Летом 1957 года Рональд Фишер, который считается одним из отцов современной статистики, написал возмущенное письмо в одно из старейших и самых уважаемых медицинских изданий – British Medical Journal. В своем послании ученый в крепких выражениях обвинял журнал в нагнетании паники и утверждал, что заявления редакции о «якобы опасностях» курения не более чем неверная интерпретация статистических данных. Угрозу, писал он, представляет «не мягкое и успокаивающее растение, а возбуждение состояния неистовой тревоги». Фишер был признанным светилом в области статистики, посвятившим карьеру доказательству, что корреляция не означает причинно-следственную связь – именно на этот принцип опирается доказательная медицина. Неудивительно, что его письмо вызвало жаркие дебаты в научном сообществе. О том, был прав или ошибался основатель статистики, рассказываетPriceonomics.

Вопрос о связи курения с раком легких – одна из важнейших медицинских проблем ХХ века. Фишер, сам заядлый курильщик, явно недооценил вред табака. Но то, ошибался ли он насчет непосредственно статистики, до сих пор вызывает споры, пишет журналист Бен Кристофер. Стоит, впрочем, отметить, что ученый никогда не отрицал самой возможности связи сигарет с раком – его возмутило то, как эксперты системы здравоохранения обосновали свои заключения. «Разве это дело недостаточно серьезно, чтобы получить более серьезное отношение?» – восклицал статистик в своем письме.

Рональд Фишер был известен своим выдающимся умом, который иногда служил ему дурную службу. Как и многие блестящие ученые, он порой не мог донести свои выводы до собственных коллег: те или иные умозаключения казались ему настолько очевидными, что он искренне недоумевал, зачем их надо разжевывать и как кто-то может не видеть того, что видит он.

Тем не менее не признать вклад Фишера в его область науки современники не могли. В 1920-х годах, работая на аграрной исследовательской станции недалеко от Лондона (ныне Rothamsted Research), он продемонстрировал пользу рандомизированных исследований в сельском хозяйстве. Специалисты тогда бились над задачей выявления наиболее эффективного удобрения и не могли решить ее, потому что результаты неизбежно смазывал фактор, независящий от человека, – собственная плодородность почвы. Чтобы найти однозначный ответ, статистик предложил разбить несколько полей с разной почвой на много небольших участков и рандомно использовать на них химикаты. Таким образом в части случаев на лучшую почву попадет удобрение-1, в части – удобрение-2, и в итоге в среднем качество почвы под удобрением-1 будет таким же, как под удобрением-2. А значит, можно будет очистить результаты исследования от фактора почвы и спокойно анализировать эффективность разных химических составов.

Рональд Фишер

Daily Express / Hulton Archive / Getty Images

Это решение кажется простым, но тогда оно стало большим прорывом. Работая в Ротэмстеде, Фишер также предложил метод дисперсионного анализа, который сегодня называют «возможно, самым важным самостоятельным инструментом биологической науки». Разработки ученого, пишет Priceonomics, дали исследователям по всему миру в самых разных областях – от сельского хозяйства до медицины – математически выверенный способ ответить на главный вопрос науки: что является следствием чего?

 
 

Пока Фишер спасал аграриев, медицинское сообщество беспокоилось о вреде табака. В XX веке врачи Великобритании обнаружили, что, хотя смертность от большинства болезней идет на убыль, одно заболевание отказывается подчиняться тенденции – карцинома легких. С 1922 по 1947 год смертность от рака легких в Англии и Уэльсе выросла в 15 раз, похожая статистика поступала из других частей света. Возможных причин было много – помимо курения, в список подозреваемых входили загрязнение городского воздуха, выхлопные газы автомобилей и даже открытие Вильгельма Рентгена, сделавшее диагностику более точной.

Чтобы выяснить причину, в 1947 году британское правительство наняло двух эпидемиологов, Остина Брэдфорда Хилла и Ричарда Долла. Они проинтервьюировали 1400 пациентов больниц (половина страдали раком легких, половина чем-то другим), задав им огромное количество вопросов об образе жизни, привычках, среде обитания, работе и так далее, чтобы выявить закономерности, которые можно будет связать с болезнью. В 1950 году Хилл и Долл опубликовалиработу, из которой следовало, что рак легких чаще бывает у курильщиков, чем у некурящих, и что серьезность заболевания растет вместе с интенсивностью курения.

«Забрать у этого бедолаги сигареты может быть равносильно отбору у слепого белой палки»

В этом исследовании были очевидные пробелы, нельзя было исключить, что на результаты повлияли какие-то факторы, не учтенные организаторами. Поэтому Хилл и Долл провели еще одно, еще более массивное – его участниками стали 30 тысяч английских врачей. Как и в первый раз, ученые смогли показать, что из 36 докторов, умерших от рака легких с 1951 по 1954 год, все были курильщиками, и чем больше люди курили, тем выше был риск смерти. Похожее исследование американских эпидемиологов, проведенное в то же время, дало похожие результаты. В итоге в 1957 году British Medical Journal объявил, что найдена прямая причинно-следственная связь между курением и раком легких.

Но Фишер не счел находки достаточными для громких заявлений. В своих письмах (за первым последовали другие) он обвинил Хилла и Долла в пренебрежении фактами, которые не вписывались в их главный тезис, а научное сообщество в «пропаганде против курения». Критика Фишера сводилась к той же статистической проблеме, с которой он боролся в сельскохозяйственном институте под Лондоном: искажающих переменных (confounding variables). По его мнению, смертность и курение могли расти и падать вместе, но это не означало, что одно было следствием первого – это могла быть простая корреляция. Мог иметь место некий фактор, вызывавший и тягу к табаку, и заболевание легких, – может быть, генетика? И вообще, писал Фишер, что, если верно обратное: не сигареты ведут к раку, а по мере развития болезни дискомфорт и боль заставляют пациента обратиться к табаку, который приносит облегчение? «Забрать у этого бедолаги сигареты, – предполагал ученый, – может быть равносильно отбору у слепого белой палки».

В любом случае, настаивал Фишер, когда переменных так много, что о некоторых из них мы можем даже не знать, как можно что-то с уверенностью утверждать, не изучив все варианты? Он не был одинок в своих сомнениях – на его сторону встали главный статистик клиники Мейо (Миннесота, США) Джозеф Берксон и президент Американского онкологического общества Чарльз Кэмерон.

После смерти Фишера (1962) научное сообщество продолжало спорить о том, насколько он был прав. Критики обвиняли его в том, что он закрывал глаза на факты, не желал всерьез прислушиваться к доказательствам и позволил одержимости затмить свой блестящий ум. Многие указывали на то, что он сам обожал курить трубку и даже проводил исследования на деньги табачных компаний; исследователи его биографии отвергают такие предположения о предвзятости: для человека с характером Фишера собственная правота была дороже денег.

Хотя сегодня мало кто будет оспаривать вред курения, дискуссия, начатая Рональдом Фишером, в определенной степени актуальна до сих пор. Медицина по-прежнему ищет ответы на вопросы: что вызывает ожирение, какие факторы питания приводят к диабету, а к болезни сердца? Такие неразрешенные проблемы есть в любой области. Что делает лучше систему образования? Ведет ли повышение штрафов к сокращению числа преступлений? Вызывает ли кофе рак?

Ценной частью бесценного вклада Рональда Фишера в современную статистику стала концепция нулевой гипотезы. Она предполагает, что если гипотезы лучшей, чем имеющаяся, не возникает, то от стартовой гипотезы отказываться не нужно. Как поясняет Priceonomics, если есть сомнения, лучше допустить, что удобрение не работает, антибиотик не помогает, а курение не вызывает рак. Этот «неотказ» от нулевой гипотезы удерживает нас от неоправданной веры в дикие предположения тех или иных исследователей, которые регулярно появляются в прессе. Фишер, оставаясь верным статистике, хотел дождаться исчерпывающих доказательств. Его рандомизированные исследования стали золотым стандартом для отделения корреляции от причинности, но на практике не всегда получается их провести. Так в науке принимаются субъективные решения. Некоторые из них оказываются верными – так получилось с курением, но некоторые – наоборот.