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你可以告知一下期刊《科學》、《自然》和《細胞》扭曲了科學進程,鼓勵研究人員走捷徑,做華而不實的研究嗎?的個人資料嗎?

怎樣實現「科學證據和邏輯眼古大家劃一」:大數據期間生物醫學論文頒發體制的變革之道

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江華,醫學博士1,2;彭謹,醫學學士,醫學碩士1;周志遠,生物學學士1;周舜泰,醫學博士3;陳偉,醫學碩士1,4;彭曦,醫學博士5;CharlesDamienLu,哲學博士1;李太生,醫學博士6

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作者按:

這篇批評,是2013年6-7月間,幾位作者有感於幾樁著名的學術造假案共同完成的。追根溯源,這些作假變亂險些無一不與Cell、Nature、Science等所謂頂級期刊引導的頒發機制相干,並且這種頒發機制的背後,反應了生物醫學研究中一些深層次的令人擔心的題目。成文之後,幾位作者忙於科研和臨床事變,不停沒偶然間修改頒發。

2013年12月10日,RandySchekman在衛報上頒發了《Nature,Cell和Science之類的期刊是怎樣毀失科學的》一文,對CNS提出了嚴格的批評。你和我以為,RandySchekman的很多批評是切中時弊的,不過,對付徵象背後的一些深層次的題目,是他的文章中未討論的。為了促進海內科學界同仁對有關題目的進一步討論,你和我決定,將這篇還不太成熟的批評,出現給大家,也算是拋磚引玉。

擇要

生物醫學研究範疇論文造假頻發,理論創新十年來乏善可陳,對臨床診斷和治療的新技能長期止步不前,以Cell、Nature和Science為代表的期刊負有相稱的責任。你和我發起,從以下方面來促進變革:1:包涵和鼓勵見解框架創新,排除一招見效的迷信,消除繁瑣化為王的研究哲學,大力大舉提倡體系生物醫學研究範式;2:原始研究數據開源,杜絕偽造和利用數據,鼓勵對已頒發數據舉行再研究;3:提倡科學研究結果評審透明化,消除針對小研究機構,不著名研究機構以及邊沿地區機會商科研職員的比方視。

近來幾年來,著名生物醫學雜誌上的聞名論文造假變亂,令人目不暇接,其性子惡劣影響遍及,堪稱空前,惟願絕後。比方聞名的Potti大夫造假案(Retraction:Genomicsignaturestoguidetheuseofchemotherapeutics.NatMed.2011Jan;17(1):135),以及近來產生的藏敬五造假案(Crucialroleofinterleukin-7inThelpertype17survivalandexpansioninautoimmunedisease.NatureMedicine16,191–197(2010)doi:10.1038/nm.2077)。這些造假者的行徑緊張侵害了社會大眾對科學社區以及「科學自治」的信託,勢必動搖生物醫學研究的底子。對這些造假者固然應該加以非難,但僅止於空泛的非難以及對當事人的懲辦是遠遠不敷的。科學社區應該進一步反思,怎樣進一步範例科學研究的詳細運作,以及怎樣杜絕造假和防備不端舉動的機制。

你和我在此提出的一個論點是:以Cell,Nature,Science(CNS)為代表的頂級大型科學刊物引領的論文頒發「範例」或謂「時尚」,對此類造假是否也應包袱部分責任?

隨著當代生物學研究技能的盼望,科學家們開始有機遇對一些巨大生物學徵象來利用多種技能本領舉行綜合研究。在這種環境下,出現了一種不好的偏向:即將高程度的同質性研究(探測要領同等,樣本例數多,反應傳齊備計學假設查驗模型)等同於利用多種研究本領來闡發某種巨大生理徵象機制的研究。也便是說,一個高程度的研究必須包括一個可以或許反應當今特定學科生長思潮的假設;要利用現有的種種先輩要領對這個假設舉行多個角度的驗證(從基因,蛋白質相互作用,細胞內細胞外種種干涉本領的運用);末了結論要求可以或許闡發一條新的大概存在的調控通路大概新的生物學徵象。你和我必須承認,這種巨大的研究方法在某些程度上可以或許克制一些因計劃缺陷造成的不嚴謹科研結論的出現,從而得到高程度的研究結果的。這種巨大研究範式,也正是CNS等頂級刊物所一力提倡的。

然而,遺憾的是,頂級雜誌所提倡的這種研究範式,也給造假者提供了最符合的造假環境:一個將全部關鍵中間步調都把持在此中的大項目,很容易讓這些給最閉幕論提供堅固根本的步調,失去被別的研究者查驗的機遇,從而給作弊留下了巨大的生存空間。生物醫學類的研究,其關鍵核心步調的重複驗證所需本錢巨大。要是,最閉幕論的達成,經過多篇已頒發的論文,經過多個獨立的實行室步步推進,那麼任何一個關鍵中間關鍵的作弊,都很容易袒露。但是,當前頂級學術期刊所青睞的重量級論文,究竟上在推動由一個人私家或一個實行室(或長處密切相干的數個連合實行室)獨立完成全部中間步調,頒發一篇或幾篇所謂的重量級論文,而全部關鍵關鍵究竟上被把持,大概在很長一段時間內,都不會被別的研究者查驗。在這種情況下依賴於某個研究者或某個實行室的科學知己,那是對人性的巨大檢驗。可以想像,一旦研究者在已淹滅巨大研究資源的條件下,發明某個關鍵關鍵的實行結果出了不測,那麼修改部分數據,強行頒發研究結果,就會成為一種戰略。以是,你和我以為,正如中國諺語所言「上有所好,下必勝焉」,這種由CNS等雜誌提倡的,崇尚繁瑣化論證的研究民風,應當為比年來反覆產生的龐大造假案負上部分責任。然而,科學是求真的,任何龐大而賣弄的結果,早晚必會袒露。這些龐大作假變亂的產生,肯定會影響大眾對科學自治社區的信託,是毋庸諱言的。

你和我並不否定,的確存在某個實行室和科學家,誠篤嚴謹的完成了某個大項目,得到巨大突破的大概性,如許的論文固然是重量級論文,並值得在CNS頒發。但是,在作弊家常便飯的時間,對這些龐大結果,應該採取越發嚴謹慎格的查驗。你和我發起,對此類結果的關鍵中間關鍵,應有獨立實行室舉行再次重複。而不是僅僅圍繞論文的筆墨圖片數據舉行偕行評斷。同時,你和我還以為,面對生物體固有的巨大性,計劃一招制勝搞定巨大疾病的研究戰略,也應有所反思。

實際上,越來越多的證據表明,大多數慢性人類疾病是一種機體信號調控網路出現混亂的巨大綜合徵象,對上述徵象的深入明白和解釋必須是在已有的知識底子之上提出新的體系見解框架。誠如生物學大家EnrstMayr所言「在生物科學中,絕大多數的緊張盼望是由引入新見解或改進現存的見解而取得的」,在這種環境下,試圖經過繁瑣化的「嚴謹」事變,通過闡發人體生理病理信號調控網路中的某一「pathway」從而一勞永逸的辦理巨大疾病的機制題目,是行不通的。

你和我以為,在現有的生物學研究構建進程中,緊張的事變包括兩種情況:一種是提供大量的反響種種生理病理活動真實環境的數據,這些數據和徵象並不肯定必要頓時得到吹糠見米的終極表明,但是肯定要能如實的反響特定實行條件下細胞大概個別的種種反響的真實狀態。另一方面,則是通過統合大量的原始研究的真實數據,利用數據發掘、大數據闡發以及數據可視化等謀略機科學研究本領,對特定疾病大概生理徵象提出新的見解框架舉行表明,如許的研究更得當於表明人類這一千百萬年進化而來的機體的巨大病理生理進程,也應該成為將來生物醫學研究的進步方向。但是很遺憾,坦白的說,如今以CNS為代表的傳統生物醫學刊物的審稿制度和頒發機制無法饜足上述要求。審稿人對付所謂邏輯精密,證據充分的尋求使得「嚴謹」的研究成為了少數可以得到巨大資源的實行室的禁臠。與此同時,現有的論文頒發體系對原始數據的公然性並沒有提出分外的要求。巨大的研究投入和資助者「限期出結果」的要求,會使得很多研究者在研究的計劃階段就會準備好一個切合編輯和審稿人胃口的預設結論。在這種情況下,全部的實行進程都市圍繞著論證一個必須實現的假設來舉行。實行中孕育產生的與證明假設無關的種種數據將會被故意揚棄。在實行結果的表明進程中的偏向性更是顯而易見。全部的這統統末了將導致一個可駭的結果:為了得到論文在CNS等高程度刊物頒發的機遇,研究者大概不得不通過存心隱蔽某些不支持預設結論的數據乃至強行修改數據來得到越發「故意義」的結論。不過,反諷的是,很大概一些真實深刻的洞見就隱蔽在在那些被揚棄的數據中!此類事例在科學史上家常便飯。在邏輯碰鼻的時間,在偏離實行者預設結論的數據出現的時間,每每便是龐大突破出現的時間,要是你抓得住機會。什麼是機會?意想不到才是機會。但是,由CNS所提倡的這種把持式研究,重新到尾尋求的都是計劃精良,不測變亂每每只會被實行者存心馬虎或揚棄。由於,顯而易見的是,不測就代表真正的未知範疇,投入此中,誰敢言肯定能告成?要是說,如巴斯德等生物醫學的先哲在時克日待著不測(機會)的到臨,那麼如今的很多生物醫學研究者,則是對機會則是避之唯恐不及。以人類胚胎幹細胞的作弊變亂(韓國黃禹錫)為例,他所揚棄的不測,讓他實行失敗後作弊頒發的論文的不測中,就蘊含著機會。他錯把孤雌生殖所得的幹細胞,通過修改實行數據,將其論證為克隆所得的胚胎幹細胞。2007年,Dale傳授就已經指出,黃禹錫偶然中創造了首個源頭於未受精卵的人類幹細胞系,這本應該成為一個龐大的發明。那麼,你和我如今應該反思的正是,是什麼樣的科研民風和環境,導致黃禹錫甘心作弊也要揚棄龐大機會?

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為克制這種狀態,大概在不遠的將來,會有激進的科學家提出:讓CNS齊備關門才是消除暴躁之風的一種本來清源的好辦法。從他們的眼光看來,CNS這類雜誌的存在,使得某些著名實行室的科學家和審稿人可以根據本身對付科研的明白來左右論文頒發的趨勢,對某些不同其固有頭腦模式的實行結果提出苛刻的驗證要求,反之亦然。這種環境造成的論文頒發偏倚會緊張攔阻科學的進步,而不公然的實行數據更是大大低落了通過大數據發掘來得到新的知識的大概性。此種論文頒發環境下,CNS等傳統刊物已經不再是頒發真正故意義的研究的學術平台,而是成為一種高級學術政治遊戲的名利場--學術的公器成了門閥世家的玩物。長此以往,頂級期刊的編輯們將把「先看家世,再論科學」的惡習視作固然,而頂級審稿人們也難以放棄如許的題目:「你和我必要這個結論嗎?」並且將如許的思索美化為「我想看看這個實行是否具有緊張的科學意義」…

2000年,Judson已經指出「固然偕行評斷和稿件評審看起來是公道的、不可或缺的和不可變化的…但它既不是天然規矩,也不是了解論規矩」(《大反叛:科學中的誆騙》)。在同一本書中,Judson更進一步指出,固然比年來對付偕行評斷制度的研究已經出現了很多,但由於缺乏數據,這類研究很難過出確定性的結論。然而,偕行評斷,尤其是所謂頂級期刊的稿件偕行評斷,缺乏客觀性和可量性,卻已經是科學編輯共同體中的一種共鳴。怎樣超過這種挑釁?你和我以為,在謀略機網路和謀略機科學已經進入到21世紀第二個十年的早上,去尋求一種更為客觀的評價科學論文的要領已經具有了大概性。簡而言之,你和我提出了以下幾點發起:

1)防備刻意的學術造假。和經典的物理化學研究相比,生物學研究數據受到多種因素的影響。利用大數據闡發,呆板學習等數據發掘的要領,有大概從中挖出很多緊張的研究者沒有細緻到的相干性信息。這種相干性信息一方面可以提示進一步的研究方向。同時也可以讓將來的研究者對數據舉行核查:要是某些原來應該相干的變數「不天然」的出現了不相干的隨機散布。那麼則很大概意味著這些數據是必要進一步表明。比方,在聞名的Potti大夫案中,揭發造假的PaulGoldberg等人正是通過主因素闡發對論文數據舉行二次發掘發明白數據內部缺乏自洽性,從而揭開了這一龐大造假案的蓋子。

2)研究數據開源本質上是一種科學研究的民主化。研究數據開源,不但能從源頭上辦理造假和扭曲表明研究結果的題目,更有助於促進研究者利用已頒發數據舉行再次研究。隨著當代生物科學的生長,越來越多的證據表明,單唯一個實行室並不肯定可以或許對實行數據所蘊含的全部信息舉行完全的分析。在這種環境下,上傳原始研究數據的並開放利用,可以或許為其他研究者對數據舉行深度解讀創造出底子。只要數據的真實性有保障,縱然結論並不見得衝動民氣,其代價也有大概為將來的研究者加以利用和發掘,並得出大概為原作者所未曾推測的緊張發明,大概用以創建新的見解框架。同時,以數據的真實性作為導向的論文頒發政策也有助於消除基於地區、名氣的比方視和不劃一,為科學界創造一個精良的研究環境。

2.變化太過嚴苛的偕行評斷標準,提倡對跨學科研究越發寬容的頒發環境。研究數據開源帶來的別的一個結果便是,差別的人對付大量的開源數據的解讀完全大概是不一樣,乃至是抵牾的。很有大概在一個人私家眼中以為是一組蘊含著緊張信息的數據在別的一個人私家眼中則是無關緊急的滋擾信息。在這種環境下,實行的精密性和嚴謹性就必要更客觀的定義。審稿人對付是反對定擔當論文頒發,就應該起首著眼於這篇論文的數據質量,而不是結論是否饜足於證明某種特定的見解或假設。你和我乃至可以大膽預測,對付見解越發寬容,對付數據要求越發嚴格的頒發政策將帶來一套全新的、更為客觀的論文質量評斷要領,這種要領在很大程度上可以抵消審稿人和編輯主觀上對付新頭腦和新見解框架的偏見。而頂級期刊在組建審稿人資料庫時,應當看重納入更多的具有多學科背景的專家。云云,則偕行評斷將得到復活。

3.對著名研究機會商新的、不著名機構等量齊觀。尤其是所謂頂級期刊,更應該時候鑒戒存在於編輯、審稿民氣中的這種內涵偏見和比方視。

4.開放獲取。網路出版和開放獲取,終極會徹底變化科學頒發的近況。偕行評斷還會連續存在下去,然而,其內涵規矩肯定必要變革。應當為新的思路和新的交錯學科研究範式提供更大更快更寬容的頒發平台,只要邏輯自恰,證明有效,就應該讓科學界偕行儘快看到。最好的防備作假的步伐,便是原始研究數據同步上傳。然而在早上,不公然的審稿制度和不公然的原始數據好像已經成為了把天下各地差別專業的科學家支解開來的牢固屏蔽。

CNS這三本雜誌中的每一本,都曾經是並且依然是推動科學進步的緊張力氣,你和我等待,在接下來的十年中,這些科學家們和大眾們寄予厚望,承載了全人類科學空想的雜誌,可以或許勇於變革,不負眾望。你和我樂意用別的一句中國古語來結束這篇批評「苟日新,又日新,新又新」。你和我等待,CNS以及變革以後的科學論文頒發機制,可以或許成為科學創新的發動機之一。



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