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學術倫理,追求人格的完整性

活躍星系核_96
・2014/07/14 ・5168字 ・閱讀時間約 10 分鐘 ・SR值 566 ・九年級

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文 / 黃顯宗(東吳大學微生物系教授)

日前同仁已經在臉書上轉載國外報導,預告國內即將爆炸學術界大醜聞,果不其然,隔日,報章全版頭條報導此則醜聞,當然如果不是教育部蔣部長牽涉在內,尚不會造成如此大的炒作。李遠哲前院長等學界大老無不義正辭嚴地批判。

現在是網路時代,稍作搜尋,很多事情無所遁形。蔣部長所屬的中央大學土木系,各教師的著作目錄無法連結,只好就在SAGE出版社的JVC期刊搜尋和此案件相關的資料,整理如下:

陳震遠的責任

SAGE公司是英國知名的出版社,有250個期刊被科學文獻索引(Scientific Index Citation, SCI)所蒐錄,說明那是一家極具規模與成績的學術出版機構。所發行的Journal of Vibration Control(JVC,震動與控制期刊),影響指數(Impact factor)1.966不算高,不過在「音響學」(Acoustics)領域31個期刊中排名第六,屬於前20%的期刊。如果年輕教授如陳君,只承接了幾個國科會的計畫,幾年內就能夠在這個等級的期刊發表高達60篇論文,雖然領域別有差,發表的頻率不怎麼相同,這樣的成績應該是極為傑出可勘表率的青年科學家了。

可惜,該期刊發表聲明(註一,請參考文末的參考資訊),經過2013-2014年14個月的調查,調查了同儕審查與引用圈(peer review and citation ring),發現Peter Chan其人虛擬了許多電郵帳號,證據顯示最少一個作者或審查人牽涉到這個同儕審查圈(peer review ring),顯然欺騙了審查作業,因此決定撤回(Retract)其中六十篇論文。論文弄虛作假才會被撤回,那是很丟臉的事。

該期刊表列引用率最高的論文,有很多是陳君和相關人士所發表的論文,在前十篇引用最高論文中,陳君列名在第一、三、七、十,原該是了不起的成績,如今其品格與行為受到質疑,這份排名的論文,縱然沒有被撤回,其可信賴的程度也十分令人懷疑。

究竟如何做到?以筆者擔任國外期刊編輯委員負責分稿複審的經驗稍做說明。現在投稿審稿網路化後,各期刊基本作法都雷同。投稿人可以推薦幾位審查人(reviewer),需要註明姓名、工作機構、電郵、為何推薦等資料,有些期刊也允許作者表明避免審查人的名單。編輯部會就這份推薦名單連同其他可能合格的審查人名單送負責分稿的委員,作為負責的委員,理應瞭解各人選的合適性,然後邀請幾位協助審查該論文,如果名單上確實是適當的審查人,但是電郵是虛假的,有可能會送錯。不過,候選的名單如果不只作者推薦這幾位,就可能少送錯到錯誤的帳號。筆者通常會逐一瞭解在名單上的候選審查人,也常常另外從學術資料庫額外搜尋合適的審查人,將資料補上,這些都可以避免制式名單所產生的漏洞。

筆者不瞭解陳君作弊的過程,可能是:(1)陳君就論文投稿時所送出的審查人建議名單中,合格的審查人是對的,電郵帳號是虛假的,所以審查時會將稿件送到自己所虛列的帳號中,自己審查。(2)駭客入該出版社的投稿審查系統,將相關審查人名單中的電郵都改為自己所虛擬的帳號。無論是何種情況,陳君弄虛作假,斑斑在目。怪不得JVC期刊通知陳君所服務的屏東教育大學進行內部調查時,陳君即辭職離開。負責分稿的委員居然能夠讓好幾十篇論文都出錯,編輯部一定尚有其他漏洞,也怪不得該期刊的編輯請辭。

胞弟陳震武的責任

前文陳君同胞兄弟陳震武有甚麼責任呢?該期刊引用最高的十篇論文中(註二),第一(兄弟聯名)、第二、第三(兄弟聯名)、第四、第五、第六、第七(兄弟聯名)、第九,除了第八篇外,這前十篇引用最高的論文都是陳震武教授為主,陳震遠為輔的論文,只有第四、七和十是被期刊撤回的,一方面說明尚有許多篇排名在前的論文未被撤回,陳震武教授肯定在音響學上有過人的貢獻。可是,第四篇是陳震武作為唯一作者,還是被撤回,和兄弟聯名無關,可能就是審查人名單上出問題。陳震武教授在該期刊總共有22篇論文被撤回,這在學術界是很嚴重的事,影響一生清譽。如果因為作弊而達到高引用的目的,也是應該被檢討的。總之,都需要時間逐一嚴格檢視各論文的品質與審查刊登過程,以免因為兄弟作弊而冤殺好人。

蔣偉寧的責任

不以部長就苛責之,就單純以蔣教授的角色觀察,在JVC期刊中有蔣教授名字(Wei-Ling Chiang或縮寫WL Chiang)的論文約有八篇,五篇論文被撤回:

這五篇論文負責作者(Corresponding author)皆是陳震武,蔣是共同作者(co-author)。引用最多排名第三的論文〈Modeling, H∞ Control and Stability Analysis for Structural Systems Using Takagi-Sugeno Fuzzy Model〉,作者有陳氏兄弟和蔣教授,第五的論文〈Linear Matrix Inequality Conditions of Nonlinear Systems by Genetic Algorithm-based H ∞ Adaptive Fuzzy Sliding Mode Controller〉、第九篇論文〈Stabilization of adaptive neural network controllers for nonlinear structural systems using a singular perturbation approach〉,這幾篇都沒有被期刊撤回,負責的作者皆為陳震武,蔣為共同作者。

就這些資料觀察,蔣偉寧教授作為共同作者所發表的這幾篇論文,皆是陳震武教授所負責,不管有沒有陳震遠其人,主要文責當然該屬陳震武負擔。要問的是為何蔣教授共同發表這些論文。可能是指導教授以自身的光環庇蔭子弟,或子弟回饋師恩,或者執行指導教授所授權的研究計畫,或者指導教授提供了必要的協助參與其中部分研究工作,或者指導教授僅提供些建議,如非親近人士,很難瞭解陳震武與蔣教授之間的師生關係,如沒有明確的事實,不能故意曲解或從負面解讀蔣教授在這幾篇被撤回論文中的責任。外界所謂「學界」不責究這幾篇陳震武所負責被撤回的論文,而把矛頭唯一指向「蔣部長」,都不純是追究學術責任,不無「政治鬥爭」之嫌,起碼就目前所透露的訊息而言。

大牌教授掛名論文的毛病所在多有,特別是被攤在陽光下檢視時。所以奉勸教授們搞清楚自己共同作者的角色,對於真正知名的教授,掛名論文,不會增色多少,如沒有確實參與論文中的研究,接受在致謝(Acknowledgment)被感謝便可,不必要出賣自己的姓名權來做人形立牌。

違反學術倫理,國內外皆有

學術求知、求真,為求增加人類知識庫的質與量,學術人,無論自然科學或人文社會部門的學者無不戮力以赴。不講大道理,現實面,學術的資源不會憑空掉到青菜蘿蔔的頭上,學術人也要求名求利,世界各國的學術圈也逃不出這名利圈。知名違反學術倫理的案例,如:

美國是科學最發達的國家,也獲得最多諾貝爾獎。在1989年有所謂「冷融合」事件,由科學家馬丁・弗萊許曼(Martin Fleischmann)與史坦利・龐斯(Stanley Pons)宣示了冷融合實驗,冷融合(Cold Fusion)是指在較低溫或是接近常溫的狀況下可以產生核融合反應。實驗並未得到其他實驗室證實,論文並未被自然(Nature)雜誌所接受。基於新發展,猶他州在1989年還是投資了四百五十萬美元成立了冷融合研究中心。這事件被稱為近代科學史上最大的詐欺案(註三)。

再近一點就是台灣特別關心的韓國黃禹錫事件。黃禹錫是韓國本土培養的生物學家,1999年培育出全球首隻複製牛。2005年首爾大學獸醫系教授黃禹錫宣布成功培育出全球第一隻複製狗。他在幹細胞的研究一度令他成為韓國人的民族英雄。2005年,他被揭發偽造多項研究成果,韓國舉國嘩然。後來黃禹錫被判有期徒刑,正式取其榮譽與公職(註四)。

近年台灣特別關心的是日本美女科學家對於幹細胞的研究。美女科學家小保方晴子「在哈佛醫學院意外發現細胞經過毛細管擠壓下,縮小成幹細胞的大小,從而啟發她研究有什麼其他外力能出現類似效果。最後,發現將老鼠細胞浸泡在 pH 值5.5 的弱酸溶液半小時後,注射入老鼠胚胎中,這些細胞神奇地自行發展成不同組織與器官,猶如幹細胞一樣。」這些突破性的研究成果讓幹細胞很容易取得,此種極為簡單卻嶄新的技術,稱之為「刺激性獲取多功能細胞 (Stimulus-triggered acquisition of pluripotency, 簡稱 STAP)。不過在其他實驗室無法重複,引起很多懷疑,最終導致被調查(註五)與公開的道歉(註六)。

上述都是有意公開未成熟或假的研究結果,以博取聲望與資源,都屬於嚴重的違反學術倫理事件,雖或當事人解釋資料判讀或實驗過程的誤解等問題,以迴避可能主動造假之嫌,事主往往以道歉,和離開原工作機構作為了結。

台灣呢?常有大大小小不同的學術倫理違規事件,如果不涉及刑事案件,或風化案件,常常大事化小,小事化無,個人在審查案件中也曾發現三四回違反學術倫理的情事,一稿兩投,數據重複抄襲,抄襲別人發表的論文作為自己的計畫申請等。國科會所公布的違反學術倫理事件多是這些抄襲事件,或抄襲國外的,或抄襲國內的,更甚者抄襲自己學生的著作等,這些違規事件,國科會都以禁止申請若干時間等處理。如果跟教職相關,如升等案件,教育部都會要求各事主學校自行處理,結果都是大事化無,任意解讀,任意護航結束,以免傷了同僚傷了學校的聲譽。有鄉愿護持,又那怕違規!

2007年,台大醫院一名陳姓醫師的研究論文投稿到知名國際期刊《Cancer》(癌症)被發現有部分抄襲遭到退稿,台大醫學院決議對第一作者給予五年內不得升等的處分;但認定此舉為「無心之過」而非「惡意抄襲」。如果論文幾句話缺乏佐證資料,審查人都會建議加上必須的參考文獻。「無心之過」會嚴重到被期刊退稿,而不是因為數據不夠或無新意被退稿,這一定是相當嚴重的問題,又怎能以「無心之過」帶過。總之,家醜不外傳而已。該論文掛名通訊作者的台大醫院副院長楊泮池(今天的台大校長),當年國科會主委陳建仁同樣是論文的「掛名」共同作者之一,有過無過,如同陳君事件中「蔣部長」的角色,外人都不容易判讀。

今天的陳君所犯太過份,本國可輕忽學術界的倫理規範,先進國家對於榮譽的遵守遠比我們嚴謹,如果不丟臉到國外去,不事涉「政治人物」的蔣部長,也不會鬧到不可收拾的地步。

學術倫理要求人格的完整性

學術倫理英文為Academic ethics and integrity,或稱為Academic integrity,是指學術的道德與倫理規範,價值在避免造假與嫖竊,維護學術標準,榮譽與學術發表的活力。筆者特別重視integrity,此英文單字包括: 正直、廉正、完整,個人的解釋含有人格的完整性。

唸到碩士博士,又有誰不知道甚麼該做甚麼不該做,這裡不可能不知道學術倫理為何物!隨著社會價值的崩潰,學術倫理的淪落有其社會背景,大學應該是指引時代前進方向與步伐,如今反而被社會所污染沈淪。如果學術界上層領導人物缺乏人格的完整性,事事不同標準,如果沒有學界大頭長期營造,建構今日學界的功利環境,年輕的後學又怎敢毛燥地急功近利,不求虛名近利,又怎會冒著斷頭風險去違反學術倫理!陳君犯了不可原諒的錯誤,身處學界的人們也應該反省「我是不是共犯」。

後記: 昨日寫完本文後,今天早上(7/14)閱報,此事件果然政治化嚴重,蔣部長和陳震武共同面對記者,但是報導的方向都只針對蔣部長,而非負責的作者陳震武。許多受訪的大學校長教授們都以高出臺灣當下的標準看待蔣部長(這樣的標準應該是正當的),也非陳震武。筆者不黨不群,無門閥可靠,歷年都是獨立的PI(principle investigator),在國科會和大夥一樣都是吃大頭門閥圈地(國家型計畫)後所殘留的個人計畫經費,中研院更有百多億總統府獨立的預算,國立大學還有額外的五年五百億補助,所以筆者這個PI對於大頭素無好感。蔣部長宣稱不認識、只見過兩次面的共同作者陳震遠,坐實自己的論文是「掛名」,這時候挨批鬥,怨不了誰。

蔣教授被撤的幾篇論文,負責作者都是陳震武,善意來說,蔣教授真的有可能沒有閱讀過最後定稿的論文,也可能真不知道有其他共同作者。如果這幾篇論文是蔣所主持的計畫成果,發表時該負全責,自己該是負責的作者,就應該不會不知道論文裡其他共同作者。不過若是自己的計畫成果,委由學生陳震武當負責的作者,這有栽培、訓練學生的善意,如果這時陳震武擅自加入兄弟或其他作者,那是故意矇騙。前面已經分析過陳震武的責任。

再補充說,所謂負責作者,英文是Corresponding author,又稱通訊作者,是負責投稿、和編輯溝通、修改、簽署版權轉移給出版社、繳出版費用(出版學術論文是由作者出錢給出版社)、和讀者溝通的負責人,簡單說,就是論文的負責人。前面正文內有記述2007年所發生台大醫學院論文被當時國科會主委陳建仁院士掛名,而因為違反學術倫理被撤回的事件,該論文的通訊作者楊泮池院士是論文的指導老師,是投稿論文的負責作者(註七)。因為大頭掛名當下的臺灣學術界見怪不怪,包括楊泮池和陳建仁院士,那些批評別人的最好先查查自己的論文有沒有別人「掛名」,有沒有自己「掛名」在別人的論文裡。筆者前述「人格的完整性」,以此個案而言,檢討自己有沒有亂掛名,在前後相似的事件中自己是否用同樣的批判立場。正文文末一句:應該反省「我是不是共犯」,盼望不是讓我等小毛頭反思,特別是請台面上的諸君反思。

註:

  1. SAGE公司有關《Journal of Vibration and Control》期刊的聲明
  2.  JVC期刊引用率最高的論文排名
  3. 關於冷融合的報導
  4. 黃禹錫事件的報導
  5. Acid-bath stem-cell study under investigation
  6. 道歉的報導
  7. 學術倫理不能只要求年輕人 2007.01.16  中國時報

原刊載於從外雙溪看世界,經作者同意後轉載。

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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia


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什麼是「造父變星」?標準燭光如何幫助人類量測天體距離?——天文學中的距離(四)

CASE PRESS_96
・2021/10/22 ・3033字 ・閱讀時間約 6 分鐘
  • 撰文|許世穎

「造父」是周穆王的專屬司機,也是現在「趙」姓的始祖。以它為名的「造父變星」則是標準燭光的一種,讓我們可以量測外星系的距離。這幫助哈柏發現了宇宙膨脹,大大開拓了人們對宇宙的視野。然而發現這件事情的天文學家勒梅特卻沒有獲得她該有的榮譽。

宇宙中的距離指引:標準燭光

經過了三篇文章的鋪陳以後,我們終於要離開銀河系,開始量測銀河系以外的星系距離。在前作<天有多大?宇宙中的距離(3)—「人口普查」>中,介紹了距離和亮度的關係。想像一支燃燒中、正在發光的蠟燭。距離愈遠,發出來的光照射到的範圍就愈大,看起來就會愈暗。

我們把「所有發射出來的光」稱為「光度」,而用「亮度」來描述實際上看到的亮暗程度,而它們之間的關係就是平方反比。一旦我們知道一支蠟燭的光度,再搭配我們看到的亮度,很自然地就可以推算出這支蠟燭所在區域的距離。

舉例來說,我們可以在台北望遠鏡觀測金門上的某支路燈亮度。如果能夠找到到那支路燈的規格書,得知這支路燈的光度,就可以用亮度、光度來得到這支路燈的距離。如果英國倫敦也安裝了這支路燈,那我們也可以用一樣的方法來得知倫敦離我們有多遠。

我們把「知道光度的天體」稱為「標準燭光(Standard Candle)」。可是下一個問題馬上就來了:我們哪知道誰是標準燭光啊?經過許多的研究、推論、歸納、計算等方法,我們還是可以去「猜」出一些標準燭光的候選。接下來,我們就來實際認識一個最著名的標準燭光吧!

「造父」與「造父變星」

「造父」是中國的星官之一。傳說中,「造父」原本是五帝之一「顓頊」的後代。根據《史記‧本紀‧秦本紀》記載:造父很會駕車,因此當了西周天子周穆王的專屬司機。後來徐偃王叛亂,造父駕車載周穆王火速回城平亂。平亂後,周穆王把「趙城」(現在的中國山西省洪洞縣一帶)封給造父,而後造父就把他的姓氏就從本來地「嬴」改成了「趙」。因此,造父可是趙姓的始祖呢!(《史記‧本紀‧秦本紀》:造父以善御幸於周繆王……徐偃王作亂,造父為繆王御,長驅歸周,一日千里以救亂。繆王以趙城封造父,造父族由此為趙氏。)

圖一:危宿敦煌星圖。造父在最上方。圖片來源/參考資料 2

回到星官「造父」上。造父是「北方七宿」中「危宿」的一員(圖一),位於西洋星座中的「仙王座(Cepheus)」。一共有五顆恆星(造父一到造父五),清代的星表《儀象考成》又加了另外五顆(造父增一到造父增五)。[3]

英籍荷蘭裔天文學家約翰‧古德利克(John Goodricke,1764-1786)幼年因為發燒而失聰,也無法說話。1784 年古德利克(John Goodricke,1764-1786)發現「造父一」的光度會變化,代表它是一顆「變星(Variable)」。2 年後,年僅 22 歲的他就當選了英國皇家學會的會員。卻在 2 週後就就不幸因病去世。[4]

造父一這顆變星的星等在 3.48 至 4.73 間週期性地變化,變化週期大約是 5.36 天(圖二)。經由後人持續的觀測,發現了更多不同的變星。其中一群變星的性質(週期、光譜類型、質量……等)與造父一接近,因此將這一類變星統稱為「造父變星(Cepheid Variable)」。[5]

圖二:造父一的亮度變化圖。橫軸可以看成時間,縱軸可以看成亮度。圖片來源:ThomasK Vbg [5]

勒維特定律:週光關係

時間接著來到 1893 年,年僅 25 歲的亨麗埃塔‧勒維特(Henrietta Leavitt,1868-1921)她在哈佛大學天文台的工作。當時的哈佛天文台台長愛德華‧皮克林(Edward Pickering,1846-1919)為了減少人事開銷,將負責計算的男性職員換成了女性(當時的薪資只有男性的一半)。[6]

這些「哈佛計算員(Harvard computers)」(圖三)的工作就是將已經拍攝好的感光板拿來分析、計算、紀錄等。這些計算員們在狹小的空間中分析龐大的天文數據,然而薪資卻比當時一般文書工作來的低。以勒維特來說,她的薪資是時薪 0.3 美元。順帶一提,這相當於現在時薪 9 美元左右,約略是台灣最低時薪的 1.5 倍。[6][7][8]

圖三:哈佛計算員。左三為勒維特。圖片來源:參考資料 9

勒維特接到的目標是「變星」,工作就是量測、記錄那些感光板上變星的亮度 。她在麥哲倫星雲中標示了上千個變星,包含了 47 顆造父變星。從這些造父變星的數據中她注意到:這些造父變星的亮度變化週期與它們的平均亮度有關!愈亮的造父變星,變化的週期就愈久。麥哲倫星雲離地球的距離並不遠,可以利用視差法量測出距離。用距離把亮度還原成光度以後,就能得到一個「光度與週期」的關係(圖四),稱為「週光關係(Period-luminosity relation)」,又稱為「勒維特定律(Leavitt’s Law)」。藉由週光關係,搭配觀測到的造父變星變化週期,就能得知它的平均光度,能把它當作一支標準燭光![6][8][10]

圖四:造父變星的週光關係。縱軸為平均光度,橫軸是週期。光度愈大,週期就愈久。圖片來源:NASA [11]

從「造父變星」與「宇宙膨脹」

發現造父變星的週光關係的數年後,埃德溫‧哈柏(Edwin Hubble,1889-1953)就在 M31 仙女座大星系中也發現了造父變星(圖五)。數個世紀以來,人們普遍認為 M31 只是銀河系中的一個天體。但在哈柏觀測造父變星之後才發現, M31 的距離遠遠遠遠超出銀河系的大小,最終確認了 M31 是一個獨立於銀河系之外的星系,也更進一步開拓了人類對宇宙尺度的想像。後來哈柏利用造父變星,得到了愈來愈多、愈來愈遠的星系距離。發現距離我們愈遠的星系,就以愈快的速度遠離我們。從中得到了「宇宙膨脹」的結論。[10]

圖五:M31 仙女座大星系裡的造父變星亮度隨時間改變。圖片來源:NASA/ESA/STSci/AURA/Hubble Heritage Team [1]

造父變星作為量測銀河系外星系距離的重要工具,然而勒維特卻沒有獲得該有的榮耀與待遇。當時的週光關係甚至是時任天文台的台長自己掛名發表的,而勒維特只作為一個「負責準備工作」的角色出現在該論文的第一句話。哈柏自己曾數度表示勒維特應受頒諾貝爾獎。1925 年,諾貝爾獎的評選委員之一打算將她列入提名,才得知勒維特已經因為癌症逝世了三年,由於諾貝爾獎原則上不會頒給逝世的學者,勒維特再也無法獲得這個該屬於她的殊榮。[12]

本系列其它文章:

天有多大?宇宙中的距離(1)—從地球到太陽
天有多大?宇宙中的距離(2)—從太陽到鄰近恆星
天有多大?宇宙中的距離(3)—「人口普查」
天有多大?宇宙中的距離(4)—造父變星

參考資料:

[1] Astronomy / Meet Henrietta Leavitt, the woman who gave us a universal ruler
[2] wiki / 危宿敦煌星圖
[3] wiki / 造父 (星官)
[4] wiki / John Goodricke
[5] wiki / Classical Cepheid variable
[6] wiki / Henrietta Swan Leavitt
[7] Inflation Calculator
[8] aavso / Henrietta Leavitt – Celebrating the Forgotten Astronomer
[9] wiki / Harvard Computers
[10] wiki / Period-luminosity relation
[11] Universe Today / What are Cepheid Variables?
[12] Mile Markers to the Galaxies

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