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兰州化物所石峰博士,请你回答!

bidentate

  关注中国科学院院长优秀奖学金获得者,中国科学院兰州化学物理研究所石
峰博士所发表的论文,是源于一次中国留学生聚会。有同学谈到现在国内化学研
究发展很快,不但北京上海等地区的科研机构经常在国际著名刊物上发表论文,
连远在兰州的化学物理研究所也藏龙卧虎,比如,石峰博士在攻读博士期间,就
先后以第一作者的身份,在著名期刊J. Am. Chem. Soc.; Angew. Chem. Int. 
Ed.; Chem. Commun.; J. Catal.; Adv. Syn. Cat.上发表文章10篇以上。用Web 
of Science一搜索(Shi F and Deng Y*/Lan Zhou),结果更令人瞠目结舌,总
共发表文章44篇。震惊之余,我立刻抱着学习的态度,认真研究为什么石峰博士
工作效率如此之高,研究成果如此之丰硕,因为至少我周围圈子的人一向认为,
一年发表1篇文章正常,发表两篇文章很辛苦,要2篇高档次文章以上不但辛苦,
更要好运。

  然而事与愿违,当我仔细阅读其代表性的文章后,不但大失所望,更是怒火
中烧,极其愤怒!此人研究态度之不严谨,可以说已经到了弄虚作假的地步!本
想在学术刊物上去comment其发表的文章,但是担心此举影响国内学术界的名誉,
于是选择在新语丝这个著名的华人学术打假网站上质疑石峰博士的文章,详细指
出为什么我认为其研究成果不可靠,学术研究态度极其不严谨!固然新语丝网站
不是化学专业学术打假网站,但是新语丝每天超过50万人次的读者中[1],却绝
对有大量的本专业的专家,到底我的质疑是无理取闹,还是击中要害,相信自有
公论!

  本人认为石峰博士发表的文章不可信,主要根据以下三点:

  1.极少文章有Supporting Information,也不介绍实验操作细节和注意事
项,仅仅简单地笼统地描写一下实验操作步骤。所以你无从了解其制备的催化剂
是否真的是其文章中描绘的结构,并且纯度符合要求,也就无法判断其反应到底
是其报道的催化剂促进的,还是由于杂质的存在所引起的。反应的产物也没有数
据表征,既不知道是不是真的就是目标产物,也不知道产物的纯度如何,这就关
系到其报道的收率是否准确真实。没有以上实验数据,我就很担心其报道文章的
可重复性。而唯一的发表在JACS上的文章给出的Supporting Information,恰恰
证明了我的担心,其文章报道结果的可重复性很差(见下文讨论)!

  2.大部分文章给出的是转化率,而且是GC转化率,不是产率,这其中就有
很大的猫腻!所谓转化率,代表的是反应起始原料的消耗程度;而产率,代表的
是有多少反应原料转化成目标产物。所以,转化率高并不一定产率高。比如一个
反应有很多副反应,所以虽然反应原料消失了,转化率100%了,但是目标产物的
产率不会高。文献中通常可以见到GC产率和分离产率,前者是因为产物在分离提
纯中容易损失(比如易挥发的产物),所以用GC产率来判断方法本身的好坏,避
免因为分离过程中的损失导致产率偏低从而影响对方法本身的评判;严肃的化学
工作者最看重分离产率,因为这表示实实在在得到了多少目标产物。在条件筛选
中为了提高筛选效率可能采用GC产率来表示,但是在证明方法的普适性的时候,
都要采取分离产率。用GC转化率来评判方法的优越,我还是第一次看见,再加上
文章没有Supporting Information,我当然不相信其数据,推测作者有难言之隐
(见下文讨论)!

  3.作者在很多文章中都在讨论一些令人惊奇的好结果,但是却从不通过对
照实验来证明这些结果的确就是由文章所描述的因素实现的,所以很多结果令人
怀疑。此外,在一些文章中吹嘘的东西明显违背常理,但是作者并没有相关说明
(见下文讨论)!。

  下面就选择一些代表性的文章进行讨论。

  第一、发表在Chem.Commun.2001, 345-346[2]和443-444[3]这两篇文章,就
是典型的以GC转化率来糊弄众生。请注意:这两篇文章的反应条件都是在高温
(175oC或200oC)和高压和高氧气浓度的条件下反应几个小时。在这种条件下,
反应原料一级胺,特别是芳香胺容易氧化成焦油状的复杂物质[4]。还不说如此
苛刻的条件,即使在蒸馏过程中(尤其是减压蒸馏),一旦高温一段时间后,蒸
馏瓶中的有机物都很容易焦油化。一旦反应原料消失,转化率当然很高,但是产
率有这么高吗,因为你的部分原料可能都已经焦油化了?作者对这些非常可能的
现象丝毫不提(因为这个问题,我对他所有用了胺类化合物的,在高温反应下的
试验的高产率表示怀疑),干脆用GC转化率代表产率的奥妙就在于让评委和读者
不经意之间产生错觉,认为此反应很成功!

  第二、无酸催化的成醚化反应真的是无酸催化的吗?

  2003年,石博士在Chem.Commun.2003, 1054上面报道了利用离子液体做脱水
剂,从而实现了首例无酸催化的成醚化反应[5]。我根本不相信这是无酸催化的
反应,我认为最大的可能性是由于试验所用的离子液体不纯,还残留有一定数量
的合成离子液体的卤代烷。于是这些卤代烷在反应的高温(175oC)下分解产生
强酸卤化氢,从而催化了反应!由于作者没有给出Supporting Information,我
无法肯定我的判断。

  最让人生气的是得到这样一个意外的试验现象,作者不是仔细求证,通过各
种试验排除其他可能性,而是立刻炮制文章。至少应该做一个最简单的验证试验
吧!比如反应完后往体系中加水,测定PH值不就可以知道到底是不是无酸反应? 

  我认为作者本人应该知道这种可能性的存在,因为我注意到其所在小组发表
的综述文章也坦承离子液体的纯度是一个问题[6]。不给出所用离子液体的分析
数据和纯度数据及相关谱图,也不给出产物的分析数据,更不做控制实验来排除
其它可能性,我根本就不相信文章报道的结果。

  第三、CsOH真的可以回收吗?

  同在2003年,石博士在Angew. Chem. Int. Ed. 2003, 42, 3257-3260上发
表文章称利用可循环使用的离子液体加CsOH可以实现从CO2和一级胺合成对称的
脲[7]。文章中的一些不严谨的地方,如产率有的用84.5%, 56.6%表示,有的用
93%, 86%表示,都可以不深究。

  最奇怪的是,作者声称催化剂是CsOH,而且可以和离子液体一起重复回收使
用,多次使用催化反应的效果相似。我就不明白,为什么在高浓度的CO2下,而
且是在170 oC高温下,强碱CsOH不会发生最容易进行的碱和酸性氧化物的反应生
成Cs2CO3?作者凭什么说回收的是CsOH而不是Cs2CO3?反应真正的催化剂到底是
Cs2CO3,还是CsOH?

  就算作者真的发现了一种有效的合成对称脲的方法,但是对这样一个基本的
问题都不做研究,不能让人信服地知道真正的催化剂是什么,治学精神何在?

  第四、如何让我相信你的试验的可重复性?

  老实说,我真的不相信别人能够重复石峰博士的试验结果,对其文章中的数
据也表示怀疑,对其科研态度已经失去信心!正好石峰博士今年在JACS发表文章
时[8],破天荒地附上了Supporting Information。不幸的是,这篇文章的
Supporting Information恰恰证实了我的担忧。估计作者受到人造金刚石事件的
威慑后,自己也心虚地在文中加上一句:It was worth to note that the 
procedure for preparation of the catalysts had great effect on the 
catalytic activity and some unclear factors usually affected the 
catalytic activity severely. 

  这句话真是含义丰富:催化剂制备的“Procedure”对催化活性有重大影响,
一些尚不清楚的原因通常严重影响催化剂的活性。由于试验条件和人们对化学本
身认识的局限,出现一些不清楚的原因影响反应的结果,是普遍的现象,并不奇
怪。但是,一个严肃的科研工作者,即使在现阶段无法了解原因,也会提供一个
方法,保证试验可以得到可靠的可重复的结果。这里随手举一个例子:Brandeis 
University 的Deng Li在03年JACS的一篇文章中,就专门在supporting 
information中注明,从Aldrich公司购买的催化剂试验结果不能重复。虽然他们
也无法知道原因,但是他们提供了一种纯化催化剂的方法,从而保证试验结果可
重复。

  而我们的石峰博士呢,只提供了一个非常粗略的试验操作,其催化剂的制备
简单地不能再简单,毫无细节和注意事项而言,你让别人如何重复?

  当然,可能连他们自己都不知道催化剂本来的催化能力到底是什么?因为
some unclear factors usually affected the catalytic activity severely。
一个usually, 一个severely说明连他们自己都无法重复试验结果。更叹为观止
的是,在他们自己不知道原因,也不知道如何保证重复性的情况下,他们居然不
做平行试验,把不同批次合成的催化剂用来催化反应,看看数据是否具有可比性,
到底severely到了什么程度,是不是方法本身不可靠,仅仅因为偶然原因才得到
一个好的结果。

  没有了可重复性,科学和伪科学的区别在什么地方?

  看了以上的介绍,我想简单说一下我的感受:如果只有一篇文章出现一些疑
问,我们可以谅解,但是这么多文章,而且都是重要文章出现问题,我能相信其
报道的结果?事实上,从操作到报道的产率,我均表示怀疑!因为,了解了文章
中反映的问题后,我不会去相信他的实验操作严谨,实验数据真实可靠。我和石
峰博士素不相识,也没有任何利害冲突。我只是在国外的一个关心祖国科研发展
的普通科研人员。所以,希望石峰本人,甚至兰州化学物理研究所,对我的质疑,
不用去猜测我是谁,也不要用谩骂来回答,而是用原始实验数据,原始实验记录,
甚至让别人的重复结果来回答,并且合情合理地解释疑问。我保留向国际专业期
刊comment的权利!

  我为什么这样做?因为一段时间以来,国内学术研究的风气令人担忧,不仅
仅在于某些研究投机人员靠流水线生产价值甚微的垃圾文章来赚钱,更在于严谨,
实事求是,对实验现象仔细求证的治学精神的逐渐丧失。一些不出名的研究机构
和研究人员追求发表SCI文章的数量,而一些知名研究机构和研究人员则片面追
求发表文章的档次,而这个档次则根据杂志的影响因子,而不是根据文章本身的
内容。一旦在高引文区杂志发表文章,则名利双收;而不能发表这样的文章,则
你的工作被认为没有意义,连学生都瞧不起你!正是这种畸形的评价标准驱使一
些本身学术道德缺乏的研究人员,为了发表所谓高档次文章,不惜炒作概念,修
饰实验数据,隐藏不利的实验数据,更谈不上对实验现象的内在原因仔细求证!
这些现象如果不得到制止,中国的科研如何支持民族的复兴?

参考文献:

1.	何祚庥 《为什么我总是支持方舟子》,《青年时报》,2005,11.26.
2.	Shi, F.; Deng, Y.; Yang, H.; SiMa, T. Chem.Commun.2001, 345-346;
3.	Shi, F.; Deng, Y. Chem.Commun.2001, 443-444.
4.	邢其毅 《基础有机化学》(第二版),下册,663页。
5.	Shi, F.; Xiong, H.; Gu, Y.; Guo, S.; Deng, Y. Chem.Commun.2003, 
1054.
6.	顾彦龙,石峰,邓友全,科学通报,2004,49,515-521。
7.	Shi, F.; Deng, Y.; SiMa, T.; Peng, J. Gu, Y. Qiao, B. Angew. 
Chem. Int. Ed. 2003, 42, 3257-3260.
8.	Shi, F.; Zhang, Q.; Ma, Y.; He, Y.; Deng, Y. J. Am. Chem. Soc. 
2005, 127, 4182-4183.
9.	Tian, S.-K.; Hong, R.; Deng, L. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 
9900-9901.

(XYS20051209)

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