學術論文的圖片該怎麼處理？國外期刊早有規範—《科學月刊》

文／曹哲嘉｜美國羅徹斯特大學生物學博士，現任教於國立臺南大學生物科技學系。

台大論文造假案引發學界爭議。圖／Richy Li, CC BY-SA 3.0, https://zh.wikipedia.org/

這幾個月來，臺大多篇論文遭質疑圖片有問題，至今已有 2 篇撤銷發表。此事件引發不小的風波，案情至今仍在調查處理之中。科技部部長楊弘敦在立法院接受質詢時表示會有造假是人性使然，古今中外皆有，因此應強化學術倫理教育，並且在制度面檢討來杜絕弊端。到底當今生醫發表內容，有多少比例的可信度有問題？造假是否中外皆有？早在臺大案例受到注目之前的 2016 年 6 月，在美國微生物學會（ASM）出版的電子期刊 mBio 上就刊出一篇文章「生物醫學研究期刊中不當圖像重複的普遍性（The prevalence of inappropriate image duplication in biomedical research publications）」， 3 位美國學者檢視了 1995 至 2014 年間，於選定的生醫相關領域期刊上、共 2 萬餘篇論文，發現幾乎每 25 篇就有一篇（3.8%）出現了圖片重複使用或修改的情況。

該文作者定義出 3 種有問題的圖片類型：

1. 單純重複使用同一圖片：在標示為不同樣品或處理的實驗之間，使用了相同的圖片來呈現結果。最常出現此類問題的是作為比對量化標準的載入控制組（loading control）。在利用免疫轉漬法偵測不同樣品中某一蛋白質含量變化的實驗時，通常需選用一種量多恆定、在該實驗條件下各樣品間均不會明顯改變的物質，以作為相互比對的基準；並亦用以顯示待測蛋白的變化是有針對性的，而不是每種成分都概括改變。因為這是判讀實驗結果的基準，每次實驗操作都應重做這種控制組的測試。
2. 經過截切與調整位置後使用同一圖片：在生化電泳或是顯微照片中，將來自同一個樣品的部分圖片截切擷選出來，經過上下或左右翻轉之後，標示為不同的樣品或處理。
3. 經過變造後使用同一圖片：這比前兩類更進一步，不僅截切圖片或改變位向，而且修改增刪了圖片的訊息：包括將某一部份圖片局部複製貼上、添加原本沒有的內容，或是塗色遮蔽、抹去某部分細節。

雖然無法確知出現這幾類圖片的確切因素，但可推想其動機的「惡意」顯然有別。第一類有可能是疏忽造成的，因為許多載入控制組的圖像十分類似，沒注意時確有可能誤用到同一張圖。但也可能是刻意的，作者有心挑選符合某種情況的圖片，來迎合自己的理論或期望的結果；或是根本沒做控制組的測試而便宜行事，挪用其他的結果來塘塞。至於第二類與第三類的圖片，都需經過後製加工處理，幾乎不可能是疏忽大意，刻意造假的成分甚高。當前臺大生醫論文爭議的案情，即因為遭檢舉論文中多個圖片，分別符合上述第一或第二種類型。

這個研究指出早期問題圖片數量較少，但自 2003 年之後出現問題圖片的情況增多並大致維持一定比例。這趨勢可能與近年來數位影像處理的便捷與普及有關。而各期刊出現問題論文的比例差別甚大：表現最佳的如《細胞生物學期刊》（Journal of Cell Biology）只有 0.3% 有爭議，而《國際腫瘤學期刊》（International Journal of Oncology）則高達 12.4% 。概括來說，引用率高、影響因子（Impact Factor）高的科學引文索引（Science Citation Index, SCI）期刊，出錯比例愈低。這顯示期刊編輯團隊的管控與重視與否，直接影響了該期刊論文的真偽程度。

期刊編輯者的態度影響到品質管控，可拿《細胞生物學期刊》為典範來探究。早在 2004 年，該期刊就以專文探討數位圖片處理的準則。他們體認到當今分子生物與生化實驗的結果，常是膠體電泳或轉漬檢測的幾個顯影色帶，多一條少一條、顏色相對深淺就影響判讀結果，偏偏這些都可用影像軟體輕易地修飾。問題雖重要，但當時各期刊尚未把規範明確講清楚，所以《細胞生物學期刊》挺身而出訂定規則，並附上範例實驗來講解：

1. 圖片整體調整是可接受的，但不可只修改一小部分。可利用軟體以線性方式把整體明暗對比調整清楚，但絕不能只選取某個區域而片面局部調整，這會被視為是造假。此外，若用到非線性的處理方式，應該註明清楚。
2. 調整背景的對比亮度時，不應使得背景完全消失看不見，因為許多資訊細節可能就此被濾除。
3. 不可把不同膠體使用的對照組剪貼到另一片膠體的圖中；不可以自行增添內容到圖片上，也不可以把自認多餘的的訊息抹去。
4. 若因故要把數個小圖拼成一個大圖，不論是電泳圖片、轉漬檢測顯影或顯微照片，拼接的小圖之間要留下白邊作區隔，讓讀者知悉這些原始來源不同。
5. 如果顯微照片上想顯示的某個結構或特徵不清楚，即使是確有其事，也不可自行描繪。應在旁加上箭頭或標記，或利用人工著色的方式來突顯。讓讀者得以了解要強調的重點為何，也能自行判斷真確與否。

而在 mBio 刊出的這篇研究中另指出 2 種圖片處理方式，作者雖未採計為有爭議但也特別指出要注意，這 2 種方式為「過度美化圖片背景」與「圖片拼接未標明」──這些都已在《細胞生物學期刊》的準則中。因此，目前早有明確的規範，只是學界同儕是否知悉？是否重視？是否真的自我要求、嚴謹遵守？此篇研究中也探討到論文中作者人數的多寡與是否出現問題圖片，兩者之間有無相關性。結果發現兩者並無關連，並未因為共同作者人數增多，在投稿前就能多幾個人仔細檢閱文稿，得以自己內控發現問題。這顯示當前生醫研究對內容的「量」要求愈來愈多、日益龐雜，因而要靠專業分工而造成零碎「片段化」：許多共同作者僅是負責其中一小部分的實驗或提供材料，無法掌握文稿整體。另一方面，這也是否暗示著無法負責或不具實質貢獻的共同作者，因為種種緣由而掛名其上的現象盛行？

值得警惕的是這篇研究的圖七： 3 位作者選定了發表於 PLOS ONE 這個開放取用之期刊上的論文為對象，以各國學者所發表的總論文數所占比例，與有疑義的論文數所佔比例來分析，有 3 國的爭議性論文之出現比例明顯偏高，分別是印度、中國、臺灣。

回到本文最初的提問：生醫論文圖片造假確實是古今中外皆有，但是有的常出包，有的少犯錯。不幸地，臺灣就是常出包的慣犯。該地域研究的取材樣本或許不夠大，但應足以反映出部分實情。無獨有偶，近年來臺灣的工程學門也出現嚴重違反學術倫理的案例：有虛創假冒審查者帳號來自我審查論文的；有擅將他人論文改寫逕自列名發表且一稿多投的；也有提不出特殊關鍵實驗的原始數據、號稱數據來自神秘人士於神祕地點的產出，且對實驗細節毫無所知。這些匪夷所思的案例，已讓臺灣學界的聲譽受損。

再經過此篇研究，臺灣學界的某些造假歪風（或輕忽成習）的現況，更經過同儕審查認證了。人們會怎樣看待臺灣？為何導致如此？原因可能與當前政府獎勵學術發展的政策手段偏差，與大學經營的扭曲管理方針等結構問題糾纏在一起。個人或許無法扭轉，但若多數人都能正視此事，不再犬儒或鄉愿，或許能改變。既為身在學術圈裡的一員，不論是涉入、默許、旁觀、還是無感，你我都是共業一環。只想獨善其身，就莫怨嘆自己本分規矩做研究遭人連累。因為沒有內省檢討反叛與行動，覆巢之下，也是咎由自取。

參考資料：

1. Bik, E.M., A. Casadevall, and F. C. Fang, The prevalence of inappropriate image duplication in biomedical research publications, mBio, Vol. 7(3):e00809-16, 2016.
2. Rossner, M. and K. M. Yamada, What’s in a picture? The temptation of image manipulation, J. Cell Biol., Vol. 116: 11-15, 2004.

〈本文選自《科學月刊》2017年2月號〉

什麼？！你還不知道《科學月刊》，我們47歲囉！入不惑之年還是可以當個科青