常做出錯誤判斷。

而且即使社會上有一部分人有這樣的能力,民主都不一定有辦法做出正確的選擇。因為在多數決的體制下,有辦法做出這樣選擇的人,得是多數才有辦法取得主導權。像是臺灣民主運動經過這麼久,才終於幹倒了國民黨,完成政黨與國會輪替,就是一個很好的例子。

然而即使民主可能會有暫時的「不好」、暫時出現選民做出錯誤選擇的結果,但它卻有兩個完全無法取代的好處,第一是在票票等值的情況下,它是最有機會照顧到最多人聲音的一種制度,所謂的往中間靠攏,就是這個意思。但非民主機制,卻很容易使政府和體制成為流於少數人掌控,只照顧某些人利益的怪獸。

民主的第二個好處,是它具有非常強大的自我修正功能。這個修正有時可能頗為緩慢,但修正過程要付出的代價,卻相對小很多。美國人就算真的選出Donald Trump當總統,四年以後他們就有機會修正這個決定,最晚八年,Trump就一定要走入歷史。

而臺灣從有總統直選以來,也是歷經了好長一段時間,才有了陳水扁當總統,然後過了更長一段時間,才有辦法做到國會政黨輪替,把幾乎可算萬惡淵藪的國民黨打得體無完膚。

自我修正的時間很長。可是這個修正的過程,我們付出的代價卻很小。即使是發生像洪仲丘、太陽花這些重大社會事件,比起在獨裁或威權政體底下,動輒要革命、要坐黑牢、要被暗殺滅門等狀況,這個代價實在小得多。

而事實上,我根本不認為這世界上有什麼穩定的「好」政治體制。政治就是要保留相當程度的變動性,才能不斷追著世代的潮流、進步的思想、科技的進展和人們生活型態與文化的改變,做出修正。

民主的確不能保證永遠會產生穩定的政府和能幹的領導階層,但不民主的制度,在長時間之後,卻幾乎可以保證會有不能幹的領導階層和動亂的政府,且修正代價極為高昂。中國和歐洲歷史教訓歷歷在目,難到還不夠清楚明白?

是以在我看來,一個真正好的體制,必須是一個能夠保持彈性,不斷被修正的體制。它不保證能讓人民做出正確決定,何況正確決定常常是關乎到價值觀與切入角度的問題,而沒有一個客觀標準。

但民主體制可以讓我們相對輕易的自我修正,這個過程,和科學方法非常類似。而科學方法,也是我認為當今世上,最reliable的東西。

所以,我們當然沒有理由放棄民主。我們要做的,是想辦法讓每個選民,都能更理性、更有知識、更能思考且更願意參與公眾事務的辯論。

這也是我說了大概一百次,一開始讓我寫這個部落格的原因。我相信empowerment,也相信藉由寫下我的思考流程,可以刺激大家和我一起想問題。

常看這個部落格的朋友,一定還是可以嗅到我文章裡的elitism。但我始終相信,真正的power,是給予你去serve、去empower別人的能力,而不是給予你去rule別人的能力。所以真正的elite,是要把知識散播出去、教會其他人去思考的人,而不是關起門來,覺得自己素質最高、最能幹,I know better我最強,你們的命運都由我決定的人。

我認為我可以serve的事,是分享我懂的知識和分析方法,以及我產生我價值觀的方式。

而我也相信,每個人在某個領域,一定都有自己的專才,算得上是菁英。大家要做的事,也就只是找到自己願意serve的事情,多花一點點時間,empower其他人,讓我們的民主體制可以運轉得更順暢、更有深度一些。

即使是蔡正元這樣的人,也是有他可以serve的事。譬如我覺得,他可以繼續用他的言論自由,發表垃圾文章,讓我們知道,國民黨就是這麼垃圾的一個黨。畢竟,這麼廢的文章,我看一般人還真寫不出來,這部分他絕對可以算是精英。

這也是一直種散播知識、一種讓你知道投票時該怎麼選的empowerment,不是嗎?