不严谨还是学术不端？《自然》马约拉纳费米子研究撤稿引争议

3月初，顶级学术期刊《自然》发布了今年首个撤稿信息，计算机巨头微软资助的一项颠覆性量子物理学研究被证明站不住脚。

这篇发表于2018年3月底的论文曾“非常轰动”——被认为最终找到了马约拉纳费米子存在的确凿证据，为更先进的拓扑量子计算铺平了道路。

然而，该论文却受到质疑，经邀请的同行知名专家独立调查后被证实存在剪切、删除数据等操作，且结论并不成立。时隔三年，最终作者主动要求撤稿。

不过，事情并未就此了结。论文作者和检举者对此次撤稿是否为学术不端的定性仍各执一词。

作者在撤稿声明中就“科学严谨性不充分”而致歉。但近日，该论文的两位质疑者和其他一些研究者却认为，上述操作实际上是“学术不端”。

那么，论文数据处理从可接受到学术不端的边界在哪里？这一事件对于势头正劲的量子计算研究会有何影响？如何防止类似现象再发生？《中国科学报》就此采访了相关专家。

里程碑发现遭质疑后撤稿

2018年3月28日，荷兰代尔夫特理工大学物理学教授、受雇于微软的利奥·考文霍温（Leo Kouwenhoven）带领团队在《自然》发表论文称，在半导体纳米线中观测到马约拉纳费米子存在的有力证据。

这篇题为《量子化的马约拉纳电导》的论文一经发表就广受关注，被认为是一篇具有里程碑意义的文章。

微软希望利用马约拉纳粒子来建造量子计算机，而其竞争对手IBM、谷歌和英特尔已经建立了约有50个量子位的量子处理器原型。但量子态很脆弱，容易被热噪声或电磁噪声所干扰，这使得量子比特（量子信息计量单位）容易出错。

而超越传统的量子计算机只有拥有足够多量子比特和低错误率，才能实现量子计算的优越性。

受到拓扑保护的马约拉纳粒子被认为更可靠，可以制造出抗环境干扰的量子比特，有利于建造具有容错能力的拓扑量子计算机。论文发表后，微软声称将在“五年内”推出商用量子计算机。

然而，上述论文的可靠性很快便受到质疑。

2019年11月24日，考文霍温团队的一名研究者悄悄将已发表的论文、实验笔记和关于量子化平台的数据资料打包，发给了此前曾在团队工作的两名“大师兄”：美国匹兹堡大学副教授谢尔盖·弗罗洛夫（Sergey Frolov）和澳大利亚新南威尔士大学的文森特·穆里克（Vincent Mourik）。

2012年两人曾与导师考文霍温合作，在《科学》杂志上报告了在纳米线器件中观察到马约拉纳费米子特征的突破性发现。这项发现使得考文霍温领导的实验室在准粒子探索和量子计算方面变得非常有名。微软于2016年聘请考文霍温负责基于马约拉纳粒子原理的量子计算项目。

弗罗洛夫和穆里克对比发现，2018年的论文数据与核心观点互相矛盾。他们质疑，论文中的数据存在人为剪切后拼接的痕迹；另外还存在人为选择数据的问题，不支持作者核心观点的数据都被删了。

2020年4月29日，《自然》对该论文表达了“编辑关注”。其中，论文作者承认，其在处理这篇论文的原始数据的方式上存在潜在的问题，可能会影响结论的可靠性。该“关注”说明还提示读者“勿使用该研究的结果”。

随后，《自然》启动撤稿调查程序。

代尔夫特理工大学研究诚信委员会也开始调查该论文的研究、数据分析和写作是否合规。该委员会调查报告最后认为，作者们在论文中选取了支持他们研究目标的数据。调查专家认为，这可能是因为“作者当时太过热情，没有对不符合他们目的的数据给予足够的关注”。

最终，考文霍温和21位合作者撤回了发表在《自然》的文章，称当前的实验结果并不能证实发现了马约拉纳费米子。

不严谨还是学术不端？

“花了一年半时间，做了大量的分析、说服、讨论和解释，这篇论文终于被撤回了，这让我们松了一口气。”在北京时间4月10日凌晨就这一撤稿举行的“炉边对话”网络研讨会上，穆里克说。

不过，撤稿并非此次事件的终结，让他和弗罗洛夫“较真”的还有此次撤稿是否为学术不端的定性问题，以及如何让类似问题不再发生。

他们认为，造成此次撤稿的原因虽然不是“捏造数据”，但其中的“删除关键数据”“操纵数据”也属于学术不端。例如，原文忽略了较大参数范围的测量结果，选用支持结论的较小参数范围。原文还存在数据删剪问题。如剪除了不利于结论的电荷跳跃数据（包含低于量化电导的零偏压峰和与结论不一致的峰分裂），让实验数据与作者的观点相匹配。