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科學研究的十二道陰影

2015/04/15 | | 標籤:

科學家不是追求真理嗎?怎麼會造假?

事實上科研中的詐騙並不那麼多,使我們有這種誤解是因為道德瑕疵為極具群眾吸引力的媒體素材,使得這類事件不發則已,一發便舖天蓋地壟斷媒體版面(尤其問題研究還發表到了頂尖期刊上頭)。撇除科研詐騙的部分不談,需要謹慎、細心以及專業的科學研究,其中的失誤卻可能遠比我們想像得還要多更多。

生活在這個先進的時代,我們喜歡事情有科學根據可以依賴。幼時對事事都好奇,憑藉的是單純對這個世界的懵懂。而人一生都很難避免思考與探究真理,於是一系列的研究便就此展開了(並不是所有的研究都是為了賺錢或某個目的而生,我們也許是純粹想弄清楚真相罷了)。

後來,你長大了,生活在日復一日的工作與休息之間,眼神變得灰暗,你沒有多餘的心神去探索世界,對於接收到的資訊也不多加思考便全盤接受。此時,商人就用假的科學研究榨乾你荷包、媒體用歪斜的角度去解釋研究結果以吸引你目光、更多的學者為了收穫豐富的成就鋌而走險,例如前幾年的韓國國恥(後來還拍成電影),近來有名的醃製細胞關廟事件…等。

這些造假的事件固然是科學研究的陰暗面,但並不是所有科學研究上的錯誤都是有心或有目的,人類的知識一再豐富、科技持續發達,而研究也會與時俱進,不斷地推翻過去的錯誤,然後成長。為了發現這些錯誤或更上層樓,我們需要重複已存在的研究,然而在科學精緻細分至此程度的現代,有太多因素導致實驗不容易被重複,其中又有很大的原因是研究者之間互相競爭貧乏的研究資源。再加上一點點其它變因,便很容易導致實驗結果出錯。本篇文章提出十二種常造成科研問題的成因,來看看是否你也遇上了這些障礙?

一、發表壓力

研究經費比起以往更難以取得。正如前面所述,資源有限的情況下,人們會互相競爭。想獲得更多的資源與更好的研究環境,靠得是優秀的成果發表,但卻也造成了壓力。如果能將成果投稿在著名的期刊固然很好,但與其辛苦投至一篇頂尖期刊,倒不如花相同的力氣去投稿許多較低品質的期刊,以獲得更多分數(重量不重質)。研究獲得許多刊登,也能在評鑑時讓績效看起來豐富許多。這個原因造成了研究者無法傾全力在重要的科學突破上,但制度如此,這樣的結果也無可厚非。

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發表壓力總是令人沮喪。 from: filckr

二、迷信於影響係數(Impact Factor, IF)

將論文發表至「頂尖期刊」(如:NatureScienceCell 等知名期刊)通常也意味著獲得大量的引用及更高的影響係數。這就像是在比賽裡得獎,不只是對研究的一種肯定,更被視為是研究者的榮耀,而大學與其他資金贊助機構給予他們的經費也優渥得過分。許多學者認為頂尖期刊中的研究未必比其它期刊來更得好,這些頂尖期刊登載的多是前瞻性研究,卻容易被批評脫離現實。總而言之,投稿至著名期刊能獲得的甜美果實總是令人垂涎三尺,使得研究人員不惜嘗試各種方法(甚至犧牲實驗道德)也要達成。

三、細胞污染

實驗過程發生污染時有所聞,過去甚至有統計各實驗室培養中細胞是否正確的研究,結果發現許多實驗室自認為在培養的,事實上卻是其它細胞,這種錯用細胞的情形最早自1960年代就已出現不少。在污染情形下所產生的錯誤研究結果中,包含曾發生將慢性疲勞症候群(chronic fatigue syndrome, CFS)認為是由 XMRV virus 所引起。而在最近的研究結果中顯示,實驗試劑中的細菌 DNA 亦會影響微生物相關研究。

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電子顯微鏡下的海拉細胞(Hela Cells)。其增殖力強,造成不少其它細胞培養遭汙染。from: wiki

四、統計學能力不足

不同的統計分析方法會導致大不相同的實驗結果,而選擇適當的統計方式就變得相當地重要。研究者為了取得特定結果,刻意採用不適切的統計方式,也已經不是秘密。樣本數目過少、取樣不當或是統計能力不足皆會造成結果出錯,巨量資料(Data-Heavy)的研究則包含了多重的分析步驟,也增加過程中計算錯誤的可能性。研究人員常在大量的資料分析中挖掘出似乎有相關的兩個事件,但實際上卻不具有任何生物意義。

五、門戶之爭

統計結果發現,高達 54% 的研究會刻意隱瞞一些重要的細節(如:動物的品系、試劑種類、實驗中所用的抗體等),以避免其它同行的競爭。無論遺漏細節是有意或是無意,都會造成他人無法重複實驗。

六、無法控制的變因

人為操作誤差、動物個體不同、細胞的脾氣難以捉摸,都意味著相同的實驗結果不可能精準地出現第二次。雖然我們已盡力控制一切,但實驗中還是包含了太多無可避免的變因,這也使得複製實驗結果在生命科學與社會科學領域中無比困難。

七、審稿未確實

審稿者通常是各自領域中的專家,研究經過他們審閱後決定是否具有發表的資格。在 Science 期刊的調查中就發現,某些期刊的文章並沒有真正地經過審稿這一關,或審稿並未真正地檢查文章。另外有研究發現,審稿們對於研究中的錯誤其實並不特別擅於辨明,知名的幹細胞研究造假案也在在顯示了許多審稿僅是掛名而已。有時期刊也會捨棄審稿的建議直接刊登文章。

即使有審稿制度,有心人仍可以瞞過機制。像是著名的陳震遠案,便是讓「自己人審自己的稿子」,破壞了科研文化中的「同儕審查」(peer review)制度。(參考:〈清大化學系教授胡紀如接受聯晚採訪,談國際學術期刊審查〉〈陳震遠案,記者不懂也不會告訴你的問題癥結〉

小保方晴子曾被視為首位日本女諾貝爾獎得主有力人選,卻因研究造假黯然落幕。 from: 網路

八、自私自利

私心難以避免,蒐集數據並不容易,數據蒐集的過程對於某些研究者來說就像一場競賽,他們當然不願輕易地與他人分享數據。自私的心態也造成他們的研究成果無法被更多人檢視,尤其是對於那些含有昂貴的臨床試驗或巨量資料的研究,他們因不願分享原始數據而損失了許多被證實正確性的機會。這與科學家的門戶之爭有異曲同工之妙。

九、重要成果胎死腹中

期刊都想要刊登新的研究以吸引讀者,重複已被他人所發表過的研究則讓他們意興闌珊。這使得研究者對於驗證實驗,或發表與他人類似的實驗缺乏動力,最後造成已發表的實驗成果少了許多被挑戰、被審視的機會。已發表但卻錯誤的結果缺乏挑戰,而那些相同的實驗卻得到不同的結果則少被發表、胎死腹中。而人們開始擔心,科學家逐漸轉變為不再發表那些與假說不同,但事實上卻是正確且極為重要的研究成果。

十、缺乏嚴謹訓練

合理的稱為訓練、不合理的謂之磨練。有些研究者認為,錯誤的發生是因為新一代的草莓研究員不願接受適當培訓,亦缺乏嚴謹的工作態度與批判性思考。

十一、人會犯錯

科學家是人,而人會犯錯。在1979到2011年間,就有423份論文因無心之過遭撤回,其中更有超過一半是犯了一些簡單的錯誤,例如藥物測量不當。

十二、詐騙

指的是一些偽造、調整實驗數據以達成他人都無法複製的實驗結果。但事實上,這種情形在所有無法複製的實驗結果中,僅佔了冰山一角。

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雖然發現這些錯誤之時總是令人灰心,但不正也代表了我們又更進一步?如果你目前在學術單位任職、從事研究工作,那麼以上所述便可以成為警惕自己應避免的十二道陰影。在生活上,可以思考究竟經實驗認證的產品是否為真?又或者實驗是否因達成某種目的而不盡公正?套句從前在課堂上聽過的話:「若自然科學只學來用在考試,那就太可惜啦!」。

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秉持著用心、細心與良心,一起為科學研究貢獻一份心力吧!from: flickr

參考資料:

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關於作者

身為一名牙體技術師,有責任讓大家知道這是個製作假牙的行業。因深信數位加工的趨勢而在碩士生涯中與加法製造結下不解之緣。沉迷於底片相機,喜歡昆蟲,還養了一隻虎斑貓。