Kinh tế học của phương pháp khoa học

Năm 1915, Albert Einstein công bố thuyết tương đối rộng và một số điều đằng sau nó. Thuyết này “dự đoán” hiện tượng lệch quỹ đạo của sao Thủy vốn được quan sát từ lâu nhưng chưa từng được giải thích. Nó cũng dự đoán một điều mới lạ và đáng ngạc nhiên, liên quan tới cách ánh sáng bị bẻ cong do trường trọng lực của mặt trời. Năm 1979, một cuộc thám hiểm do Arthur Eddington dẫn đầu đã chứng thực dự đoán ánh sáng bị bẻ cong và khiến Einstein trở thành nhân vật nổi tiếng thế giới.

Cả lý giải về quỹ đạo sao Thủy và dự đoán thành công về ánh sáng bị bẻ cong đều là những sự chứng thực ngoạn mục cho học thuyết của Einstein. Nhưng chỉ có sự kiện ánh sáng bị bẻ cong – vì đó là điều không ai ngờ tới – mới trở thành tâm điểm chú ý và xuất hiện trên trang nhất các báo.

Hãy mường tượng rằng Eddington đã thực hiện cuộc thám hiểm vào năm 1900 thay vì năm 1919. Sự thật về hiện tượng ánh sáng bị bẻ cong đã có thể được xác minh – và cũng đầy bí hiểm – như quỹ đạo sao Thủy, trước công trình nghiên cứu của Einstein rất lâu. Einstein đã có thể đánh mất hiệu ứng tâm lý đến từ việc dự đoán điều không ai ngờ tới. Có lẽ ông sẽ không bao giờ thiết lập được vị thế của mình trong lòng công chúng và trong thói quen “chải chuốt” của cả một thế hệ các nhà vật lý thời ấy. Hãy tạm đặt chủ đề vinh quang cá nhân của Einstein sang một bên, chúng ta có thể hỏi, số phận của bản thân thuyết tương đối sẽ thế nào? Liệu giới khoa học có chậm tôn vinh nó hơn không? Và nếu đúng như vậy thì phản ứng đó có hợp lý không?

Ngược lại, chúng ta có thể tưởng tượng rằng hiện tượng lệch quỹ đạo của sao Thủy không được ai chú ý cho tới khi Einstein đưa ra dự đoán, và rằng các quan sát sau đó đã xác nhận cho dự đoán này. Liệu hiệu ứng tâm lý của một dự đoán đáng ngạc nhiên thứ hai có thể củng cố thuyết tương đối một cách chắc chắn hơn không? Và lẽ ra nó có nên như vậy không?

Trong vòng ít nhất 400 năm, các nhà khoa học và triết học đã tranh cãi một cách chủ quan về công lao của việc giải thích những điều đã được biết tới (như quỹ đạo sao Thủy) và đưa ra những dự đoán đáng ngạc nhiên (như hiện tượng ánh sáng bị bẻ cong). René Descartes và Francis Bacon đã từng đề cập tới vấn đề này, và ngày nay, nó được tranh luận sôi nổi trên các tờ tạp chí hàn lâm.

Tất nhiên một lý giải mới về một thực tế cũ, và một dự đoán thành công về một thực tế mới, đều nên góp phần vào lợi ích của một học thuyết. Trường hợp xuất chúng về mặt tâm lý hơn − dự đoán mới thành công − đôi lúc được gọi là bằng chứng mới lạ cho học thuyết. Câu hỏi đặt ra là, liệu bằng chứng mới lạ có nên góp phần đáng kể cho lợi ích của học thuyết hơn bằng chứng không mới lạ không? Hay, nói một cách cô đọng hơn, tính mới lạ có quan trọng không?

Phe “tính mới lạ không quan trọng” tranh luận rằng một học thuyết nên được đánh giá dựa trên giá trị của chính nó, độc lập với việc nó đã được khám phá như thế nào. Ở đây chúng ta có học thuyết A, thỏa mãn các điều kiện X, Y và Z. Chúng ta hãy lần lượt đánh giá. Tại sao phải câu nệ liệu nhà nghiên cứu có biết về X, Y và Z trước khi ông phát minh ra học thuyết A hay không? Tại sao trạng thái trí tuệ của nhà nghiên cứu lại có một sự liên quan nào đó hơn tới cách chải đầu của ông ta?

Hãy xem xét một trường hợp đơn giản. Trong đống bít tất trong ngăn kéo bên trái của bạn, một nửa là tất đen. Trong đống tất trong ngăn kéo bên phải của bạn, không có chiếc tất nào màu đen. Nếu bạn chọn một chiếc tất từ ngăn kéo bên trái, xác suất nhặt phải tất đen là bao nhiêu? Chắc chắn là một nửa.

Bây giờ giả sử trong khi bị bịt mắt, bạn với một ngăn kéo ngẫu nhiên và nhặt ra một chiếc tất. Người bạn đời của bạn, người nãy giờ vẫn theo dõi bạn, thông báo với bạn rằng bạn đã mở ngăn kéo bên trái. Xác xuất nhặt được tất đen là bao nhiêu? Vẫn là một nửa. Toàn bộ vấn đề là chiếc tất đến từ đâu, chứ không phải là những gì bạn biết khi bạn nhặt nó.

Nhà khoa học phải lựa chọn giữa các thuyết khả dĩ cũng có giống với người chọn tất. Trong ngăn kéo bên trái ông ta là những thuyết thỏa mãn một loạt điều kiện nhất định, và một nửa số học thuyết này là đúng. Trong ngăn kéo bên phải ông là những học thuyết không thỏa mãn điều kiện, và không học thuyết nào đúng cả. Giáo sư Smith bắt đầu bằng cách tìm hiểu tất cả các điều kiện, và sau đó, xây dựng một học thuyết thỏa mãn chúng. Sau đó, Giáo sư Smith lựa chọn một học thuyết từ ngăn kéo bên trái. Học thuyết đó đúng với xác suất là một nửa. Giáo sư Jones xây dựng học thuyết dựa vào sự thay đổi của các điều kiện, và đưa ra một dự đoán mới lạ. Ông lựa chọn trong khi bị bịt mắt từ một ngăn kéo được chọn một cách ngẫu nhiên. Khi biết rằng học thuyết của mình thỏa mãn các điều kiện, Giáo sư Jones mới biết rằng mình đã chọn từ ngăn kéo bên trái. Học thuyết của ông đúng với xác suất là một nửa, hệt như của Giáo sư Smith.

Tất nhiên, tất và học thuyết là hai phạm trù hoàn toàn khác nhau, nhưng cả hai đều tuân theo những quy luật cơ bản của xác suất. Nếu việc lựa chọn học thuyết khoa học không khác gì mấy với việc lựa chọn tất thì luận điểm này là đúng và chứng tỏ rằng tính mới lạ chẳng hề quan trọng.

Mặc dù trường hợp phản bác tính mới lạ có vẻ đơn giản và chặt chẽ, nhưng rất nhiều nhà khoa học nhìn nó với con mắt đầy hoài nghi. Họ tranh luận rằng bất cứ ai cũng có thể dựa vào những điều kiện có sẵn và chế ra một vài loại học thuyết để “giải thích” cho chúng, sao cho một dự đoán mới lạ lại là dấu ấn đích thực của thành tựu khoa học thiên tài. Họ có linh tính rằng tính mới lạ rất quan trọng, và thử thách đặt ra là phải giải thích được tại sao.

Nếu tính mới lạ thực sự có một vai trò nào đó thì chắc hẳn là vì việc xây dựng học thuyết khoa học sẽ khác với việc chọn tất khi bị bịt mắt. Tất nhiên, ai cũng có thể liệt kê những điểm khác biệt rõ ràng giữa hai hoạt động – một hoạt động diễn ra trong phòng thí nghiệm và hoạt động còn lại diễn ra trong phòng ngủ; một được chính phủ hỗ trợ và hoạt động còn lại thì không – nhưng việc xác định sự khác biệt căn bản khiến cho tính mới lạ trở nên quan trọng lại gian nan đến ngạc nhiên.

Những thập kỷ gần đây, cuộc tranh luận về tính mới lạ hầu như bị bó hẹp hoàn toàn trong khuôn khổ của các tạp chí triết học. Nhưng vấn đề liên quan rõ ràng nhất là, chúng ta nên rút ra điều gì từ hiện trạng thiếu thông tin? Đây là vấn đề mà các nhà kinh tế học đã biết được vài điều.

Ngay cả trong bối cảnh đơn giản nhất, dự đoán mới lạ cũng là cơ cấu hợp lý để hé lộ thông tin. Giả sử một vài nhà khoa học vốn dĩ tài giỏi hơn những người khác, và việc biết ai là ai là điều bất khả thi. Các nhà khoa học tài năng vừa dễ xây dựng những học thuyết đúng vừa dễ thành công với những dự đoán mới lạ của mình. Khi Giáo sư Jones đưa ra dự đoán mới lạ, ông đã hé lộ một điều – ít nhất theo nghĩa xác suất – về tài năng của mình. Người dự đoán thành công thường rất tài giỏi, vì thế thường xây dựng được học thuyết đúng.

Chúng ta tin tưởng học thuyết của Jones hơn là học thuyết của Smith không phải vì ảnh hưởng trực tiếp của dự đoán mới lạ, mà vì thành công của dự đoán mới lạ của ông cho chúng ta biết điều gì đó về Jones.

Câu chuyện của chúng ta vẫn chưa đến hồi kết. Chúng ta vẫn chưa nói gì về lý do tại sao ngay từ đầu Giáo sư Jones đã cố gắng đưa ra dự đoán mới lạ, trong khi Giáo sư Smith thì không. Giáo sư Jones đã hé lộ điều gì đó về sự tự tin vào khả năng của mình chưa – và Giáo sư Smith đã để lộ chút nghi ngờ bản thân nào chưa? Nếu câu trả lời là rồi thì đó có thể là lý do nữa để đặt niềm tin vào Giáo sư Jones chứ không phải là Giáo sư Smith. Nói cách khác, chúng ta được quyền rút ra kết luận không chỉ từ thành công của dự đoán mới lạ mà còn từ sự sẵn sàng mạo hiểm ban đầu để đưa ra dự đoán mới lạ của giáo sư Jones.

Để đưa ra một ví dụ cụ thể, hãy tưởng tượng các nhà khoa học luôn thành công khi đưa ra dự đoán mới lạ một cách thành công kiếm được đều đặn 100 nghìn đô-la mỗi năm, những người đưa ra dự đoán mới lạ nhưng không thành công kiếm được 20 nghìn đô-la, và những người không bao giờ đưa ra dự đoán mới lạ kiếm được 50 nghìn đô-la. Người đưa ra dự đoán mới lạ treo thu nhập “nghìn cân” của mình lên “sợi tóc”. Bởi vì ông sẵn sàng đánh cược cho tài năng của chính mình, nên cũng sẽ là có lý nếu những người khác cũng đánh cược theo bằng cách tin vào học thuyết của ông. Cũng như thế, nhà khoa học chọn việc bỏ túi 50 nghìn đô-la và bỏ chạy khiến chúng ta phải đặt ra câu hỏi rằng liệu chúng ta có bị yêu cầu đặt niềm tin vào ông ta nhiều hơn những gì ông ta tin vào chính mình hay không.

Những kết luận mà chúng ta có thể rút ra dựa vào những động cơ đặc biệt Jones và Smith trả lời là gì. Bây giờ, chúng ta đã thực sự đứng trên miền đất của nhà kinh tế học. Chúng ta cần một học thuyết có thể dự đoán cấu trúc tưởng thưởng đối với các nhóm nhà khoa học khác nhau, phản ứng của cá nhân các nhà khoa học đối với cấu trúc tưởng thưởng, và những suy luận một nhà quan sát có thể rút ra từ những phản ứng này.

Một học thuyết cực kì thỏa mãn sẽ xét tới sự cạnh tranh giữa các nhà khoa học, giữa các viện nghiên cứu, và giữa người bảo trợ và người hưởng lợi của khoa học. Mâu thuẫn về lợi ích đó tạo điều kiện cho sự ra đời của cấu trúc lương cung cấp các hình thức tưởng thưởng phong phú cho các chiến lược nghiên cứu khác nhau và các mức độ thành công khác nhau. Không may thay, việc hiểu rõ hệ quả của một học thuyết như thế có vẻ là nhiệm vụ nặng nề.

Vì vậy chúng ta lùi về giải quyết một vấn đề dễ hơn. Hãy tưởng tượng một ông trùm khoa học quốc gia, được giao nhiệm vụ thiết kế một hệ thống thúc đẩy các nhà khoa học hành xử có hiệu quả. Chúng ta có thể hi vọng rằng hệ thống mà ông này tung ra không khác quá nhiều so với hệ thống thực ra sẽ nảy sinh từ cạnh tranh. Sau cùng, chúng ta biết rất nhiều các ví dụ khác trong kinh tế học nơi các thế lực cạnh tranh cho ra đời những tác động có hiệu quả. Vì thế, chúng ta hãy nghĩ về những gì ông trùm nên làm, với hi vọng rằng việc điều tra của chúng ta sẽ gặt hái thành quả gần như những gì chúng ta thực ra quan sát trong thế giới thực. Thậm chí nếu những hi vọng đó tiêu tan, nỗ lực của chúng ta cũng không hoàn toàn lãng phí; chúng ta luôn có thể làm chân cố vấn cho các ông trùm tương lai.

Ông trùm có thể ra lệnh cho các nhà khoa học khác hoặc là “quan sát trước”, nghiên cứu tất cả các dữ liệu trước khi họ học thuyết hóa, hoặc là “học thuyết hóa trước”, thử sức đưa ra dự đoán mới lạ và sau đó loại trừ các học thuyết này nếu những dự đoán đó là sai.

Học thuyết hóa trước là lựa chọn lãng phí, vì các nhà khoa học cống hiến năng lực vào việc xây dựng những học thuyết – ít nhất đôi lúc – cuối cùng bị các điều kiện bác bỏ. Bằng cách thu thập dữ liệu từ trước, các nhà khoa học có thể tránh khỏi những sai lầm như thế và có nhiều thời gian hơn để tạo ra những học thuyết tốt. Vì thế người ta có thể mong chờ một ông trùm tiết kiệm sẽ ra lệnh cho mọi người nghiên cứu trước. Nhưng việc nghiên cứu trước cũng có mặt trái của nó: Rất nhiều học thuyết (có khả năng là đầy mâu thuẫn) được tạo dựng, và không có cách nào để phân biệt đâu là học thuyết hứa hẹn nhất.

Khi ông trùm muốn xây một chiếc cầu, ông bị choáng ngợp bởi một biển các học thuyết phủ nhận lẫn nhau về việc xây cầu và không biết phải theo hướng nào.

Khi các nhà khoa học học thuyết hóa trước, rất nhiều học thuyết cuối cùng bị chứng cứ bác bỏ, và những học thuyết còn lại đã qua được bài kiểm tra xác nhận rằng đề xuất của họ xuất chúng hơn trung bình. Ông trùm có lý do để tin tưởng hơn vào những học thuyết đó, và khi xây cầu ông ta có thêm lý do để tin rằng cầu sẽ không sập.

Vậy thì sự thỏa hiệp sẽ là như thế này: Nếu các nhà khoa học học thuyết hóa trước, công trình của họ sẽ trở nên tốn kém, quá ít học thuyết tồn tại, và số cầu được xây là không đủ. Nếu các nhà khoa học nghiên cứu trước, sẽ không có cách nào phân biệt học thuyết tốt và học thuyết tồi và quá nhiều những chiếc cầu chất lượng kém được xây và rồi chẳng mấy chốc thì sập.

Một ông trùm được enlightened có thể sẽ tìm hướng đi ở giữa sự lãng phí của việc học thuyết hóa trước và sự lãng phí luân phiên của việc nghiên cứu trước. Có thể cách tốt nhất là phân bổ một số nhà khoa học làm người học thuyết hóa và những người khác làm nhà quan sát. Nhưng đâu là cơ sở hợp lý để quyết định ai nên được phân vào nhóm nào?

Một câu trả lời tiềm năng xuất hiện nếu chúng ta giả định rằng các nhà khoa học có thông tin mật về năng lực, sự chuẩn bị và động lực của chính họ cho dự án hiện tại. Một số nhà khoa học tự tin hơn vào việc tạo ra các học thuyết tốt hơn các nhà khoa học khác, và sự tự tin của họ xuất phát từ, ít nhất là đôi lúc, những đánh giá tốt.

Để đơn giản hóa càng nhiều càng tốt, hãy giả định rằng các nhà khoa học hoặc là giỏi hoặc kém, nơi “giỏi” đơn giản có nghĩa là “dễ đưa ra một học thuyết đúng hơn” và “kém” có nghĩa ngược lại. Cũng giả định (một lần nữa, vì mục đích đơn giản hóa) rằng tất cả các nhà khoa học biết mình thuộc dạng nào. (Đây là phép gần đúng đầu tiên với giả định thực tế hơn là một số nhà khoa học có một số thông tin về dạng của mình.)

Trong những hoàn cảnh này, một trong những mục tiêu chính của ông trùm phải là phân biệt giữa các nhà khoa học giỏi và kém. Thông tin này đáng giá đối với ông vì hai lý do khá rõ ràng. Đầu tiên, nếu ông ta có thể nhận dạng các nhà khoa học giỏi, ông ta có thể trả lương trung bình cho họ cao hơn mức lương trả cho các nhà khoa học tồi; điều này khuyến khích nhiều người tài năng trở thành nhà khoa học từ ban đầu, trong khi hạn chế những người mà tài năng của họ thuộc về nơi khác.

Làm thế nào để ông trùm quyết định ai giỏi ai kém? Phương pháp đơn giản nhất là hỏi. Không may là, vì ông định trao mức lương cho các nhà khoa học giỏi cao hơn các nhà khoa học tồi, ông trùm có thể không tự tin là tất cả mọi người sẽ thành thật trả lời một câu hỏi thẳng thắn như thế. Thay vào đó, ông phải tìm ra cách thưởng cho những người nói thật.

Đây là một giải pháp, tương tự như những gì tôi đã gợi ý. Ông trùm lập ra hai viện nghiên cứu riêng biệt: Viện Nghiên cứu và Viện Học Thuyết Hóa. Tại Nghiên cứu, tất cả các nhà khoa học luôn nghiên cứu trước và tất cả được trả 50 nghìn đô-la một năm. Tại Học Thuyết Hóa, tất cả các nhà khoa học học thuyết hóa trước. Những người có học thuyết sau này được khẳng định sẽ được trả 100 nghìn đô-la mỗi năm; những người có học thuyết sau này bị bác bỏ được trả 20 nghìn đô-la.

Nếu các mức lương này được lựa chọn đúng, thì các nhà khoa học giỏi – những người tự tin vào khả năng đưa ra các dự đoán thành công – sẽ nhận việc tại Học Thuyết Hóa, nơi họ mong chờ mức thưởng cao. Các nhà khoa học tồi, những người biết dự đoán mới lại của họ thường thất bại, chấp nhận mức lương đảm bảo là 50 nghìn đô-la tại Nghiên cứu. Điều đáng kể về giải pháp này là các nhà khoa học hé lộ thông tin có ích cho ông trùm một cách tự nguyện, cho dù họ ban đầu không hề có lý do nào để làm như vậy.

Tất nhiên, một số nhà khoa học giỏi không gặp may trong chương trình này và cuối cùng chỉ kiếm được 20 nghìn đô-la một năm. Nhưng các nhà khoa học giỏi tính trung bình có thể kiếm nhiều hơn các nhà khoc học kém, và tính tương đối thì nhiều người trong số họ được cuốn hút vào sự nghiệp khoa học hơn. Hơn thế nữa, ông trùm biết phải tìm lời khuyên nơi nào khi ông muốn xây một chiếc cầu. Đóng góp của các nhà khoa học tại Nghiên cứu được công nhận một cách lịch sự nhưng không bao giờ được áp dụng.

Chương trình này, vì thế, mang một số đặc điểm khá hấp dẫn. Nó cũng có một số đặc điểm gây bối rối. Một điều là các nha khoa học giỏi lãng phí thời gian và công sức bằng cách học thuyết hóa trước. Nếu họ nghiên cứu trước họ có thể tránh khỏi một số ngõ cụt. Không may là, việc nghiên cứu trước sẽ khiến sự nghiệp của họ bớt mạo hiểm hơn, và các nhà khoa học kém sẽ bắt đầu xâm nhập vào hàng ngũ của họ. Chỉ có khả năng về một học thuyết bị bác bỏ mới có thể khiến các nhà khoa học kém tránh xa Học Thuyết Hóa. Bằng cách bắt buộc các nhà khoa học giỏi phải lãng phí, ông trùm có thể xui khiến các nhà khoa học tồi hé lộ bản thân. Thông tin này đáng với sự lãng phí kia.

Một đặc điểm kì quặc khác là các nhà khoa học kém được trả 50 nghìn đô-la hàng năm ngay cả khi học thuyết của họ được biết trước là sẽ không đem lại giá trị xã hội nào. Điều này cũng là cần thiết để ngăn chặn các nhà khoa học kém bắt đầu giả danh các nhà khoa học giỏi, trước sự kinh hoàng của ông trùm.

Đáng để chú ý rằng nếu nghiên cứu khoa học bị phó mặc cho khu vực tư nhân, không công ty nào sẽ chọn việc tuyển dụng các nhà khoa học kém, người đưa ra những học thuyết vô dụng. Ấy vậy mà việc có những công ty như thế lại rất quan trọng về mặt xã hội để ngăn chặn các nhà khoa học kém mang cái mác của các nhà khoa học giỏi. Vì vậy học thuyết này gợi ý rằng chính phủ phải đóng vai trò chủ chốt trong việc tổ chức các hoạt động khoa học – vì chỉ có chính phủ mới sẵn sàng cung cấp vốn cho những nghiên cứu không có chút giá trị xã hội nào!

Mô hình này thực tế như thế nào? Nó rõ ràng có một số đặc điểm có thể nhận dạng được từ thế giới thực của nghiên cứu khoa học. Trong thế giới thực, nơi các viện nghiên cứu “cấp cao” nơi lương bổng phụ thuộc nhiều vào kết quả nghiên cứu, và các viện nghiên cứu “cấp thấp” nơi tất cả mọi người được đối xử khá công bằng. Các nhà khoa học, trên diện rộng, quyết định tham gia vào loại viện nghiên cứu nào dựa trên kì vọng về năng lực của chính họ. Học thuyết cũng hàm ý rằng rất nhiều nhà khoa học kém được trả lương cao một cách hợp lý vì đưa ra những nghiên cứu hoàn toàn vô dụng, và rằng có lẽ có nhiều nhà khoa học kém hơn những gì một ông trùm nhân từ mong muốn; với những ai quen thuộc với cấu trúc của khoa học hiện đại, những hàm ý này nghe có vẻ hợp lý.

Mô hình nhà khoa học giỏi/kém không phải là luận điểm duy nhất để biện chứng cho dự đoán mới lạ. Tuy thế tôi ngờ rằng đó là luận điểm duy nhất từng được trình bày chi tiết tới vậy. Sẽ là tốt nếu các học thuyết khác cũng được trình bày chi tiết như thế để chúng ta có thể nghiêm túc thảo luận giá trị của chúng. Vì một lý do nào đó cuộc tranh luận về tính mới lạ đã kéo dài hơn 400 năm mà không bên liên quan nào thấy cần phải trình bày cụ thể mô hình về biểu hiện khoa học của mình. Hãy cẩn thận với các nhà tư tương vĩ đại, những người quảng cáo về kết luận của mình mà không hé lộ giả thuyết. Tôi thích kinh tế học vì nó đòi hỏi tiêu chuẩn cao hơn.