Вопреки тому, что причиной мышечного утомления часто считают повышение кислотности, было показано, что в мышцах, деятельность которых подавлена высокой концентрацией ионов К+, закисление молочной кислотой приводит к заметному повышению работоспособности.
О.Б. Нильсен, Ф. де Паоли, К. Овергаард «Защитное воздействие молочной кислоты на деятельность скелетной мускулатуры крысы» (2001)
Иными словами, многие ученые считают, что мышечное утомление вызывает молочная кислота, однако наши исследования показывают, что на самом деле она обеспечивает восстановление работоспособности мышечной ткани. Обратите внимание, что здесь авторы оформляют свою идею с помощью вариации формулы «они говорят / я говорю»: хотя ранее предполагалось, что ____, наши данные показывают ____. Этот базовый прием с различными вариациями используется в научных текстах повсеместно. Важнейшие приемы аргументации, которым учит эта книга, применяются в самых разных дисциплинах, и естественные науки не исключение. Примеры, приведенные в этой главе, взяты из работ специалистов по естественным наукам, но в них демонстрируются приемы, которые подойдут для любого текста, в котором идет речь о научных проблемах и достижениях.
Несмотря на всю важность аргументации в научных текстах, те, кто сталкивается с этим впервые, часто видят в ней просто способ донести до читателя непротиворечивые, объективные факты. Откуда берется такой взгляд, понять несложно. Объективный тон письменной научной речи часто маскирует ее дискуссионную природу, а многие учебники поддерживают восприятие науки как чего-то однозначного, приводя лишь общепринятые теории и игнорируя существующие спорные моменты. А поскольку в основе аргументации в естественных науках лежат экспериментальные данные, во многих текстах изрядная часть отводится изложению бесспорных фактов.
Однако в работах по естествознанию часто предлагается нечто большее, чем просто факты. Данные играют важнейшую роль в естественно-научной аргументации, но на них свет клином не сошелся. Приводя важные новые экспериментальные данные, ученые оценивают их качество, делают выводы и рассматривают возможности их практического применения. Они сопоставляют новые данные с уже имеющейся информацией, предлагают новые теории и разрабатывают новые эксперименты. Короче говоря, научный прогресс зиждется на прозрениях и творческом подходе, который проявляют ученые при работе со своими данными. Настоящий ученый получает удовольствие оттого, что занимается своим делом и рассказывает о нем другим, так как участвует в бесконечном процессе использования данных для того, чтобы лучше понять наш мир.
Начните с данных
Данные – это основная валюта научных аргументов. Ученые выдвигают гипотезы на основании имеющихся данных, а затем проверяют их, сравнивая свои предположения с новыми экспериментальными данными. Следовательно, обобщение данных – это основной прием изложения материала в естественно-научных работах. Так как данные часто можно интерпретировать по-разному, их описание открывает двери к критическому анализу и дает возможность критиковать более ранние интерпретации и предлагать новые.
Описание данных требует не просто перечисления чисел и результатов.
Как физик начинает свой текст с данных, см. «Радиоактивные отходы»
Прежде чем переходить непосредственно к заключению – к выводам, сделанным Х, – необходимо вначале описать гипотезы, методы и результаты, которые позволили прийти к этим выводам: «Чтобы проверить гипотезу о ____, Х измерял ____ и обнаружил, что ____. Отсюда Х сделал вывод ____». В последующих разделах главы мы изучим три основных риторических приема для описания данных, которыми подкрепляется научная аргументация: представление господствующих теорий, объяснение методик и обобщение полученных результатов.
Представление господствующих теорий
Прежде чем углубиться в детали исследования, читатели должны познакомиться с уже существующими теориями, которые данное исследование может подтвердить или опровергнуть. Поэтому первое, что вы должны сделать, начиная писать научную работу, – обозначить ее контекст, описав господствующие в данной сфере теории и гипотезы. В следующем отрывке из журнальной статьи 2004 года, посвященной процессу дыхания у насекомых, авторы обсуждают объяснения прерывистого газообмена (ПГО) – явления, при котором насекомые периодически закрывают свои трахеи клапанами.
Лайтон (1996, 1998; см. также Lighton and Berrigan, 1995) обратил внимание на преобладание ПГО у роющих насекомых, обитающих в микроклимате, где содержание СО2 может быть повышенным. Исходя из этого Лайтон предложил так называемую хтоническую гипотезу, согласно которой ПГО развился как механизм повышения эффективности газообмена и одновременного уменьшения потерь воды при дыхании.
А.Г. Гиббс, Р.А. Джонсон «Роль прерывистого газообмена у насекомых: хтоническая гипотеза трещит по швам» (
The Journal of Experimental Biology, 2004)
Обратите внимание, что Гиббс и Джонсон не только описывают гипотезу Лайтона, но также вкратце напоминают о том, что послужило для нее основой. Тем самым авторы подготавливают площадку для критического рассмотрения идей Лайтона. Например, они могут подвергнуть сомнению хтоническую гипотезу, указав на недостаточность данных или ошибки в их интерпретации, или же предложить новые подходы, которые помогут подтвердить гипотезу. Суть в том, что, включая обсуждение экспериментальных данных в свое обобщение гипотезы Лайтона, Гиббс и Джонсон открывают дверь для дискуссии с ним.
Вот шаблоны для представления данных, лежащих в основе господствующих теорий:
• Эксперименты, демонстрирующие ____ и ____, позволили ученым предположить ____.
• Хотя большинство ученых относят ____ к ____, результаты, полученные Х, свидетельствуют о возможности ____.
Объяснение методик
Хотя мы утверждаем, что в естественных науках аргументация строится на основании данных, важно отметить, что качество этих данных зависит от того, как именно они были собраны. Данные, полученные в неаккуратно поставленных или плохо проработанных экспериментах, могут привести к неверным выводам. Таким образом, очень важно рассказать в своей работе о методах, которые были использованы для сбора данных. Чтобы читатели могли оценить ваши методики, вам нужно описать их назначение, как демонстрирует этот отрывок из статьи, посвященной эволюции пищеварительной системы птиц:
Для проверки гипотезы о том, что особенности пищеварения у колибри и крючкоклювов развивались конвергентно, мы сравнили активность пищеварительных ферментов и площадь рабочей поверхности кишечника у коричного крючкоклюва (Diglossa baritula) и одиннадцати видов колибри.
Д.Э. Шондьюб и С. Мартинес дель Рио (
Journal of Comparative Physiology, 2004)
Цель исследования необходимо указывать в любом случае – и при описании вашей собственной работы, и при анализе экспериментов других ученых. Вот пара шаблонов, которые помогут вам сделать это.
• Смит с коллегами оценивали ____, чтобы определить ____.
• Так как при помощи ____ не удается объяснить ____, мы использовали вместо этого ____.
Обобщение полученных результатов
Научные данные часто бывают представлены численно. Ваша задача при объяснении таких данных – познакомить читателей с контекстом, необходимым для их понимания, обеспечив подтверждающей информацией и проведя сравнения. В следующем отрывке из книги, посвященной взаимодействию организмов со средой, автор использует численные данные для подкрепления своего тезиса о роли солнечной энергии на нашей планете.
Потенциальное количество энергии, передающейся от Солнца на Землю, огромно – в среднем около 600 Вт/м2 в год. Только очень малая часть – около 1–2 % от этого – поглощается зелеными растениями. Остальная энергия, за исключением той, что отражается обратно в космос, доступна для различного применения. Остаток может быть весьма внушительным: хотя некоторые естественные поверхности отражают до 95 % поступающей солнечной энергии, у многих эта цифра гораздо ниже (таблица 3.2), в среднем порядка 15–20 %. Следовательно, прочая энергия, которая поглощается Землей, может быть направлена на осуществление какой-то работы – нагрев поверхностей, движение водных и воздушных масс, от которых зависит погода, испарение воды и так далее.
Д.С. Тёрнер «Организм в широком смысле» (2000)
Тёрнер подкрепляет свою мысль о том, что на Земле огромное количество солнечной энергии превращается в работу, приводя конкретное число (600) и единицы измерения (Вт/м2 – ватт на квадратный метр). Единицы измерения необходимы, чтобы оценить число; 600 ватт на квадратный сантиметр – это совсем не то же, что 600 ватт на квадратный метр. Затем Тёрнер проводит сравнение, используя процентные доли, и говорит о том, что только 1–2 % всей поступающей на Землю энергии поглощается растениями. Наконец, он описывает разброс данных, используя численные промежутки – от 1 до 2 %, от 15 до 20 %, – а не одиночные числа.
