赵国屏院士在接受《中国科学报》采访时表示,越是“重大意外”发现,越需要“多层次重复”。他结合自身经验,提出许多实操建议。可重复的重要性是毋庸置疑的。实验科学区别于其他科学研究的核心,就是在可以控制的条件下,以可以重复的实验方法,去发现或认识物质运动的规律。这里有两个关键词,一是“条件可控”,二是“可以重复”。在生命科学研究中有多种控制条件的方法。
一是隔离,就是把“体内”复杂系统中的某些问题放到细胞、亚细胞或者分子层次上,进行“体外”实验研究。二是设置对照,生命运动涉及因素繁多,且往往互相影响,可以使用“对照”的办法控制条件。但每次只比对一个条件,而且尽可能控制其他条件不变,也不容易。三是正确的检测方法,譬如,尽可能获得定量数据,注意数据检测的线性范围,注意采集序贯而非简单重复数据等。
上述三个方面,都是为了在不同层次上保证实验(数据)可以被重复。虽然重复如此重要,但是《自然》曾做过一次问卷调查,结果显示,超过70%的科学家无法重复别人的实验,一半以上无法还原自己的实验。赵国屏认为,这两种情况比较常见,并不奇怪,但是原因很复杂,可能有多个不同层次的答案。需要强调,这种讨论必须首先排除主观的“学术不端”。数据造假或者“刻意”修改数据的“实验结果”自然无法重复。
造假是严重的学术不端行为,是绝对不能容忍的,一造假就断送了一生的学术生涯。所以,判定造假需要充分的证据,包括认定“造假动机”。不可重复并不意味着一定造假了,也可能是认识不足、方法局限、操作不当等所导致的,常常表现为“不可完全重复”。在生命科学研究中,最常见的原因往往与上述三个“控制条件”不完备有关。这方面我自己就有很多经验教训。我们实验室有句老话:如果你有意外的重要发现,第一件事情就是去重复。
越是“重大意外”发现,越不能头脑发热。在生命科学研究实践中,的确有一些重大突破来自于实验或观测的“意外”。但是,更多的意外是人为“错误”所致,而且很难找到原因。所以当一个研究者发现实验结果出现意外,尤其是“意外”可能孕育着重大或重要发现时,就一定要在多个层次上考查其“可重复性”。这方面的教训是常见的。