为何科学家们会反对一个 “戴口罩” 的研究?

  来源 | 知识分子

  撰文 | 汤佩兰

  责编 | 陈晓雪

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  佩戴口罩有助于预防新冠病毒的传播,这在如今的疫情防控中已是共识。然而,美国东北大学的研究人员詹姆斯·希瑟斯(James Heathers)最近和一批科学家呼吁撤掉一篇与 “戴口罩” 有关的研究,并在《撤稿观察》(Retraction Watch)撰文希望讨论一个问题:当科学家们反对一篇结论得到普遍认可,但基本事实不准确甚至方法上存在缺陷的论文时,他们到底在反对什么?

  01  口罩的有效性与证明

  “我同意你的结论,但你的论文仍然很糟糕。” 6月19日,希瑟斯在《撤稿观察》写下了这个标题。

  他最近和44位有流行病学背景的科学家,要求撤掉一篇题为《确定空气传播是COVID-19传播的主要途径》(Identifying airborne transmission as the dominant route for the spread of COVID-19)的论文。该论文6月11日发表于《美国科学院院刊》(PNAS),通过分析2020年1月23日至5月9日,在中国武汉、意大利和美国纽约的疫情趋势及应对措施,判断强制戴口罩是否为三个 “震中” 不同流行趋势的决定因素。

  该文的通讯作者是加州大学圣地亚哥分校的大气化学家马里奥·莫利纳(Mario Molina)[1],他曾与另外两名科学家共同分享了1995年的诺贝尔化学奖,获奖理由是他们解释了人造化合物是如何破坏臭氧层的,使得人们避免了可能的灾难性环境后果 [2]。论文的作者还有德州农工大学大气科学系教授张人一和他的女儿 Annie Li Zhang 等人,后者现为德州大学化学专业本科生。

  论文分析了意大利和纽约市没有实施戴口罩政令的情况下,通过感染人数和感染日期之间的线性关系,预测了未来大流行的趋势,并从5月9日预测值和报告值之间的差值来确定由于佩戴口罩而免于感染的病例数。最终,作者们得到结论:戴口罩可以显著减少感染者的数量,公众场合戴口罩是防止人际传播最有效的手段,该做法与增加社交距离、社会隔离和密切追踪相结合,最有可能阻止新冠病毒流行。

  “虽然我们都同意口罩在减缓新冠病毒传播中起到重要作用,但这一研究中的结论是基于可证伪的说法,存在方法上的缺陷。” [3] 6月18日,希瑟斯等人在声明表示,文章基于对地区间的线性病例数斜率的比较,将口罩作为观察变量,却忽略了地区之间的政策差异,包括是否佩戴口罩的政策差异。例如,该研究中称4月3日之后,纽约市和美国采取的措施唯一的区别是,纽约市要求4月17日开始戴口罩。“但现实情况是,纽约市并非美国唯一强制戴口罩的地区,在该时间点上纽约市跟美国其他地区的策略没有差别。” 声明指出。

  该研究的另一核心结论是空气传播是新冠病毒传播的主要途径,理由是“随着世界各地包括美国在内,从四月份以来的保持社交距离、隔离措施的到位,空气传播成为新冠肺炎的唯一可能途径”。对此科学家们进行了反驳,“事实上,许多地区(如瑞典、美国部分地区)并没有进行封锁,世界上大多数地区都没有实行群体隔离和个体隔离。”

  除了指出事实层面的错误,希瑟斯等人的声明还对研究的方法错误提出了六点批评:

  1。 分析忽略了病毒传播和病例报告数之间的时间差;

  2。 政策实施日期不能很好地代表民众的行为;

  3。 政策期间还伴随一系列社会巨大变化,这些都将影响新冠病毒感染率;

  4。 病例数采用简单的线性回归模型,不符合传染病动态规律;

  5。 武汉市、意大利、纽约市和美国的人口统计、政策和接触行为,在疫情方面被不适当地视为几乎等同;

  6。 没有衡量或者提出统计不确定性的措施,背离了科学规范,特别是考虑到分析仅基于三个地区。上述任一问题都将引起严肃关注,这里都出现了,令人震惊。

  02  论文是如何发表的?

  那么,这样一篇看起来漏洞百出的论文是如何通过审核的呢?在声明末尾,流行病学家们认为 PNAS 杂志是时候重新考虑 “投稿”(Contributed Submission)这种方式,“因为这一机制实际上绕过编辑的决定,破坏了同行评议” [4]。

  所谓 “投稿”,指的是美国国家科学院(NAS)成员每年最多可以有自己的两篇论文发表在 PNAS,这部分论文约占 PNAS 发表论文的25%。重要的是,该方式允许论文提交者自行选择论文的审稿人,与论文一起提交给 PNAS。此前,由于这种方式也为其给 NAS 成员提供了一定的发布特权而受到争议,在一般的论文审议中,通常是由期刊来选择审稿人。

  在 PNAS 发表该研究的网页可以看到,这篇研究的审稿人 Manish Shrivastava 和 Tong Zhu 并没有流行病学的研究背景,而是来自大气科学领域。

  在回复 BuzzFeed 的邮件中,对于推特上的批评,张人一表示,“本文是经过同行评议的科学论文,可以用合法、科学的方式对内容进行探讨,但是,我们不希望通过社交媒体参与科学辩论。” [5]

  一篇发表在预印本 bioRXiv 上的论文曾对 PNAS 上 “直接提交”(Direct Submission)和 “投稿” 两种投递方式的论文表现进行比较,据 PNAS 官网介绍,直接提交为匿名审核,而投稿则为开放式同行评议(可以指定评审员)。该研究发现与直接提交相比,投稿的论文一直表现不佳,引用率减少了9%。不过随着编辑政策的收紧,两者的差距不断缩小,从2005年的相差13.6%到2014年的2.2% [6]。

  在跟踪新冠病毒研究的网站 LitCovid 上,截至7月8日,已有29620篇生命科学领域的新冠论文(数据来源是世界上最大的有关生物医学主题的科学论文储存库 PubMed)发表。高峰时期,仅5月11日到5月17日一周就有超过2536篇论文出版。[14] 这还不包括未经过同行评议、发表在 arXiv 和 bioRxiv 等国际预印本上的大量研究。

  新冠病毒大流行背景下,科学以一种前所未有的深度指导人们的生活。而如何认识并解读海量的科学研究是摆在科学家、媒体和普通公众面前的一道难题。《英国医学杂志》(The BMJ)执行主编西奥·布鲁姆(Theo Bloom)对美国媒体 NPR 表示,在评估新研究时,过分依赖大佬或者著名期刊、机构等存在风险,而伟大的期刊、伟大的机构和诺贝尔奖得主都发生过撤稿和造假的情况,因此我们应该努力摆脱名气大就是好的这种固有印象 [7]。

  在希瑟斯他们要求 PNAS 撤稿之前,两个著名的医学杂志也经历了撤稿风波。

  5月底,《柳叶刀》(见“跌宕起伏的氯喹临床试验:从心脏毒性到论文撤稿”)的一项研究显示,使用羟氯喹药物对于新冠患者死亡率更高,还会增加心脏病的风险。很快,科学家们发现该研究采纳的数据存在明显错误。论文称截至4月21日,有73例澳大利亚患者死亡的数据,而据公开数据和澳大利亚联邦卫生部证实,研究数据跟当地新冠入院患者数和死亡数并不一致 [8]。5月28日,上百位科学家联名发表公开信,质疑该研究数据的完整性和准确性。6月4日,《柳叶刀》发布撤稿通知,表示该研究的数据提供方 Surgisphere 公司拒绝了第三方审查。

  同日,《新英格兰医学杂志》也对一篇基于 Surgisphere 数据的论文发布了撤稿声明,该研究报道了服用血管紧张素转换酶(ACE)抑制剂等降压药是否会增加 COVID-19 患者的死亡风险 [9]。

  03 不加追究,“糟糕的方法会像肿瘤一样扩散”

  “证据不足的研究发表在高水平的期刊上,就是对科学家类似行为的鼓励。如果不对这样的研究加以追究,糟糕的方法会像肿瘤一样扩散。” 希瑟斯表示,这将对公众认知产生更加糟糕的影响,也损害了科学家的信誉 [15]。

  这也是希瑟斯等人对于 PNAS 口罩研究穷追不舍的重要原因。即使结论看似正确,但验证的过程不够可靠,也会伤害到科学的严谨性,甚至是损害公众对于科学的信心。

  以羟氯喹对于新冠肺炎效果的研究为例,除了《柳叶刀》撤稿的这篇文章,从今年3月开始至今,学术界有大量结论相反的研究得到发表。

  如,法国艾克斯-马赛大学(Aix Marseille University)迪迪埃·拉乌尔(Didier Raoult)团队的小规模研究发现,不管是单一羟氯喹治疗,还是羟氯喹/阿奇霉素联合治疗,均对新冠肺炎患者核酸检测转阴有良好的效果。在中国,钟南山团队的研究也表明,氯喹可以非常显著缩短患者病毒载量时间和发热时间。与此同时,巴西的一项小规模研究显示羟氯喹增加心律不齐风险,导致心脏安全问题。这些研究导致公众对于羟氯喹效果的认知混乱,甚至影响到进一步的临床试验研究。

  彭博社专栏作家莱昂内尔·洛朗(Lionel Laurent)对此评论道,由于夸大的宣传和结论相互矛盾的研究让招募新冠患者变得困难,重要试验被一再推迟,浪费了很多时间。“这样做的危险在于,当感染发生了,我们仍将缺乏廉价药品治疗的明确证据,而且还挫伤了公众信任,而公众的信任是落实封锁和社交隔离等措施的重要因素。” [13]

  牛津大学临床药理学家杰弗里·阿隆森(Jeffrey Aronson)表示,匆忙的试验牺牲了严谨的态度以换取速度,急于在科学期刊快速发表论文,这些缺陷在新冠疫情中得到了放大。以羟氯喹撤稿事件为例,希望得到与羟氯喹相关的任何结果的倾向,导致得出了草率的结论。“这意味着与清晰的结果相比,政治之争、社交媒体的影响占了上风。” [13]

  纽约州立大学布法罗分校医学与生物医学学院教授马克·奥布莱恩(Mark R。 O‘Brian)表示,同行评议是科学的自我净化的重要部分,学者之间的来回交流是科学研究的基础。

  幸运的是,在新冠疫情中,科学的自我纠错机制仍在发挥着作用,《柳叶刀》和《新英格兰医学杂志》也以最快的速度撤掉了存在问题的研究。

  经过三个月的研究,经历过中途暂停后重启羟氯喹的试验风波后,世卫组织6月17日宣布停止以寻找 COVID-19 有效治疗方法为目标的团结试验中有关羟氯喹部分,原因是团结试验的数据(包括法国 “发现” 试验的数据)和最近公布的英国 “康复” 试验的结果都表明,与标准治疗相比,羟氯喹并没有降低 COVID-19 住院患者的死亡率。也就是说,羟氯喹治疗新冠肺炎是否有效的争论,终于告一段落。

  而对于 PNAS 的这篇论文,PNAS 主编、伊利诺伊大学香槟分校的进化生物学家 May Berenbaum 6月中旬在回应媒体时表示,她已经听到对该论文的批评,正在了解该论文发表是否符合 “投稿” 规则 [5]。目前,在 PNAS 的网页上,这篇论文显示获得了九千多个赞;而在推特上,网友们纷纷转发该文,作为需要佩戴口罩的科学证据。

  [1]https://www.pnas.org/content/117/26/14857

  [2]https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/1995/press-release/

  [3]https://metrics.stanford.edu/PNAS%20retraction%20request%20LoE%20061820

  [4]https://www.pnas.org/page/authors/journal-policies

  [5]https://www.buzzfeednews.com/article/peteraldhous/mario-molina-coronavirus-face-masks-pnas

  [6]https://www.biorxiv.org/content/10.1101/036616v2

  [7]https://www.npr.org/sections/health-shots/2020/07/07/884957449/the-pandemic-is-pushing-scientists-to-rethink-how-they-read-research-papers

  [8]https://www.theguardian.com/science/2020/may/28/questions-raised-over-hydroxychloroquine-study-which-caused-who-to-halt-trials-for-covid-19

  [9]https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMc2021225?source=nejmtwitter&medium=organic-social

  [9] https://www.bloomberg.com/opinion/articles/2020-06-08/coronavirus-hydroxychloroquine-farce-has-tragic-consequences

  [10]https://theconversation.com/retractions-and-controversies-over-coronavirus-research-show-that-the-process-of-science-is-working-as-it-should-140326

  [11]https://www.fda.gov/news-events/press-announcements/coronavirus-covid-19-update-fda-revokes-emergency-use-authorization-chloroquine-and

  [12]https://www.statnews.com/2020/06/16/hydroxychloroquine-emergency-use-patients-politicians/

  [13]https://www.bloomberg.com/opinion/articles/2020-06-08/coronavirus-hydroxychloroquine-farce-has-tragic-consequences

  [14]https://www.ncbi.nlm.nih.gov/research/coronavirus/docsum

  [15]https://retractionwatch.com/2020/06/19/i-agree-with-your-conclusions-completely-and-your-paper-is-still-terrible/

  [16]https://www.natureindex.com/news-blog/scientists-reveal-what-they-learnt-from-their-biggest-mistakes

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