那些改变世界的“科学之赌”

发布者：沙流水随 2023-5-4 10:52

科学研究最大的特点是不确定性，在充满了挑战和未知的漫漫科研道路上，取得突破主要依靠持之以恒的坚持和投入，以及保持追求真理的精神和热忱。

撰文/张田勘（专栏作者）编辑/吉菁菁

科学研究最大的特点是不确定性，在充满了挑战和未知的漫漫科研道路上，取得突破主要依靠持之以恒的坚持和投入，以及保持追求真理的精神和热忱。

不过，当科学家们面对百思不得其解的难题时，在得到最终验证结果前，他们偶尔也会尝试同行之间做一次大胆的“预言”。这些“预言比拼”中，许多著名科学家的热情参与和重大有趣的科研难题，都让历史上的“科学之赌（Scientific wager）”至今为人津津乐道。

科学真理之争，败者愿赌服输

较早的著名科学家打赌是关于杨振宁和李政道提出的在弱相互作用中宇称不守恒理论打赌。

美国著名物理学家理查德·费曼（Richard Feynman）对此表示质疑，他称，如果宇称不守恒被证实，就输掉1万美元。后来他信心有些不足，逐步降低赌注为50美元。

奥地利另一位著名物理学家沃尔夫冈·泡利（Wolfgang Pauli）也参与了此次打赌，他对宇称守恒也深信不疑，在 1957年1月17日给奥地利裔美国物理学家韦斯科夫的信中写道：“我不相信上帝是一个左撇子，我准备押很高的赌注。”但后来泡利还是临阵变卦撤销了。

▲中国科学院外籍院士、美国哥伦比亚大学美籍华裔教授、著名实验物理学家吴健雄（图源：视觉中国）

1957年1月15日，《物理评论》杂志就已收到了物理学家吴健雄等人的论文 “贝塔衰变中宇称守恒的实验检验”，为宇称不守恒提供了有力的实验证明。1957年1月16日（比泡利的信早了一天），《纽约时报》以“物理学中的基本概念在实验中被推翻”为标题，在头版报道了吴健雄等人的实验。

至此，费曼和泡利服输，杨振宁和李政道因“弱相互作用中宇称不守恒理论”获1957年诺贝尔物理学奖。

▲著名物理学家史蒂芬·霍金（Stephen Hawking）办公室中的科学赌局凭证。关于黑洞、奇点、信息悖论、上帝粒子的四场科学“豪赌”，霍金满盘皆输却仍乐在其中。（图源自网络）

科学史上还有一场最大的“群赌”，就是2000年破译人类基因组时，各国科学家为“人类到底有多少个基因“的结果打赌，赌注除了象征性的1美元之外，获胜者还能得到DNA双螺旋结构发现者之一詹姆斯.沃森亲笔签名的《双螺旋》一书。

打赌者中，还包括人类基因组计划首席科学家、美国国立卫生研究院前院长弗朗西斯·柯林斯(Francis Collins)，他将1美元的赌注下在人类有48011个基因上。等到2003年，测序结果出来，人类基因组总数约为2.5万个，柯林斯和很多科学家都输了，赔上了1美元。

10年之赌，赌上地球未来和近600美元

对人类生存和社会发展最有启示意义的一个著名的科学家之赌是一位经济学家和一位生态学家的10年之赌。

1980年，美国经济学家朱利安·L·西蒙(Jnlian L·Simon)在《科学》杂志对未来预测，认为人口快速增长不是危机，而是机遇，人类未来的生活会更美好，因为人是有创造力和创新能力的，即便地球上的资源，如石油和一些贵重金属枯竭了，人也会创造和发现其他的新资源来取代。

▲西蒙（左）和埃利希（右）（来自：slideplayer）

但是，西蒙的观点遭到很多科学家的反驳，其中最著名的是斯坦福大学的生态学家保罗·R·埃利希(Paul R. Ehrlich)。他认为，地球上的资源不够越来越多的人口的消耗，如果不保持克制和节约使用资源，人类的苦日子将会到来。而且，他提供了一个证据：地球的资源按当时情况每年以7500万人的速度而增加的人口来分配，便会超过地球“承载能力——地球上食品、淡水和矿物的储存量。随着资源的更加短缺，商品一定会昂贵起来。

西蒙则以打赌的方式回复埃利希，让其提出任何一种自然资源——谷类、石油、煤、木材、金属——和任何一个未来的日期，如果随着世界人口的增长资源变得更加短缺，那么资源的价格也要上涨。如是，西蒙输，反之，埃利希赢，但输家要支付一定的现金给赢家。

埃利希接受打赌，并精心挑选了5种金属：铬、铜、镍、锡、钨。赌博方法是，埃利希和西蒙各自以假想的方式买入1000美元的等量金属，每种金属各200美元。以1980年9月29日的各种金属价格为准，假如到1990年9月29日，这5种金属的价格在剔除通货膨胀的因素后果然上升了，表明资源匮乏，即西蒙输了，他就要付给埃利希这些金属的总差价。反之，假如这5种金属的价格下降了，埃利希将把总差价支付给西蒙。

1990年的秋天，这5种金属在剔除了1980年以来的通货膨胀因素以后，价格都下降了。埃利希认赌服输，给西蒙寄去了一纸金属价格计算账单以及576.07美元的支票。

150年之赌，5亿美元赌人类能否活到150岁美国爱达荷大学的动物学教授史蒂文·奥斯塔德(Steven Austad)和美国伊利诺伊大学芝加哥分校公共卫生学院的科学家S•杰伊•奥尔沙恩斯基(S. Jay Olshansky)在2000年的一个打赌，称得上是世界科学史上最大的一次打赌，时间跨越百年，赌注金额高达5亿美元。

2000年2月，人类基因组正版图谱宣告完成后不久，奥斯塔德和奥尔沙恩斯基公开为人能活多长时间打赌。

▲Steven Austad（左）与Jay Olshansky（右）（图源自网络）

奥斯塔得赌人类寿命的最高年限将达到150岁，因为分子生物学和基因工程的进展将使人们不仅能修复衰老破损的器官，而且能进行基因的修补和替换，这为人类长寿奠定了内在基础。同时，由于人的生活方式和健康概念的完善与改进，如不吸烟、注意饮食和锻炼等，将可能保证在外因方面推进人的长寿，因此人活150岁不成问题，甚至用不了150年就有很多人会活到150岁。

但是，奥尔沙恩斯基认为尽管人类的寿命可能因基因工程的发展而延长，但也不是能无限制地延长，顶多能达到130岁就不错了，并认为这就是人类寿命的极限。

他们各自出了150美元设立了一个信托基金。准备到2150年1月1日时，委托国际著名的科学组织如世界卫生组织（WHO）挑选3名德高望重的科学家对他们的打赌做出评判。到时这笔基金将累积到5亿美元。打赌的赢家后代将获得这一巨额资金。如果赢家没有后代，这笔钱将归大学所有。

对于这两位科学家的打赌，很多人认为不过是一场学术游戏而已，但是也有很多人当真。有相当多的人认为奥尔沙恩斯基能获胜，并举出了比较有力的例子。

因为根据打赌的要求，人活到150岁时并不是说活着就行了，还要求到了150岁时人必须头脑清楚，对周围环境能做出反应，有自主意识，也能站立行走，具有生命的质量。这样才算是活着。

早在人类基因组完成之前，有科学家就用果蝇作过试验。他们调拨了果蝇的一些长寿基因，结果确实让果蝇比一般果蝇活的时间要长一些，但是这些长寿果蝇的生命毫无质量，它们长期处于昏睡之中。

如果推论及人，人类长寿很有可能也是像果蝇一样是生命质量极差的长寿，但人类想要的真正长寿，是除了追求生命时长同时也追求生命质量，要活得有意义。从这个角度上看，奥斯塔得成为最后的赢家要更困难一些。

这些著名科学家打赌的故事表明，科学家偶尔打赌是为了发现真理和促进科学发展，而且科学可以立足过去的研究结果，因而具有一定的可预见性。当然，真正的科学不掷骰子，社会发展同样如此。

参考文献：

1.Wolfgang Pauli ，Pauli Lectures on Physics, 第 7 卷，MIT Press, 1977

Lee, T. D., and C. N. Yang, Question of Parity Conservation in Weak Interactions, The Physical Review, 104, Oct 1, 1956.

2.Reading Feynman，26 June 2020

https://readingfeynman.org/tag/parity-violation/