魯曉：科學實驗的可重復性原則及挑戰

　　 隨著多學科和交叉新興學科的快速發展，科學實驗可重復性原則在科學實踐中遇到一定的困難和挑戰。特別是在生物醫學、心理學等領域問題比較突出，引起了持續增長的關注。

　　2013年，癌癥生物學領域重復性研究項目正式發起，目標在于重復2010~2012年間在《自然》《科學》《細胞》等期刊上發表的50篇癌癥研究論文，以確定癌癥研究領域內具有影響力的研究成果，究竟有多大比例是能夠得到可重復驗證的。2017年1月，《自然》報道了該重復性研究項目的初步結果，第一階段的5篇癌癥研究文章，在嚴格按照原始研究的實驗指南下進行重復性驗證后，發現只有2篇能重復出來，2篇結果“無法解釋”，1篇則完全不能重復出來，這一結果也促使科學實驗的可重復性問題受到國際科學界的廣泛關注。雖然該項目由于預算、資源和實際操作的困難，目標論文的數量已顯著減少，然而卻引出了科學界無法回避的重要問題，即如何看待科學實驗可重復性與科學知識真實性的關系，如何理解可重復性原則面臨的挑戰，如何認識可重復性原則的意義和作用。

　　從科學哲學視角來看，理論上，科學事實在相同條件下是應該而且能夠被重復驗證的。科學實驗作為檢驗理論、驗證事實、發現知識的重要方法和工具，實驗的可重復增加了實驗為真、知識為真的可能性，起到科學事實是否成立的判據功能。實驗可重復性是科學知識真實性和確定性的基礎，為判斷科學活動的可靠性提供依據，一定程度上意味著科學知識的普世性。因此，可重復性成為重要的科學原則。

　　近代生物醫學等復雜性科學的發展，使得實驗對象、環境、指標等條件日益復雜化，初始條件很難精確控制, 對可重復性原則造成了挑戰，從科學發展歷史上是可以理解的。生物醫學實驗的可重復性降低主要基于客觀和主觀兩方面的原因。首先，初始值和初始條件的增多導致實驗不可重復，復雜性科學對初始值和初始條件存在類似蝴蝶效應的極端敏感性，隨著初始值和初始條件急劇增多，實驗可重復性降低。其次，實驗條件復雜性導致實驗不容易重復。科學實驗中涉及的實驗材料、儀器設備、實驗程序、實驗室環境等因素難以被科研人員全面把握。再次，實驗主體的主觀原因也可能導致實驗不可重復性。可重復性受到實驗主體的默會知識制約，選擇性的實驗結果報告致使大量的失敗記錄被塞進了科研人員的文件柜里，也就是所謂的“文件柜問題”。

　　誠然，學術不端行為的存在也會導致實驗不可重復。然而，學術不端和可重復性并不存在直接的、必然的聯系，兩個概念不能被混用、混淆。實驗可重復增加了實驗的真實性、科學發現普遍存在的可能性，但不能用于完全排除學術不端行為存在的可能。反之，實驗不可重復，說明實驗結果的可信度降低，能夠為提出學術質疑提供條件，但并不能簡單地用于做出學術不端的判定。是否存在主觀的捏造、篡改和剽竊等行為，是判定學術不端的直接依據。

　　即便遇到上述諸多挑戰，卻并不影響可重復性原則在科學中的重要地位。正如庫恩在《科學革命的結構》中指出，科學的發展始終處在“常規科學—反常與危機—科學革命”的周期性變化中，科學的歷史充滿著科學發現之間的矛盾、沖突和不一致。因此，對已有研究的重復驗證成為檢驗原創性發現的重要方法，也只有能經得起時間檢驗，重復驗證的科學發現才能夠被納入科學知識體系。包括《自然》《科學》在內的國際重要科學期刊，以及美國國立衛生研究院（NIH）等研究機構均發表倡議和指南，在理論上探討實驗可重復性原則面臨的挑戰，在理念上鼓勵開放和透明的科研環境，在舉措上規范科研活動的全過程，從而增強實驗的可重復性。