Jim Keller（吉姆·凯勒）：科学需要一场“重启”，工程师的调试思维是解药

撰文：Techub News 整理 导语 在最新一期的 The DemystifySci Podcast 中，主持人 Anastasia 和 Shiloh 邀请到了一位非同寻常的嘉宾——传奇芯片架构师 Jim Keller（吉姆·凯勒）。凯勒以其在 AMD、Intel、特斯拉等公司的开创性工作而闻名，如今正致力于开发桌面半导体制造系统。然而，这场对话并未聚焦于芯片设计，而是深入探讨了一个更为根本的问题：当代科学本身是否需要一场彻底的“重启”或“重新评估”。凯勒以其独特的工程师视角，犀利地指出了从宇宙学、太阳物理学到粒子物理等领域中普遍存在的范式僵化、理论与数据脱节的现象，并分享了其如何运用“调试”复杂系统的思维来审视科学本身。 摘要 科学范式充满矛盾：凯勒指出，从太阳的“气态”模型与日震学观测的矛盾，到宇宙年龄随望远镜技术进步而不断调整的“补丁式”理论（如暗物质、暗能量），主流科学界倾向于用临时假设掩盖根本性不一致，而非直面范式危机。 工程师的“调试思维”是解药：与许多科学家固守理论、害怕被证伪不同，工程师的终极目标是让系统“工作”。凯勒认为，科学界缺乏一种关键的“调试”能力——即面对海量矛盾信息时，不急于下结论，而是系统地隔离问题、寻找根源，这种思维对打破科学僵局至关重要。 科学文化需要从“零和”转向“协作”：凯勒观察到，当前科学奖励机制鼓励在现有范式内做最小增量发表，而提出整体性新框架风险极高，这导致了一种“零和”的政治化氛围。相比之下，成功的工程项目依赖于团队协作与共同使命。 拥抱多元与“科学无政府主义”：凯勒赞同保罗·费耶阿本德（Paul Feyerabend）“反对方法”的观点，认为科学不应被单一主导范式垄断。他展望未来，一个健康的知识体系应能容纳“百万种信念”，通过多元竞争而非强制统一来逼近真理。 目标导向优于个人声誉：凯勒分享其职业哲学：专注于完成使命（如制造出伟大的芯片）而非追逐个人荣誉，往往能带来更大的成就与认可。他认为这种“解决问题”而非“成为某人”的心态，对科学革新同样重要。 从芯片调试到科学“诊断”：一位工程师的异类视角 Jim Keller（吉姆·凯勒）的职业生涯始于调试最复杂的数字系统。他回忆在数字设备公司（DEC）时，曾面对一台运行数天后神秘死机的大型计算机，内部信息几乎为零。“你不能急于下结论，”凯勒说，“我接受的训练比大多数人都多，让我能够在采取行动前，持续接收信息而不妄下判断。”这种在不确定性中保持耐心、系统性追溯问题根源的能力，被他称为“调试思维”。 正是这种思维，让他以全新的眼光审视那些被视为“既定”的科学理论。凯勒感到困惑：为何在工程领域，一个无法工作的系统必须被修复；而在科学领域，尤其是宇宙学和基础物理学中，理论与观测之间出现巨大矛盾时，常见的反应却是添加新的假设（如暗物质、暗能量）来修补旧理论，而非质疑理论根基？ 他举了一个生动的例子：关于太阳的本质。主流天体物理学将太阳描述为一个气态等离子球体，依靠核聚变和辐射（或气体）压力维持平衡。然而，日震学却观测到太阳表面存在横波。“你无法在没有表面的气体中产生横波，”凯勒指出，“这是一个概念上的矛盾。”更令他惊讶的是，维基百科上关于氢的相图部分，对木星/土星核心（描述为液态）和太阳（描述为气态）的描述截然不同，而两者本质上都是巨大的氢球体。“我只是个工程师，我该相信哪个？一个看起来有点蠢，另一个似乎更合理一点，但当你深入研究氢的相图，会发现大部分只是理论推测。” 凯勒将这种对待矛盾的态度，归结于科学与工程在文化和激励上的根本差异。“工程师是功利主义者。我们学习科学，但只要能用来建造东西，我们并不太关心背后的理论是否绝对‘真实’。”然而，科学家则不同，“他们在科学中的唯一‘货币’就是自己的理论被同行接受。这很难让人保持冷静，很难将结论暂时搁置。” 范式僵化与“最小发表”陷阱：科学为何停滞 在凯勒看来，当前科学体系的一个核心问题是其“零和”游戏性质。他犀利地指出，在顶级期刊发表论文时，审稿人往往致力于寻找文中的错误。因此，研究者的最优策略是在现有范式内，做出最小幅度的增补性工作。“这样，每个人读论文时会想：‘我的贡献是A=B+C，哦，他说得对。他做的其他事情不是我的领域，我不在乎，但这也没有证伪我的工作。’”凯勒解释道。这种机制鼓励了“最小发表”，即提出一个对现有框架挑战最低的新观点，以确保通过评审，而非提出一个可能整体更优、但包含许多薄弱环节、需要彻底评估的新框架。 这种机制导致了科学的政治化和部落主义。“尤其是在顶级期刊，如《自然》《科学》，这成了政治联盟的构建。一群人在整个职业生涯中编织了这些思想，他们步调一致地站在一起。也许你可以在上面加一点‘调味料’，但前提是你得非常强硬。”凯勒提到，在粒子物理学等领域，有数千亿美元的资金投入，科学家的声誉建立在他人是否同意其观点之上。 这种环境使得挑战既有范式的成本极高。凯勒以他与科学评论家彼得·沃伊特（Peter Woit）的接触为例。他最初欣赏沃伊特对弦理论的批判，但后来发现，沃伊特的目标是用自己深信的另一套理论（如“万物理论”）取代弦理论。“他有了一个愿意为之牺牲的‘宗教信仰’，”凯勒说，“而我和你们（指主持人）可能只是觉得弦理论提出了很多无法证伪的断言，看起来政治化，不那么有说服力……但我不在乎弦理论是对是错，我没有一个需要捍卫的‘山头’。”凯勒认为，像沃伊特这样拥有“真信念”的人，是推翻旧范式所必需的“高贵战士”，但危险在于，这可能只是用一种教条替代另一种。 主持人分享了一个更个人化的经历：她曾是沃伊特的粉丝，直到鼓起勇气去办公室见他，才发现对方的目标只是用自己“非理性的理论”取代“非理性的弦理论”。“我的天真像一滩水一样融化了……我需要花接下来十年时间重新振作。”这次会面让她深刻体会到，挑战范式不仅需要智慧，更需要面对科学社群中深刻的情感投入和身份认同。 构建新科学文化：从“团队意识”到“使命驱动” 面对科学范式的僵局，凯勒和主持人探讨了构建一种新科学文化的可能性。这种文化应更接近高效工程团队的精神：协作、使命驱动、开放探索。 主持人提出了一个来自迷幻剂研究的概念：“团队意识”（Team Consciousness）与“复制者意识”（Replicator Consciousness）。前者指多样化的模式和谐共存、协作；后者指单一模式试图吞噬一切，强加同一性。她认为，历史上成功的宗教或道德体系（如《圣经》）在特定时期是一种有效的“心理技术”，能促成功能性“团队意识”，但随着时间的推移，可能僵化为“复制者”，要求一切遵循严格规则。她问道，在现代，我们是否需要为这个技术时代创造新的“原型神话”或科幻叙事，来引导一种健康的、面向未来的集体意识？ 凯勒对此回应道，导向性的信念确实非常重要。他以自己工作过的特斯拉和苹果为例：特斯拉的使命是“加速世界向可持续能源的转变”，苹果则追求制造“美丽、易用、更薄更轻”的电脑。这些清晰的使命为整个组织提供了方向和凝聚力。“这不是一句口号，而是一个导向结构……它澄清了整个组织做事的原因。”他认为，科学同样需要这样清晰、崇高的目标感，而不仅仅是发表论文和争夺优先权。 凯勒进一步分享了他的领导哲学：专注于“完成使命”而非“获取荣誉”。他引用军事战略家约翰·博伊德（John Boyd）的话：“你必须决定是想‘做点事’还是‘成为某人’。”试图“成为某人”的人，往往执着于署名、晋升，当环境和问题发生变化时，他们容易偏离正轨。相反，那些专注于解决问题、帮助团队、推动项目前进的人，虽然不求名利，最终却往往获得最大的认可和成就。“讽刺的是，获得最多荣誉的方法就是帮助很多人，你只需要有效地去做。”凯勒总结道。他认为，这种“解决问题”的心态，对于打破科学界个人声誉至上的怪圈，激发真正的协作与突破，至关重要。 迈向多元未来：科学无政府主义与持续重生 那么，一个更健康的科学体系具体应该是怎样的？凯勒深受科学哲学家保罗·费耶阿本德“科学无政府主义”思想的影响。费耶阿本德在其著作《反对方法》中主张，科学不应被单一主导范式所统治，不应有强制性的统一方法。凯勒对此深表赞同。 “我希望我们正在走向一个拥有万亿智能实体的世界，而他们拥有一个核心信念集合的可能性很低。”凯勒畅想，“我认为，如果万亿个存在拥有百万种信念，那将是非常棒的。”他并不认为为了沟通就必须共享所有核心信念。由于我们生活在同一个物理宇宙中，一些基本事实（如三维几何）会自然显现，但在此之上，完全可以存在多元的解释和理论框架。 针对如何改革现有僵化机构，凯勒提出了一个激进而又富有哲理的建议：定期“重置”。“也许我们应该教给孩子们的，不是世界将如何终结，而是所有组织都将终结，并将持续重生。”他设想，不同的研究者可以根据自己的性格选择加入不同生命周期的机构：有人喜欢在初创公司从零开始；有人适合加入成熟机构学习技能，并在其衰退前跳槽；有人则可能在职业生涯中经历多个中期机构。关键在于，整个体系要接受“持续重生”作为常态。 他甚至半开玩笑地说：“如果我是国王，我会规定所有政府组织在成立40年后必须关闭……他们有10年时间起步，20年做好事，然后10年时间关闭。关闭意味着建筑烧毁，所有记录消失——必须彻底清理。”这种极端的想法意在打破官僚机构的自我永续和路径依赖。 最后，凯勒将希望寄托于像本次播客所预告的“超越大爆炸”会议那样的新型交流平台。他强调，目标不是用一种教条替代另一种，不是进行“真理决战”，而是创造一个空间，让不同的观点、甚至是不完整的理论，能够被安全地探讨。“让好的部分浮现出来……并非每个想法和测量都必须成为某个宏大基础设施的一部分。一个独立的、好的想法本身就很好。”他赞赏那些在著作中坦诚指出“这个实验我们还无法解释”的研究者，认为这种诚实远比为了迎合范式而扭曲数据或忽略异常更有价值。 Jim Keller（吉姆·凯勒）以其工程师的务实、哲学家的洞察以及建设者的乐观，为我们描绘了一幅科学未来的可能图景：那是一个更谦逊、更开放、更注重协作与问题解决，并能包容多元范式竞争的知识生态。在他看来，重启科学，需要的或许不是另一个爱因斯坦式的天才，而是一整套新的“调试”工具和一种敢于让旧体系“凤凰涅槃”的文化勇气。