Контролируемый и повторяемый лабораторный эксперимент, в ходе которого экспериментатор непосредственно управляет переменными, часто называют определяющей особенностью научного метода. Это, в сущности, единственная техника, используемая в лабораторных физических исследованиях и в молекулярной биологии. Без сомнения, такой подход не имеет себе равных в том, что касается точности установления цепи причин и следствий. Но этот факт вводит лабораторных исследователей в заблуждение, провоцируя их с пренебрежением относиться к тем областям науки, где использование подобных методов невозможно.
Однако жестокая правда заключается в том, что управляемые эксперименты невозможны во многих сферах деятельности, которые общепризнанно являются науками. Это касается любой науки, занимающейся событиями прошлого, например эволюционной биологии, палеонтологии, эпидемиологии, исторической геологии и астрономии; прошлым управлять невозможно[1]. Кроме того, при изучении птичьих сообществ, динозавров, эпидемий оспы, ледников или иных планет многие управляемые эксперименты, которые теоретически возможно было бы провести сегодня, тут же будут заклеймены как аморальные и незаконные; нельзя же, в самом деле, убивать птиц или растапливать ледники. Поэтому приходится разрабатывать иные способы «заниматься наукой», а именно наблюдать, описывать и объяснять мир вокруг нас, а затем располагать отдельные объяснения в рамках более широкой общей картины.
В подобных ретроспективных дисциплинах часто оказывается полезным так называемый метод естественного эксперимента (natural experiment), он же сравнительный метод (comparative method). Этот подход заключается в сравнении — предпочтительно количественном и подкрепленном статистическим анализом — различных систем, схожих во многих отношениях, но различающихся как раз по тем параметрам, влияние которых мы и хотим изучить. Например, для изучения того, какое экологическое воздействие красногрудый дятел-сосун (sphyrapicus ruber) оказывает на родственный вид — соснового дятла-сосуна (sphyrapicus thyroideus), — можно сравнить горы, на которых водятся оба вида, с теми, на которых второй вид водится, а первый — нет.
Эпидемиология как наука фактически вся построена на анализе подобных естественных экспериментов в человеческих популяциях. Например, мы выяснили, какие группы крови у человека обеспечивают резистентность к оспе, не с помощью управляемых экспериментов (например, участникам эксперимента с разными группами крови делали бы инъекции либо вируса оспы, либо контрольного раствора), а в результате наблюдений над носителями разных групп крови во время одной из последних эпидемий оспы, случившейся в Индии несколько десятилетий назад. Врачи, оказавшиеся в отдаленной деревне в момент начала эпидемии, определили группы крови у жителей и затем отследили, кто заболел или умер, а кто остался здоров[2].
Конечно, естественный эксперимент имеет немало очевидных недостатков. Например, есть риск, что результат будет зависеть от неких дополнительных факторов, которые «экспериментатор» не позаботился принять во внимание; возможно также, что по-настоящему важными окажутся какие-то другие факторы, которые просто коррелируют с рассматриваемыми, а не сами эти последние. Подобные трудности вполне реальны — но не менее сложны и проблемы, которыми сопровождается проведение управляемого лабораторного эксперимента или нарративных исследований, не использующих сравнительный анализ. Существует огромное количество работ, посвященных тому, как избежать подобных ловушек[3].
Рассмотрим, например, вопрос, который в настоящее время вызывает немалый практический интерес: способно ли курение вызвать рак? Можно написать трогательное, подробное, всеобъемлющее жизнеописание некоего конкретного курильщика, который действительно умер от рака, но это не докажет, что курение является причиной рака вообще или хотя бы в данном случае. Есть курильщики, которые не заболели раком, и есть некурящие, которые заболели. Всем нам уже известно, что существует еще много других факторов риска, помимо курения. Поэтому эпидемиологи постоянно собирают данные о тысячах или даже миллионах людей, обрабатывают их, отмечая не только фактор курения, но также особенности питания и многое другое, а затем проводят статистический анализ. Такие исследования приводят к ожидаемым и в настоящее время общепринятым выводам. Да, курение в значительной степени связано с некоторыми (но не со всеми) формами рака, однако с помощью статистического анализа можно также выявить множество других причин. Среди них: потребление жиров, клетчатки, антиоксидантов, воздействие солнечного излучения, отдельные загрязняющие вещества, определенные химикаты в пище и воде, многочисленные гормоны и сотни различных генов. Следовательно, ни один эпидемиолог даже не подумает, что можно выявить одну-единственную
