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科学,谎言与实验录像——如果所有论文都用视频记录实验

2017/03/23 来源:Nature自然科研
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导读
今年一月,美国物理学家Darin Kinion因科研诈骗入狱服刑。他接受了用于量子计算研究的经费,但并没有开展自己声称要做的工作,而是伪造出了研究数据。


原文以Science, lies and video-taped experiments为标题

发布在2017年2月7日的《自然》World View专栏上

原文作者:Timothy D. Clark,澳大利亚塔斯马尼亚大学高级研究员

在Timothy D. Clark看来,有太多研究者在伪造或篡改数据,只有加强对证据的要求才能杜绝这些行为。

今年一月,美国物理学家Darin Kinion因科研诈骗入狱服刑。他接受了用于量子计算研究的经费,但并没有开展自己声称要做的工作,而是伪造出了研究数据。

科学家们总觉得这样明目张胆的学术造假事件极少,但我个人就见证过数起严重的学术不端事件,从大规模数据操纵到彻底伪造不一而足。绝大多数学术造假都没有受到惩罚——更令人沮丧的是,在现实中,这些造假者反而可能会受到赞美。对于这些造假者来说,伪造平庸的数据没什么意义。他们编造出令人振奋的结果,因此得以在知名期刊上发表文章,占用与其贡献不成比例的大量科研经费。

本文作者Timothy Clark。

对于我所在的学科,实验生物学中的不端行为,我注意到了一个人们了解相对较少的动机。在环境变化正在发生的当下,公众和决策者对展示野生动植物受到的伤害的简单故事有着巨大的需求。我有时会遇到提出如下主张的科学家:与研究的诚实性相比,我们提出的问题和讲述的故事更重要——目的可以为手段开脱,哪怕这些手段包括伪造数据也没问题。这一观点极为错误,而且绝不应该出现在科研界。我们应该本着严谨的科学精神来探究人类活动对野生动植物造成的不可否认的冲击。

一些科学家的可疑做法之所以能逃过惩罚,是因为科学体系是建立在诚信之上的。怀疑和举报学术不端的一方需要承担举证责任。除非有压倒性的证据证明他们说谎,我们都会相信科学家真的做了他们声称自己做过的事情。如果科研界真的想要解决学术不端这一问题,这一点必须改变。是时候把举证责任转移给得出结果的科学家了。

在一些学科,科学家们收集和报告数据的方式中就隐含着这种证明。由几乎完全自动的科研设备得出的数据提供了详尽的证据。在许多学科中,越来越多的期刊和同行评议者开始要求公布未经操纵的原始数据文件,这些数据也是充分的证明。

另一些学科依赖于对偏远地区的实地调查,以及难以精确重复的试验的人为观测,比如动物行为方面的研究。在这些学科中,我们需要以不同的方式来证明研究的真实性。最简单的办法是,研究者们应该对他们的实验进行例行拍摄,将视频与他们的数据和分析一道呈现给期刊编辑、同行评审者和同事。在一些学科(例如鸟类学)中,照片和音频文件可能胜过视频文件。

如果极限运动员在山巅暴雪中都能用随身携带的相机拍摄自己的疯狂冒险,科学家们也没有什么理由不拍摄他们在实验室或野外工作时的场景。

当然,视频证据也可以伪造,但是几个简单的预防措施应该就足以避免此类情况。拿我学科中的一个典型的实验举个例子:把鱼放在一池流动的水中,使它们暴露在环境扰动下,然后寻找它们行为上的转变。架设一台摄像机再简单不过了,同样简单的是在每次拍摄一开始时在镜头前展示一张卡片,说明这是第几次试验,对实验生物做过哪些处理等信息(想象一下电影导演是如何用场记板记下那么多镜头的)。有了这个简单措施,伪造数据和知道结论后再将动物“分配”到理想的处理组中就困难得多了。

我和我的同事们正在使用这一方法来记录对珊瑚鱼如何应对溶于水中的二氧化碳的研究。这种摄像方法也能为其它学科带来帮助,包括基于直接观察的社会和心理学研究。

分享视频证据也很简单。视频文件可以几乎无损地压缩和传送。在向期刊投稿之前,研究者可以把视频文件上传到免费的数据存放网站(比如figshare或者Zenodo)。值得一提的是,绝大多数期刊都接受大小在10-150MB间的在线附录,包括图片和详细的实验方法描述。

这样做不仅仅是为了避免学术不端。视频证据可以帮助同行评审者(在论文发表前后)找到在书面的描述和图表中难以明显看出的问题。研究者还能用软件来协助量化实验视频中记录下的行为特征,缓解实验者偏差。此外,在科学家们知道自己的实验设备和方法会被展示出来后,他们会更努力地提升实验操作。

要落实这些改变,最好的办法是学术期刊强制要求研究者提供视频(和音频)证据来证明投稿论文为真。据我所知,还没有期刊有这样的例行要求。期刊还必须保证严格执行要求。

调查显示,像我一样见证过学术欺诈的人并不在少数:有大约14%的科学家表示他们也曾遇到过学术欺诈。对这个问题睁一只眼闭一只眼固然容易,但却会阻碍科学发展的方方面面,因此,我感到自己有义务尝试解决这一问题。与清除学术不端、大大减少不可重复(和操作拙劣)的研究相比,提供视频证据所带来的后勤困难只是很小的代价。强制的视频证据无疑会减少我们每年在不可重复的结论上浪费的巨款。一言以蔽之:把你的研究过程展示给别人看。

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