巡山報告|造假、剽竊和榮譽：何謂科學研究

　　1

　　先說幾句題外話吧。

　　你可能還記得，2019年12月份，中國學術界出過一個大新聞——中國著名的生物學家、中國工程院院士曹雪濤，被指控學術論文造假。短時間內，他實驗室發表的數十篇論文被人指出，可能存在圖片拼接、一圖多用等問題。這個話題，我在巡山報告里也有所涉及。

　　引用一段：

　　“我仔細閱讀了圍繞這64篇論文的指控和討論。我的看法是—— 有相當一部分指控看起來比較隨意，不足以說明數據確實存在問題；但是至少有十幾篇論文的圖片確實存在明顯的問題，比如不同的實驗條件下展示的是完全一樣的細胞顯微圖片。更重要的是，其中有幾篇論文的問題看起來是相當明確的故意造假，比如一張圖片經過旋轉、剪切之后在另一個地方當成新圖繼續使用，或者本應是完整的圖片卻存在明確的拼接痕跡等等。

　　在我看來，即便曹雪濤本人并未直接參與造假行為，但同一個研究組如此頻繁地出現學術誠信問題，曹雪濤作為實驗室負責人，當然無法逃避責任。”

　　在此之后，中國工程院、教育部等機構公開表態將進行調查。現在半年時間過去了，官方調查結果如何我們還不得而知。但是2020年6月26日，一個新進展出現了——

　　國際著名的學術期刊《生物化學雜志》（JBC）公開發布了對12篇學術論文的正式關注，警告讀者這些論文中的數據和結論可能存在問題，雜志社正在進一步調查。請注意，所有這12篇論文都來自曹雪濤實驗室，其中相當部分在去年底已經被人指出可能存在造假問題 [1]。

　　一本學術期刊，一次性對同一個實驗室的12篇論文提出關注，這件事就算不是前所未有，也是非常稀罕，至少我沒有聽說過先例。

圖片來源于網絡

　　當然，咱們要提醒一句，這件事本身并不能說明曹雪濤實驗室的論文確實存在造假行為。要知道，造假在科學研究領域是一個異常嚴厲的指控，一旦坐實，當事者幾乎不會再有混跡學術界的機會，甚至會被追究刑事或民事責任。因此，要證明這些論文存在偽造、歪曲、改變真實實驗數據的行為，需要非常扎實的證據。

　　在官方調查還沒有進展的時候，來自學術期刊的調查，有希望推動這個過程，幫我們厘清真相、追究責任。這件事后續的進展，我也會繼續為你追蹤。

　　2

　　為什么在科學研究領域，造假行為是不能被容忍和接受的，這你肯定明白。在以追求客觀真相為唯一使命的事業當中，任何假的成分，都是對這項事業的一種玷污，對追求真相的同行的一種侮辱。

　　造假當然不能容忍，但是另外一種行為——剽竊研究思路，可能黑白就不那么容易分辨了。本期巡山，我們就聊聊這個。我們從剛發生沒多久的兩條學術新聞說起——

　　2020年4月30日，中國科學院上海神經所的科學家楊輝研究員，在著名學術期刊《細胞》雜志上發表論文。他們操縱老鼠體內一個名為PTB，也叫 PTBP1 的基因的活性，就能夠將神經系統內主要起支持作用的膠質細胞，轉變為能夠起神經信號傳遞作用的神經細胞。

　　我們知道，人類不少疾病都和神經細胞的大量異常死亡有關。比如，視網膜上的神經細胞大量死亡，會引起失明；大腦中的神經細胞大量死亡，會引起帕金森氏癥、阿爾茨海默病等神經退行性疾病。因此，把膠質細胞變成神經細胞，就等于是人為制造出了大量全新的神經細胞，那理論上，就有可能補充死掉的神經細胞，治療這些危險的疾病 [2]。

　　在這篇論文里，楊輝實驗室就在小鼠模型里做了這樣的嘗試。他們發現，操縱 PTBP1 基因確實能夠在小鼠視網膜上、在小鼠大腦一個叫 “紋狀體” 的區域里，人為制造出大量新的神經細胞，至少是部分恢復患病小鼠的視覺功能和運動功能。這項研究一發表，就吸引了國內外媒體和科學同行的關注。

　　而到了2020年6月24日，美國加州大學圣迭戈分校的華人科學家付向東教授，在《自然》雜志發表了一篇學術論文。他同樣證明，在小鼠大腦中操縱 PTBP1 基因能夠制造大量神經細胞，恢復帕金森氏癥小鼠的運動機能 [3]。

　　在動物體內，只需要操縱一個基因就可以人為制造大量神經細胞，并且恢復神經系統的功能，這兩項研究在科學概念和應用價值上當然都非常重要。已經有不少學術界同行圍繞兩篇論文里的技術細節展開了討論，相信也會有很多人開始著手驗證和繼續深入研究了。

　　但我想說的，主要還不是這個。

　　在付向東教授的論文發表后不久，他就直接向中國科學院、科技部和國家自然科學基金委提交舉報信，實名舉報楊輝實驗室發表的論文涉嫌剽竊和造假。

　　造假的指控我們這里不詳細展開了。我仔細讀了兩篇論文，也確實覺得楊輝的論文有些數據讓人有點匪夷所思，比如為什么膠質細胞轉化而來的神經細胞能夠在短短幾周內準確地將神經軸突投向特殊的大腦區域，比如為什么在大腦紋狀體區域制造神經細胞也能治療帕金森氏癥（帕金森氏癥模型中，大量死亡的多巴胺神經細胞本身并不在紋狀體區域），等等等等。但是就像上面所說的，學術造假的討論需要更扎實的調查和數據，更也不能說一個數據看起來不合常理就一定是錯的（科學史上有大量的反例）。所以這里我們先按下不表。

　　這里咱們主要說剽竊的問題。在舉報信里，付向東教授聲稱，自己實驗室早在9年前就發現，操縱 PTBP1 基因能夠將膠質細胞人工轉化為神經細胞，在2013年也已經正式發表了這項結果 [4]。當時他們發現，PTBP1 這個基因在許多動物組織里都很活躍，偏偏在神經細胞里活性很低。根據這個發現，他們最終證明，如果人為把 PTBP1 基因的活性降低，就能強行改變細胞的命運，把很多其他種類的細胞轉變成神經細胞。從那時候起，付向東實驗室就開始探索這項研究發現的應用價值，歷經波折后，終于在2020年6月正式發表研究成果，就是剛才我們提到的發表在《自然》雜志的結果。

　　而這封舉報信里最重要的信息是，付向東教授說，在成果正式發表之前，他本人已經在國內外學術會議和交流活動上，多次分享這一研究項目的研究成果。特別，在2018年6月，他受邀在楊輝所在的中科院上海神經所做了學術報告，并且和楊輝深入分享了很多實驗細節 [5]。

　　因此他相信，楊輝剽竊了自己的研究思路，在此后快速重復了自己的研究工作，并且在自己之前搶先發表，涉嫌對自己研究思路的剽竊。

　　而楊輝研究員本人也很快發布公開聲明，否認了付向東教授的指控。他在聲明中說，付向東實驗室早在2013年就發表了 PTBP1 基因的初步研究，自己的論文其實借鑒的是付向東實驗室早年公開發表的成果，和2018年付向東教授來訪以及他作的學術報告無關。而且，兩項研究技術路線完全不同，根本談不上剽竊。至于付向東教授向自己分享技術細節的說法，更是毫無證據 [6]。

　　目前，雙方各執一詞，真相可能尚未浮出水面。我個人認為，要得到真相也并非難事。畢竟楊輝研究員聲稱自己的研究思路是獨立提出的，那他只需要出示一些簡單的試驗記錄，證明自己在2018年6月付向東教授來訪之前就已經開始了相關研究，就足以澄清一切剽竊研究思路的指控。但是在他的公開回應里，卻對此避而不談。

　　請注意，剛剛發表的這兩項研究，要是讓外行來看，可能覺得相似的地方并不多。兩個實驗室的技術路線和觀察指標都有不小的差別；操縱PTBP1 基因的方法更是幾乎可以說完全不同—— 付向東教授用的是 RNA干擾和反義核苷酸的方法，而楊輝研究員用的是基于基因編輯的方法；同樣是試圖治療帕金森氏癥小鼠，兩篇論文里制造神經細胞的大腦區域也不一樣。但是請注意，兩項研究最核心的概念—— 通過操縱 PTBP1 基因，在小鼠體內制造神經細胞、治療神經退行性疾病，這個東西卻是完全一樣的。從這個角度來說，楊輝研究員的公開回應有點避重就輕，技術路線的差別無法用來證明研究思路的獨立性。

　　當然，這里要強調一句，這些都是基于當前公開信息的分析，最終結果如何，還需要更多的信息和正式調查才能最后下結論。

　　3

　　請注意，同樣是被人詬病的學術不端行為，造假和剽竊研究思路的行為，性質還真不太一樣，很多人也會在這個問題上有點迷惑，覺得剽竊研究思路不算什么大事，甚至值得鼓勵和支持。

　　而這里頭的區別，正是我們這期巡山的關鍵。

　　造假的危害我們已經說過了，科學研究的目標是客觀真相，要是往里頭摻假，或者故意歪曲實驗數據讓它看起來更合理，就是在動搖科學這項事業的根基。更有甚者，摻假的數據還會誤導科學同行甚至是公眾，讓我們距離真相越來越遠。

　　而剽竊研究思路的危害，很多人會覺得，好像就沒有那么明顯了吧？

　　這一方面是因為實驗科學的特性。實驗科學的研究者很喜歡說一句話，“idea is cheap, show me the data”，想法不值錢，數據才值錢。平心而論，這話不是完全沒有道理。面對一個未知難題，誰都能想出不知道多少個天馬行空的解釋，真正難的是設計嚴格的實驗去驗證或者推翻這些想法。既然如此，我聽一個學術報告，收獲一個研究思路，然后趕緊動手驗證，這不是挺好的嗎？難道一個人提出一個思路，別人就永遠不能碰了嗎？所以，楊輝研究員也在公開回應里提到，“難道已經公開發表的基因就可以霸占，不允許其他人用新的技術來嘗試嗎？這和大佬圈地有何區別呢？”

　　科學史上這樣的公案還挺多。在生命科學領域，最著名的案例大概就是 DNA 雙螺旋的發現。學術界今天基本有了共識，女科學家羅莎琳·富蘭克林首先通過X射線衍射的方法研究了 DNA 分子的結構，而她的研究數據在自己不知情的情況下被分享給了兩位競爭對手—— 詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克。沃森和克里克正是根據這些數據，很快提出了著名的 DNA 雙螺旋模型，并因此獲得諾貝爾獎，成為現代生物學的領軍人物。

　　另一方面，從法律規則上說，一個單純的想法，如果沒有正式申請ZL或者變成具體的產品，又或者是明確的文字記錄，比如正式發表的論文，是很難被有效保護的。畢竟，想法本身看不見摸不著，要是不需要客觀證據，那誰都可以說自己曾經某年某月想過一個什么東西，然后借此要求什么利益。這豈不就亂了套了嗎？

　　既然如此，為什么我們還要在這里討論付向東和楊輝的爭議？既然研究發現基本一致，兩個實驗室也都發表了論文，具體是誰提出的想法、有沒有剽竊研究思路，這事兒有那么重要嗎？說得更赤裸裸一點，讓不同實驗室圍繞一個研究思路開展競爭，看看鹿死誰手，豈不是還能促進競爭、提高效率嗎？

　　但是我想提醒你的是，如果你這么想，就大錯特錯了。剽竊研究思路的危害好像沒有造假那么明確，但是我認為，這種行為對科學探索的破壞力，一點也不亞于造假。

　　因為在人類諸多事業當中，科學探索是一種極端依賴交流、合作和分享的事業。在人類科學史上，除了極少數天才能夠完全獨立地做出一番成就之外，絕大多數時候，新的科學進展都離不開科學家之間密切的互動。

　　很多時候，一個科學家的工作會建立在同行已經完成的工作的基礎上，也會成為其他同行繼續工作的基礎；很多時候，一個科學家的工作要持續接受同行的建議和評價，幫助他持續修正自己的研究思路和方向；而在更多時候，科學家們在咖啡廳、酒吧甚至是海灘上的閑聊，會直接催生很多新鮮的甚至是革命性的研究思路。

　　比如說，天才如牛頓，他提出的萬有引力定律也建立在著名的開普勒三定律的基礎上；而開普勒的發現，也離不開第谷·布拉赫幾十年精確觀測和記錄下的行星運動軌跡。再比如說，生命科學領域最重要的技術發明之一—— 重組 DNA 技術，是兩位美國科學家赫伯特·博爾和斯坦利·科恩，在1972年夏威夷的一次學術會議中，邊啃三明治邊構思出來的。

　　而對研究思路，對研究想法的剽竊，是對這種交流、合作和分享的重大打擊。

　　4

　　想要說清楚這背后的道理，我們先要看看，科學家們之間到底是怎么保持密切互動，彼此分享、交流和合作的。

　　在古代，交通和通訊不便，科學家主要依靠信件傳遞信息。比如，達爾文就是收到了阿爾弗萊德·華萊士從遙遠的馬來群島寄來的信件，才知道這位年輕同行居然和自己一樣，獨立提出了物種進化的理論。這才把在柜子里鎖了十幾年的書稿拿了出來，和華萊士的論文一同發表。

　　到了今天這個時代，科學界通行的交流媒介，其實就是學術論文。世界各地的科學家們會在學術期刊上發表自己的論文，也會廣泛閱讀別人發表的論文。論文中記錄的研究思路、實驗數據、分析方法，都會成為人類科學探索事業的共同基礎。

　　但是你肯定也能想到，學術論文這種方式太嚴肅、太正式、效率太低了。從一個模糊的研究思路到具體的實驗數據，從初步的實驗數據到一個完整的研究項目，從一個研究項目到一篇深思熟慮的論文，整個過程動輒需要好幾年。換句話說，要是僅僅依靠論文作為交流媒介，那科學家獲得一輪反饋的周期就得好幾年。這個節奏，未免也太讓人著急了。

　　那怎么辦呢？

　　一個思路是改革科學出版這個行業，加快科研成果的發表速度。這個事情一直有不少科學家在呼吁和推動，這里我們暫且不提。

　　另一個辦法，就是各種非正式的交流活動。

　　比如，很多學術會議會鼓勵科學家們分享尚未發表的研究成果；科學家們會經常訪問不同的研究機構，并且在小規模的學術講座上分享成果；再比如，科學家們經常會在學術會議期間一起喝喝酒、釣釣魚，同時討論研究思路…… 在中國就更不用說了，大大小小的微信群都是科學家們非正式討論的好工具。可想而知，這樣的學術交流相比論文而言，效率提升有多大。

　　但是，效率是高了，麻煩也來了，那就是，科學家的研究思路很容易被別人拿走、占用、借鑒、甚至是剽竊。

　　剛才咱們說過，實驗科學普遍有一種輕視想法、重視數據的傾向；一個非正式場合里拋出的想法又不太可能受到嚴格的保護，甚至就算被人剽竊，也很難找到實錘證據去指控。

　　而反過來看，如果一個研究思路確實非常有價值，那別人偷偷拿去快速模仿，收益又非常誘人。畢竟在探索未知世界的時候，充滿了失敗和意外，哪怕有人說一句 “xxx這邊走機會更大”，甚至是光說一句 “xxx此路不通”，都是價值千金的。

　　最近，芯片工業成了全球關注的焦點。我就看到有這么一個故事，說在過去二三十年時間里，韓國三星和臺積電在芯片技術上斗得難解難分。2009年，臺積電一位核心科學家梁孟松辭職轉投三星，讓三星的芯片技術突飛猛進。對于梁孟松的貢獻，臺積電是這么說的，“不用直接透露技術細節，只要暗示三星哪些線路是行不通的，就可以為其省下大筆時間和經費”。這句話真實地道出了前沿探索的艱辛和成功的稀缺。

　　就拿付向東和楊輝的爭議來說，甚至不需要大量具體的數據，只需要當事人一句簡單的 “操縱 PTBP1 基因能夠治療帕金森氏癥”，可能背后就是先行者好多年的辛苦測試，而后來者根據這句話也許就可以在短時間內重現類似的實驗發現。

　　約束薄弱，誘惑驚人，這種事情當然就會有人做。

　　實際上在生命科學領域，類似的事情多到我們都見怪不怪了。經常有人提到，自己的研究思路寫在論文里，被負責審稿的同行悄悄拿去；或者自己的研究計劃寫在經費申請里，被負責評審經費的同行剽竊等等。在絕大多數時候，類似的指控基本不太可能找到證據，當事人也只好吐槽幾句完事。

　　很難避免，也很難處理，但是類似行為的破壞力是很大的。

　　道理也很簡單，如果這樣的行為越來越頻繁，甚至是受到了某種程度的默許和鼓勵，那科學家們就越來越不敢在非正式場合分享自己的研究思路和研究進展了。

　　在世界各地，我都看到了這樣的現象。即便在各種非正式場合，科學家們仍然會小心謹慎地幾乎只討論和分享已經發表或者即將發表的研究。就在這次付向東教授和楊輝研究員的爭議事件中，我就看到不少人表態，責任在付向東教授一方，誰讓他在非正式場合討論自己尚未正式發表的研究呢？

　　這種變化是讓人不安的。因為科學家們實際上是在主動或者被動的放棄高效率的非正式互動，將學術交流限制在正式學術論文發表這一種方式之下。我們已經說過，這種變化將會對科學探索的效率，帶來破壞性的打擊。就像我們無法想象放棄學術期刊，依靠私人信件交流學問；無法想象扔掉手機，使用電報互問平安一樣；我們也無法接受一個科學家彼此緘口不言，把所有的想法和發現都藏到論文發表那一刻的世界。

　　這就是為什么我說，剽竊想法和學術造假一樣，都是不可接受的行為。

　　5

　　當然你可能會說，即便如此又能怎么辦呢？你都說了，想法看不見摸不著，任憑你設計什么制度，也很難約束不會有人剽竊想法吧？

　　沒錯，想要保護看不見摸不著的想法，當然是很困難的。但是我要說的是，科學探索本來就是一個建立在榮譽之上的系統。能夠保護想法的，不是具體的規章制度，而是科學家天然帶有的榮譽感和貴族氣質。

　　別誤會，我并不是說只有貴族或者有錢人才應該做科學。盡管中古時代的科學家，確實有不少是貴族出身或者被貴族包養，但是貧苦人家出身的科學家也多的是。數學家高斯、物理學家法拉第、化學家道爾頓、生物學家林奈，都是窮人家孩子。

　　但是，科學家的榮譽感和貴族氣質還是在的。歸根結底，成為科學家，探索宇宙里的未知問題，為人類拓展認知邊界，是一項相當寂寞的工作。只有那些出于純粹的好奇心，孜孜不倦地探索，成敗利鈍在所不計的人，才會從中獲得樂趣。盡管科學家們也會因為這些工作收獲各種現實好處，比如頭銜、獎勵、歷史地位，但是鑒于科學探索的高度不確定性和大量的失敗，如果以收獲這些現實好處為目標，一個科學家大概率會過得非常沮喪。

　　到了現代社會，科學已經職業化和平民化。我這樣普通人家的孩子也能探索生物學難題，并且還能靠它養家糊口。這當然是大好事，它讓更多人進入科學探索的事業，大大加速了科學發展的速度。但是我想，在科學平民化的時代里，榮譽感仍然是這個特殊職業的根基和命脈。作為科學家，我們堅持做真實和正確的研究，我們也首先相信同行的研究也同樣真實和正確。你肯定可以想到，如果失去了這種榮譽感的加持，如果我們看到同行的研究首先要完全重復一遍才知道真假，那科學探索的效率得低到什么程度。

　　不得不說，在科學平民化、職業化的時代里，這種榮譽感在世界各國都有消退的跡象，層出不窮的學術不端、造假、抄襲、剽竊、互相打擊和排擠就是證明。但是我覺得，當下的中國可能特別需要強調這種榮譽感。

　　一方面，中國在歷史上是一個特別缺乏科學傳統的國家。現代科學進入中國也就短短一百多年，而且一進來就被賦予了包括社會進步和國家崛起的現實責任，客觀來說，對于科學家榮譽感的建設一直就比較弱。

　　另一方面，說得俗一點，哪怕僅僅是考慮怎么出更多更好的科研成果，我們也需要維護科學家群體的榮譽感。

　　要知道，咱們中國的科學研究正在快速崛起，從追趕到領先，在可見的未來，中國科學家就要承擔起引領世界科學發展方向的責任。在追趕世界先進科學的時代，也許我們可以鼓勵拼搏、競爭、狼性的科研文化；但是在引領世界科學創新的時代，在未知世界中摸索的先行者尤其需要保護。如果這部分先行者的科研想法很容易被拿走和占領，我們又依靠誰去完成從0到1的原始創新呢？

　　這其實就是為什么我會花一整期的《巡山報告》來討論學術造假，討論一個尚未看到結局的學術爭端。對于正在聽《巡山報告》的你而言，對于中國生命科學的發展而言，一次爭端中誰勝誰負其實沒有那么要緊。但是為了科學探索事業本身，我們需要科學家群體內部持續的交流、合作和分享，而這依賴于科學家之間高效率的非正式學術互動。這種非正式的互動不太可能被什么具體制度所保護，只能建立在科學家榮譽感的基礎上。而如何建立和維護這種榮譽感，是中國科學界必須面對的重要課題。

　　從學術造假問題上，從付向東和楊輝的這次爭端上，特別是有關機構對這些問題的處理上，希望我們能夠收獲信心，而不是打擊。說到底，想要創造中國科學的輝煌，我們至少需要保證，造假者不能堂而皇之繼續享受造假的紅利，剽竊研究思路的人不能堂而皇之繼續享受剽竊來的名聲。

　　好了，這期《巡山報告》就到這里。下個月，我繼續為你巡山。