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思想政治暨创新文化建设研讨会

规范科研过程,助力一流研究所——关于实验记录的若干思考

发布者:  时间:2017-11-19 00:00:00  

        当前,我们国家的科学技术正处于高速发展的时期,中国科学院适时地提出了“三个面向、四个率先”的办院方针。我们所也在为率先建成世界一流研究所、勇作国家科技事业发展的排头兵而努力。在建设世界一流研究所的过程中,必然有方方面面的工作要做,对于科学研究来说,实验记录及其管理应当是最基本的工作,实验数据的真实可靠关系到科研诚信,是最马虎不得的地方。这里,就我个人的科研经历,谈一谈关于实验记录方面的一些问题和相应的建议。

       实验记录是科学研究的第一手资料,是属于最真实可靠的、溯源性最好的材料。实验记录是在法律上裁定科研成果真伪、科研成果归属权的最权威的证据;是撰写论文最主要的依据;是分析实验成败、总结经验的重要依据;也有助于提高、培养个人的科研能力。显然,实验记录的重要性是毋庸置疑的。

       对于实验记录的规范有很多,但是实验记录中却经常会有不规范的操作,甚至也可能会有人作假。实验记录首先就是要保证其真实性,再就是其原始性、及时性、完整性、系统性和客观性。实验记录的内容可能根据不同的实验情况会有所不同,但是所有的操作规范都是基于以上这些性质而制定的。

       实验记录的真实性是实验记录根本性的属性,但是关于实验记录的真实性,往往有问题发生。我们都知道,在大学里,实验记录是刚开始做实验的人都会学习的,其书写格式固定,实验内容大多是教科书上的已有结果,这样就导致有些没有做出实验现象或根本没有做实验的人,为了完成课堂任务,按书上的结果填写实验报告,这是实验作假的最初始形态。在真正的科学研究当中,没有书本可以抄,但是实验人员在实验之前一般都会有预期的目标,有时当实验结果不太理想或者出于其他特殊目的,实验人员会忽略某些负面的结果甚至捏造数据,只采用对自己“有用”的数据或者完全虚构数据,这个时候,科研诚信就受到严峻的挑战。2014年,日本的小保方晴子伪造实验数据的事件曝光,引起了全世界的重视,引发了对科研诚信的大讨论。事件导致小保方晴子本人的科研生涯从此断绝,她的导师自杀身亡,给日本社会造成极大的震撼。而国内,我记得2013年南京大学就有一起举报作者修改实验数据的案子,当时很多人参与了讨论,原文中的数据和图表都拿了出来一一分析,并对数据处理的方法如何才算合理、如何能算不诚信进行了激烈的争论,最后的调查结果好像没有明确是作假。最近,关于韩春雨的论文事件引起了全国科研工作者的关注,自从其论文发表后,由于国际上众多同行没有一个人可以重复其论文中的实验结果导致同行的质疑,最近韩春雨将论文从杂志上撤稿了。这起事件是否属于作假还没有结论,但是整个事件同样给我们一个提醒,那就是在科学研究中,数据的造假或者错误是极有可能发生的。我觉得我们所里的论文发表前审查制度非常好,对实验记录和数据的溯源性很强,也有助于论文作者正确对待实验记录和实验数据。所里每年的论文抽查制度也非常好,不过在这里我提一个建议,由于文章的档次和影响力不同,如果发生实验数据造假的问题,其影响是不一样的。从历史经验来看,越是影响力大的文章出现科研诚信问题,越是令人对科研人失去信心,越是影响恶劣。所以建议所里的审查制度应当增加一部分内容:将所有在网上、新闻报道过的论文、热点论文和超过100次引用的论文也进行审查,避免发生大的事故。

       对于某些实验数据的处理,不宜一概而论。发表的论文里给出的数据通常是最“好看”的那一组数据,比较差的或不好看的数据结果往往不会被报道,特别是有些不好的副作用结果也不会被报道。如果这种做法对实验结果的讨论和结论都没有实质影响的话,当然不会被认为作假。比如有的需要多次采集的数据,如果采集100次显然会得到比采集10次的数据更好的精度,这样就会在实验结果中选用采集100次的数据来讨论和发表,而这不会影响到实验结论。但如果影响到结论,就有科研诚信的问题了。科学网有一位博主发文说,有一次审稿发现作者的第一稿和修改稿中有几个图的数据差别太大,导致结论不同,于是果断拒稿。因此在判断一篇论文的数据是否作假时,应当审慎。

       下面讲一些小问题。现在来所里读研究生的学生,什么专业都有,有许多在本科阶段没有接受过正规的实验训练,特别是理论物理的学生,以前从来没有接触过实验。其实即使接受过这方面训练的学生,还是可能会在实验中发生这样那样的不规范行为,得到不规范的实验记录。

       我大致观察了一下,最常见的问题就是,实验记录不是在第一时间记录实验,而是等到实验结束以后再进行实验过程和结果的记录,这样做的缺点很多。首先,人的记忆力并不是那么可靠,实验结束以后再进行实验记录极有可能漏记和错记;其次,更容易发生选择性记录,即:不好的、失败的、测试的实验结果不记录在实验记录本上。这样的错误我在刚开始做实验时也犯过,但是有一次我发现,一个我认为是失败的实验结果,实际上是测试时一个参数调节没有调好导致的,而这样的错误我竟然犯了好几次,如果我将当时的测试实验过程和结果进行了记录,我在后面做实验时一定可以避免那几次的错误。所以现在我只要做实验,都会在第一时间做尽量完整的记录。不过,实验人员不愿意第一时间记录实验,也有些原因,比如实验记录本的记录要求比较严格,不能删改,如果删改还需要写上签名等,这导致实验人员的畏惧心理,所以有人就先用自己的小本记录,然后再誊抄到实验记录本上;还有实验过程太过紧凑,以至于没有时间书写记录;再就是对于一些经常使用到的参数或仪器等认为没有必要记录;另外,所里规定,实验记录本在学生毕业后或课题结束后都要上缴存档,而实验记录是实验人员的心血,往往有其大量的思考和一些独特的理解在里面,多数人希望自己保存,认为交给档案室就等于将实验记录本沦为交作业了。是啊,既然干干净净、工工整整是实验记录本的要求,那么抄一份自然要比做实验时手忙脚乱记录的潦草字迹来得好,还不容易写错字,不用删改。但是需要指出的是,实验人员的小本记录其实就是原始实验记录了,不过小本记录由于小本的格式和标准格式不符合,往往在出现争议时处于弱势。而且小本记录只能是实验人员自己保存,容易丢失。

       鉴于以上的讨论,我建议实验记录存档时可以使用复印件,如果有人要保留其实验记录,应当允许其使用复印件存档。另外,我建议降低对书写工整性的要求,降低对删改的要求,比如删改时必须签名等规定可以撤销,改为删改文字时只能划一条线表示删除,这条线下必须能够识别原来的文字,不能遮住原文字,不需要签名。

       另外,我们所是按课题分类方式存放实验记录本的,但是在我读研究生时,在我做实验时,在我领取实验记录本时,都不清楚这是什么含义。甚至到了实验记录要存档时还是没有明白按什么课题分类存放。因为我的实验记录本上有我所有实验的记录(包括计算的数据),有多个课题的内容。按课题分类的实验记录本存档方式是非常好的档案管理办法,但是我认为我们所在档案宣传和教育工作当中,应当在学生入学和职工入职时就进行这方面的教育,让大家能够深刻认识和理解实验记录及其存档的方式、方法和必要性。

       另外,由于大量的理论计算研究工作的开展,我们面临着一类新的科研数据如何记录问题,那就是理论计算数据的记录。我听说所里想要建立一套理论计算数据记录的标准方法,在这里谈谈我的看法。首先,理论计算数据依然是科研数据,对它们的记录依然要满足其真实性,以及其原始性、及时性、完整性、系统性和客观性。目前,我们的理论计算数据大概有两类,一类是科研人员通过理论方法,推导公式,编写程序,输入计算机,得出结果;第二类是科研人员利用已有的计算程序,输入初始参数,通过计算机计算得出计算结果。其实这两类数据与实验数据有相同的地方,它们都可以按照原有规范进行操作。第一类数据会有大量的推导、公式等,这些就是科研数据,这些推导和公式完全可以在记录本上进行。如果是编写程序,那么就在记录本上记录编写程序名、程序功能、程序保存位置等。如果进行程序测试,一样可以记录输入参数和输出结果,及其保存的文件目录等。第二类数据的记录更简单些,这就和使用实验仪器设备一样,根据预定的目标,输入参数,进行计算,最后得到计算结果。这里有一个争议,就是计算机上已经保存了数据,那么记录本上是否还需要记录呢?实际上,记录本上只需要记录计算目的,计算方法,计算主要结果和结论,还有数据保存的文件等。而计算的详细方法、过程和详细结论则不需要在记录本上做记录,因为根据实验记录本的记录,可查到相应的详细数据,这样的数据往往体量巨大,也不适合在记录本上书写。

       总之,建立一套优秀的、可操作性强的实验记录规范和存档方法,是建设世界一流研究所的基本要求。对于已有的科研记录资料,要加强监督和管理;对于科研人员,要继续加强对实验记录和记录存档重要性的认识,时时警醒;对于新出现的科研数据形式,应当积极应对,及时出台相应的规范和要求。