又一个科学丑闻？《自然》展开调查

　　

    实验无法重复，《自然》杂志和美国普渡大学展开调查

    Rusi Taleyarkhan是一位美国核工程师，他在2002年发表于美国《科学》杂志上的论文中声称，首次观察到气泡核聚变现象，论文发表后掀起一阵“风暴”，因为这意味着可能出现一种取之不竭的新能源，但该论文也受到不少怀疑和批评。尽管Taleyarkhan反复报告自己的新实验证实了这一发现，但除了Taleyarkhan的研究小组，在整整四年的时间里，全世界没有科学家能够重复他的实验。目前，《自然》杂志和Taleyarkhan所在的普渡大学正在对气泡核聚变实验进行调查。

    据《纽约时报》报道，普渡大学于3月初启动了对Taleyarkhan的调查，该大学教务长Sally Mason在一份声明中说：“这项研究具有非常重要的意义，学校对此极为关注。” Mason表示，大学的调查将由主管研究的副校长办公室进行，调查结果也将公之于众。

    与此同时，据《自然》杂志在线新闻报道，Taleyarkhan的几位同事向《自然》杂志坦陈了他们的怀疑。而美国伊利诺伊大学的声化学家Kenneth Suslick 和Yuri Didenko早在2002年就表示了怀疑，他们在2002年7月23日出版的《自然》杂志发表论文指出，他们所做的一项测定气泡能量积累的试验表明：气泡核聚变不太可能发生。

    如今，在美国专利办公室表示本应在去年取消Taleyarkhan的专利申请后，美国能源部已撤消了Taleyarkhan有关气泡核聚变的专利申请。

    实验结果屡遭怀疑

    核聚变是太阳产生光和热的过程，Taleyarkhan说，他和同事用强超声波振动一种液体溶剂后，液体“爆裂”所产生的气泡会剧烈收缩，造成发光现象，从而实现了太阳产生能量的过程。2002年，时任美国橡树岭国家实验室研究人员的Taleyarkhan和5位同事在《科学》杂志上报告说，他们在气泡的爆裂中探测到了中子，这是核聚变发生的证据，而他们则认为这些中子是由声致发光的气泡内部所进行的核反应所产生的。

    在这篇《科学》论文发表后四年多的时间内，Taleyarkhan的发现一直成为媒体的头条新闻。但这项研究工作甚至在发表之前就遭到质疑。当Taleyarkhan在橡树岭国家实验室声称探测到中子时，该实验室的另外两位科学家说，他们利用自己的探测器没有发现中子的迹象。

    在《科学》杂志发表了Taleyarkhan的这篇原始性论文后，三位参与该论文同行评审的匿名审稿人采取非同寻常的做法：他们公开了自己的身份，批评《科学》发表这篇论文的做法。这三位研究人员分别是加州大学洛杉矶分校的Seth Putterman、伊利诺伊大学的Ken Suslick以及华盛顿大学的Lawrence Crum，他们指出：Taleyarkhan没有回答论文中存在的几个材料来源可能有错的问题。

    Taleyarkhan和共同作者坚决为自己的研究辩护，他们声称看见的东西是真实的，并发表了几篇进一步证实该发现结果的论文，这些论文绝大部分发表在《物理学评论快报》上。最近一次是今年1月，Taleyarkhan在美国物理学会上宣传他的发现。

    如今，加州大学洛杉矶分校的研究生Brian Naranjo完成了对Taleyarkhan小组最新发表论文的数据分析，他的结果显示：核聚变发生的可能性只有一千万分之一。Naranjo说，实验中的粒子模型非常接近元素锎的释放物，锎是Taleyarkhan实验室所使用的一种放射性元素。他认为：Taleyarkhan最近证明核聚变的论文中所提到的光谱应该是来自标准实验室材料的放射性衰变。Naranjo的导师获得了国防部提供的35万美元，用于复制Taleyarkhan的设备，但他们没有看到任何聚变信号。

    《纽约时报》的文章指出，Taleyarkhan的实验室存放有锎，距离他的实验只有15英尺，如果储存不当，这样的距离足以产生Taleyarkhan论文中的结论。

    《自然》杂志报道说，没有一项独立的研究能证实Taleyarkhan的发现。《自然》杂志所做的调查显示：Taleyarkhan所做实验的环境表明实验结果的有效性有严重问题。通过访问过去两年中在普渡大学与Taleyarkhan工作接近的研究人员，由一个小组对数据的重新分析，以及美国专利局的评估，如今物理学界普遍严重质疑Taleyarkhan的研究成果。

    一试再试 无法重复

    2002年，Taleyarkhan的发现点燃了人们对一种廉价、相对清洁而且可能是取之不尽的能源的梦想，大量的经费投入到对Taleyarkhan实验的重复之中。美国国防高级研究项目署(DARPA)为Putterman提供80万美元的经费，要求他重复Taleyarkhan的实验，但他至今尚未成功；位于加州草谷的脉冲设备公司致力于气泡核聚变研究，该公司说至少为此投入了400万美元。阿根廷的研究人员也一直在努力重复Taleyarkhan的发现，但到目前为止还未成功。

    Tsoukalas是普渡大学核工程学院的院长，Taleyarkhan发表在《科学》杂志上的论文深深地吸引了他。他说：“学院在液体力学和放射性测量方面拥有久负盛名的专家。我想我们也许能重复这一结果，并开发这一领域的专门技术。”

    Tsoukalas带领Jevremovic和其他5位同事努力重复气泡核聚变实验。研究小组遵循Taleyarkhan所发表论文上描述的方法，即使用将所有氢原子都换为重氢-氘的丙酮，将液体暴露于中子源中就可形成气泡种子，声波穿过气泡并让它们爆裂。研究小组寻找氢的放射性同位素氚，这是双氘核聚变可能产生的产物。

    2003年末，Tsoukalas设法鼓励Taleyarkhan离开橡树岭国家实验室到普渡大学工作。2004年春天，Taleyarkhan成为普渡大学的全职教授，这时，Tsoukalas的小组完成了几个实验，但没有谁看到气泡核聚变的证据。

    当Taleyarkhan来到普渡大学实验室时，实验室的成员加倍小心地观察他的行动。Jevremovic说，Taleyarkhan有时会检查设备，声称他的示波器中产生了正面的结果。Jevremovic却表示，她不知道如何才能确定示波器的数据与实验一致，于是她就向Taleyarkhan要原始数据，但Taleyarkhan从来没有对此作过回应。“他说：‘看，这就是峰值。’但那儿什么也没有。我开始怀疑实验。”她说。

    疑云再生 激怒同事

    2004年5月后的某一天，实验室成员突然发现Taleyarkhan将公共实验室的设备搬到了自己不在校园区的实验室。Jevremovic说：“我真的非常恼火。”因为她早已计划在这台设备上做实验，尽管Taleyarkhan对这台设备有部分贡献，但它主要是由Tsoukalas和同事的经费购买的。

    Tsoukalas说：“这让我们很难进行需重复三次的实验，以验证我们的结果。”但他们作出一个不追究此事的决定：“这是一位初来乍到的新教授，我们需要一种宽容的气氛，因为这有利于创新。”到2005年1月，实验室的其他成员就实验的负面结果写了一篇论文，但Taleyarkhan强烈反对递交这篇论文。Tsoukalas和其他共同作者勉强同意了，部分原因是由于这些负面结果来得太快了，他们没有设备重复任何数据；部分原因则是希望避免同事间的分裂。

    然而2005年7月，当Taleyarkhan要求普渡大学新闻办公室发表一份新闻通告，报告一个“经同行评审”的“独立”气泡核聚变的正面研究结果时，研究人员再次被激怒了。这份新闻的内容也引起了普渡大学的严重关注，因为论文是由Taleyarkhan自己实验室的两位成员所写：博士后Yiban Xu 和研究生Adam Butt。而Taleyarkhan在他最近发表在《物理学评论快报》的论文中的第一句话说：这些实验“独立确证”他的结果。

    《自然》杂志所做的调查发现，Xu和Butt的论文根本没有经过匿名的同行评审，这篇论文发表在由Taleyarkhan担任主编的《核技术和设计》期刊上，论文是由Taleyarkhan的另一位共同主编、德国斯图加特大学的Günther Lohnert 评审的。

    这篇论文本身也有可疑之处：论文声称在实验设备搬入校园外的新大楼之前，他们已经在一次实验中探测到氚。Xu证实：氚的数据是在Taleyarkhan搬迁设备前Taleyarkhan和Jevremovic共同所做的实验中观察到的。

    但是，Tsoukalas和他的小组坚持认为，他们从来没有看见过任何来自这台设备的正面原始数据。Tsoukalas说：“氚数据的标准偏差为零。”

    Xu引用数据的性质更难确证。在这篇论文发表几个月后，第11届核反应堆热—水力学高级会议在法国阿维尼翁召开，Xu向这次会议递交了论文，他在这篇论文中再次提及了氚的数据。但这一次，氚的放射性数据的规模略有降低，也就是说实验受控的平均水平变得更加困难。

    Butt是在Taleyarkhan的数据获得后到他的实验室的，但后来又正式离开了，他拒绝对此事进行评论。Xu将论文中出现的不一致和矛盾归罪于两个分析被偶然地混淆，但他坚持同意论文的结论。当《自然》杂志试图与Taleyarkhan联络时，他在2月22日通过电子邮件回复说，他在未来10天内将作出答复，从此以后，他再也没有回答有关这篇论文的任何问题。

    尽管Taleyarkhan反复声称正面的实验结果，但反对之声日益高涨。Tsoukalas说，他和同事现在决定要递交报告负面研究结果的论文，3月1日，《核技术》期刊已收到这篇论文，正准备将这篇论文送给同行评审。

    《自然》杂志指出，将与这一工作接近的人提供的所有信息集中起来，传达的一个结论是：核聚变的泡沫已经破灭了，Taleyarkhan的一系列论文不再会激起人们期望产生有效核聚变能源的梦想。而那些热衷于气泡核聚变的人现在可以轻松了，他们可以去探索其他的方法，或试验其他类型的声学箱和气泡爆裂的行为，用科学的方法寻找新的能源。