什麼是批判思考?
研究生需要強大的批判思考能力來提出研究問題、文獻回顧、批判寫作、提問與報告等，因此培養該能力相當重要。然而我們聽到的 “批判思考” 大多相當空泛而無法量化，究竟什麼是 “批判思考”，而我們又該如何增進呢？
批判思考是具有以下四大特徵的思考行為
- 懷疑精神：保持懷疑，不盲從接受觀點，尋求更多證據來支持或反駁主張（包括自己的）。
- 系統性分析論點：分解複雜問題，理解組成部分，探求它們之間的關係，形成全面觀點。
- 判斷力：評估不同觀點和證據品質，辨別論據是否可靠、有偏見或錯誤推論，清晰有理地表達觀點，進行建設性辯論。
- 重視論據：尋找確鑿的支持證據，要求他人提供相應證據，注意細微差異和不一致，在推理中不刻意忽略任何重要信息。
除了第一點屬於態度的部分，其餘三點其實都牽扯到 “代換”的概念，因此只要能夠通透的理解代換這個概念，就能把握住批判思考的要領，以下我們來詳解 “代換” 一事
代換的定義與增進研究發展
舉凡生化測試、數學、物理等現象，多數參數我們無法直接觀察，常用解法就是 “以較簡單/直觀/底層的A代換較難測量/抽象/高層的B，然後以A的狀態類推B的狀態” 。由此法，我們可一路由更底層的A連續推論至高層的B、C甚至Z，逐漸蓋起知識的高樓
舉例而言，我們可以用ct值代換DNA/RNA template的含量，而ct值又是來自於螢光強度所代換而得，那這棟樓房的結構如下：
螢光強度 (1F) >> ct值 (2F) >> DNA/RNA template含量 (3F)
這棟樓房可以往上蓋(比方說病毒含量)，可以往下挖地基 (激發態原子回落)，更加完善此樓。以此法我們可以由底層的A (螢光強度) 推測到 高層的B、C (ct值，DNA/RNA template含量 )，有效增進了科學發展。
批判思考源自於發現失效的代換
然而，限制與疏漏往往也出自這些代換事項。不當的代換容易產生代換失效問題，輕則看似無事，重則研究失敗、結果無法再現，不可不慎。因此，檢視代換的合理與否即為除錯、檢視限制、發展應用，批判思考等法的核心概念。
主要原因是，批判思考的基礎是來自於謬誤的發現，而這些謬誤的產生也多來自 “發現代換失效” 。
5種常見的代換失效
定義不明
開始蓋樓前，若是A、B定義不精，遑論後續連結蓋樓。
為避免此失效，在推論前須先以拆句法檢視A、B的狀態，確保人事時地物的精準說明，定的越精準則失效機率越低、應用範圍越窄而明確
比方：”因為產酸多所以用鹼量多”，就有以下詞句需要明確：
- 何為產酸現象? pH下降或是某種酸的含量提高? 。
- 如何定義”產”? 要由源頭生產的或是其他方法拆解轉換的都算 “生產”?
- 多為何意? 是想描述兩者的正比關係或是比其他研究多?
- 時間範圍為何? 是一定期間下有此反應或是為一恆常量?
若改寫為 “甲酸在菌數穩定期約12h內，生合成量正比於鹼滴定量”，就精準許多
代換兩邊不等價
代換兩邊意義不全相等，看似不可能，實則為最常發生情形，可分為以偏代全/以全代偏兩種。
以偏代全，比方為挑10人代表10萬人，此10人情形極可能無法代表該10萬人，即樣本不具代表性
以全代偏，以總量代表某一特定物質量，比方以總醣量代表某一種醣量，此失效的下場可見於case1
形式邏輯錯誤
形式邏輯若錯誤，則可能產生代換失效
比方 “若P則Q正確，則可若Q則P正確” 此句形式邏輯應是錯誤的，後續我們拿 “若Q則P” 為地基做後續推論很容易代換失效
即若 “大腸桿菌” 在 “攝氏35.5度下可分解乳糖產酸” 為真，現今有一株未知菌株可於 ” 攝氏35.5度下分解乳糖產酸” ，我們直接當該菌為 “大腸桿菌” 則大謬 (此條件可得大腸桿菌群共四屬菌)。
未檢驗前提、檢驗不足
以A代換B，是否已恰當檢驗A或A之前提是否為真? B的前提是否只有A一個? 若要比較B1、B2，兩者是否源於同一A?
比方，透過吸光值直接檢測蛋白質含量行之有年，此法有220, 280nm 兩種波長可選，此論述表面上的代換為：
220,280nm吸光值>>蛋白質含量
如此便不知兩法差異與限制，然而220nm實為 “蛋白質肽鍵” 之代換，280nm為 “芳香族胺基酸” 之代換，套用即為：
220：肽鍵>>220nm >> 蛋白質含量
280：芳香族胺基酸 >> 280nm >>蛋白質含量
如此便可知兩者論述其實建立在不同的底層A之上 (檢測對象)，從而知其適用範圍與限制
另一例，nisin與 natamycin兩種抗生素，都是改變細菌細胞膜通透性，使菌內物質溢流而亡(底層A)。看似作用原理相同，為何會出現單用nisin只能抑制G+細菌而對G-細菌無效，natamycin可針對黴菌、酵母菌卻對細菌無效的狀況(高層B為何不同)?
代換結構：抗生素>>通透性>>殺菌
其理出自於改變細胞膜通透性的方法不同 (A的前提)，nisin 是直接結合細胞膜打洞，natamycin是結合膜上的固醇類，而間接改變膜的組成與通透。
新的代換結構：nisin>>直接接觸>>通透>>殺菌，natamycin>>固醇結合>>通透>>殺菌。
因此，便可了解為何單用nisin對G-菌無效 (有外膜無法直接接觸內膜)，natamycin對細菌無效 (細菌細胞膜沒有固醇)
過度延伸
只有一層敘述為真，卻推論二層以上敘述，即只知A>B正確卻推論A>B>C。由於一層推論已有錯誤風險，二層以上錯誤風險則倍增，故不宜，此謬誤常見於研究發想與discussion撰寫中
沿用前述產甲酸例子， 若 “甲酸在菌數穩定期約12h內，生合成量正比於鹼滴定量” 為真，那我們可推測 “該鹼多為滴定甲酸使用” (一層)。若是要加上 “該菌因此生產更多甲酸” 、”甲酸的產生是為了某某原因” (二層) 則大謬
明白此五項，我們可用拆句法、連續QA法找到失效的代換，將其改善便可批判思考、補齊研究
參考文獻與延伸閱讀
以下的華勒斯文章 談到批判思考與提問的17招，推薦新手一看。大家可以試著思考這17招是否都是源自 “代換” 一個概念
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