不可重復性:缺乏公認的定義有多嚴重?

不可重復性:缺乏公認的定義有多嚴重?

研究不可重復性 (irreproducibility) 最近迅速成為科學界最值得重視的問題,《自然》發布了一份調查,了解研究人員對這個議題的看法,大多數的研究人員都認為“不可復制危機的問題很嚴重”。雖然大家都認為危機確實存在,但卻無法找到解決辦法,主要的原因是不可重復這個詞本身并沒有公認的定義。不可重復性有不同的意思,有時候不同含義之間還會互相沖突。由美國國家醫學圖書館 (States National Library of Medicine, NLM) 舉辦的會議中討論了如何改善臨床前研究的重復情況,其中遭遇到的問題就是不可重復性的定義不清,無法進行進一步討論。

在談到研究復制性時,reproducible 跟 replicable 這兩個字經常會交換使用,reproducibility 的意思主要是研究結果能經過不同分析的考驗,而 replication 則是嘗試使用同樣或是新的原始數據獲得同樣的結果。事實上,科學界專業人士對這些名詞的意思有分歧的看法。

為了讓意思更清楚,科研人員分別針對最常用的 reproducibility 和 replication 提出定義。What does research reproducibility mean? 一文的第一作者 Steven Goodman 就建議分成以下幾個名詞進行定義:

  • Method reproducibility:與 replication 一詞相近,意旨提供詳細的研究程序細節和數據,讓同樣的研究過程可以重復。
  • Result reproducibility:與研究方法重現有關,意旨“進行另外獨立的研究,盡可能使用與原來的實驗相同的程序獲得一樣的結果”。
  • Inferential reproducibility:與前兩者不同,在 inferential reproducibility 中,研究人員可能會從不同的研究中獲得一樣的推論,或是使用原來的數據推斷出不同的結論。因此 inferential reproducibility 指的是“從獨立的重復研究中或是再次分析原先的研究,獲得相似的定性結果”。

另外一個統一 reproducibility 定義的活動是由美國伊利諾伊大學數據科學家 Victoria Stodden 推動的,她將 reproducibility 分成

  • Empirical reproducibility:意旨提供所有實際重復和確認一實驗的詳細信息。Stodden 對這個詞的定義跟 Goodman 定義的 methods reproducibility 相似。
  • Computational and statistical reproducibility:對 Stooden 來說,這個詞指的是提供要重復一個研究的計算機或分析發現的必要資源。

隨著關于重復性的討論逐漸扭曲,美國細胞生物學學會 (American Society for Cell Biology) 的研究人員發表了一篇文章,其中拋棄了 reproducibility 一詞,提出四種 replication

  • Analytic replication:重新分析原來的數據來重現研究結果
  • Direct replication:嘗試使用與原來試驗中提到的同樣的條件、材料和方法重復實驗
  • Systematic replication:使用不同的實驗條件來重現研究發現,例如使用不同的細胞系或小鼠品種進行研究
  • Conceptual replication:證明一個概念的一般有效性,這其中可能包含使用不同的生物

顯然,要明確地定義不可重復性沒有那么簡單,而且不同領域、主題甚至不同人可能都會有不同的看法。而不可重復性的核心還有缺乏透明度、沒有接受培訓的研究人員嘗試重做復雜的實驗、研究方法信息不完整等等問題。因此,清楚明示重復或重現有困難的研究的問題,還有定義重復或重現研究背后的用意,才是解決這些議題的關鍵。許多專家相信如果不可重復性有一致公認的定義的話就能能更容易解決這個問題了。任何已發表的研究的最終目標都是可以輕易讓人研究、重復或采用。如果能抱持這個想法,研究人員就該分享數據,盡力做到透明,提供研究設計和研究方法的詳細資料,如此才有可能避免所謂的不可重復危機。

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