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科學研究的十二道陰影

Fungus
・2015/04/15 ・3159字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 561 ・九年級
相關標籤: 學術倫理 (10)

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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?

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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。

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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〉

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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。

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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。

————

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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延伸閱讀:

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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。

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從奈米微塵到化學氣體, HEPA 與活性碳如何聯手打造純淨空氣?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/04/17 ・4433字 ・閱讀時間約 9 分鐘

本文由 Amway 委託,泛科學企劃執行。

很多人可能沒想到,無論是家用的空氣清淨機,還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠,它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩,而是一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網
在半導體產業的無塵室中,「乾淨」的定義極其殘酷:一粒肉眼看不見的灰塵,就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢 / 圖片來源:envato

到底怎樣才算是「乾淨」?這不是什麼靈魂拷問,而是一個價值上億的商業命題。

在半導體產業的無塵室中,「乾淨」的定義極其殘酷:一粒肉眼看不見的灰塵,就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢。空氣品質的好壞,甚至能成為台積電(TSMC)決定是否在當地設廠的關鍵性指標。回到你的家中,雖然不需要生產精密晶片,但我們呼吸系統中的肺泡同樣精密,卻長期暴露在充滿 PM2.5、病毒以及各種揮發性氣體的環境中。為了守護健康,你可能還要付費購買「乾淨的空氣」來用。

因此,空氣議題早已超越單純的環保範疇,成為同時影響國家經濟與個人健康的重要問題。

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很多人可能沒想到,無論是家用的空氣清淨機,還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠,它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩,而是同一件看起來平凡無奇的東西:一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網。但你真的相信,就憑這層厚度不到幾公分的板子,能擋住那些足以毀滅精密晶片、滲透人體細胞的「奈米級刺客」嗎?

這片大家都聽過的 HEPA 濾網,裡面到底是什麼?

首先,我們必須打破一個直覺上的誤解:HEPA 濾網(High Efficiency Particulate Air filter)在本質上其實並不是一張「網」。

細懸浮微粒 PM2.5,是指粒徑在 2.5 微米以下的污染物,它們能穿過呼吸道直達肺泡,並穿過血管引發全身性發炎。但這只是基本,在工廠與汽車尾氣中,還存在粒徑僅有 1 微米的 PM1,甚至是小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」(UFP,即 PM0.1)。 UFP 不僅能輕易進入血液,甚至能繞過血腦屏障(BBB),進入大腦與胎盤,其破壞力十分可怕。

如果 HEPA 濾網像水槽濾網或麵粉篩一樣,單靠孔目大小來「過濾」粒子,那麼為了攔截奈米微粒,濾網的孔目只能無限縮小到幾乎不透氣的程度。更別說在台積電或 Intel 的製程工程師眼裡,一般人認為的「乾淨」,在工程師眼裡簡直像沙塵暴一樣。對於線寬僅有 2 奈米3 奈米(相當於頭髮直徑萬分之一)的晶片而言,空氣中一顆微小的塵埃,就是一顆足以毀滅世界的隕石。

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因此,傳統的過濾思維並非治本之道,我們需要的是原理截然不同的過濾方案。這套技術的雛形,最早可追溯至二戰時期的「曼哈頓計畫」。

HEPA 的前身,誕生於曼哈頓計畫!

1940 年代,製造濃縮鈾是發展原子彈的關鍵。然而,若將排氣直接排向大氣,會導致致命的放射性微粒擴散。負責解決這問題的是 1932 年諾貝爾化學獎得主歐文·朗繆爾(Irving Langmuir),他是薄膜和表面吸附現象的專家。他開發了「絕對過濾器」(Absolute Filter),其內部並非有孔的篩網,而是石綿纖維。

有趣的來了,如果把過濾器放到顯微鏡下,你會發現纖維之間的空隙,其實比某些被攔截的粒子還要大。那為什麼粒子穿不過去呢?這是因為在奈米尺度下,物理規則與宏觀世界完全不同。極微小的粒子在空氣中飛行時,並非走直線,而是會受到空氣分子撞擊,而產生「布朗運動」(Brownian Motion),像個醉漢一樣東倒西歪。

當粒子通過由緻密纖維構成的混亂迷宮時,布朗運動會迫使它們不斷轉彎、移動,最終撞擊到帶有靜電的纖維上。這時,靜電的吸附力會讓纖維就像蜘蛛網般死死黏住微粒。那些狂亂移動的奈米刺客,就這樣被永久禁錮迷宮中。

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現在最常見的 HEPA 材料,是硼矽酸鹽玻璃纖維。

現代 HEPA 濾網最常見的核心材料為硼矽酸鹽玻璃纖維。這些玻璃纖維的直徑通常介於 0.5 至 2 微米之間,它們在濾網內隨機交織,像是一座茂密「黑森林」。微粒進入這片森林後,並非僅僅面對一層薄紙,而是得穿越一個具有厚度且排列混亂的纖維層,微粒極有可能在布朗運動的影響下撞擊並黏附在某根玻璃絲上。

除此之外,HEPA 濾網在外觀上還有一個極具辨識度的特徵,那就是像手風琴般的摺紙結構。濾材會被反覆摺疊、摺成手風琴的形狀,中間則用鋁箔或特殊的防潮紙進行結構支撐,目的是增加表面積。這不僅為了捕獲更多微粒,而是要「降低過濾風速」。這聽起來可能有點反直覺:過濾不是越快越好嗎?

其實,這與物理學中的流速控制有關。想像一條水管,如果你捏住出口,水流會變得湍急;若將出口放開並擴大,雖然總出水量不變,但出水處的流速會變得緩慢。對於 HEPA 濾網而言,當表面積越大,單位面積所需承載的空氣量就越少,空氣穿透濾網的速度也就越低。

低流速代表微粒停留在濾網內的時間也更久,增加被捕捉的機會。此外,越大的表面積也為 HEPA 濾網帶來了高「容塵量」,延長了使用壽命,這正是它能夠稱霸空氣清淨領域多年的主因。

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然而,即便都叫做 HEPA 高效率空氣微粒子過濾網 (High Efficiency Particulate Air filter),但每個 HEPA 的成分與結構還是會不一樣。例如 安麗逸新空氣清淨機 SKY ,其標榜「可過濾粒徑最小至 0.0024 微米」的污染物,去除率高達 99.99%。

0.0024 微米是什麼概念?塵蟎、花粉、皮屑或黴菌孢子,大小約在 2 至 200 微米;細懸浮微粒  PM2.5 大小約 2.5 微米,細菌也大概這麼大。最小的其實是粒徑小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」,大多數的病毒(如流感、新冠病毒)都落在此區間。對安麗逸新 的HEPA濾網來說,基本上通通都是可被攔截的榜上名單。

在過敏防護上,它更獲得英國過敏協會(Allergy UK)認證,能有效處理 19 大類、102 種過敏原,濾除空氣中超過 300 種氣態與固態污染物。

同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室,就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷,就是「硼 (Boron)」 / 圖片授權:Shutterstock

然而,同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室,就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷,就是「硼 (Boron)」。

在半導體製程中,硼是常見的 P 型摻雜物,用來精準改變矽晶圓的電性。如果濾網有任何微小的破損、老化或化學侵蝕,進而釋放出極微量的硼離子,就可能直接污染晶圓,改變其導電特性,導致晶片報廢。

此外,無塵室要求的是比 HEPA 更極致的 ULPA(超低穿透率空氣濾網) 等級的潔淨度。ULPA 的標準通常要求對 0.12 微米 的粒子達到 99.999% 甚至 99.9999% 的超高攔截率。在奈米級的競爭中,任何多穿透的一顆微塵,都代表著一筆不小的經濟損失。

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為了解決「硼」的問題並追求極限的過濾效率,材料學家搬出了塑膠界的王者,PTFE 也鐵氟龍。鐵氟龍不僅耐酸鹼、耐腐蝕,還能透過拉伸製成直徑僅 0.05 至 0.1 微米 的極細纖維,其細度遠勝玻璃纖維。雖然 PTFE 耐化學腐蝕,但它既昂貴且物理上也很脆弱,安裝時若不小心稍微觸碰,數萬元的濾網就可能報銷。因此,你只會在晶圓廠而非一般家庭環境看到它。

即便如此,在空氣濾淨系統中,還有一樣是無塵室和你家空氣清淨器上面都有的另一張濾網,就是活性碳濾網。

活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附?

好不容易將微塵擋在門外時,危機卻還沒有解除。因為空氣中還隱藏著另一類更難纏的大魔王:AMC(氣態分子污染物)

HEPA 或 ULPA 這類物理濾網雖然能攔截固體微粒,但面對氣態分子時,就像是用網球拍想撈起水一樣徒勞。這些氣態分子如同「幽靈」一般,能輕易穿過物理濾網的縫隙,其中包括氮氧化物、二氧化硫,以及來自人體的氨氣與各種揮發性有機物(VOCs)。

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為了對付這些幽靈,我們必須在物理防線之外,加裝一道「化學濾網」。

這道防線的核心就是我們熟知的活性碳。但這與烤肉用的木炭不同,這裡使用的是經過特殊改造的「浸漬處理(Impregnation)」活性碳。材料科學家會根據敵人的不同性質,在活性碳上添加不同的化學藥劑:

  • 酸鹼中和:對付氮氧化物、二氧化硫等酸性氣體,會在活性碳上添加碳酸鉀、氫氧化鉀等鹼性藥劑,透過酸鹼中和反應將有害氣體轉化為固體鹽類。反之,如果添加了磷酸、檸檬酸等酸性藥劑,就能中和空氣中的氨氣等鹼類。
  • 物理吸附與凡德瓦力:對於最麻煩的有機揮發物(VOCs,如甲醛、甲苯),因為它們不具酸鹼性,科學家會精密調控活性碳的孔徑大小,利用龐大的「比表面積」與分子間的吸引力(凡德瓦力),像海綿吸水般將特定的有機分子牢牢鎖在孔隙中。
活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附? / 圖片來源:Amway

空氣濾淨的終極邏輯:物理與化學防線的雙重合圍

在晶圓廠這種對空氣品質斤斤計較的極端環境,活性碳的運用並非「亂槍打鳥」,而是一場極其精密的對戰策略。

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工程師會根據不同製程區域的空氣分析報告,像玩 RPG 遊戲時根據怪物屬性更換裝備一樣——「打火屬性怪要穿防火裝,打冰屬性則換上防寒裝」。在最關鍵的黃光微影區(Photolithography),晶圓最怕的是人體呼出的氨氣,此時便會配置經過酸性藥劑處理的活性碳進行精準中和;而在蝕刻區(Etching),若偵測到酸性廢氣,則會改用鹼性配方的濾網。這種「對症下藥」的客製化邏輯,是確保晶片良率的唯一準則。

而在你的家中,雖然我們無法像晶圓廠那樣天天進行空氣成分分析,但你的肺部同樣需要這種等級的保護。安麗逸新空氣清淨機 SKY 的設計邏輯,正是將這種工業級的精密防護帶入家庭。它不僅擁有前述的高規 HEPA 濾網,更搭載了獲得美國專利的活性碳氣味濾網。

關於活性碳,科學界有個關鍵指標:「比表面積(Specific Surface Area)」。活性碳的孔隙越多、表面積越大,其吸附能力就越強。逸新氣味濾網選用高品質椰殼製成的活性碳,並經過高溫與蒸氣的特殊活化處理,打造出多孔且極致高密度的結構。

這片濾網內的活性碳配重達 1,020 克,但其展開後的總吸附表面積竟然高達 1,260,000 平方公尺——這是一個令人難以想像的數字,相當於 10.5 個台北大巨蛋 的面積。這種超高的比表面積,是市面上常見濾網的百倍之多。更重要的是,它還添加了雙重觸媒技術,能特別針對甲醛、戴奧辛、臭氧以及各種細微的異味分子進行捕捉。這道專利塗層防線,能將你從裝潢家具散發的有機揮發氣體,或是路邊繁忙車流的廢氣中拯救出來,成為全家人的專屬空氣守護者。

總結來說,無論是造價百億的半導體無塵室,還是守護家人的空氣清淨機,其背後的科學邏輯如出一轍:「物理濾網攔截微粒,化學濾網捕捉氣體」。只有當這兩道防線同時運作,空氣才稱得上是真正的「乾淨」。

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阿茲海默風暴:通訊作者的辯駁與責任
胡中行_96
・2022/07/28 ・3231字 ・閱讀時間約 6 分鐘

「關於《科學》…控訴我的前同事 Sylvain Lesné 博士可能篡改影像,我不予置評,畢竟後者正在接受明尼蘇達大學的正式調查。然而,文中的科學陳述我有意見,因為針對我的學理描述並不正確。」[1] 2022 年 7 月 21 日,知名期刊《科學》的新聞專題,指出影響深遠的 2006 年阿茲海默症論文造假,向全球醫療圈投下震撼彈。[2] 隔天當事人之一,明尼蘇達大學的 Karen Hsiao Ashe 教授親上火線,在阿茲海默症新聞論壇 Alzforum 上,發出嚴正聲明,同時引發學界熱烈討論。[1]

《自然》期刊 2022 年 7 月 14 日的(黃色底線)編按,提到正在調查遭質疑的圖像。
圖/參考資料 3(Screenshot used as fair dealing for news report.)

《科學》期刊報導,去年 8 月,二名希望 Cassava Sciences 製藥公司股票下跌,以從中獲利的投資人,[註] 透過律師聘雇時年 37 歲的范德比大學神經科學家 Matthew Schrag 。他們付了美金 1 萬 8 千元,要求調查該公司的阿茲海默症實驗藥物 Simufilam 。執行任務的過程中, Schrag 發現一篇 2006 年刊登於《自然》期刊的論文,十分可疑。[2] 該研究的第一作者是 Sylvain Lesné ,而 Karen Hsiao Ashe 則是通訊作者。[3]

明尼蘇達大學 Karen Hsiao Ashe 教授。圖/University of Minnesota(Image used as fair dealing for news report.)

Karen H. Ashe 教授是中國裔美國人,本姓蕭,但冠上第二任丈夫的姓氏 Ashe 。[4] 母親為生化學家袁昭穎(Joyce C.Y. Yuan),曾任諾貝爾得主 Alexander Todd 實驗室的訪問學者;[5] 父親則是明尼蘇達大學航太工程榮譽教授蕭之㑺(Chih Chun Hsiao),於兩次國共內戰之間移民美國,後來曾受邀赴共產中國教書,並致力於中美交流。[4, 6, 7] 不枉其家學淵源, Ashe 教授 3 歲立志當科學家, 17 歲跳級進入哈佛大學二年級就讀, 27 歲時不僅已經唸完哈佛大學醫學系,還取得麻省理工的博士學位。她曾追隨諾貝爾得主 Stanley Prusiner 教授進行腦部研究;後來在自己領導的團隊中,和法國科學家 Sylvain Lesné 合作阿茲海默症相關主題,[4] 還因此獲得重要獎項。[2] 2012 年明尼蘇達的世紀老報《明星論壇》,在專訪中更描述她多才多藝,且具有謙遜的中國傳統美德。[4]

明尼蘇達大學 Sylvain Lesné 副教授。
圖/University of Minnesota
(Image used as fair dealing for news report.)

在 2006 年《自然》期刊關鍵性的論文中, Lesné 和 Ashe 表示注射到腦袋裡的 Aβ*56 ,會令年輕小鼠失智,並認為此發現將有助未來的阿茲海默症研究。[2, 3] Aβ*56 唸作「 amyloid beta star 56 」,是一種 β 澱粉類蛋白(amyloid beta,縮寫成Aβ)。[2]如何減少 Aβ 的累積,至今仍是阿茲海默症研究的方向之一;[2, 8, 9] 而 Cassava Sciences 的 Simufilam ,則是以預防 Aβ 與特定受器結合,來達此效果[10, 11]

范德比大學神經科學家 Matthew Schrag 。
圖/Vanderbilt University Medical Center
(Image used as fair dealing for news report.)

這次新聞事件的吹哨者 Matthew Schrag ,此前就曾公開批評美國食品藥管理局,不該核准另一款抗 Aβ 藥物;而他自己的研究也與 Cassava Sciences 的主張相悖,認定 Simufilam 對受試者有弊無利。當 Schrag 開始懷疑 Lesné 不只是在 2006 年《自然》刊載的影像上動手腳,《科學》期刊請來 George Perry 和 John Forsayeth 等頂尖專家協助鑑定。他們均認同 Schrag 的看法,也就是對 Lesné 發表於超過 70 篇論文中的上百張影像存疑。[2]

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這把燒毀阿茲海默症重要研究根基的熊熊烈火,一發不可收拾,向四面八方蔓延開來。美國國家衛生研究院、《自然》、《神經科學期刊》、《PLOS ONE》,以及與《科學》同屬美國科學促進會的《科學信號》等單位,通通重新審視 Lesné 參與的論文,而且其中部份已遭撤回。 Schrag 批評這些錯誤資訊,不單浪費國家衛生研究院為數可觀的贊助經費,還被引用數千次,「因此誤導了整個學界。」另外,他也揪出 34 篇由其他作者撰寫,跟 Cassava Sciences 直接相關的問題論文,並上報國家衛生研究院。[2] 因此,那斯達克股票交易所警告投資人, Cassava Sciences (股票代號: SAVA )的情況岌岌可危。如果未來美國食品藥物管理局不批准 Simufilam ,其股價或許會慘跌至個位數字。[12]

儘管事件主要聚焦在 Lesné 上,就學術倫理來說,身為 2006 年那篇論文的通訊作者, Ashe 教授也得為研究品質負責。[13-15]面對「誤導整個學界」的指控,她在 Alzforum 上以自己過去發表的研究,說明 Aβ 分為第一型與第二型。當年害小鼠失智的 Aβ*56 ,屬於第一型;而第二型則是在類澱粉蛋白斑塊(amyloid plaques)中找到的。「後者是藥物研發者屢戰屢敗的目標。」Ashe 教授寫道:「從來就沒有臨床試驗針對第一型,但那才是我在研究中點出的失智關聯。」[1]

阿茲海默新聞論壇 Alzforum 上,Karen H. Ashe 教授和其他學者,對此事件公開表態。
圖/參考資料1(Screenshot used as fair dealing for news report.)

在 Ashe 教授的辯駁下方,有幾名學者留言強調學界不該以偏概全,為了一則新聞報導,抹滅相關研究的重要性。[1] 此外,目前仍在進行中的 Simufilam 臨床試驗,也與 Aβ*56 無關。他們當初挑選受試者的條件,包含某種蛋白質跟 Aβ42 的比例(CSF tau/Aβ42 ratio ≥ 0.28);[16] 所發表的論文,也是在分析是否能抑制 Aβ42 的負面影響。[10]

這是本文未提及,但也是針對 Aβ 的研究。由左至右: Aβ 逐漸累積成塊,右上為接受免疫療法的(灰色)神經元,右下則缺乏治療。
圖/Esang M and Gupta M. (2021) ’Aducanumab as a Novel Treatment for Alzheimer’s Disease: A Decade of Hope, Controversies, and the Future.’ Cureus, 13, 8, e17591. (CC BY 4.0)

然而,就因為阿茲海默症的藥物臨床試驗,都不是和 Aβ*56 直接相關,[11, 16] Ashe 教授便責無旁貸了嗎?美國軍醫學校的 David Brody 博士在 Alzforum 的討論串中提到,他的團隊以前試圖重複 Aβ *56 的研究,花了約一整年的時間,卻徒勞無功。[11] 《科學》也提及不少實驗室,遇到一樣的情形。[2] 這些想要以經典為基石向前邁進的人,都被謊言所羈絆,而使得醫學的進展停滯不前。失敗的研究當然不太有論文發表,[2] 更甭論人體臨床試驗。害大家耗費精力走冤枉路,難道不是對阿茲海默症研究的嚴重傷害?

「你可以靠作弊發表論文,獲取學位,贏得補助」, Schrag 對《科學》的記者說:「但你不能用欺騙來治癒疾病」。[2] 諷刺的是,十年前《明星論壇》也記錄了 Ashe 教授類似的談話。她當時鼓勵人們要勇於挑戰她,因為錯誤的理論「不會迎來解藥」。[4]

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備註

根據美國第一證券的解釋,「賣空」(short selling)的投資人會將非己有的股票售出,計劃未來以較低的股價買回。[17] (筆者完全沒聽懂為何這樣能獲利,還請會玩股票的讀者不吝指教,謝謝。)

參考資料

  1. Sylvain Lesné, Who Found Aβ*56, Accused of Image Manipulation (Alzforum, 2022)
  2. Charles Piller. (2022) ‘Blots On A Field?’ Science, 377, 6604.
  3. Lesné, S., Koh, M., Kotilinek, L. et al. (2006) ‘A specific amyloid-β protein assembly in the brain impairs memory’. Nature, 440, pp. 352–357.
  4. Dr. Karen Ashe: Stalking Alzheimer’s (Star Tribune, 2012)
  5. MCFGS ADVISORS (明州中国友好花园协会,accessed on 26 JUL 2022)
  6. CC Hsiao Memorial (The University of Minnesota Digital Conservancy, 2009)
  7. Changsha Garden History (明州中国友好花园协会,accessed on 26 JUL 2022)
  8. Multiple Dose Study of Aducanumab (BIIB037) (Recombinant, Fully Human Anti-Aβ IgG1 mAb) in Participants With Prodromal or Mild Alzheimer’s Disease (PRIME) (ClinicalTrials.gov, 2020)
  9. An Extension Study of V203-AD Study to Evaluate the Safety, Tolerability, Immunogenicity, and Efficacy of UB-311 (ClinicalTrials.gov, 2021)
  10. Wang HY, Bakshi K, Frankfurt M, et al. (2012) ‘Reducing Amyloid-Related Alzheimer’s Disease Pathogenesis by a Small Molecule Targeting Filamin A’. Journal of Neuroscience, 32, 29, pp. 9773-9784.
  11. Simufilam (Alzforum, 2022)
  12. 7 Meme Stocks Trading at a Massive Discount Right Now (Nasdaq, 2022)
  13. 想一想:共同作者是誰(臺灣學術倫理教育資源中心,accessed on 26 JUL 2022)
  14. 科技部對研究人員學術倫理規範(科技部,2017)
  15. Corresponding author defined (Springer, 2020)
  16. Simufilam (PTI-125), 100 mg, for Mild-to-moderate Alzheimer’s Disease Patients (ClinicalTrials.gov, 2021)
  17. 投資辭彙(FirstTrade,accessed on 28 JUL 2022)
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胡中行_96
169 篇文章 ・ 67 位粉絲
曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。邀稿請洽臉書「荒誕遊牧」,謝謝。

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彰化「萬人血清」又有麻煩!「人體研究」必經的 IRB 審查是什麼,很重要嗎?
瑋絜
・2020/09/04 ・2819字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 569 ・九年級

編者按:前陣子彰化縣政府針對 COVID-19(武漢肺炎、新冠肺炎)所做的兩項處置引發議論,一是針對居家檢疫無症狀者採檢的「普篩風波」;二為今年6月與台大公共衛生學院合作實施的「萬人血清抗體檢測」。這次,我們要來討論後者!
萬人血清檢測報告即便證明台灣社區安全,但這項研究卻因為研究倫理與 IRB審查有疑慮,仍存在爭議。接下來不囉嗦,直接往下看,一起了解什麼是研究倫理吧!

前段時間,彰化縣政府與台大公衛學院前院長、副院長共同合作的「萬人血清抗體檢測」結果出爐。結果顯示,包含醫護人員、接觸者、居家檢疫者在內的 4,841 名高風險民眾中,僅 4 名具有 COVID-19 病毒的抗體,陽性率為萬分之 8.3,證明病毒並未在台灣社區中大規模傳播,一般民眾被感染的機率相當低。

不過,此次萬人血清抗體檢測卻因為研究倫理的疑慮引發諸多討論。爭議點之一在於,彰化縣萬人血清抗體檢測自今年 6 月開始進行,但該研究計畫卻在 8 月 11 日才由台大行為與社會科學倫理委員會的研究倫理委員會 (Institutional Review Board,IRB) 審查通過

研究團隊解釋,抽血為彰化縣衛生局的服務項目,可以執行公務為由免除 IRB,而台大公衛學院僅負責後續的數據分析。不過,此事「政府機關委託執行公務」與「學術研究」的界線模糊,此計畫是否違反研究倫理「先上車後補票」仍有討論空間。

為了公務而先忽視同儕審查,是否有違學術倫理還有很大的爭議。
圖/pixabay

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「人體研究」重要守門人:研究倫理審查委員會

由上述的事件經過不難看出,研究倫理是所有研究者都須謹慎注意並恪守的,IRB 審查更在科學研究中扮演著重要的角色。

那麼, IRB 究竟是何方神聖?它可以當飯吃嗎?

若要了解 IRB 的內涵,首先得從研究倫理談起。廣義的「研究倫理」泛指與研究有關的所有倫理議題,而牽涉到人類研究參與者的倫理則屬狹義的研究倫理,也是大家比較常討論的範疇。簡單來說,狹義的研究倫理強調最小化對研究參與者的侵害,確保研究進行過程中,受試者的權益和身心健康能獲得保障。

而 IRB 存在的目的即是把關各研究是否遵守研究倫理。一般而言,研究者須在研究開始前,備妥研究計畫書、受試者同意書、計畫主持人聲明書等文件,並事先針對研究對參與者的風險做自我評估,一併送交研究倫理委員會。

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委員會成員會根據研究者繳交的資訊,審查研究計畫的研究設計與方法是否恰當、是否尊重受試者參與研究的自由意願、研究過程中是否保護受試者的安全和隱私、所有受試者是否受到公平對待等,確保研究不會對受試者產生傷害。

也就是說,IRB 雖然不能當飯吃,但是會決定研究者有沒有飯吃

IRB 存在的是為了把關各研究是否遵守研究倫理,因此很可能會影響研究者的著作是否有機會出版。
圖/pixabay

什麼樣的研究需要進行倫理審查?

根據我國人體研究法的定義,只要取得、調查、分析、運用人體檢體,或是研究個人之生物行為、生理、心理、遺傳、醫學等有關資訊,全都屬於「人體研究」的範疇。簡言之,只要是和「人」有關的研究都算人體研究,包含以人為研究對象、使用受試者檢體或資料等等。

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原則上,所有的人體研究開始前都應該備齊相關資料,送交 IRB 審查,確定研究符合研究倫理後才能進行。不過,有跑過相關流程的人都知道,IRB 審查並不像網路購物,當天送交申請隔天就通過,等上兩、三個星期是常有的事,不免讓部分研究者認為 IRB 審查拖延過久、曠日廢時。

IRB 的審查速度不快,因此後續讓研究者能針對研究提出不同的審查方式。
圖/pixabay

因此,為了減少審查委員會的工作負擔、縮短 IRB 審查的時程,研究者可以根據研究計畫對人體的侵害風險大小,提出「免除審查」、「簡易審查」或是「一般審查」。

IRB 的三種等級:免審、簡審、一般審

一般來說,對倫理侵害風險相當低的研究計畫可以免除審查程序,使用已合法公開的資訊,或是在公開場合進行不記名、不介入、非互動性的研究都屬於此範圍;另外,公務機關委託相關機構進行政策成效分析,也在免除審查的行列之中。

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值得注意的是,免除審查不代表研究者可以自我感覺風險小,便擅自開始研究,計畫開始前仍需按照規定提交 IRB 申請,由倫理審查委員會確認後開立免審證明。就像你去遊樂園申請快速通關,雖然可以不用排隊,但還是得買票才能進場。

簡易審查則適用於僅涉及「微小風險」的研究。所謂微小風險,指的是受試者在研究過程中受到生理、心理傷害的風險,不會大於日常生活可能遭遇到的。

如果欲進行的研究不符合上述免除審查或簡易審查的條件,那就得乖乖完成一般審查申請程序,由不同領域的專家、法律人士等人組成的委員會確定符合研究倫理後方能開始研究。

IRB 與你一同走過研究的開始到結束

IRB 通過之後並非一勞永逸。一般 IRB 的效期為 1 年,因此研究計畫執行 1 年後,研究團隊需提出期中報告,並向研究倫理委員會申請「持續審查」,確保研究對受試者的風險並沒有增加。

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研究過程中,計畫如有需要更動之處,則須向 IRB 提出「變更案」,說明更改計畫的原因、更改的項目,以及更改前後對受試者侵害風險的差異。另外,人體研究進行時,受試者若出現不良反應或是其他非預期的問題,也要立刻向 IRB 通報,視情況決定是否繼續執行研究計畫。

了解 IRB 存在的理由和執行的方式後,相信大家都可以理解研究倫理審查的重要性,未來有機會進行人體研究時,IRB 就會像影子一般,從研究的開始到結束都與你相伴,監督你有沒有為了研究成果而忽略研究的本質——也就是「人」的權益。

當然,從這次彰化萬人血清檢驗的事件之中我們也可以發現,IRB 執行的過程和方式的確有其模糊地帶。因此,我們或許可以期盼,在事件詳細調查過後,研究倫理審查的程序和規定能藉此變得更加明確、成熟,作為未來人體研究的倫理準則。

期望這次事件後,未來的研究能在公務與學術倫理中能取得平衡。
圖/Taiwan News

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參考資料

  1. 萬人抗體血清檢測驗出了什麼?說明會內容簡單整理
  2. 從彰化血清抗體檢測爭議,看 COVID-19 研究加速運轉下的倫理與防疫挑戰
  3. 研究倫理的定義與內涵
  4. 研究倫理送審常見的實務問題 Q&A
  5. 李欣儀 (2020)。什麼樣的研究需送審人體試驗委員會(IRB)審查呢? 彰基醫療健康防治季刊, 40, 15-17。
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瑋絜
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高中時為了要學自然科學還是社會科學煩惱了很久,最終選了一個介於兩者之間的科系就讀。敬畏文字,期待有一天能用其力量把世界變得更溫柔、善良一點。