第1章
我們生活在充滿隨機性的世界

隨機事件總是在改變我們的生活軌跡。試想一下，航班因暴風雪取消，一對情侶因此在機場相識相戀；幾位企業家因在陪審團工作期間恰好坐在一起，進而共同商討出了一整套商業計劃；一位因開會超時錯過公交的女士在步行回家途中恰巧路過動物收容所，因此收養了自己的新寵物朋友……

這些都是不可預知的時刻，機會在不經意間闖入我們的生活?；叵胍幌拢覀兓蛟S都能想起人生中那些使生活走向不同道路、或好或壞的隨機事件。這些事件有很多常見的名稱：隨機性、運氣、湊巧、機緣、巧合、意外或僥幸。

隨機事件甚至可以決定生死。比如一位退休人士因心臟病發作摔倒在超市里，醫護人員對他進行心肺復蘇后將他送往醫院，但由于道路封閉，救護車延誤了。兩周后，患者死于心臟病。如果他在前一天道路暢通時昏倒，是否還會因此去世，我們就不得而知了。再舉個例子，由于診所流感疫苗暫缺，一個孩子在年度例行的體檢中沒有接種流感疫苗，他的父母后來也沒有去診所預約流感疫苗注射。而恰好在那年冬天，這個孩子感染了流感，并傳染給了他的祖母，最終兩人雙雙住進醫院。如果在他進行年度體檢時診所能夠提供流感疫苗，他很可能就會完成注射，那么他和他的祖母也許就不會生病。

仔細想想，隨機事件對我們的健康、生活和死亡有著多么驚人的影響。我們常常認為，如果做正確的事情——吃得健康、系好安全帶、戒煙、按時按量遵醫囑吃藥，我們就能掌控自己的身體健康和生命。

醫生也是這么想的。醫生通常認為自己為病人做出的決定，如開藥、做手術、做檢查，都是基于科學研究和統計數據，并經過深思熟慮的，不是簡單的隨機行為。但現實是，醫學治療也可能是混亂、復雜且不確定的，隨機性會在很大程度上影響我們提供和接受的醫療服務。

大多數人傾向于從“好運氣”和“壞運氣”的角度來思考問題：好運氣是到車站時公交車剛好到站，壞運氣是開車碾到釘子導致爆胎。但在日常醫療中，人們會被一些他們可能從沒考慮過的因素影響——比如扭傷腳踝那天急診室的值班醫生是誰，或者在醫生來查房之前和哪位病友一起在候診室等待。扭傷腳踝這件事不會因為發生在星期二就是“好運氣”，發生在星期三就變成“壞運氣”——它就像擲骰子一樣隨機。然而，一個人在哪天扭傷腳踝可能會決定是哪位醫生在急診室為其提供治療，從而決定他獲得阿片類止痛藥的可能性，而這種藥物有導致長期濫用的風險。一項重要研究表明，由于不同醫生開具阿片類藥物處方的傾向各不相同，患者碰巧遇到的醫生可能會對他們產生持久的影響。同樣，一起共用一個候診室的病友本身也不會帶來“好運氣”或“壞運氣”。但是，如果這個人恰好感染了流感病毒，那么一次隨機的相遇就可能導致患者在兩周后患上流感，尤其是對小孩和老人來說，流感可是很嚴重的事情。

在本書中，通過深入分析我們以及其他科學家所做的關于真實世界的研究，我們將探討隨機事件是如何以一種隱秘但可以預見的方式影響我們的健康和醫療系統的。比如，當患者在緊急情況下無法由他們期望見到的專家接診時，會發生什么，以及為什么在這種情況下由其他在崗醫生治療可能對患者更有利。還有，為什么患者在過重要的生日前后去外科醫生處就診會影響醫生對患者是否應進行重大手術的判斷（以及這種現象怎么用眾所周知的雜貨店定價策略來解釋）。在一個健康醫療日益被政治化的時代，我們還將討論醫院里主管醫生的政治立場是否會影響患者所接受的治療。

我們要做的不僅僅是單純地觀察這些事件，更重要的是從中獲得啟示：在當今的醫療領域，到底什么是有益的，什么是無效的。我們雖然無法消除生活中的隨機性，但可以從中學習，避免自己成為隨機事件的犧牲品。

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經濟學家、流行病學專家和社會學家時常會提到一個概念——“自然實驗”。自然實驗之所以“自然”，是因為其發生過程不受任何操縱者的影響。比如，一個人在某郵區長大，而另一個家就在他家街對面的人，卻屬于另一個郵區；一個嬰兒在干旱季節出生，而另一個嬰兒則出生在創紀錄的雨季。這種自然實驗沒有研究人員設計研究，沒有病人報名參加，也沒有特意施行新的醫療干預措施。這些都是隨機的實驗條件，是自然發生的科學。

自然實驗與我們在使用“實驗”一詞時可能想到的情況截然不同。在醫學領域，隨機對照試驗是科學的金標準。研究人員將受試者隨機分配到治療組或對照組，對他們進行跟蹤研究。這是我們研究因果關系最有力、最受歡迎的工具，是我們了解干預措施是否真正有效的最佳途徑。幾十年來，我們一直使用這種研究來證明當今使用的降壓藥、癌癥療法和疫苗的療效。

但隨機對照試驗并不完美，它可能在實際操作中存在各種困難，比如費用昂貴、要耗費大量時間，甚至與倫理道德完全相悖。設想一下，你想要研究空氣污染對人類健康的影響，但作為科學家你不可能簡單地將人類試驗對象分配到空氣污染程度不同的地區，然后觀察結果?；蛘呦胂笠幌?，假設你想研究屏幕使用時間對兒童的長期影響，即便能克服這種對照研究的復雜倫理問題，你仍然可能需要等待數十載才能看到結果，到那時，你的研究可能就沒有意義了。

因此，一些領域（尤其是經濟學）的研究人員在工作中開始依賴自然實驗。為什么呢？讓我們回到空氣污染這個話題。研究者不可能故意讓人們暴露在污染的空氣中，但如果科學家們能夠分離出一個自然發生的過程、一種隨機現象，讓其中部分特定人群暴露在空氣污染程度高于另一部分人的環境中呢？如此一來，我們就可以從這些結果中得出可靠的結論。

在一項研究中，普林斯頓大學經濟學家珍妮特·柯里和加州大學伯克利分校經濟學家里德·沃克正是這樣做的。他們的研究表明，對比居住在賓夕法尼亞州和新澤西州擁堵高速公路收費站附近的家庭，在E-ZPass自動付款系統推出之前出生的嬰兒，比在E-ZPass系統推出之后出生的嬰兒更容易早產和出生體重過輕。而在E-ZPass系統推出之后，空氣污染水平與交通擁堵程度也有所下降（因為汽車不再需要在收費站排長隊等候）。

你可能會懷疑這個結論。也許是其他因素在起作用呢？如果在E-ZPass系統使用前后，居住在收費站附近的母親類型有所不同，比如年齡更大或更小、身體本身就更健康或更不健康呢？研究人員也有同樣的疑問。但他們并沒有在兩組的分析中發現任何顯著差異，即使對吸煙情況、青少年懷孕比例、受教育程度、種族和出生順序（母親生第二胎還是第三胎）等細微差異進行統計調整后，總體結果也沒有變化。研究人員甚至考慮了這一結果是不是具有健康意識的潛在購房者知道該地區的空氣污染會減少，因而更多地搬入該社區造成的。如果確實如此，那么更大的需求應該會推動房價上漲。但他們發現，E-ZPass系統推出前后，收費站附近的房價并無差異。因此，只能得出結論：E-ZPass系統的推出和使用意味著空氣污染的減少，這改善了附近地區的新生兒情況。

再舉一個自然實驗的例子，伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校的經濟學家塔季揚娜·德魯吉娜、諾蘭·米勒、戴維·莫利托和朱利安·賴夫，以及佐治亞州立大學經濟學家加思·休特爾對空氣污染對老年患者健康的影響很感興趣。研究人員對特定患者的死亡率進行了研究，比較了風吹向某個地區并帶來污染空氣的時間段與風帶走污染空氣、將污染空氣吹至其他地方的時間段。要說明隨機性的作用，還有比“風往哪邊吹”更純粹的例子嗎？果然，經濟學家們發現了令人信服的證據（用專業說法，就是找到了“統計學意義上顯著的”證據），即空氣污染越嚴重的日子，該地區老年人的住院率和死亡率越高。

以上的兩個例子，在E-ZPass系統在其住所附近推出后剛好分娩的母親，以及健康結果受到風向影響的老年人都受到了隨機因素的影響。但在這兩個例子中，隨機性的作用又都是可以衡量的。這不僅僅是有趣的數據，它還幫助我們嚴格量化了空氣污染對我們健康的影響，而這是任何隨機對照研究都無法從道德角度實現的。

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我們兩位作者都是執業醫生，當然非常熱衷于優秀的隨機對照研究。然而，由于我們特殊的學術背景，我們對自然實驗也非常感興趣。

作者之一，阿努帕姆（他通常使用他的中間名巴普），在麻省理工學院完成了經濟學和生物學的學業，隨后在芝加哥大學完成醫學課程培訓，同時獲得了經濟學博士學位。這使他成為世界上極為少見的醫生兼經濟學家。如今，他是哈佛大學醫學院的醫療保健政策與醫學教授，并在波士頓麻省總醫院為病人提供醫療服務。在本書中，我們為你講述的許多故事和研究都來自他作為一名醫生的親身經歷。在治療病人的同時，他可以從經濟學家的角度思考問題。不過，巴普本來從未打算成為一名醫生兼經濟學家。這也是隨機事件，他本打算在學醫的同時攻讀生物學博士學位，而芝加哥大學一位頗有名望又有些古怪的教授隨口建議他考慮一下改成攻讀經濟學博士學位。希望他提出這個建議不是因為他覺得巴普作為生物學家沒有前途。不過無論是什么原因，這都是過去的事情了。

另一位作者叫作克里斯（克里斯托弗的簡稱），是馬薩諸塞州綜合醫院的肺科和重癥監護科醫生，同時也是哈佛大學醫學院的一名醫療政策研究員。克里斯在達特茅斯醫學院就讀時，從新罕布什爾州的鄉村患者身上學習了醫學基礎知識，后來又在波士頓醫療中心和波士頓退伍軍人醫院擔任住院醫師。克里斯在哈佛大學完成了醫學亞專科學習和公共衛生培訓。他目前是一名重癥監護科醫生，同時也在從事醫學自然實驗研究。

我們當然希望疾病都是獨立的事件——醫生能夠找到罪魁禍首，明確致病原因，然后幫助患者治愈疾病。然而，作為醫生，我們的經驗是，現實中的疾病通常非常復雜。醫院中的病人很少只出現一個問題，病人的病情還可能在毫無征兆的情況下突然惡化。醫生往往必須利用不完善的信息迅速采取行動來拯救病人。

特別是在醫院的急診治療過程中，在各種特殊情況下應該采取什么措施，往往缺少確鑿的科學依據。醫務工作者常常不得不依賴自身對人體知識的了解、從業經驗和直覺做出快速反應。還好在大部分情況下，這樣做出的醫療決策都是有效的。但醫生和患者可能都沒有意識到，在這樣的場景中隨機事件可能會帶來多大的風險，我們應當從中汲取經驗和教訓。本書旨在通過醫生和研究人員的視角，探討隨機事件在醫學領域中的作用，我們希望這有助于提升患者的健康水平，并對整個社會的福祉產生積極影響。

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醫學中的自然實驗到底有何特別之處，以至于如此深刻地吸引我們，甚至需要專門撰寫一整本書來深入研究呢？實際上，自然實驗不僅有助于揭示醫療保健系統中那些使用傳統研究方法無法輕松解決的問題，更重要的是，它們還能指引我們找到潛在的解決方案。這可不是說說而已，自然實驗研究已被證明是一種強大的工具?，F代自然實驗研究的一些先驅，如戴維·卡德、喬舒亞·安格里斯特和吉多·因本斯，在2021年獲得了諾貝爾經濟學獎。他們的工作引領了該領域的一場所謂的“可信度革命”，他們開發的這種科學嚴謹的方法幾乎可以應用于經濟學的各個領域，包括健康經濟學。

盡管經濟學在現代自然實驗研究中發揮了重要作用，但實際上最早的自然實驗研究發生在醫學領域。這項研究影響深遠，以至于許多人把撰寫這項研究報告的醫生約翰·斯諾博士稱為“流行病學之父”（流行病學是研究特定人群中疾病和健康情況的科學）。

在1854年，倫敦暴發了霍亂疫情，這種疾病會引起嚴重腹瀉，經常導致患者脫水死亡。當時，人們對霍亂的傳播機制一無所知。鑒于霍亂會引起胃腸道癥狀，斯諾假設霍亂患者攝入了某種致病物質，然后對某個暴發霍亂疫情的社區居民，展開了詳盡的調查。斯諾發現，盡管該社區集中出現了幾十例死亡病例，但奇怪的是，部分居民完全不受影響。他仔細調查研究了那些患病或死亡的人，發現他們都曾飲用過某個水泵提供的水（當時倫敦人通過水泵獲取飲用水）。與之相比，健康的居民雖然在生活條件、收入水平和食物來源上都與霍亂患者相似，但他們所飲用的水卻來自附近的另一個水泵，取自不同的水源。因此，水源很可能就是導致疫情的唯一罪魁禍首。

這就是一次自然實驗。實驗結果支持了斯諾的假設，即患者攝入了導致霍亂的物質。為了進一步證實這一點，斯諾拆除了污染水泵的把手，阻止當地居民從那里取水。結果如何呢？霍亂病例當然減少了。

最終結果發現，該水泵的供水受到了一個早期感染家庭的污水污染。由于他的實驗是“自然”的，所以他無須在顯微鏡下觀察細菌，也無須進行我們如今依賴的任何現代檢測，就能確定因果關系。他只是簡單地收集數據，并分析因果關系?，F在我們知道斯諾是對的：霍亂弧菌是導致霍亂的病原體，它會通過食物或飲用水傳播。

我們今天面臨的健康問題與斯諾時代的健康問題已經大不相同（不過傳染病仍然是一種嚴重的健康威脅）。但是，改善健康、延長壽命和治愈疾病仍然是現代醫學的首要任務，而自然實驗作為一種重要研究工具，現在仍具備和1854年時一樣強大的功能。

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在醫療保健領域或其他學科中識別和研究自然實驗所面臨的挑戰在于，自然實驗的發生并不總是顯而易見的（這也是為什么我們在做研究的同時仍然需要一份有報酬的工作）！要發現數據中隱藏的自然實驗，需要練習，不是每個人都具備像約翰·斯諾那樣的直覺。事實上，我們發現研究課題的方式往往是隨機的，就像在研究中發現任何其他事情一樣，比如與愛人一次不經意的談話，在排隊買咖啡時一次隨機的邂逅，與病人或同事之間發生的其他經歷。

通過本書，我們希望告訴大家，不管是醫生還是患者，都可以從這些自然實驗中學到很多東西。我們可以揭示醫療行為中隱藏的力量，這種力量能使兩個原本相似的人走向截然不同的醫療選擇。通過研究這些隨機事件，我們可以洞察它們在醫學和日常生活等更廣泛背景中的影響。在閱讀完本書后，你將具備一個全面的思維框架，來更好地應對生活中的隨機性。無論是在醫生的診所、醫院，還是在醫療背景之外的其他場合，掌握這些知識都有助于讓我們自身以及整個社會更健康、更幸福。

但首先，我們需要熟悉自然實驗中常用的語言和概念。在接下來的章節中，我們將簡要探討隨機事件在生活中扮演的角色，比如這些事件對總統或者職業橄欖球運動員意味著什么。之后，我們將分享患者的經歷、我們自己的經驗和相關科學研究的故事。我們將向你展示醫療服務的隨機性，以及隨機事件是如何創造出幫助我們理解和駕馭現代醫學中的灰色地帶的自然實驗的。這些故事可能對你和你的父母、孩子或鄰居都有參考價值，并且許多故事也與醫生息息相關（你完全可以在下次就診時將本書帶到候診室翻閱）。

經過這么多年對隨機性的研究，我們認識到醫生（包括作為醫生的作者二人）可能和其他人一樣，未必能察覺這些潛在的因素。這并不能歸咎于任何一方。但是，我們如果能夠意識到隨機性在醫療過程中的作用，就能避免這種失察。

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在繼續下一章之前，有一些關鍵要點需要注意。

·每項研究都有很多方面的內容。為了突出重點，我們不會對本書探討的每項研究的方方面面都進行討論。在學術期刊上發表研究文章，需要經過同行的評審和編輯。當我們分享某項研究時，我們會盡最大努力誠實、簡潔地解釋它對我們的意義，但同時每項研究都含有結合其研究背景的其他內容。如果你對我們提到的任何研究感到好奇并想了解更多信息，我們準備了一份詳盡的參考文獻列表，你可以自行查閱。

·科學研究是一項團隊活動。本書中介紹的大部分研究都是由多位專家跨機構合作完成的。我們深知讓讀者了解研究背后的團隊成員至關重要，但由于篇幅限制，我們無法在正文中列舉每一位貢獻者。同樣，如果你有興趣了解更多信息，我們建議你查閱本書末尾的參考文獻。

·需要注意講述口吻的轉換。你會注意到，我們通篇會使用第一人稱講述故事或描述研究。大多數時候，“我們”指的是我們兩位作者，但在講述個人故事或描述我們兩個人中其中一人的團隊所做的研究時，偶爾也會換成用“我”來敘述。為了避免混淆，在進入新的部分再次展開敘述之前，我們會明確指出我們接下來使用的“我們”或“我”具體指的是誰。

·為保護隱私，我們修改了一些小細節。每當講述特定病人的故事時，我們都會改動一些小細節，或者將幾個事件雜糅在一起，講述典型病人可能經歷的代表性故事。我們的目的是在不侵犯所有患者隱私的前提下，真實、完整地描述醫院里發生的故事。

了解了這些要點之后，現在讓我們開始深入探討自然實驗吧。