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2022-02-15科學發表「報喜不報憂」,如何危害客觀性與未來發展 482 期

Author 作者 劉雨如/英國諾丁罕大學遺傳學博士。

2019年10月,《自然》(Nature)讀者投書專欄有一篇來自加拿大亞伯達大學(University of Alberta),梅塔(Devang Mehta)博士後研究員的投書,分享他將博士學位研究投稿發表在《基因組生物學》(Genome Biology)的心路歷程。辛苦了幾年,終於可以在著名期刊上分享研究結果,同時也順利攻下博士學位,理應是件雙喜臨門的開心事,但梅塔卻感受不到快樂。

梅塔的研究主軸與最熱門的CRISPR基因編輯工具有關,在先前的研究中顯示,CRISPR有機會藉由干擾病毒DNA,為植物提供一些免疫力。所以梅塔從事的研究原本打算利用CRISPR,來幫助熱帶居民主食之一的木薯(Manihot esculenta)對抗雙子病毒科(Geminiviruse)造成的鑲嵌病毒病(Mosaic disease)。經過4年的努力,梅塔非但沒有得到理想的結果,反而證實了使用CRISPR,病毒會適應演化出抗性。本來是想讓植物免於病毒的殘害,結果竟然證實病毒比想像中更頑強。

梅塔發表研究成果的過程相當艱困,來來回回經過了3份期刊的審訂與拒絕,好不容易才終於在第4份期刊,《基因組生物學》中刊出。過程中的每一位審稿人都同意,梅塔的實驗方法設計和結果都很合理,只是沒有單位願意刊登關於CRISPR負面的研究報告,因此在審訂時,推拖考慮許久。果然,在文章刊出後沒有多久,就看到許多反對基因工程的激進人士,錯誤引用研究結果,將其歪曲為基因工程的弊端,讓梅塔怎麼樣都開心不起來。

「報喜不報憂」影響科學客觀性與未來發展

梅塔的遭遇並不是少數,近年來,科學界越來越有「報喜不報憂」的趨勢。2012 年英國愛丁堡大學(University of Edinburgh)的一篇研究,總覽了發表於1990∼2007年間,共4000多篇文獻,指出研究結果能支持其假說的「正面結果」佔總體研究發表數的百分比,從70.2%增加到85%,總共成長了21%。作者凡內里(Daniele Fanelli)在文章結論中,表示學術發表的客觀性正在逐步下降。

當「負面結果」被具有高影響力的期刊拒於門外,只能躺在實驗室的抽屜裡,甚至被扔進垃圾桶裡的時候,後進科學家們也就根本無法從這些經驗中學習,很有可能重複了許多不必要的實驗,造成研究資源的浪費,也阻礙了科學發展的腳步。研究基金也往往只鼓勵發表「正面結果」的學者,然而科學經常都是建基在「負面結果」上的,那我們是不是更應該支持推動科學發展前進的「負面結果」呢?

不論在期刊中,或是在研討會裡,我們都密不透風的被成功科學研究包圍,使得手邊有「負面結果」的年輕學者們,更加劇了冒牌者症候群的狀況。在學界極高的發表壓力下,極端者甚至可能因此而冒險,犯下造假或竄改的錯誤,讓科學失去誠信。

負面結果也能有巨大貢獻

1963年,科學哲學家波普(Karl Popper)在他的著作《推測與反駁:科學知識的成長》(Conjectures and Refutations: The Growth of Scientific Knowledge)中提到:「假設遭反駁經常被認為是科學家的失敗,或至少是他的理論的失敗。這其實應該是一種歸納錯誤。每一個反駁都應該被視為是一種成功⋯⋯即使是早夭的新理論,也不應該被遺忘;它的美麗應該要被記住,歷史應該要將我們對它的感謝紀錄下來。」這番話,說明了完整保留所有嘗試經驗的重要性。

「負面結果」對科學發展的貢獻,其實有前例可尋。科學史上最著名的「負面結果」可能就是1887年,在美國凱斯西儲大學(Case Western Reserve University)進行的邁克生-莫雷實驗(Michelson–Morley experiment )。美國物理學家邁克生(Albert Abraham Michelson),相信光的傳播介質是一種被稱為「乙太」(aether)的假想物質。為了證實這個假設,邁克生和莫雷(Edward Morley)合作,設計了精密的光學儀器,來測量地球相對於乙太的運動。結果並未看到預期中的干涉現象,反而徹底否定了乙太的存在,也因此為愛因斯坦的狹義相對論開闢了道路。為了進行此研究所發明的精密光學儀器及度量研究,最終讓邁克生於1907年獲得了諾貝爾物理學獎。但是像這樣「失敗卻獲得肯定」的例子,在失敗多於成功的科學發展中,卻是少之又少。

陸續凋零的「負面結果」期刊

「負面結果」需要存在的空間、需要更多的曝光度與交流,學術出版界在2000年之後,陸陸續續有些專門刊登「負面結果」的期刊上線(見表一),只是數量少得可憐,而且幾乎都無法長期營運,截至今日多數都已經停更、甚至停刊。筆者一一開始搜尋,發現直到去(2021)年為止,還有出刊的只剩兩份期刊,分別為Journal of Negative ResultsJournal of Pharmaceutical Negative Results

搜尋至此,就在筆者心灰意冷之際,發現2020年發行了一份新的「負面結果」期刊,Journal of Trial and Error(以下簡稱JoTE),《自然》還曾在2020年9月專文介紹,令人眼睛為之一亮。JoTE在2020年7月正式發行,創辦人是荷蘭的一群年輕研究者,也是一份開放取用(open access)且跨領域的期刊,主要發表並討論不顯著的發現(non-significant findings)、技術及方法學瑕疵錯誤、被退件的計畫、以及失敗的實驗,旨在消弭發表現今科學研究及其結果發表之間的洪溝。

第一篇發表在JoTE上的文章是加拿大主教大學(Bishop's University)的一項心理學研究,他們試圖重覆一個關於酒精與侵略性思想的研究,但實驗設計上不夠周全、取樣規模太小,導致無法再現先前研究的結果。JoTE接受處於任何階段的研究者的投稿,特別鼓勵碩士生、博士候選、博士後研究員共襄盛舉。審稿採用雙盲制度,審稿人與作者的身份都在文章發表前完全保密,而且審稿人意見也會與投稿文章同時公開發表。

如此公開的分享錯誤經驗,對年輕研究者來說,或許感覺有點可怕,但JoTE創辦人之一布提斯塔(Max Bautista)認為,這是讓科學邁向更開放、更透明很重要的一步。

拋磚引玉,發表失敗研究結果的重要性

布提斯塔目前正在荷蘭烏特勒支大學( Utrecht University)攻讀科學歷史與哲學,他詳細說明了發表失敗研究結果的3個重要理由:

第一,失敗更貼近真實。
錯誤和失敗才是科學進展中最常發生的事,同時也是科學充滿挑戰的原因。當你發現結果很模糊,並不完全成功,也不完全失敗的時候,代表你的研究還沒有結束。發表失敗研究也能確保科學紀錄的平衡和可信,例如科學期刊對於研究結果的偏好,可能導致後設分析研究的失準,所以我們需要更真實,更透明的發表機制。

第二,即使是負面的成果,仍有其發表價值。
與其讓失敗的實驗塵封在抽屜的角落,不如公開出來,或許能幫上其他人的忙。更不用說,真正有用的錯誤與失敗,也只有在發表出來之後,才能被引用,進入科學評價系統。

第三,知識分享,避免他人重蹈覆徹。
不論是一條很爛的程式碼、或是一株品質很差的細胞株,在使用之後分享什麼可行、什麼不可行,都能避免他人重蹈自己的覆徹。有點像現在網路常見的美食部落客、或是拍攝試用心得的網紅,在品嚐餐點或是試用產品時,如果能夠誠實的做出評論,不論好壞都直白的表達出來,就能讓有需求的消費者,在挑選商品時有更完整的參考依據。只是學術研究經驗的發表,即使有廠商支持,仍應該遵守一定的科學倫理、更加中立。

更開放的科學,應擁抱「失敗」才能進步

許多研究的負面經驗,都是研究者會在實驗室中與同事討論,或在研討會中與其他研究者討論的話題。但不在這些場域、或是時空中的其他研究人員,當然就得不到這些珍貴的訊息。這樣的狀態,很容易弱化資源不足的族群,也更強化菁英族群。底層翻身不易、階級僵化,進而造成結構崩潰,這是人類歷史上不斷重演的劇情,科學若要避開這樣的後果,公開透明的研究發表就顯得格外重要。希望JoTE能夠發揮影響力,持續運作,開起更多對話與討論。

近年來,有許多推動學術研究過程與成果公開透明化的運動,在學術界引起大規模的討論與震盪。筆者陸續介紹過「開放取用」、「開放同儕審察」、「註冊報告」,以及「材料分析報告」。其中「註冊報告」的作法,從實驗設計開始就公開發表,讓所有科學家都能提出建議,之後才正式進行實驗;而最終的結果能否支持其立論假說,一翻兩瞪眼,無論結果是正是反,都不須掙扎於發表之路,也可以是避免學術出版發表偏好的一個做法。

科學界應該有更開放的眼光,擁抱誠實討論結果不如預期的研究成果。科學家也應該認可所有重要的研究,在實驗證據週全的條件下,不論其結果正反,都必需有獲得刊登露出、成為學術成就的價值。唯有如此,科學發展才能保持中立客觀、更減少人為操作的機會。

延伸閱讀
Devang Mehta, Highlight negative results to improve science, Nature,2019/10/4.