塑膠神話的破滅:十餘篇 Nature、Science 撤稿,學科史上最惡劣的造假事件!

千禧年之前,提及貝爾實驗室,人們會想到在這裡誕生的電晶體、鐳射及 C 語言等改變人類歷史進程的重大發現,以及在這裡作出過突出貢獻的 9 位諾貝爾獎得主。

破敗的貝爾實驗室舊址

破敗的貝爾實驗室舊址

圖片來源:WIRED

千禧年之後,再提起貝爾實驗室,讓我們聯想到的只有衰敗,還有那起物理學領域內最大的學術造假醜聞——「舍恩事件」。

天之驕子

作為康斯坦茨大學著名太陽能學者 Ernst Bucher 教授的博士研究生,揚·舍恩(Jan Hendrik Schön)並不是最幸運的,但他卻是最有「能力」的一位。

揚·舍恩( Jan Hendrik Schön )

圖片來源:Nature

當全實驗室都在進行矽太陽能材料的研究時,只有舍恩從事一種名為銅鎵硒的材料的研究。由於這條路實在太難走,導致舍恩的博士主課題在其博士學習結束時都未能完成。但這並不意味著舍恩不擅長學術,相反,在博士主課題進展不順的情況下,舍恩在博士期間依舊發表了 24 篇論文,成功獲得了自己的博士學位。

也是由於自己出色的表現,舍恩得到了進入在當時大名鼎鼎的貝爾實驗室工作的機會。

舍恩在貝爾實驗室遇到了自己的伯樂貝爾特拉姆·巴特洛格(Bertram Batlogg),以及最為親密的合作伙伴克里斯坦·克洛克(Christian Kloc),隨即開始用成噸的謊言來編造自己的「塑膠神話」。

著名材料學家貝爾特拉姆給這位「天才」的第一個任務,就是當時最引人注目的有機材料場效電晶體(Field-Effect Transistor, FET),如果將有機材料應用到電晶體的工業化製作中,可以極大地降低電子產品中晶片的重量。

這個遲遲沒有進展的項目,在舍恩到來後如有神助。

克里斯坦合成出來的有機材料在舍恩的手中似乎有了魔力一般,表現出了極佳的導電效果。沒有人知道舍恩用了什麼魔法,但文章還是被投往物理學領域的著名期刊,並得以發表。

很快,發表物理學領域的頂級期刊已經不能滿足舍恩的野心,他將目光投向了當時正在極力拓展物理學與材料學板塊的 Nature Science

在有機材料場效電晶體領域做出一些「成績」後,他開始衝擊更高級別的發現。

幾乎不費吹灰之力,舍恩就實現了「有機材料低溫超導」。那些由克里斯坦製造出來的材料,隨著溫度的降低,表現出越來越好的電導率。然後就是有機材料半導體的「量子霍爾效應」,富勒烯的「超導效應」,有機材料「高溫超導」與「鐳射」……

每過幾個月,舍恩總是能夠拿出一篇引爆學術圈的論文,且幾乎每一項都是正刊級別。

一個由有機塑膠打造的夢幻世界,在舍恩的手中逐漸成為現實。

2001 年 Science 評選的年度科學突破,舍恩研究入選

圖片來源:Science

2001 年,舍恩與頂級華人學者鮑哲南合作,發明了自組裝單分子場效應電晶體,被 Science 評為 2001 年年度科學突破。

2000 年與 2001 年短短兩年之間,舍恩作為第一作者,總共發表了 9 篇 Science 與 7 篇 Nature,是名副其實的「頂刊列印機」。

除了這 16 篇文章,舍恩同時還瘋狂在物理以及材料學領域的頂級期刊發表論文。在 2001 年,每 8 天就有舍恩署名的一篇文章發表。考慮到舍恩的團隊是小作坊式的,很難想象舍恩在不「編造」資料的情況下如何保持如此高的產出。

即便舍恩的產量不合理,貝爾實驗室還是「相信」舍恩資料的真實性。

由於貝爾實驗室的學術產出大不如前,它需要一位像舍恩一樣的天才來挽救自己的頹勢。實驗室因此很願意給舍恩的研究造勢,在貝爾實驗室工作的,因發現分數量子霍爾效應獲得 1998 年物理學獎的霍斯特·施特默(Horst Störmer),更是在公告中稱舍恩「觸摸到了諾貝爾獎」。

對於一個剛剛出道的青年學者,在舍恩面前鋪開的,無疑是一條康莊大道。

塑膠神話的破裂

正如大部分學術不端事件的敗露一樣,舍恩神話的破滅也是從實驗科學的根基「可重複性」開始的。

隨著舍恩的聲勢越來越大,想在這個由塑膠打造的夢幻帝國中分一杯羹的學者並不在少數。從舍恩最早的突破開始,大量材料學與物理學學者就投入了舍恩論文的重複工作。可這些在舍恩手中被輕易實現的東西,在全世界其他學者中卻從未成功過。

一開始舍恩推脫是其他實驗室的有機材料純度不夠高,但來自各個國家的實驗室用克里斯坦提供的材料依舊無法重複舍恩的研究;後來,舍恩解釋說是因為自己擁有獨特的材料加工技術,可在眾目睽睽之下,舍恩自己也無法用的「高超的技術」重複出自己的研究;本來舍恩還有「原始資料」這一顆最後的救命稻草,但那些刊登在 NatureScience 之上的大量資料,總是不小心被舍恩「誤刪」了

儘管被包括諾獎得主在內的多位科學家質疑,貝爾實驗室還是頂住了壓力保下了舍恩,他們太需要舍恩給研究所帶來的文章。

但正如事情的腐敗總是從內部開始,貝爾實驗室這把舍恩的保護傘,也很快迎來了「內亂」。

舍恩發表在正刊上的,三張「相同」的圖片

舍恩發表在正刊上的,三張「相同」的圖片

圖片來源:Science

由於母公司朗訊經營不善,貝爾實驗室面臨裁員。飽受外界質疑的舍恩一下就成為了其他同事的「眼中釘」。他們要求舍恩當眾重複實驗,並各種在舍恩的資料中找茬。兩位同事「機緣巧合」之下發現舍恩兩篇分別發表在 Nature 和 Science 上的論文中,有一張圖連噪聲都完全一樣,他們立刻彙報了舍恩的上級。上級拿著舍恩已經發表的論文和未發表的手稿一一比對,發現大量「一圖多用」的現象。這些資料在不同的文章中描述的不同的實驗,得到了不一樣的結論,但它們卻有著完全一樣的圖譜與噪音。

貝爾實驗室對舍恩造假行為的調查報告

貝爾實驗室對舍恩造假行為的調查報告

圖片來源:貝爾實驗室

貝爾實驗室不得不正式啟動對舍恩的調查。由諾獎得主領銜的調查組徹查了舍恩的研究,並出具了一份長達 129 頁的報道。

大量原始資料丟失,甚至連本人也無法重複出自己的任何資料。舍恩所編造的「塑膠神話」,在一夜之間崩塌。其發表的論文,也先後被雜誌社撤稿。

在調查報告公佈的同一天,貝爾實驗室開除了舍恩,其博士學位也隨後被剝奪

給生物科學領域的教訓

2017 年於《科學與工程倫理》發表的一項統計顯示,每 10 篇中國學者發表的生物醫學領域的學術論文中,就有 4 篇涉及學術不端。

生物醫學領域已經成為學術不端事件的重災區。儘管舍恩所在的領域不同,但也足以給我們很多啟示。

舍恩之所以能夠肆無忌憚的造假,並造成如此大的影響,除了其學術道德的敗壞外,還有兩個外在原因。

首先,就是研究所對文章的畸形追求

正如我們提到的,2000 年前後的,貝爾實驗室急需高水平的正刊論文來重振雄風。舍恩在生涯早期,並不是不擔心事情敗露。但在貝恩搖擺的幾個時間點,他都受到了來自貝爾實驗室管理層的壓力。

「發不了正刊就滾蛋」,正是貝爾實驗室傳遞給身為青年學者的舍恩的資訊。相對應的,也因為舍恩墮落後能夠給貝爾實驗室帶來大量的「高影響力」論文,使得貝爾實驗室在外界質疑舍恩時進行了包庇。貝爾實驗室,從某種程度上是舍恩事件的「幫凶」。國內一些院校對其造假學者的沉默,讓我們看到了相似的影子。

暗中較勁的三大頂刊

暗中較勁的三大頂刊

圖片來源:Genome.gov

其次,頂級學術期刊對「熱點」與「首發」的爭奪,也是舍恩的問題文章能夠快速被接收的原因。

在幾篇論文投稿的過程中,舍恩都通過向 Nature 或者 Science 編輯部透露出對方編輯對他手頭的稿件感興趣,來「左右」編輯的決策。由於舍恩的每一個研究都是重磅發現,這些頂刊的編輯為了爭奪「首發權」,蓋過對手一頭,經常在審稿人提出疑問時力排眾議,決定接受論文。同行評審制度,作為論文發表過程中最關鍵的「守門員」,其作用由於編輯權利過大被極大的削弱。

這些問題,在學術不端重災區的生物醫學領域也普遍存在。

Science 上關於學術不端行為的報道

圖片來源:Science

近日刊登在 Science 上的一項報道指出,學術不端行為,可能遠比我們想象的要普遍

荷蘭有半數科學家經常從事有問題的學術研究,致使他們這樣做的,很大程度上是學術圈的發表壓力。同時,不少科學家造假,是因為他們認為同行評議審稿人不能發現他們的欺詐行為。

在舍恩事件中,我們能看到貝爾實驗室給舍恩的發表壓力與同行評議的漏洞,在舍恩底線淪陷的過程中,或多或少起到的作用。我們也應該重新審視,比起一味通過強調學術道德來約束學者,我們是否應該更加重視如何從制度上,減少學者欺詐的動機與成功率

題圖來源:站酷海洛

參考資料:

1.Plastic Fantastic: How the Biggest Fraud in Physics Shook the Scientific World

2.https://www.sciencemag.org/news/2021/07/landmark-research-integrity-survey-finds-questionable-practices-are-surprisingly-common

3.https://www.nature.com/articles/news020923-9

https://www.sciencemag.org/news/2011/09/jan-hendrik-sch-n-loses-his-phd

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