如何評價哈佛大學研究團隊操作失誤，導致金屬氫消失？

01-11

http://share.iclient.ifeng.com/sharenews.f?forward=1aid=cmpp_030180050729317

這個事情其實還是挺嚴重的，並不像很多答主說的「重複一下就好了」那麼輕描淡寫。我把來龍去脈盡量說一下。（不是高壓實驗的領域的，如果對文章理解有偏差還望專家指正）

這篇文章的重要意義在於做出金屬氫本身，而不是一個「好用方便產率高一天造一塊的製備金屬氫方法」，是強行加壓到495GPa（文中說的，後面還會提到）結果發現氫終於變金屬了。物理學家很早就說氫在高壓下會變金屬，但是具體「要多高的壓力」老是被實驗打臉，直到DFT算出來個400GPa~500GPa大家終於加不上去了才消停了一段。這篇文章說我們就真的加壓到了這麼高的壓強，通過反射率這麼高發現氫真的成金屬了。這類比的話大概相當於玻色-愛因斯坦凝聚真的在實驗里做出來了（雖然其實沒有這個這麼有名重要），雖然大家早就相信這是原則上可行的但是實驗做到了還是令人雀躍的。當然大家一看就知道重複肯定難得很，毀了多少金剛石恐怕也肯定是個悲傷的故事。

然而在這麼高的壓強下「壓強怎麼測量」其實是個挺麻煩的問題，這篇文章用的方法卻並不能讓人滿意，於是最近有一些質疑的聲音說這種方法測出來的壓強是嚴重高估了，他們實驗中並沒有達到495GPa。另一方面靠反射率來確定變到了金屬態是不夠的，文章很可能只是發表了一些artifact，保不齊是氧化鋁而已[1,2,3]。這個指責還是比較嚴厲的，相當於說文章的證據不足以支撐結論，雖然談不上造假嫌疑，但是亂吹牛的罪名是逃不掉了。按說這樣的文章難以想像能過Science的審稿，無論是發到的審稿人不夠專業還是什麼別的原因，雜誌社難辭其咎。作者的名聲當然也會頗受影響。

這種情況下倒也不至於把這個工作一棒子打死，對雜誌社和作者來說，維持聲譽的最好方法是亡羊補牢，儘快出一個勘誤，用更準確的方法測量壓強，並提供金屬氫的更多的表徵。尤其是在多年來大家都相信金屬氫會在室溫下超導的情況下，提供電磁方面的表徵很可能是最有說服力也是大家最關心的。電阻和超導的邁斯納效應的測量在高壓環境下不是不可能，比如前一段的203K超導的工作[4]，我想大家最希望的也不是文章直接撤稿，而是作者能夠給出進一步的證據讓大家信服。

但是在這個節骨眼上，作者突然說樣品壞了，高壓實驗的難度大家都是有目共睹的，需要多久重複恐怕也要看天吃飯，等於是說很短時間內很難回答大家的質疑了，這時候就輪到其他研究者懵逼了。這種情況下雜誌社和作者究竟打算做什麼來保證自己的聲譽，我們只好拭目以待了。

[1] Physicists doubt bold report of metallic hydrogen

[2] [1702.04246] Comment on Observation of the Wigner-Huntington transition to metallic hydrogen

[3] [1702.07192] Comment on: Observation of the Wigner-Huntington transition to metallic hydrogen

[4] Conventional superconductivity at 203 kelvin at high pressures in the sulfur hydride system http://www.nature.com/nature/journal/v525/n7567/full/nature14964.html

@劉慎修提到我過分低估了重複實驗的難度。現對此進行補充。

實驗所需的高壓由金剛石制的頂砧產生，但金剛石的品質是隨機的，想要再找到一塊能承受足夠壓強的金剛石十分考驗運氣。這導致了實驗重複難度很高。另外，這篇文章最大的缺陷是沒有提供足夠的證據來證明確實產生了金屬氫，即現有證據只保證必要性不保證充分性，無法排除其它可能的解釋，如混入氧化鋁等。（PS：這麼不嚴謹的文章怎麼過的review，憑什麼我投個小雜誌被各種要求自證清白……）

正因為上述缺陷，樣本丟失對哈佛團隊的名譽打擊是相當大的，因為可能是唯一的證據，剛好在這麼微妙的時間點上丟失了。如果想洗脫誇大乃至造假的惡名，就必須重複實驗。哪怕需要再幾年，十幾年，都沒關係，學術界等得起。每個搞研究的人都明白這條路漫長，曲折，艱辛。最後要對得起的只有自己。

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這事下結論為時太早。樣本消失了重做一次就好，如果在眾目睽睽之下再次成功，那麼毫將無疑問地證實哈佛團隊確實找到了製備金屬氫的方法，這比單獨發一篇哪怕影響因子很高的paper都更有說服力。

當然，重做實驗的可能性有這樣幾種：

1. 成功複製實驗結果，那當然是最皆大歡喜的事情。

2. 複製實驗結果，但固態金屬氫產量低於第一次/論文中寫的值，或者不穩定。那意味著至少文中所提及的製備技術依然有明顯不足，需要改進。

3. 無法穩定地得到結果。固態金屬氫產量很少或者存在時間很短，多次重複試驗都無法穩定。這至少說明實驗方法是不靠譜的，屬於撞大運的類型。但考慮到這畢竟是地球上第一塊金屬氫，這應該不是個大問題。驗證金屬氫的性質才是更關心的問題。

4. 完全無法重複。那樣的話，小保芳，韓春雨歡迎哈佛團隊加入。

5. 還有一種是最尷尬的情況：結果是重複出來了，但被發現解釋不對。即實驗現象不是由於生成的金屬氫引起的，是因為其他物質混入/實驗設備影響。那……我是個搞數值的，不知道實驗學科怎麼處理這種問題。

於是現在究竟是真是假就說不清了

這個實驗給人感覺就是最好的儀器然後大力出奇蹟再加上運氣的產物

就希望他們還有足夠的儀器/運氣再重複一遍吧

聽說英國那邊也有一樣的設備，讓那邊也做一下。

如果再也出不來我們就只能認為哈佛的各位和全世界開了個大玩笑

沒帶就是沒做

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好吧，看了看評論

我就抖個機靈

當然是開玩笑啦Σ(っ °Д °;)っ

居然還有這麼多贊的

認真說

《Nature》《Science》這樣級別期刊發表之前肯定有相當嚴格的考察和評審

(2.27更新，貌似這次審稿的流程抱著的是，先發表個report的快訊性質文章讓大家慶祝一下，然後再進一步詳細研究的原則？為啥大牛團隊發個CNS這麼簡單……別人發個三流SCI都恨不得自證到死啊)

這次哈佛團隊如此高調的研究成果

相信是不會搞事情打自己臉的

如果儀器，實驗數據都在

那麼就實驗產物應該是可重複的

期待重複實驗吧

畢竟物理/材料科學，又不是玄學(括弧笑)

同樣是做高壓研究方向，知道在這麼高的壓力下金剛石碎裂是很正常的事情。

不過最重要的是類似金屬氫的製備方式一定是可以重複的，期待重複後的結果。因為製備需要的是低溫和高壓條件。

先聲明本人不是材料專業的，只是上選修課的時候聽搞材料的老師說了這個事，金屬氫在理論上是存在的。就好比金剛石不如石墨穩定，但石墨在一定高溫高壓下可以轉化為金剛石，金剛石也能在常溫常壓下存在。把氫氣變成金屬氫原理也差不多，只不過條件更嚴苛。1936年美國科學家維那對氫轉變為金屬的壓力作了首次計算，提出了氫轉變為金屬的臨界壓力是在100萬到1000萬大氣壓的範圍以內。學過化學的都知道，金屬特性包括有光澤、導電性良好等。只拍了張照有光澤，不檢驗導電性就認為轉化成功本就不嚴謹，還把最關鍵的樣品搞丟了，這就讓人很難信服實驗結果了！

從小保方睛子事件到韓春雨事件，再到這次的艾薩克·席維拉金屬氫事件，Nature需要反思！

誰知道到底是有意的還是無意的？是本來就沒有還是消失了？是重大進展的前夜還是另一個韓春雨？甚至這個行為本身不是為了掩蓋更大的醜聞？祝他們能儘快重現實驗結果。

十幾年讀書的永恆真理：沒帶就是沒做，解釋就是掩飾，掩飾就是沒出色。

就看危機公關做的怎麼樣，要是被人聯想到韓春雨就尷尬了。

不要老說重複。將近500GPa這樣的壓力，是很難做出來的，能做出來一次就很驚人了。毛和光先生的高壓團隊做了很多年，也沒有能夠得到可重複足夠convincing的結果。上面那位匿名的朋友，應該就是毛先生團隊的吧。這次這個結果之所以業界的人這麼skeptical，主要原因也是作者超級高調。這麼難的實驗，出了結果不是抓緊用更多的辦法去證實，而是迫不及待的廣而告之的各路媒體發新聞稿，感覺上有點浮躁，不是真正腳踏實地的態度。實驗本身可以質疑的漏洞也很多，比如那層鑽石上的膜在這麼高壓力下很有可能早就不穩定了，反射率變化很可能有al2o3的貢獻。所以這個角度說的話，science的編輯和審稿人其實是要負主要責任的。作者團隊比較浮躁，編輯和審稿人為了抓緊搞個大新聞在審稿環節放水，各路新聞媒體為了獲取眼球大規模通告宣傳。作為半個業內人士，看到鑽石碎了樣品沒了的結果，半點不奇怪。利益相關，匿了。

很好，強迫重複實驗。

金屬氫在常溫常壓下都不存在吧？怎麼室溫超導？還是說一旦製備出來就穩定了？可以隨便放了。

想到了土星五號的圖紙沒了？

科學的認知和實踐，本身就是需求「可重複性的」，這是科學性三要素之一。既然你們玩脫了，東西沒了。那不好意思，第二塊你們就得弄出來。弄不出來？抱歉，你們的試驗由於不符合科學三要素，所以不科學，自己乖乖把論文撤回去吧…

要不是這個實驗之前就有人旁觀過，說不定這就成了另一個韓春雨

重新再做嘍。

做不出就收回之前的成果。

也是很常見的事。

智子開始了對地球科學進步的封鎖。

又不是鑽石對頂砧和cryocooler搞不見了，再重複一次實驗有多難？

還好不是中國大學搞出的這檔子事，不然得被噴死了

我當年發現過外星人，可惜他跑了

喜歡評論里@Seraph 的腦洞:

""然後聽說他跑去製備金屬氫以便返回母星""。

哈哈哈江湖裡卧虎藏龍，評論里又何嘗不是