資料瑕疵 實驗室美名蒙塵

學術文化 12/01/2006

美國橡樹嶺國家實驗室(Oak Ridge National Laboratory)一個研究團隊提供的研究數據,啟人疑竇。論文作者雖然修訂了一九九三年發表的論文,物理學界依舊議論紛紛。

這兩篇論文(一篇在十多年前發表,另一篇則是去年公開的預印版本)使許多專家對於這個舉世聞名的顯微技術實驗室的研究成果,產生懷疑。

在近期《自然》雜誌的勘誤欄中,橡樹嶺國家實驗室原子成像小組的三位成員表示,他們在一九九三年發表的一篇論文中,對於關鍵數據的處理方式,前後並不一致。

這三位學者中的兩位,也共同撰寫了二○○五年八月於arxiv.org 預印伺服器中公布的另一篇論文。在這篇新論文中,兩位作者引用了橡樹嶺研究團隊之前使用過的研究數據,但是卻沒有註明出處。兩位作者使用的圖表,也複製了先前圖表的數據點。直到二○○六年五月十五日,兩位作者才在網路上公布修訂版論文,補上了數據引用出處,也更換了圖表。

今年夏天,橡樹嶺實驗室責成一獨立專家小組進行調查。橡樹嶺實驗室負責科技事務的副主任羅伯托(James Roberto)說,專家小組調查後,發現兩篇論文中並沒有研究行為失檢或欺騙造假的證據。

不過,許多學者專家對於這兩篇論文仍充滿疑慮。康乃爾大學的學者席考克斯(John Silcox)曾經參與一九九三年那篇論文的審查作業。他說:「顯然有人在」搞花樣,我無法相信他們的研究成果。」

《自然》雜誌徵詢了某些學者對此事件的看法,但他們大都不願公開身份。少數人私下表示,他們對這兩篇論文很有意見。

物理學家潘尼庫克(Stephen Pennycook)是橡樹嶺實驗室原子成像小組召集人,從一九八二年就在此工作。他領導的研究小組對於「掃描穿透式電子顯微鏡」(scanning transmission electron microscope, STEM)的發展貢獻卓著。這種顯微鏡利用窄細的電子束取得物質的光譜與影像,造價高達數百萬美元。這個研究領域的競爭也異常激烈。

亞利桑納州立大學物理學家史班塞(John Spence)說,潘尼庫克帶頭的團隊是全球頂尖,「他們的儀器最好,錢最多,人才最強」。

在那篇一九九三年刊登於《自然》雜誌的論文中,潘尼庫克的團隊取得了矽化鈷薄片與矽薄片接觸面的光譜與影像。當時,要取得這種界面的影像難度頗高。這個研究小組卻能把矽化鈷與矽的光譜很清楚地呈現出來。

但是在近期《自然》雜誌的勘誤欄中,這篇論文的作者卻表示,他們引用的矽化鈷光譜數據,其實來自他們先前發表的另一篇研討會論文。問題是,早在一九九三年,當時的論文審查委員就提過這個問題,但這幾位論文作者卻否認這些光譜數據來自研討會論文(《自然》雜誌新聞團隊獨力取得了審查報告,也確認其真實性)。潘尼庫克回應說,當初論文作者之所以否認,是因為論文審查委員的評語含糊不清。

論文作者只複製了部分而非所有的光譜數據,這顯示他們處理兩種物質交界處的背景雜訊時,方法與之前不同。

某些學者不覺得這個資料上的失誤有什麼大不了。與潘尼庫克有合作關係、但並未介入一九九三年那篇論文的南巴黎大學STEM研究小組主任柯利耶克斯(Christian Colliex)說:「這是個小差錯,對實驗結果沒有顯著影響。」

但是其他學者認為,這個錯誤已經使整個研究成果失去價值。 康乃爾大學的席考克斯就說:「我不懂他們為什麼沒有撤回這篇論文。」

至於那篇收錄於arxiv.org網站的新論文,發表時間雖然比較晚,不過同樣在探討兩種物質彼此接觸的現象:一種物質有強磁性,另一種物質則有超導性質。

在這篇arxiv.org論文的初稿中,有些圖表與影像顯然與先前這個小組發表過的論文數據雷同。此外,這篇論文中的一個圖表,在左右兩邊,都呈現出軌跡類似但是方向相反的鏡像數據。席考克的門生、康乃爾大學物理學家穆勒(David Muller)說:「看起來疑點重重。」

二○○五年八月廿三日,這篇論文首度登上 arxiv.org 文獻數據庫。熟悉內情的人士指出,二○○六年春天,《自然物理學》(Nature Physics)期刊才收到橡樹嶺團隊的投稿,就有同行專家指出這篇論文的瑕疵。 【本文未完,更多精彩內容請見本刊紙本】

【知識通訊評論半月刊四十九期】2006.12.01

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