科学的魅力

王拥军

做科学研究，有时会觉得所得到的研究结论就像一个淘气的孩子，研究的过程就像是在捕捉真相，但是真相却一直在玩捉迷藏。

随着黑洞照片的发布，更多人开始感兴趣于对大多数非专业人士来说曾经艰深晦涩的黑洞理论，但是如果追溯黑洞这个假说的提出，也是一个很有趣的过程。

毫无疑问，阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein）（图1）是提出“黑洞假说”的标志性人物。但是，在爱因斯坦之前，牛顿的万有引力定律其实已经非常接近黑洞理论。遗憾的是，牛顿没有进一步延伸论证大质量恒星的归宿问题，与黑洞理论失之交臂。英国天文学家约翰·米歇尔（John Michell）（图2）在1783年提出了“黑星（black star）”概念。不过，对于那个时代的科学家来说，不可见的“黑星”似乎太过渺茫，人们也渐渐淡忘了“黑星”。

然而，研究结果又露出了它“淘气”的本性。估计谁也不会想到，黑洞理论研究接下来的一个突破竟然出现在第一次世界大战的战场上。卡尔·史瓦西（Karl Schwarzschild）（图3）是德国知名的天文学家、德国科学院院士。一个偶然的机会，史瓦西看到了爱因斯坦场方程，这让史瓦西十分兴奋。一战开始后，已到不惑之年的史瓦西报名参战，作为一名炮兵中尉与俄国打仗。即使在战场上，史瓦西依然孜孜不倦地抽空解爱因斯坦场方程。几个月后，史瓦西发现了爱因斯坦方程中关于大质量恒星的精确解，他据此撰写了论文并寄给了爱因斯坦——“如您所见，除了重机枪枪声，战争已经很善待我了，它允许我摆脱周遭这一切，而在您的思维领地上进行了这样一场漫步”。不幸的是，在解出方程的几个月后，史瓦西就染上疾病去世了。但是他的研究成果却让米歇尔的“黑星”得以被重新发现。尽管在当时作为广义相对论作者的爱因斯坦对黑洞也持怀疑态度，但是史瓦西的发现却让爱因斯坦对他刮目相看，而他的理论也对黑洞假说作出了重大的贡献。

图1 阿尔伯特·爱因斯坦

图2 英国天文学家约翰·米歇尔

图3 德国天文学家卡尔·史瓦西

其后直到20世纪70年代，黑洞概念由美国科学家正式提出，黑洞假说的理论体系也逐渐形成。

回溯历史，常会感慨时空其实很小，百年间，不同国籍、不同时代的科学家，在黑洞这一大胆假说的基础上不断探寻世界的真相。

基于科学实践基础上的假说是科学发展的一个重要形式，也是科学进步的重要里程碑。然而，无论假说如何完美，也要经受实践的检验，经过检验的假说才能变成大家普遍接受的科学，变成指导人们认识世界的真理。

为了解决隐源性卒中的治疗问题，2014年由加拿大学者Robert G Hart和德国学者Hans-Christoph Diener牵头的国际专家组提出了一个新的临床概念：原因不明的栓塞性卒中（embolic stroke of undetermined source，ESUS），假说以个人观点的名义发表于柳叶刀神经病学杂志（图4）。认为这些隐源性卒中的主要栓子来源是心源性、反常栓塞和非闭塞性斑块，主要治疗措施是抗凝治疗，尤其适合使用新型口服抗凝剂。

图4 原因不明的栓塞性卒中概念和假说的提出

为了验证这个假说，国际上发起了三项大型临床随机对照试验：达比加群酯对原因不明栓塞性卒中的二级预防作用（Dabigatran Etexilate for Secondary Stroke Prevention in Patients With Embolic Stroke of Undetermined Source，RE-SPECT ESUS），利伐沙班 vs 阿司匹林对近期原因不明栓塞性卒中患者的卒中及系统性栓塞的二级预防作用（Rivaroxaban Versus Aspirin in Secondary Prevention of Stroke and Prevention of Systemic Embolism in Patients With Recent Embolic Stroke of Undetermined Source，NAVIGATE ESUS）和阿哌沙班治疗原因不明栓塞性卒中（Apixaban for Treatment of Embolic Stroke of Undetermined Source，ATTICUS），来验证三个新型口服抗凝剂——达比加群、利伐沙班和阿哌沙班是否在ESUS二级预防中优于阿司匹林（图5）。如果结果证明新型抗凝剂优于阿司匹林，就证实ESUS假说正确，为隐源性卒中的治疗提供了更为简便的方案。

经过全球的努力，NAVIGATE ESUS和RE-SPECT ESUS已经完成，并先后发表于《新英兰医学杂志》。然而，事与愿违，两项临床试验全部失败，没能证实在ESUS二级预防中新型口服抗凝剂优于阿司匹林。也就是说没能证实2014年的假说。

图5 3项原因不明的栓塞性卒中二级预防临床试验

试验结果公布后，争议声和质疑声不断。是ESUS的概念过分简化了隐源性卒中的病因和机制，不需要这样一个新的概念？还是ESUS的诊断标准有问题（在诊断标准中把颅内外动脉狭窄定义为≥50%来诊断动脉粥样硬化性卒中已经是过时的概念，现在认为斑块易损性的重要性远远超过狭窄本身）？不管怎样，两个试验之后，这个新概念和假说的前途渺茫。

尽管试验失败，任何人都不能指责5年前提出假说的行为。任何科学的假说都是科学进步的推动力，能够证实当然是幸事，不能证实也为未来的研究指明了新的方向。这是科学研究的基本规律，也是科学研究的魅力所在。