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也談「科研造假」

作者:Linda Lin

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【引 言】

今年科研界最大的新聞——小保方晴子的「STAP細胞」學術造假事件目前已基本塵埃落定:當事人無法重複實驗結果,調查結果最終判定為造假。

這件事情可以說不僅是科研界最大的新聞,在科研界以外也掀起了軒然大波。此事也成為了不少認為「中國科研界烏煙瘴氣」的外行人士的又一偏見——「科研造假普遍存在」的一大論據。

比如這個問題:科研造假的這麼多,為什麼小保方晴子會受到這麼大的關注,並且被一路打倒? (見以下截圖,題目後來已被我編輯。)

一開口就是「科研造假這麼多」,理直氣壯得如同「太陽從東邊升起」,我不得不說,求別鬧,不帶你們這樣的。

所以今天我就來談談「科研造假」的那些事兒。

【一】哪些不是科研造假?

重複性:「怪我咯?」

上面舉例的那個提問者說,「Nature Science上的文章也很多都重複不出來」,言下之意:「這些重複不出來的文章都是造假的」。

求別鬧,我們要講道理講邏輯。

首先我對「Nature/Science上的文章很多重複不出來」表示質疑,因為我的經驗是:

越不涉及應用的、介紹合成方法/實驗方法類的文章,並且發表於非常牛的雜誌,對重複性的要求越高,通常也越容易重複。

舉個我自己的例子:

我是做骨組織工程支架的,主要做的是介孔生物玻璃支架,這個支架最早是復旦大學趙東元組首次做出來並發表在德國應化上的[1],是在web of science上搜Mesoporous Bioactive Glass(介孔生物玻璃)被引頻次最高的文章(Research article),可以說目前所有在做介孔生物玻璃支架的用的都是他們組提出來的這個方法。

還有一次實驗需要合成金納米簇,以前從來沒做過這類東西,我們組也沒人做過,我就找了篇這個領域引用數比較高的一篇發表在JACS上的文章[2],實驗方法很詳細,按照上面的方法買了試劑試了一次,就做出來了,重複性不要太好。

為什麼呢?因為這類文章屬於最新的材料/合成方法/實驗方法介紹,通常是非常牛的課題組發表的,一旦發表就會有大量的課題組嘗試重複並應用在不同的領域。 Nature / Science上的文章很多就是這一類,並且引用數一般都很高,說明不少別的組都用這個文章的方法做出來了、用到了具體的應用並發表了文章。

小保方發表在Nature的STAP細胞就屬於這類文章,有大量的課題組嘗試重複並嘗試應用到各個領域,結果大家都發現做不出來,所以被推上了風口浪尖。

越具體的應用涉及因素越多,越不一定能重複,但並不代表是假的。

接著上面說的,大牛組發明了新材料/新方法,很多小朋友課題組就來使用這個方法了。大牛組文章提出的方法重複性好,很多小朋友看著大牛的文章也重複出來了,每個小朋友做的東西本質雖然一樣但在細節上還是有很多不同的,再加上每個小朋友又根據實際需要進行了改善或修飾,小小朋友看到以後再用改善/修飾後的材料做各種實驗,最終這樣多級應用到最終最具體的應用研究的文章里,涉及的環節就太多了,你想要重複出一模一樣的結果根本不可能,因為中間環節已經有很多細節你不可能掌握了。

同樣舉個我自己的例子:

有一段時間我在摸索如何讓我已有的生物玻璃支架表面形成微孔,於是我查閱了大量文獻,發現有個組用某制孔劑A也在生物玻璃表面做過微孔,人家做出來的表面是這樣的:

@_@不錯耶,我也想要這樣的微孔!我來重複一下!

我的表面在加入制孔劑前是這樣的光滑表面:

按照文獻的比例摻制孔劑做了一次,滿懷希望地去拍SEM,變成了這樣的:

呃,說好的微孔呢=v=。不服,調整比例試了很多次,得到的最好的一次結果:

這還是找了近一個小時才勉強找到能在一個視野里拍到的四五個能稱得上孔的東西……圖片還丑得根本不能用。

你說,我能說人家文獻是假的嗎?這個制孔劑我加進去的確是有效果了,但效果沒人家的好,這其中的因素多得如果想說清楚的話都能直接發一篇文章了。這還是我和對方做的都是生物玻璃和制孔劑A的情況,如果我想在磷酸鈣表面做微孔,就更不好說了。

這些越偏重應用的文章越難以重複,除了環節上的因素,還有一個更普遍的原因在於利益衝突,有些作者會有意漏掉一些關鍵步驟,故意不讓其他研究者重複。

(感謝@傅韜和@David Zhang在回復中提及,我之前忘了這一點了。)不得不說事實上這種情況有可能是比上述因素更重要的原因,也很無奈。特別是一些可能涉及作者專利的一些材料合成方法,一般不可能重複,只能根據作者的思路自己從頭摸索;這種情況他人難以重複,但作者自己是可以重複出來的,你也沒法說他造假。

這種現象無疑不是什麼好現象,但與造假無關。科研競爭激烈,有時候同一個東西別人比你先做出來發表了文章,你的文章就很可能因為缺乏創新性而被拒,這種現象雖然不好但目前似乎也暫時沒有很好的解決方案,這裡也不展開討論了。

此外,做過實驗的人都知道,絕大多數實驗結果都是有浮動性的。

我再舉個我自己的例子:我之前合成的一個材料,合成步驟最後一步是煅燒得到白色的產物,這個材料的合成方法是我學姐摸索出來的,重複性很好,我們做了很多次都沒問題,不知道為什麼從我剛上研一後的某個時間點以後,材料煅燒後開始發黑,考慮了各種因素嘗試解決,比如考慮是馬弗爐的問題換爐子,考慮是氧氣不足的問題通大氣,考慮是有機溶劑殘留的問題延長烘乾時間,甚至那段時間學校倉庫的乙醇換了一個牌子我還特地自己買了原來那個牌子的乙醇來用……但這個問題至今未解決,好在那個材料只是個對照組,後來我們不用了。那麼我們之前用做好的材料做的實驗發表的文章,你能說我們是造假的嗎?不能。

你看,連同一個實驗組甚至同一個人在不同時期做出的實驗結果都有可能完全不同,更何況你看了人家的文章以後試圖重複。

所以「重複性」根本就不能一概而論,更不能用來作為是否造假的單一依據。

總的來說,只要做出來的數據是基於事實的,數據結果作者能夠重複的,哪怕存在誤差或得到的是錯誤的結論,都不被認為是造假。

(此處之前版本關於數據取捨以及選擇性發表的內容因爭議過大已刪除。)

【二】哪些科研造假?

那麼對應的,「數據並非基於事實」,才是科研造假。具體來說可以是明明沒有做出來,卻說做出來了;或者明明只做出來了一兩次,卻說重複性非常好。

這裡舉兩個例子:

  • 移花接木:把別個實驗的數據說成是本實驗數據

這裡的例子就是這次小保方晴子的STAP細胞了,

小保方晴子在《自然》上發表的文章明顯重複使用了兩張其博士學位論文上的圖片。她的博士論文中使用該圖片是用於表示該細胞原本就處於胚胎狀態,而在《自然》上發表的文章中再次被使用的圖片,卻稱該細胞是在另外一個不同的實驗中通過不同的實驗刺激而回到胚胎狀態的。

引用部分和圖片來自:果殼網

  • 人為篡改:把「沒有」變成「有」

這裡舉個去年發表在NANO letters上的一篇文章的例子:

我當時就驚呆了,這尼瑪是用畫圖工具造的假么……我也比較想不通編輯和審稿人是怎麼接收這篇文章的。

附:文章鏈接和指出造假的鏈接。

文章已被撤下,這個組基本上不用混了。

【三】如何判定科研造假?

僅僅對於同一個領域的研究者來說,讀文獻的時候其實很容易看出哪個數據可能是經過篩選和美化的,自己做的時候也能夠知道哪篇文章「很好重複」,哪篇文章「我重複不出來」,但除非有非常充分確鑿的證據(比如上面舉例的那個用畫圖工具造假的),不然都不能說對方是造假的,哪怕你非常自信對方的結果是錯的(比如,做出了和對方完全相反的結果,並且重複性超好),你可以發篇通訊說對方結果可能是錯的,但仍然不能直接認定對方是學術造假。因為「學術造假」在科研界是非常嚴重的一件事情,一旦涉嫌學術造假基本就是學術界的死刑,而且還是連坐的,不光你死,你所在的整個課題組都別想再發文章了。

包括這次小保方晴子的事件,初期來自全世界的十幾個有名的課題組都表示「重複不出來」,但是沒人敢拍著胸脯說「她一定是造假了」,後來調查發現她一個蛋白數據有拼接的痕迹、以及文章里的細胞圖片和博士論文里另一個實驗的圖片相似,才判定其造假,但小保方申訴後調查組仍然給其幾個月的時間在監控下重複結果,雖然最後的確沒能重複出來,但這整個過程是很謹慎的。

【四】如何看待科研造假?

  • 科研造假這種事情,有嗎?

有的。

  • 多嗎?

不知道,沒人知道,除非每篇SCI論文都要求作者在全面監控的狀態下重複出實驗結果,不然沒法知道。

評論中有人指責我沒有列出統計學數據,我覺得這個建議有道理,去百度了一下,暫時沒能找到特別靠譜的調研數據,英文的相關檢索我還沒有做,我覺得這可能會是另一個值得討論的話題,因為各種調研的標準千差萬別。

因此本文可看作對科研造假的「判定標準」的討論,暫無對其「量化」的分析。

  • 那這事兒怎麼看待?

首先不要放「科研造假這麼多」這種既不負責任、又沒有依據的大炮來誤傷整個群體,我先替全體科研人員謝謝你。

科研論文發表相對來說已經是一個比較成熟的體系了,雖然通常並不會有專門的「打假」組織對學術造假進行監督,畢竟「每篇SCI論文都要求作者在全面監控的狀態下重複出實驗結果」這種工作量估計得動用全世界所有非科研人員了,發表的文章都會默認其數據真實性,但科研界自有其衡量文章可靠性的辦法——期刊影響因子和文章引用數。

其實這兩者本質是一樣的,雜誌的影響因子就是由其文章引用數計算而來。越是高影響因子的雜誌其編輯和審稿人越是嚴格,哪怕你能騙過他們你也騙不過萬千讀者,造價成本過高(學術界的死刑),所以高檔次文章中的造假的確是鮮有的。

如本文之前所說的,水分比較大的文章、甚至有些可能的確是造假了的文章,就算編輯和審稿人放行發表了,最終也會湮沒於茫茫多的文章中,只可能存在於較低的期刊中,通常可能是為了畢業的學生不得已為之,如果是長期從事科研的人,要麼永遠處在炮灰水平不被人注意,要麼就如時不時出來的那些因為博士論文造假而被撤職的教授。

出來混,遲早都是要還的。

最後給我自己的專欄做個廣告:

「長大想當科學家。」——這是一個關乎科研/科研人員的種種的專欄,目的在於讓更多的普通人了解科研,消除誤解和偏見。

由衷地希望和呼籲更多的人在不了解一個行業的情況下,少一些質疑、主觀推斷和聲討,多一些好奇、嘗試了解和探討。

[1] Yan, X., Yu, C., Zhou, X., Tang, J., & Zhao, D. (2004).nHighly ordered mesoporous bioactive glasses with superior in vitro bone-formingnbioactivities. Angewandte Chemie (International Ed. in English), 43(44),n5980–4. doi:10.1002/anie.200460598

[2] Xie, J., Zheng, Y., & Ying, J. Y. (2009).nProtein-directed synthesis of highly fluorescent gold nanoclusters. Journalnof the American Chemical Society, 131(3), 888–9.ndoi:10.1021/ja806804u

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