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图源:LAUREN PETRACCA

撰文丨项栋梁

2023年春天曾轰动全球的室温超导研究已于当年11月被《自然》杂志撤稿,但这桩学术公案本身的影响一直没有尘埃落定。包括论文作者美国罗切斯特大学的迪亚斯博士(Ranga Dias)在内,所有人都还在等待一个明确的结论:

当时发表的室温超导研究成果,到底是主观层面的“虚假编造”的还是客观层面的“证据不足”?

很多人会想当然地认为,全世界的实验室都复现不了结果,《自然》杂志也给他撤稿了,那肯定是造假啊!然而,现实的学术世界里,目前还并没有这样一份给迪亚斯的“有罪判决书”。

这种情况,并不是第一次了。

2017年,迪亚斯在《科学》杂志发表了成功制备出金属氢的论文,随后又宣称因样本损毁无法继续实验,留下第一次造假嫌疑;

2020年,迪亚斯在《自然》杂志发表C-S-H超导研究,两年后该论文因数据处理问题被撤稿,留下第二次造假嫌疑;

2023年,迪亚斯又向《自然》杂志投稿石破天惊改变世界级别的Lu-H-N室温超导论文,并成功得到发表。很显然,《自然》杂志并没有因前两次造假嫌疑而对他另眼相看。然而,迪亚斯第三次辜负了学术界对他的信任,论文又被撤稿了……

这样的顶刊撤稿经历在物理学界堪称前无古人,迪亚斯怎么看都像是一位胆大包天、彻头彻尾的学术骗子。但是,迄今为止没有任何学术机构正式认定过他存在“学术造假”行为,他的哈佛大学博士学位与罗切斯特大学教职目前也都还握在手中。那么,理论上,他还有第4次机会在上述顶刊发表新的研究成果。

一朵浓厚的阴云正笼罩在所有自然科学研究的上空,这里面的关键在于:我们当前以同行评议为核心的科研成果审核机制是否已经宣告失灵了?

公众和媒体在追问,学术界也在反思,到底是哪里出了问题,有没有什么办法能够避免这样透支科学界信用的事情再次发生?

近日,《自然》杂志新闻团队(编者注:与科学编辑团队相对独立)发表了一篇调查报道,详细披露了迪亚斯室温超导论文“生产”、发表和撤稿过程中的诸多细节,也让我们得以透过这一个案的发生窥见整个科研成果审核体系当前面临的困境。

同行评议:反对声音没能阻止论文发表

按照惯例,一篇论文发表之前的同行评审报告和审稿人的身份都是保密的,这在很大程度上保障了审稿的独立性与公正性,但也留下了一个问题,当论文被撤稿时,人们也没办法知道是哪些专家“看走了眼”或者“放了水”。

《自然》杂志新闻团队近期发表的报道破天荒地透露了迪亚斯两篇被撤稿超导论文的同行评审细节:

2020年的C-S-H超导论文在发表之前接受了3位审稿人的评议,其中2名审稿人对论文中缺乏有关C-S-H化学结构的信息感到担忧,只有1名审稿人“强烈且积极”地支持发表该论文。最终,《自然》杂志的编辑采纳支持意见并接受了这篇论文。

该论文发表之后,物理学界对其可靠性的质疑纷至沓来,于是《自然》杂志启动了发表后审查流程,并最终撤稿。

2022年4月,《自然》杂志收到了迪亚斯的Lu-H-N室温超导论文的投稿,并交由4名外部审稿人评议。此时,迪亚斯上一篇C-S-H论文的“发表后审查报告”已经形成1个月,但尚未正式撤稿。也就是说,4名审稿人在评议第二篇论文之前已经意识到迪亚斯的C-S-H论文可能存在诚信问题。

Lu-H-N论文的4名审稿人都认为,如果室温超导的研究结果属实,将具有极其重要的意义,这也意味着发表论文需要格外谨慎。4号审稿人写道,《自然》杂志应该仔细审查这种非同寻常的研究成果,以避免再次出现物理学史上发生过的数据捏造情况。2号和3号审稿人也因此前C-S-H室温超导结果被质疑而对该工作也表示担忧。1号审稿人提出:“原始数据看起来不像是超导相变的特征”。

审稿人对论文提出了很多问题,包括缺乏关于合成过程的细节以及数据中存在某些无法解释的特征。尽管迪亚斯设法消除了其中一些担忧,但审稿人表示作者的答复“不能令人满意”。投稿经历了五个阶段的审查,最后,仅有一名审稿人认为论文提供了确凿的超导电性证据,另一名审稿人则勉强支持发表。另外两名审稿人并未支持发表,其中一位表示对作者的回答仍然不满意,并希望进行更多的数据测量来证实该结论。

基于这样的同行评审结果,《自然》杂志接受了迪亚斯的Lu-H-N室温超导论文,并于2023年3月发表,此时迪亚斯之前的C-S-H论文早已被正式撤稿。

《自然》杂志主编马格达莱纳-斯基珀(Magdalena Skipper)表示:

我们的编辑政策是根据每篇论文本身的情况来考虑,最终影响发表决定的是论文的科学质量而不是作者的身份。

许多其他期刊也有类似的政策,出版伦理委员会的指导方针规定,同行评审人员 "不应让他们的评审受到稿件来源的影响"。但并非所有期刊都说自己会独立处理投稿。物理学期刊Physica Cs的主编范德马勒(Van der Marel)说,如果他要评审同一作者的新论文,他会考虑过去的不当行为指控。他说:

如果你有充分的理由怀疑作者的可信度,你就不必发表其论文。

发表后审查:支持撤稿但不能认定造假

一篇重要论文发表后,往往会有其它实验室尝试复现其结果,更不要说室温超导这种改变世界级别的研究成果了。这些基于实验结果的证实或质疑,通常比论文发表前基于文本资料的同行评审要更加有力。

迪亚斯的Lu-H-N室温超导论文发表之后,有一个研究团队报告说使用迪亚斯实验室的样品测量了电阻,证明存在高温(不等同于室温)超导现象,但许多其它团队都没能成功复现室温超导结果。

物理学者哈姆林(James Hamlin )与拉姆肖(Brad Ramshaw)于论文发表后2个月正式向《自然》杂志发邮件表示关注,并提出了多项对迪亚斯室温超导研究的质疑。迪亚斯与联合作者萨拉马特(Ashkan Salamat)回应了其中一些质疑,但并没能平息争议。

2023 年 7 月 25 日,《自然》杂志启动了发表后审查,并要求四名新审稿人对论文及相关争议进行评估。所有审稿人都认为数据存在严重问题,迪亚斯和萨拉马特没有“令人信服”地解决哈姆林和拉姆肖提出的问题。

然而,真正促使《自然》杂志做出撤稿决定的并不是上述发表后审查的结果,而是迪亚斯的学生们以及搭档萨拉马特的“自首”。

8月下旬,作为联合作者的学生们决定要求撤回Lu-H-N室温超导的论文,并汇总了他们对论文数据和迪亚斯相关行为的担忧。在他们给《自然》杂志写信之前,迪亚斯显然听到了这个消息,并发信要求学生们停手。不过,学生们在咨询过罗切斯特大学一名支持他们的官员之后,把信直接寄给了《自然》杂志的编辑,促成了撤稿过程。包括萨拉马特在内的11位作者中有8位签署了这封信,两个月后,即11月7日,Lu-H-N室温超导的论文被撤回。

迪亚斯的2020年的C-S-H论文也是在发表后经历了质疑,并启动了发表后审查。当时有4名审稿人参与审查,其中两名匿名审稿人没有发现任何不当行为的证据,但另外两名审稿人发现了原始数据被篡改的严重问题,这两人正是上文提到的哈姆林与拉姆肖。迪亚斯的两次撤稿,他们都参与其中并发挥重要作用。

《自然》杂志于2022年9月26日撤回了C-S-H的论文,理由是“某些问题的出现削弱了我们对已发表的磁化率数据整体的信心,因此我们撤回该论文”。 

这是一种模糊而留有余地的说法,它回避了《自然》杂志在出版后审查过程中发现的真正问题,即:迪亚斯C-S-H论文的原始数据可能是捏造的。

柏林洪堡大学的撤稿问题专家费利西塔斯·赫贝塞尔曼表示,学术不端行为很难证明,因此期刊通常避免将撤稿责任归咎于作者,她对《自然》杂志新闻团队表示:“很多撤稿都使用非常模糊的语言”。

作为这种模糊撤稿原因的结果,迪亚斯得以继续坚称其C-S-H论文是真实可靠的,撤稿只是由于一些无关痛痒的技术方面的分歧。

论文生产:学生被隔离在关键步骤之外

在关于迪亚斯学术诚信的讨论中,有一个关键问题经常被提及:

作为论文联合作者的迪亚斯的学生们是否参与了合谋?

在接受《自然》杂志新闻团队采访时,学生们否认了这一嫌疑,他们认为,迪亚斯在科研与论文写作过程中的很多关键步骤都把他们隔离在外,因此他们无法对数据的真实性负责。

《自然》披露的邮件信息显示,迪亚斯在2020年7月21日下午5点13分向学生们发送了一份手稿,宣布在C-S-H中发现室温超导性时,并于当晚8点26分将论文提交给了《自然》杂志。被列为联合作者的学生们几乎没有时间审阅手稿。

当学生们向迪亚斯询问这些惊人的新数据来自哪里时,迪亚斯说,在来罗切斯特之前他已经收集了所有的电阻和磁化率数据。

2021 年夏天,迪亚斯要求学生们研究一种镥和氢(Lu-H)的化合物,他认为这可能是一种高温超导体。团队开始测试商业购买的Lu-H样品,不久之后,一名学生在大约300 K(27°C)的温度下测量到Lu-H-N电阻降至零。尽管证据极少,但迪亚斯还是据此得出结论,认为这种材料是一种室温超导体。

学生们向迪亚斯提出,测量结果受到系统误差的影响,样本之间没有一致性,甚至对单个样本的重复测量也没有一致性。还有一名学生提出,非常非常担心其中一个接触样品的电极坏了。但迪亚斯无视了这些提醒和担忧,执意推动论文发表。

由于上次C-S-H论文的写作没有征求他们的意见,学生们向迪亚斯提出想要加入Lu-H-N论文的写作过程。迪亚斯最初同意让他们参与进来,但实际上却自己写好了全部内容,制作了所有数据图表。

2022年4月25日凌晨2点09分,迪亚斯通过电子邮件把Lu-H-N室温超导论文的初稿发给学生们,并要求大家在上午10点30分之前反馈意见,当天就要投稿给《自然》杂志。然而,学生们收到的初稿上没有任何数据图表,因此难以评估。学生们说服迪亚斯推迟提交,并在第二天开会讨论。

第二天的讨论会上,学生们对论文提出了一些质疑。

例如,学生们提出,论文里提到Lu-H的合成方法,但实际上他们所有的实验都是使用市面上购买的Lu-H样品,这样可能会误导人们以为样品是实验室自己合成的。迪亚斯回应称,论文里并没有明确说样品是我们合成的,从技术上来讲,这不算撒谎。

再比如,学生们提出论文里使用的压强数据与他们实验中实际测量的不符。迪亚斯回应称:压强就是个笑话。

学生们说,迪亚斯给他们下了最后通牒:删除他们的名字,或者让他把论文投稿出去。尽管心存担忧,但学生们说他们别无选择,只能默许。

一名学生回忆说:“我只记得当时非常害怕。后悔没有对迪亚斯多说几句,但当时很很可怕。如果我这样做了,他让我的余生变得悲惨怎么办?”

由此,迪亚斯和学生们联合署名的论文被投稿到《自然》杂志,并在1年多后被学生联合要求撤稿。

学校调查:三次调查都没有询问团队学生

如果学生们是因为地位的差距而无力与迪亚斯抗衡,那学校在长达3年的时间里有没有可能调查发现迪亚斯的学术不端行为呢?

《自然》杂志的一位发言人表示,他们在迪亚斯第一篇C-S-H论文出版后审查期间与罗切斯特大学的代表进行了沟通,罗切斯特大学对迪亚斯的工作进行了两次调查。待论文撤稿后,学校又启动了一轮对迪亚斯科研工作的调查。其中一份调查针对的正是迪亚斯可能存在数据捏造的嫌疑。

然而,罗切斯特大学关于迪亚斯C-S-H研究的三项调查均没有发现不当行为的证据。

上述调查的具体过程外界不得而知,但迪亚斯的学生们透露了一个耐人寻味的信息:罗切斯特大学对迪亚斯C-S-H工作的三项调查中,他的学生们都没有接受过校方的询问,一次都没有。

直到2023年夏天,迪亚斯关于Lu-H-N的室温超导论文再次陷入发表后审查时,罗切斯特大学启动了对他的第4次调查。这一次,学生们终于得到了发言机会。

2023年8月,迪亚斯被剥夺了带学生和管理实验室的权限。罗切斯特大学的发言人称,第4次调查已经完成,外部专家证实迪亚斯的论文“存在数据可靠性的担忧”。

有报道称,一项针对迪亚斯的“人事程序”仍在单独进行,迪亚斯目前没有学生,不教授任何课程,不能进实验室,却仍留在罗切斯特大学。偶尔,迪亚斯还会在社交媒体账号上发布和超导研究相关的信息。

没有人能确信迪亚斯将受到怎样的处理,他的学术生涯是否会就此终结。同样,也没有人能确信,不会再出现下一个搅动全球科学界的迪亚斯。

(本文主要资料编译自《自然》杂志报道:Superconductivity scandal: the inside story of deception in a rising star’s physics lab 。感谢中国科学院物理研究所研究员罗会仟审阅并就原文中分子式形式给出修改意见 。)

 

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由饶毅、鲁白、谢宇三位学者创办的移动新媒体平台,现任主编为周忠和、毛淑德、夏志宏。知识分子致力于关注科学、人文、思想。我们将兼容并包,时刻为渴望知识、独立思考的人努力,共享人类知识、共析现代思想、共建智趣中国。

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