這種令人遺憾的事已經(jīng)變得太常見了:科研人員被懷疑篡改數(shù)據(jù),引發(fā)調(diào)查,論文被期刊撤回,違規(guī)的科學(xué)家受到處罰。雖然不當(dāng)行為和隨后的論文撤回引發(fā)了科學(xué)界對(duì)研究可重復(fù)性的更多關(guān)注,但這些其實(shí)只是有缺陷的研究中的少數(shù)。多數(shù)涉及結(jié)果不準(zhǔn)確、細(xì)胞培養(yǎng)含有雜質(zhì)、使用了錯(cuò)誤抗體或分析了污染的 DNA 等問題的文章都是無心之過。大量類似的論文還留在科學(xué)文獻(xiàn)中,無人更正。
“我認(rèn)為造假和錯(cuò)誤并非迥然不同,而是一個(gè)連續(xù)體的兩端,而人們對(duì)不涉及造假的錯(cuò)誤太過容忍! 哥倫比亞大學(xué)的統(tǒng)計(jì)學(xué)家安德魯·格爾曼( Andrew Gelman) 表示。他撰寫過有關(guān)科學(xué)文獻(xiàn)中的論文撤回和可重復(fù)性問題的博客。
“這是一個(gè)嚴(yán)重問題,而且無處不在,”弗吉尼亞大學(xué)心理學(xué)家,開放科學(xué)中心(Center for Open Science)的創(chuàng)始人布萊恩·諾塞克(Brian Nosek)表示。雖然還不清楚問題有多嚴(yán)重,但格爾曼估計(jì),有缺陷的論文可能比沒缺陷的還多。他說,“我覺得某些年、一些期刊超過半數(shù)的論文都有重大錯(cuò)誤!
19 世紀(jì) 80 年代初期,斯萬特·帕博(Svante Pääbo)是瑞典烏普薩拉大學(xué)的博士生,研究腺病毒如何阻斷人類的組織相容性抗原,從而不被宿主的免疫系統(tǒng)察覺。然而年輕的帕博、現(xiàn)任德國(guó)萊比錫的馬克斯·普朗克進(jìn)化人類學(xué)研究所主任,有一個(gè)詭秘的副業(yè)!拔疑厢t(yī)學(xué)院之前學(xué)過埃及學(xué),所以知道博物館里有成百上千的木乃伊,” 他說,“我想試試看里面是否殘留了 DNA!迸敛⿵ 23 個(gè)木乃伊中取樣,擦拭樣品以尋找痕量的可用基因材料。他在其中幾個(gè)樣本中找到了一些。他將木乃伊細(xì)胞染色,定位細(xì)胞核,選取了一個(gè)來自 2400 年前死去的兒童的樣本,用當(dāng)時(shí)的默認(rèn)的 DNA 測(cè)序方法——質(zhì)粒載體克隆了樣本的 DNA。在 1985 年寫給期刊《自然》的信中,帕博宣布他對(duì)千年遺跡中的 DNA 進(jìn)行了提取和測(cè)序。
這篇論文促成了目前熱門的古代 DNA 研究領(lǐng)域。帕博成為了該學(xué)科的先鋒,并繼續(xù)從各種早已死去的生物體中提取 DNA,包括已經(jīng)滅絕的長(zhǎng)毛象和尼安德特人。只有一個(gè)問題:帕博測(cè)序的長(zhǎng)毛象 DNA 根本不是長(zhǎng)毛象的。帕博本人在近十年后,借助自 1986 年以來廣泛采用的聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)這一新方法,發(fā)現(xiàn)他分離的基因材料實(shí)際上來自現(xiàn)代人類,很可能來自于當(dāng)時(shí)同時(shí)進(jìn)行的抗原研究!笆潞罂磥恚(dāng)時(shí)的材料肯定被污染了,”帕博說道。
1994 年,帕博重新檢查了原始的木乃伊數(shù)據(jù)并發(fā)現(xiàn)了這一錯(cuò)誤,他和同事在一篇《自然》論文中簡(jiǎn)短地承認(rèn)了錯(cuò)誤,并介紹了他們使用的保證避免污染的方法,對(duì)古代長(zhǎng)毛象進(jìn)行的 DNA 測(cè)序。我們“相信"污染是分子考古學(xué)領(lǐng)域的重大問題,”帕博和他的共同作者寫道,并指出通過分子克隆獲取的序列格外容易受到污染,因此“只有有限的科學(xué)價(jià)值!比欢,20 多年后,帕博仍然沒有對(duì) 1985 年的木乃伊 DNA 論文作任何更正或勘誤。
雖然帕博坦承自己博士階段的錯(cuò)誤,但他認(rèn)為那篇論文不需要正式的修正,更不必撤回,原因有三。首先,論文中的方法論已經(jīng)完全被更先進(jìn)的技術(shù)取代,如聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng),以及之后的靶向性測(cè)序文庫(kù)制備和 DNA 直接捕獲,沒有人會(huì)繼續(xù)采用質(zhì)粒克隆方法,并得出類似的錯(cuò)誤結(jié)論。其次,他在那篇論文中給出的細(xì)胞染色結(jié)果是正確的!翱偟膩碚f,我不認(rèn)為 1985 年那篇論文算是‘僵尸論文’。如果現(xiàn)在有人引用那篇論文,就是為了說明古代組織樣本中的 DNA 是可以提取和研究的,”他在寫給《科學(xué)家》(The Scientist)的郵件中說道,“即使具體的 DNA 測(cè)序結(jié)果有誤,這個(gè)結(jié)論依然成立!钡谌,1985 年那篇論文更是一個(gè)概念驗(yàn)證,而無意成為未來研究的基礎(chǔ),他說,“我們并未根據(jù)基因測(cè)序得出有關(guān)埃及歷史或任何事情的結(jié)論或推測(cè)。”
《自然》似乎也認(rèn)為,這篇根據(jù) Google Scholar 統(tǒng)計(jì)共被引用 560 次的論文,應(yīng)該被當(dāng)做歷史遺跡,而不是科學(xué)文獻(xiàn)的污點(diǎn)!凹夹g(shù)改進(jìn)以后,科學(xué)也隨之改革。而新的技術(shù),方法和證據(jù)會(huì)引發(fā)對(duì)原有發(fā)現(xiàn)的重新詮釋或提煉,”《自然》的編輯政策總監(jiān)索婭·斯萬米娜森 (Sowmya Swaminathan)在寫給《科學(xué)家》的郵件中說道,“研究人員認(rèn)可這是科學(xué)進(jìn)化的一部分!
在當(dāng)今的數(shù)字出版時(shí)代,相比帕博 1985 年的木乃伊 DNA 論文,有缺陷的研究更易迅速引來批評(píng)。比如在 2010 年 12 月,當(dāng)時(shí) NASA 的研究員費(fèi)麗莎·烏爾夫-西蒙(Felisa Wolfe-Simon)和同事合作發(fā)表了一篇論文,證明從加州莫諾湖采集到的 γ-變形菌能夠用砷代替必需元素磷,從而在缺乏磷但富含砷的環(huán)境中生長(zhǎng)。但在 NASA 召開新聞發(fā)布會(huì),并將文稿發(fā)表在《科學(xué)》的網(wǎng)站后,對(duì)這篇論文的批評(píng)隨之而來。