Daily Archives: 2009年8月3日

同行评议的失误

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科学史上有很多这样的例子——重大科学发现提出时并未立即得到同行认可。可是,在这些历史中,我们应该学到什么?很多人认为,当时的这种不被认可,就是一种“被打压”的状态。

在相当一段历史时期,我国的政治教科书对马克思主义哲学中关于事物发展曲折性的描述是充满着感情色彩的:旧事物决不会自行消亡,为了维护其自身的地位,它总是竭力扼杀和摧残新事物,阻止新事物的成长壮大!于是往往又联系到晚清政府——辛亥革命——袁世凯的这类历史,让人觉得世界上所有的新事物都是可怜的受压迫分子,而所有的旧事物都是可恨的强权。在那段时间里,很多人的确是这么看待所有问题的。然而,似乎不少人仍把这种眼色保持到了今天。当他们听说爱因斯坦提出相对论的时候不被学界马上接受,达尔文提出自然选择和进化论观点时被人画成猴子来讽刺,就特为他们打抱不平,骨子里的“无产阶级仇恨”就燃烧起来了。这种阶级观点,事实上是现在很多“民科”的思想基础,这也可以解释为什么大多数“民科”都恰好处于亲身经历过荒唐年代的那个年龄层。

事实上,重大发现,或者像英文里说的ground breaking ideas,历来不被马上接受。这是一个自然的,合乎人的认识规律,是科学的常态,也是同行评议的谨慎所在。这种谨慎也许拖慢了人们对一些后来才被证实的理论的接受,但有效地过滤了大量虚假吹牛的胡说八道。或者说,在没有事实证明之前,谁也无法超越时空去评判一个横空出世的见解,同行评议就只能一视同仁地谨慎。今天我们对进化论、对相对论、乃至对宇宙大爆炸理论的接受,都不是什么受压迫人士坚苦抗争的结果,而无非是目前的证据支持而已。

假如我们不只把眼光注视在像爱因斯坦这样老少皆知的人物,而是放宽到科学发展的各个分支,就会发现这种现象是极其普遍的。化学中一个极端的例子是晚年科尔贝(A. W. H. Kolbe)实施的一些“同行评议”。

有机化合物溶液的旋光性是巴斯德(L. Pasteur)发现的,但是这一性质和分子结构有什么关系,是范特霍夫(J. H. Van’t Hoff)提出的。在范特霍夫以前,大家都认为有机物中四价碳的四个键就是简单地呈平面十字状。但是如果考虑旋光性的差异的话,这种简单结构所提供的排列组合不足以列出所有现实异构物的数目。因此,范特霍夫提出了经典的四价碳的四面体结构,使得四个键之间多了一重不同等性,进而提出了不对称碳原子的存在是有机物光学活性的原因。

范特霍夫的新理论激怒了有机分子结构理论的开山人科尔贝,后者曾恶毒地加以辱骂,这在科学文献中是少见的。其实,科尔贝在晚年的时候脾气很差,经常在期刊中指责其他年轻科学家,被他数落过的除了范特霍夫之外,还有提出苯环结构的Kekule,以及改革化学物质命名法的拜尔(Bayer)。他对Bayer的数落,现在还可以找得到(Journal für Praktische Chemie 1882, 26, 308-323. DOI: 10.1002/prac.18820260121),这篇发表在正式刊物上的文章,标题是Begründung meiner Urtheile über Ad. Baeyer’s wissenschaftliche Qualification,意思大概是“我对拜尔的科学水平的评价”,Wikipedia.org给出了文中节选的一段英文译文:

…Baeyer is an excellent experimentor, but he is only an empiricist, lacking sense and capability, and his interpretations of his experiments show particular deficiency in his familiarity with the principles of true science…

后来,这些新理论很快就被大量实验所证实,同科尔贝的经典结构式一起,成为了现在写在中学教科书上的内容。但值得留意的是,这些理论在今天的地位,在并不是当初通过“文攻武卫,针锋相对”的方式抗争得到的。

现代同行评议制度的完善,使得这种戏剧性的事情更加少了。最近Europhys. Lett.的主编撰了一篇标题即为Peer Review的社论(Europhys. Lett. 2009, 86, 10000) ,开始先罗列了关于同行评议的重要性的大道理,随后道出了一个故事:1994年M. Kroug等向Europhys. Lett.投了一篇关于Ground State Depletion的理论推导,提出在此理论下,可打破光学显微镜分辨率的0.2微米阿贝极限。Europhys. Lett.当时拒了这篇稿,该稿后来转投Appl. Phys. B (1995, 60, 495-497)。后来,这项研究成了STED(STimulated Emission Depletion microscopy)和STORM(STochastic Optical Reconstruction Microscopy)的基础,这篇Appl. Phys. B的论文成为了这两大工作领域后续发表论文的必引论文。徐磊曾在它的博客上介绍过STED和STORM(此处有误,见文末注。),Science杂志曾将其评为2006年的科学十大进展之一。回过头来看,Europhys. Lett.可以说是痛失了这一原创性论文的发表优先权了。不过,Europhys. Lett.在提到这件事的时候说:

The fact that peer review had failed at the outset of publishing an early fundamental paper is not an argument against it and EPL will certainly continue to confide it. Peer review remains the best available tool to ensure scientific quality of our publications. We must live with the fact that it may fail in exceptional cases.

事实表明,不是每篇投稿都是类似Ground State Depletion这样的Ground breaking idea。恰恰相反,大多数投稿都是常规工作。同行评议就算局部“斃掉”了一篇submission,在现代的投稿环境下,也完全影响不了它的发表。垃圾就算被发表在Nature(极少情况),也无法被重复或证实,无人引用的情况下,只会一直沉下去;而真知灼见就算发表在冷门刊物上(往往是这样),在现在强大的互联网学术搜索引擎下,其被访问的机率并不比Nature上的文章低多少,金子的发光甚至不用多等。

最后,我也顺便对张志东研究员在博文中所表达的愤懑表示费解,也对王志明编辑在组织同行评议过程中的不必要的剑拔弩张表示费解。

2009年4月4日注:感谢徐磊指出文中的错误以及pipy(ip:202.38.77.*)的补充。事实上我的确没有看你的博文。Ground State Depletion和STORM没有关系,它和Stimulated Emission Depletion也是两种不同的depletion。因此,@pipy,Hell and Wichmann (1994)发表在Opt. Lett.上的论文同Hell and Kroig (1995)发表在Appl. Phys. B上的论文是不一样的。

问题在于,EPL的审稿人当初为什么拒Kroig的文章?这篇社论没有具体透露,只是把这件事作为ground breaking idea遭遇不当评议的例子,似乎可以认为它被拒的原因只是因为其idea——试图打破Abbe极限。有趣的是同样的思想,却没有被Opt. Lett.拒绝。

Hell的这种情况是既微妙又普遍的。即通过理论的推导试探出与常识不符的的可能性,但却又暂时没有实验支持。在这种时候要把文章发出去,被拒是经常的。也许,这类工作如果等待初步实验证据出现之后,或者自行实验验证之后,把实验加进去一起投稿,就会顺利得多。但往往ground breaking idea在出现的时候并没有这样的机会。但我看只要理论本身自洽,被一两个期刊拒绝也不是什么原则性的失败。张志东的情况,似乎是因为他的理论中有不自洽的地方,这是另一种情况了。

Kolbe, H. (1882). Begr�ndung meiner Urtheile �ber Ad. Baeyer’s wissenschaftliche Qualification Journal f�r Praktische Chemie, 26 (1), 308-323 DOI: 10.1002/prac.18820260121
Dose, V. (2009). Peer review EPL (Europhysics Letters), 86 (1) DOI: 10.1209/0295-5075/86/10000