《造假的科學家》讀後心得:轟動全球的造假事件——STAP 細胞事件

不論是我在研究所時期,或是現在開始工作後,時常會聽到許多學術研究造假的新聞。

到底這些學術研究者為何要造假呢?

他們或多或少都有上過學術倫理的課程吧!

明明知道造假會毀了自己的前途,他們為何還要造假呢?

這讓我對《造假的科學家》很感興趣,這本書會讓你清楚了解到造假會如何催毀你的研究生涯。

此外,看完這篇真實事件的紀實,你還會發現這起 STAP 細胞事件不只是賠了研究者的名譽,甚至還使研究機構、國家和人民一同負擔這個龐大的債務。

《造假的科學家》在說什麼?

本書的作者是科學新聞記者須田桃子,畢業於早稻田大學理工學研究科碩士,主攻物理學。她任職於每日新聞社,是東京本社科學環境部記者,採訪的內容包括科學、醫療、科技管理等主題。

作者在 STAP 細胞事件發表之初,到造假風波越演越烈的過程中,她一路參與,持續追蹤與採訪相關人士,企圖了解整起事件的事實與背後的問題。

即便官方機構試圖草草結案,她仍繼續深度挖掘整個事件。而後出版的這本書,在日本榮獲了第 46 屆大宅社的非虛構文學獎,以及 2015 年的科學記者大賞。

先來介紹一下,STAP 細胞事件。

STAP 細胞事件發生 2014 年初,日本理化學研究所(後面簡稱理研)他們以「發現體細胞分化狀態的記憶消除與初始化原理——細胞外刺激引發的細胞壓力高效誘導萬能細胞。」

第一作者小保方晴子,以及笹井芳樹與若山照彥等人將成果發表在《Nature》上,論文名稱是《Stimulus-triggered fate conversion of somatic cells into pluripotency》(雖然還查得到這篇論文,但現在已被退回的)。

雖然這消息一公布就引發全世界的熱議,但是隨後就有人指出論文中的圖片有問題,進而掀起了 STAP 細胞是否真的存在的一系列調查。其中有人就指出 STAP 細胞,其實就是被胚胎幹細胞(ES Cells)。而 STAP 細胞其實就只是在製作的過程中,混入了胚胎幹細胞。

最終因為小保方晴子本人在被監督整個實驗過程的狀態下,仍舊無法再現 STAP 細胞,被認定 STAP 細胞並不存在。隨後,她也被早稻田大學撤銷博士學位,還出了一本手記《那一天》,內容是關於她整個研究路程到論文被撤銷的經歷,之後就在科學界銷聲匿跡。

然而,小保方晴子仍然堅信著 STAP 細胞真的存在,這讓我非常疑惑,為何她如此堅持呢?

連她本人都無法再現實驗,而其他實驗室也都無法再現的結果,她如同迷信般的堅持 STAP 細胞存在的主張,真正原因或許只有她本人最為清楚吧!

先回到事件之初,為何這個研究成果會在當時會引發一陣熱烈討論呢?

這就要先談論到 2012 年諾貝爾獎得主——山中伸彌 (Shinya Yamanaka),他因為發現 iPS 細胞 (Induced Pluripotent Stem Cells)而獲獎。

iPS 細胞 VS STAP 細胞

胚胎幹細胞(Embryonic stem cell,ESC)是具有多能性(Pluripotent)與自我更新的特性,它幾乎能分化成除了胎盤以外所有細胞類型(如血液、神經、肌肉等),但不能分化成完整個體。

不過,胚胎幹細胞有個最大問題,它只能從早期胚胎中取得,分離過程可能會殺死胚胎,這引發科學倫理的爭議,因而被法律嚴格限制,不能從胚胎來取得。

這時山中申彌教授發現了 iPS 細胞(Induced pluripotent stem cell,誘導型多能性幹細胞)的製作方式,打破過去人們認為「細胞分化不可逆」的觀念。透過基因工程,將體細胞(如皮膚細胞)誘導成具有分化能力的多能性幹細胞。這項研究讓我們知道可以可以將體細胞「初始化」。

iPS 細胞不僅繞過了破壞胚胎的道德爭議,還具有各種應用與研究價值。在醫療上,它能利用患者細胞來進行個人化治療,降低免疫排斥反應。在研究上,能用來進行新藥開發的篩選、疾病模型的研究。此外,由於一些技術上的問題,iPS 細胞能真正用到臨床上還有一段距離。

而 STAP 細胞在當時宣稱比 iPS 細胞具有更強的分化能力,製作上更簡單。STAP 細胞是透過弱酸性刺激將體細胞初始化成具備全能性(Totipotency)的萬能細胞。

當時研究成果宣稱,STAP 細胞除了能分化成體細胞,還能分化成胎盤組織,這是 ES 細胞與 iPS 細胞都不具備的能力。

相較於 iPS 細胞較為複雜製備方式,STAP細胞的製備方式看起來更為容易,且其未來應用的範圍也較廣。

從令人興奮的發表,到造假風波的爆發

STAP 細胞如同明日之星般降世,其論文登上知名期刊《Nature》,引起全球熱議,也在日本掀起一波「小保方熱潮」。

然而,正在新聞不斷報導這個開創性的研究成果,網路上開始出現質疑論文圖文有經過剪貼的討論。

造假風波進一步擴大的原因是「實驗的再現性」。各國研究團隊在論文發表之後,開始嘗試按照論文的方法進行實驗。然而,沒有任何人成功複製實驗。

實驗最重要的不是研究成果,而是「再現性」,若是其他人無法重複實驗,其實驗成果就非常有問題,其結果會備受質疑。尤其是這麼簡單的製造方式,卻無人能成功,這怎麼可能呢?

因應外界疑慮,理研也開始展開調查,但我看作者的敘述,理研的調查並不怎麼積極。而論文作者小保方則一直宣稱 STAP 細胞是存在的,論文本身並無任何問題。

隨後,各種論文漏洞被一一爆出,被找出造假的痕跡。連小保方過去的實驗記錄也被掉出來,卻被發現實驗記錄並不詳細,最終連她本人都無法複製實驗結果。

這起 STAP 細胞造假事件,大大打擊日本研究機構的誠信。

接下來,我會分享一些從書中獲得的思考與體悟。

研究上的不當行為:抄襲、造假與變造

「不當研究行為的意義:研究就像是在拼拼圖。如果有人擅自製作拼圖片,拼圖就失去了意義。無論假的拼圖片與真的如何相似,依然會導致共同拼拼圖的人產生不信任感,共同作業也就無法成立。」

研究上發生的不當行為(Misconduct)有很多種,這邊只講最常見的三種:

  • 造假(fabrication):捏造研究數據或結果,將其記錄並發表。
  • 竄改(falsification):藉由操控研究資料、機器、材料和實驗過程,更變或忽略研究數據與結果,呈現的數據與實際狀況並不相符。
  • 抄襲(plagiarism):使用他人的想法、內容、研究資料與結果時,並未註明引用來源。

還有很多不當行為,像是自我抄襲、文字重用、重複發表、幽靈作者、研究無再現性等。(專有名詞可以參考臺灣學術倫理教育資源中心的學術倫理領域辭典

但是研究的不當行為並不包括「誠實的錯誤」(Honest Error)或「不同的意見」(Differences of Opinion)。

誠實的錯誤,例如研究者在記錄與分析數據時,無意中犯下的疏忽或錯誤,被人糾正後自行改正,這是無心的疏失,不屬於研究的不當行為。

對於研究結果的解釋與討論,研究者人員之間基於專業知識與判斷而有不同的看法,這種意見的分歧亦不構成不當行為。

然而,我們很難去區分一個人到底有無「欺騙的意圖」。到底要如何判斷是故意還是無意?

當時小保方就主張「誤用」的畸胎瘤影像「是失誤而非不當行為」。 這究竟是無心之過,還是故意,只有本人最清楚。

此外,她雖然承認將兩張圖合併在一起的事實,但是她還主張「篡改是儘管不存在顯示良好結果的資料,卻透過更變或省略資料使之看起來存在,本質在於製造出顯示良好結果的虛構資料」的意見。

她始終認為原始資料的結果是良好的,那麼為何還要對原始照片進行加工呢?

但是,只要是經過操作或加工的行為,使結果與實際狀況不符合,仍舊是屬於改的範疇。從書中看她各種反駁的論調,有時是強詞奪理,有時是避重就輕。

如果她本人想要澄清對論文的誤用與篡改的疑問,只要拿出原始數據,並將論文的圖片進行修正就可以解決,後續或許就不會有問題。但問題是,沒有看出她有意願要公開原始數據,沒想到去查核實驗記錄,其記錄都不詳細。

明明她已取得博士學位,卻沒有這點基本學術倫理的認知,還犯了許多不該犯的錯誤,讓人懷疑她博士時期有沒有經過完善的研究訓練。

為什麼會發生造假事件?

造假、篡改等行為是對實證科學的背叛。大多數造假者是為了追求名利與動機而蓄意欺騙,這確實是造假的動機之一。

除此之外,造假的動機還可能源自於自以為「知道答案」的傲慢。在研究成果中注入假的資料,深信著結果終將證明自己的清白。我認為小保方就屬於這類人。

說實話,在目前學術競爭、經費壓力與急於發表的現實壓力驅動下,研究者會追求更快證實這些理論,這種選擇走捷徑的意圖,就是不當研究行為的根源。

科學態度就是抱持著謙卑與誠實的態度,面對科學上的知識要保持著永無止盡的探究與好奇心。面對無知抱持謙卑的態度,誠實地面對實驗的失敗並從中學習。

那些踏入歧途的科學家,卻忘了這些根本的理念與態度,開始為了自身的利益,將視線放在追逐於一流的期刊、獲得專利等事物上,而違背科學要客觀與嚴謹的態度。

無論造假者的動機為何,造假的行為其本質就是故事欺騙。它不僅浪費了大眾的時間和資源,更破壞了科學界賴以運作的信任基礎。

在科學研究中,我們應對的是來自大自然的難題,而不是來自同行的欺騙。

如何預防造假事件一再重演?

這起 STPA 事件被視為世界三大造假事件之一,另外兩起分別是「舍恩事件」,發生自美國貝爾實驗室高溫超導研究中發生的論文大量造假問題;另一起則是韓國首爾大學教授黃禹錫宣布成功製造出世界首例來自人類複製胚胎的 ES 細胞,但後來驗證發現是造假。

在這世界上造假的事件層出不窮,就連台灣新聞曾報導過,高中生的科展作品都發生造假事件了!

近期,《華爾街日報》報導一位麻省理工大學的天才博士生竟然造假 AI 對職場衝擊的論文。在這備受信任、嚴謹的麻省理工大學,也發生了這種事情。(造假的論文:https://arxiv.org/abs/2412.17866)

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我們到底該如何預防造假事件呢?

作者在書中提到預防此次事件的三個要點:

  1. 資深研究者沒有做到審查年輕研究者的職責
  2. 研究團隊領導者會信任那些擁有博士學位且能獨當一面的研究者,畢竟能夠經歷博士學位的完整訓練,基本上會給人信任感。但不論這個人多麼優秀又值得信賴,研究團隊的領導者都應對其原始研究資料進行審查。

  3. 一流科學期刊的審查系統未來識破不當行為的問題
  4. 科學期刊的編輯部都會委託該領域具有權威的研究者,進行論文審查的工作。但多數審查者會基於對於論文作者的信任,尤其是論文作者的名氣(是否認識這個人)是一項重要的判斷依據。這種潛在的預設心態,導致審查者很難識破論文當中的不當行為。

    所以,就算是一流期刊,我們也不能保證其論文是完全正確無誤的。如何建立完善的審成流程與制度,是期刊編輯們必須面對的考驗。

  5. 學生時期就要做好學術倫理的教導
  6. 小保方不只是在 STAP 細胞事件上造假,在更早之前,她的博士論文就有複製貼上的盜用問題,只是在學生時期沒有被揭露出來,還獲得了博士學位。

    基本上經過至少五年的指導教授訓練,理應掌握一定程度的獨立研究能力。小保方不僅資料誤用,還有實驗記錄不完善的問題。種種跡象顯示其作為研究者能力不足。

學生們必須好好學習如何正當引用他人著作,像是引述(Quoting)、摘要(Summarizing)、重述(Paraphrasing)等正確的引用方式。

在台灣的碩博士生們都要於臺灣學術倫理教育資源中心修習學術倫理課程,這是必修的 0 學分課程,為的是增進學生的學術倫理認知,畢業前一定要通過這項課程。

然而,即便學術倫理被認為很重要,卻時常被人忽略、不受重視。雖說已經有推出線上課程,並被列為必修。但是學生們可能只是為了通過而通過,並沒有很重視這堂線上課。如何推廣學術倫理的教育仍有待改善。

此外,學生的畢業論文在上傳之前,都必須經過 Turnitin 這款防範抄襲的軟體,進行論文內容的相似度的檢測,也能偵測是否是由 AI 來寫作,以防止抄襲發生、確保學術原創性,保護學術倫理與誠信。

雖然已經有很多教育課程與防範的機制,但最根本的還是科學家的誠信與良心,不然這世界上依舊仍是會發生各種造假事件,防不勝防。

後記:造假會浪費掉許多資源和時間

造假的科學家》非常值得一讀,整本書詳細記錄了作者當時的追蹤採訪的整個經過,也讓我學習到科學記者是如何採訪,以及他們對於科學報導的驗證態度。

我很佩服作者須田桃子,她作為科學記者,有著科學家追求與驗證事實到底的精神,書中雖然會有一些專有名詞,但她都以淺顯易懂的方式來做解釋。我偶爾也會分享一些最新科學的進展,她的撰寫方式值得我學習。

讀完這本書之後,我認為造假造成後續最大的問題是,浪費很多的時間和資源去檢驗這項研究的成果

我以 2006 年神經科學家 Sylvain Lesné 以及他的指導教授 Karen Ashez 發表於《Nature》的阿茲海默症研究為例,在 2022 年時被指出圖像造假的疑雲。

過去科學界因為這篇論文,認為阿茲海默症的成因之一就是「Aβ 澱粉樣蛋白」,但隨著這起造假事件發生,過去研究都圍繞著「Aβ澱粉樣蛋白」來研發,那些針對 Aβ 澱粉樣蛋白所研發的藥物,其投入的研究資金恐怕是石沉大海。

這幾十年來,也有其他研究團隊都在驗證「Aβ 澱粉樣蛋白」與阿茲海默症有關,或許兩者之間確實有所關聯。但實際上不是阿茲海默症真正的成因,Aβ 澱粉樣蛋白沉澱或許只是顯示出阿茲海默症的病徵,而非成因。

無論是哪個造假案件,為了驗證這些實驗結果的真偽,人們還得額外投入時間、資源與精力去驗證這些實驗。例如:這起 STAP 細胞事件,為了調查研究與不當行為,總共耗費了大約一億日千五百萬日圓。此外,還嚴重打擊民眾對於科學機構的信心。

到底身為科學家該持有怎樣的態度呢?

我很認同作者對於科學家理想形象的描述:「永無止境的好奇與探究之心、面對實驗與觀測數據的謙卑態度與誠實,以及身為科學家的良心吧!」 造假一時會讓人獲得名聲與成就,一旦被發現,整個研究生涯就此毀滅,連同那些掛名的研究者都會受到牽連,造成的影響非常大。

總之,這本書會讓人警惕「造假」造成的影響,並認真看待學術與研究倫理。推薦給大家!

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Chris
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嗨~ 我是超閱者站長 Chris!
我是一位熱愛學習、研究各種事物的醫藥研發人員。
在這裡會分享書中學習到的知識,以及個人經驗與想法。
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希望每個人都能透過閱讀超越昨日的自己,成為更卓越的人。

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