不管是要找出第二次世界大战的原因，还是查明天花板上水印的来由，我们通常都要考察可能的解释。比如说天花板上的水印，是屋顶漏水了？还是管子漏水了？我们可能会这样推理：“这个水印在厨房天花板上，正好是在浴室的下面，所以很可能是管子漏水。”现在到楼上去检查一下，如果发现了漏水的管子，那么就可以合理地得出结论，对于水印的最佳解释是管子漏水，当然，也可能屋顶和管子同时漏水。
这个简单而实际的例子展示了科学研究的推理过程：提出各种假说，一个一个地排除，直到得出最佳解释。地质学的历史为科学研究如何运用这样的推理过程提供了一个清楚的例子。
地球已经有上亿年的历史、大陆在漂移，这些都是非常惊人的发现。它们被接受的过程是漫长而复杂的，要求仔细的观察、改良的技术、大量的集体努力以及在很多学科中共享知识。地质学最近的发展历史就展现了这样的过程。
1912年，德国科学家阿尔弗雷德·魏格纳提出了板块漂移理论来解释这个明显的事实——非洲大陆和南美洲大陆看上去好像很吻合。但是在他之前的理论家，通过观察过去的地图，也推测这些太陆原本是连在一起的。魏格纳对这一理论的补充是，在两个大陆相对应的边缘，岩石的形成和动植物化石都非常相似。因为他不能提出一个解释或者模型来说明像板块这样巨大的东西是如何“漂移”的，他的理论遭到了普遍的拒绝，甚至被嘲笑。虽然他的理论解释了一些观察到的现象，但是并没有被采信，因为它与当时人们所相信的关于大洋和大陆的物理结构方面的观点不一致。拥有可接受的解释模型是科学断言能被接受的重要标准。
魏格纳的理论在20世纪60年代被美国地质学家哈雷·赫斯复兴。赫斯提出，最近发现洋中脊在延伸，而大陆居于板块之上，因此板块应是由底层的地慢缓慢运动的“环流”所推动的。赫斯也承认，这个理论一开始只是猜想，并且与现有的理论相悖。但它确实是可以从现有知识中推断出来的最合理的理论。
赫斯的理论为魏格纳的观察提供了一种解释，也解释了不断出现的惊人的异常——根据现有理论不能得到满意解释的数据——比如岩石的磁性定向。人们发现，玄武岩（由火山爆发所形成的岩石）包含磁铁矿，而正如这个名字所显示的，其行为模式让人感到它像是由小指南针所构成的。在玄武岩温度很高、尚未凝固之前，它们总是指向北极。基于一些尚未被理解的原因，每隔几百万年，北极和南极就调转方向，先前指向北极的指南针，将会在调转之后指向南极。因此，玄武岩中的磁铁矿可以揭示它凝固时极点的位置。
此外，磁铁矿的定向不仅是水平的，也是垂直的。当它们凝固的时候，玄武岩越是接近极点，磁铁矿的“指南针”的定向就越垂直，不管是接近北极还是南极，在赫斯发表其学说的那个年代，地磁数据存在异常。大量的地磁数据表明，相较于它们现在的位置，接近于赤道的岩石是在更为接近极点的地方形成的。因为大陆运动的理论尚未被接受，所以对于这些观察缺乏适当的解释。
不过，赫斯的理论还是展示了一个成功的新理论模型的重要特点：①它应该能对现有信息提供更全面的解释，包含对目前尚不能理解的现象的解释；②它应该能够提出新的、可以被测试的预测。赫斯的理论成功地实现了这两点。美国《地质服务》上的一篇文章对此总结道：“1962年，赫斯明确地意识到仍然缺乏坚实的证据来证实他的假说，因此无法说服虽然倾向于接受但是仍然存有怀疑的人。然而一年之后，范恩·马修斯对于海底磁条带的解释，以及在接下来的几年中其他的海洋勘测，最终提供了证据来证实赫斯关于海底扩张的模型。之后的年代测定研究表明，离洋中脊地壳越远的海底存在的时间就越长，赫斯的理论得到了进一步的巩固。最后，更完善的地震数据证实了赫斯的假说。他关于海底扩张以及洋中脊的基本观点经受住了时间的考验。”
还应该指出，赫斯的理论不仅符合新的数据，而且还展现了巨大的解释力。板块构造理论对地震、山脉形成以及火山现象都提出了新的解释。这样的理论是富有成果的，即一个理论具有支持很多研究的潜在能力，以及提供大范围内的解释性洞见的能力。
（摘编自莎伦·白琳等《权衡：批判性思维的探究与应用》，仲海霞译）
20世纪50年代，疟疾重新肆虐。屠呦呦团队受命从中草药中寻找并提取具有抗疟疗效的成分。团队收集、挑选方药，测试提取物效果，发现青蒿提取物有一定效果，然而实验结果很难重复，而且似乎与文献记录相性。查阅大量文献后，团队发现加热提取的方式破坏了青蒿的活性成分，于是改为低温提取，效果得到提升。之后成功从青蒿中分离提纯出青蒿素，并将其转化为药物，该药疗效明确。团队进一步研发双氢青蒿素，使疗效提高近十倍，且病人复发率低。双氢青蒿素也被发展成新的药物，尝试用于治疗其他疾病。
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