原假设如何支持有毛人的生活
我最近收到了一位人类学家的来信，该信对发表在《皇家学会学报》上的一份新报告发表了评论。 该报告的主题是一个雪人-更准确地说，是对头发的遗传分析，许多人对此表示，它们属于巨大的毛茸茸，未知的灵长类动物。
由牛津大学遗传学家布莱恩·赛克斯（Bryan Sykes）领导的国际科学家团队尚未发现任何证据证明这种头发的DNA属于神秘的灵长类动物。 相反，在很大程度上，它们属于完全神秘的哺乳动物-豪猪，浣熊和牛。
我的记者简洁地总结了他的观点：“好，那！”
作为历史上最伟大的科学著作之一，这项新著作将不会保留在历史上。 它不会改变我们对自然世界和我们自己的看法。 但这说明了现代科学工作的违反直觉的方式。
人们通常认为科学家的工作是为了证明这一假设是正确的-电子的存在或药物治疗癌症的能力。 但是科学家经常做相反的事情：他们决定反驳这一假设。
科学家花了数十年的时间来开发这种方法，但是在1920年代初的一天中，这一故事尤为突出。 在英格兰的一个农业研究站，三位科学家休息了一段时间。 统计学家罗纳德·费舍尔（Ronald Fisher）倒了一个杯子，并将其提供给他的同事
穆里尔·布里斯托 （
Muriel Bristol） 。
布里斯托尔拒绝了。 当牛奶第一次倒入杯中时，她更喜欢加牛奶的茶味。
如他们所说，“无稽之谈。”费舍尔回答。 “我相信没有区别。”
但是布里斯托尔坚持了自己的立场。 她声称她可以注意到差异。
参加对话的第三位科学家William Roach提出了一项实验。 （这也可能是科学上的调情：罗奇和布里斯托尔于1923年结婚）。 但是如何检查布里斯托尔的声明？ 对于费舍尔和罗奇来说，最简单的动作是倒一杯茶，这样她就看不到了，试一试，让她猜猜茶是怎么制成的。
但是，如果布里斯托尔猜对了，这将不能证明她的敏锐度。 有了50％的正确答案的机会，她可以简单地偶然地猜出答案。
几年后，费舍尔（Fisher）在1935年出版的《实验设计》一书中描述了如何验证这种说法。 他没有试图证明布里斯托尔能感觉到不同杯茶之间的区别，而是试图拒绝假设她的选择是随机的。 费舍尔写道：“这个假设可以称为
零假设 。” -零假设从未得到证明，但在实验过程中可以被驳斥。 我们可以说，存在任何实验只是为了给事实提供反驳原假设的机会。”
费舍尔想出了一种方法来否定原假设-布里斯托尔做出随机选择。 他将准备八杯茶，其中第一杯将倒牛奶，第二杯将倒牛奶。 他随机混合杯子，并建议布里斯托尔尝试一杯茶。 然后，他将它们分为两组-杯子，在她看来，首先倒入牛奶，然后分成一组，其余的分成另一组。
据说布里斯托（Bristol）进行了出色的实验，正确地识别了全部八个杯子。 多亏费舍尔（Fisher）实验设计，她才能正确地将八个杯子随机分为两组的机会很小。 有70种不同的方法将八个杯子分为四个杯子，每组四个，这意味着Bristol可以偶然地在70个案例中只有1个确定杯子的正确排序。
费舍尔的测试无法完全消除布里斯托尔正确猜测的可能性。 这仅意味着发生这种情况的可能性很小。 他可以通过使布里斯托尔喝更多的茶来减少更多的茶，但是他永远不能将其减少到零。
由于不可能找到绝对的证据，费舍尔选择了一种实用的实验方法。 在与布里斯托尔（Bristol）合作的实验室中，费舍尔（Fisher）必须分析几十年来积累的数据，以确定这些信息是否可以使人对各种细节有所预感，例如为谷物施肥的最佳配方。 科学家可以使用这些数据来开发更大的实验，结果的准确性不断提高。 费舍尔（Fisher）认为，设计可能需要几个世纪才能产生结果的实验是没有意义的。 他认为，在某个时候，科学家只需要完成这项工作即可。
他认为有意义的误差幅度为5％。 如果我们假设原假设为真，并且发现数据出现的机会不超过5％，则可以安全地拒绝它。 以布里斯托尔为例，该机会符合这一框架，大约为1.4％。
在很大程度上，要感谢费舍尔，原假设已成为科学发现的重要工具。 从心理学到病毒学和宇宙学，在任何科学领域都可以找到零假设的检验方法。 费舍尔之后，科学家使用了5％的误差幅度。
这使我们回到了大脚怪。
在大脚怪，大脚怪，雪人和其他神秘生物存在的岁月中，提出了各种可疑的证据。 他们中没有一个人的存在已得到证明，但并没有得到明确的证明。
数十年来，人们一直宣称有毛人形动物。 他们提供了颗粒状的照片，模棱两可的曲目，神秘的碎发。 近年来，他们甚至试图从头发中提取DNA，但是科学家拒绝了这种基因研究，因为他们没有应用此类研究中使用的标准安全措施。
大脚怪的支持者不断争辩说，专业学者故意忽略了无可辩驳的证据。 问题在于这些支持者没有对大脚怪问题采取科学的方法。 因此，两年前，赛克斯和同事决定对“异常灵长类动物”的这些毛发进行科学研究。 这包括零假设的创建，我们必须设法予以驳斥。
他们提出了以下零假设：据称属于大脚怪（大脚怪，雪人或该生物的其他本地物种）的头发，实际上不属于未知的灵长类动物，而是属于著名的哺乳动物。 他们从30个不同的头发样本中提取了DNA片段，并能够从每个样本中分离出相同的短片段。 然后，他们将其与从许多活哺乳动物中获得的相应DNA片段进行了比较。
结果很明显：科学家发现所有30个样品都与已知哺乳动物完全匹配。
这是否意味着Sykes和同事否认了Bigfoot的存在？ 不行 这仅意味着，赛克斯与费舍尔和他的茶不同，无法驳斥原假设。 但是存在大脚怪的问题仍然存在，而且将永远存在。
这并不是说Sykes研究中没有任何惊喜。 来自喜马拉雅山的两个头发样本与从一个拥有40,000年历史的化石北极熊中提取的DNA相吻合。 奇怪的是，他们的DNA与今天生活的北极熊不符。
Sykes及其同事在报告中建议了如何实现此目标的选项。 古代北极熊和棕熊可能会相互交叉，居住在喜马拉雅山中的一些熊仍携带着古代北极熊的DNA片段。
一些怀疑论者提出了另一种解释。 该DNA与北极熊的DNA相似，可能取自现在活着的哺乳动物（例如棕熊），该哺乳动物经历了两次突变，这些突变与古代北极熊的DNA产生了错误的相似之处。
这些怀疑论者实际上创造了原假设。 您可以用一种简单的方式来驳斥它。 科学家需要从这些神秘的熊身上找到更多的DNA。 如果DNA的其他部分也与古代北极熊的部分匹配，则可以拒绝这种无效的假设。
这就是科学从一种无效假设发展到另一种假设的方式。
卡尔·齐默（Karl Zimmer）是《纽约时报》的专栏作家，着有12本书，包括《病毒星球》。