NASA被微軟前CTO質疑學術造假，關鍵小行星數據竟然是抄的？

兩年前的 2016 年 5 月，前微軟首席技術官納丹·邁沃爾德 ( Nathan Myhrvold ) 向 arXiv.org 上傳了一篇預印本論文，指出某小行星研究項目 NEOWISE 發表的文章中存在著一系列嚴重問題，並要求美國航空航天局 ( NASA ) 公開研究方法以及數據的細節。

論文一出，輿論嘩然，一時間學術界的討論一邊倒地站在了 NASA 這一邊。邁沃爾德也因為沒有期刊接受他的正式發表，沒能夠「撬開」 NASA 的資料庫。這場爭論於是很快歸於平靜，漸漸地被人們遺忘。

而就在剛剛過去的 5 月，一篇刊登在權威天文期刊《伊卡洛斯》（Icarus）雜誌上的文章引起了學術界的注意，文章作者正是納丹·邁沃爾德。經歷了 18 個月的激烈辯論，他的論文終於通過了天文學領域的同行評議，得到正式發表。

這標誌著天文學術界開始正視 NASA 的數據分析，一場真正的數據之爭大幕布拉開。

圖丨納丹·邁沃爾德

NEOWISE 數據之爭始末

事情可以追溯到 2009 年 12 月，當時由美國國家航空航天局 ( NASA ) 發射的廣域紅外線巡天探測衛星 ( WISE ) 開始工作。

這是一個中級別的太空望遠鏡，它通過 W1、 W2、W3 和 W4 等四個紅外波段對整個星空進行觀測。這四個波段的波長分別為：3.4 μm, 4.6 μm, 12 μm 和 22 μm。

圖 | 近地天體廣域紅外線探測衛星 ( NEOWISE )（圖片來源：NASA/JPL-Caltech）

近地天體廣域紅外線探測衛星 ( NEOWISE ) ，則屬於 NASA 噴氣推進實驗室 ( JPL ) ，是 WISE 的擴展項目。該項目負責收集 WISE 圖像中小行星和彗星的測量結果，並使用小行星發熱模型來預測這些小行星的直徑和光反射率。

迄今為止，NEOWISE 已經分析了 164,000 個小行星的數據，其數據總量是之前所有的小行星研究的 16 倍之多。如此多的數據成為了行星科學領域的一大寶貴財富，它的結論的準確性也無疑影響著這個領域的發展以及地球周邊的太空安全。

圖 | NEOWISE 同時從相反的兩個方向接收紅外線。灰色點狀為位於火星和木星軌道之間的小行星帶，綠色軌道為地球軌道，綠色點為近地小行星。（圖片來源：NASA/JPL-Caltech）

NEOWISE 對於天文愛好者的吸引力是顯而易見的，它也引起了內森?梅爾沃德的注意。

更早的 2000 年，內森?梅爾沃德從微軟的首席技術官的位子上退了下來，成立了自己的公司高智公司 ( Intellectual Ventures ) 。這位億萬富翁在 23 歲就拿到數學經濟學碩士和理論物理學博士學位，被比爾?蓋茨稱為全世界最聰明的人。他從來不是一個閑得住的人，打獵、美食、恐龍都是他的興趣愛好。

圖 | 納丹·邁沃爾德和他的《現代主義烹調》叢書

邁沃爾德對興趣有著極致的追求，而且總伴有一種嚴肅認真的鑽研態度。2013 年，他指出，一項關於恐龍成長率的論文中存在著統計錯誤，最終導致了一些雜誌更正了古生物學家的論文。2015 年更是帶領了一個由頂級廚師，化學家和物理學家組成的團隊，歷時三年創作出了一套令人大開眼界的現代美食主義圖書《現代主義烹調》，通過注入科學等現代元素，把烹飪這項古老的技能推向了高峰。

這位嚴格意義上的商人，總是喜歡「窺探」學術界的動向。幾年前，他開始探索探測危險的太空隕石的方法。他很快就有了一個想法：一個在智利建造的地面望遠鏡將有和 NASA 的近地天體望遠鏡 NEOCam 一樣的探測能力。

於是，邁沃爾德對同樣在觀測小行星的 WISE 和 NEOWISE 的數據產生了興趣，正是在研究 NEOWISE 團隊論文的過程中，他發現了一些嚴重的學術錯誤。之後，他開始撰寫文章，列舉了十幾項他認為 NEOWISE 研究人員所犯的科學錯誤。

邁沃爾德曾表示自己在這件事上比較固執。從一開始，他就面臨著極端的選擇：要麼放棄，要麼堅持到底。如果曾經 NASA 對他有過「我們可能會在下一個版本中進一步探究」的回應，他便不會一直堅持到現在。但正是因為 NASA 對此事的回應態度，才讓邁沃爾德決定不能放過這件事。「我並不希望這麼做，但如果在成千上萬的小行星中有一顆正在沖向地球，我們可以更好地估測它的大小，我會感到很欣慰。」

NASA 的結果無法重複、忽略基本物理定律，甚至造假?

2016 年 5 月，邁沃爾德將他的評論上傳到 arXiv 論文預印本網站上面。論文列舉了 NEOWISE 項目在數據分析過程中所犯的嚴重問題，包括無法重現的結果，忽略基本物理定律，甚至是數據造假。

其中，他著墨最多的是 NEOWISE 團隊計算出來的小行星直徑，該直徑與之前通過 ROS (即雷達方法，掩星法和航天器直接觀測方法) 計算出來的直徑完全一樣，精確到幾個小數位。由於獨立得到這種結果的可能性幾乎為零，所以他推測， NEOWISE 的論文中抄襲了以前任務的結果。

邁沃爾德認為，NEOWISE 所測量的小行星直徑數據是不可信的，這將帶來大的風向——因為小行星的大小決定了它撞擊地球會造成多大的破壞。

當時他的發現在媒體上引起了不小的轟動，包括紐約時報、科學（Science）等媒體都進行了相關報道。而 NEOWISE 項目的領導者、天文學家 Amy Mainzer ，則被邁沃爾德的論文推向了輿論的風口浪尖。

圖丨Amy Mainzer

Mainzer 回應說，她曾與邁沃爾德合作多次，但是他作為一個「外行」有著很多不成熟的想法，並且犯了很多簡單的錯誤，比如在某些地方混淆了半徑與直徑，並使用錯誤的模型來確定直徑。「然而在我的提醒面前他仍然無動於衷」，Mainzer 說。

隨後，天文學家 Phil Plait 也撰文反駁了邁沃爾德的評論。 他解釋說，已經有很多小行星的直徑通過掩星法、雷達追蹤法等方法得到，這些結果有著很好的精度。NEOWISE 只是用已知的直徑數據作為參數，來構建小行星的熱發射模型，然後再用這些模型測算其它小行星的直徑。這種方法在學術界是十分常見的方法，並不違反論文引用原則。

圖 | NEOWISE 發表的一篇論文 ( Masiero et al，2011 ) 中紅色方框中直徑全部以「.000」結尾，與之前發表的論文中公布的 ROS 直徑完全相等.

邁沃爾德曾要求 NEOWISE 團隊公布他們的相關計算模型，並解釋他們的直徑數據與 ROS 數據一模一樣的原因，但遭到了 NASA 的拒絕。2016 年 6 月，他轉向尋求信息自由法案 ( FOIA ) 的幫助，試圖通過法律逼迫 NASA 將研究資料公開，但結果令人失望。

作為政府部門的 NASA 以各種理由拒絕實行 FOIA，並且撂下一句話：通過同行評議之前，任何論斷都不值得認真考慮。

通過同行評議就意味正式發表。就像法庭是用來解決法律糾紛的，同行評議是解決學術爭論的「法庭」。

邁沃爾德認為這是荒謬的，他所指出的問題除了技術上的細節需要同行評議通過，更大的一部分是剽竊問題，這種道德指控也要同行評議才能通過嗎？

艱難的同行評議

不過，在接下來的 18 個月中，邁沃爾德繼續通過律師上訴的同時，也轉戰各種學術研討會和雜誌，與很多天文學家交流，希望得到天文學同行的支持。

終於，事情出現了轉機。2018 年 5 月 22 日，《伊卡洛斯》刊登了他的論文。

在這篇長達 34 頁的報告中，邁沃爾德悉數列舉了 NEOWISE 團隊在分析數據過程中所犯的所有錯誤，一些錯誤屬於不合理的數據分析，比如論文中缺乏適當的誤差分析，擬合模型與數據嚴重不符；另一些是錯誤的結論，經過邁沃爾德推算，NEOWISE 得到的反照率和直徑是不正確的，有些結果甚至違反了最基本的物理定律——基爾霍夫定律。

圖 | 邁沃爾德在論文中指出了 NEOWISE 錯誤地用正態分布來擬合數據(圖中虛線)，而他認為 t 分布（圖中實線 ）才是合理的

除了論文中指出的技術性錯誤，邁沃爾德還在 Medium 網站上撰文，大力指責 NEOWISE 團隊的幾項欺騙和不當行為。這些行為包括：

1、結果不可重現。NEOWISE 團隊一直拒絕向其它任何研究人員透露研究細節，以至論文結論無法得到重現（即，對觀測數據執行相同的計算並獲得相同的結果）。這明顯違反了科學的正常做法。邁沃爾德推測這種結果很可能出於兩種原因：一是為了防止別人發現論文中的錯誤，二是對數據和方法進行壟斷以在這個領域佔據主導地位。

2、抄襲前人的結果。在 100 多個小行星的結果中，NEOWISE 使用了之前 ROS 方法測量的小行星直徑數據，但他們並沒有明確說明這是引用，這就是抄襲！給人們一個錯誤的印象，就是他們的數據十分準確，第三方機構也無法對這些結果的準確度進行評估。

3、從 NASA 行星科學數據系統（PDS）資料庫中刪除直徑數據。PDS 系統是同行評審科學成果的官方存儲庫，而 PDS 資料庫中那100多顆小行星的直徑數據已經被刪除。最新文件日期顯示 PDS 對 NEOWISE 數據集的最後更改是在 2016 年 6 月，這顯然是 NASA 應對邁沃爾德的一次操作。

在 The Guardian 的訪談中，邁沃爾德表示，NASA 對數據統計方法的選擇上出現了錯誤，而為了掩蓋這一錯誤，NASA 並沒有公開太多信息。關於小行星的數據，雖然 NASA 標榜其準確度達到 ±10%，而實際上，從整體來看更像是 30-35%，甚至某些部分超過 100%。

目前，NASA 尚未對這些批評做出詳細回應。該機構在今年 6 月 14 日的一份聲明中說：「 NEOWISE 團隊堅持自己的數據和科學發現，這些成果已經發表在被同行評議的期刊接收的幾篇文章中。」

對於此次的爭議， 論文的審稿人之一、行星科學家 Alan Harris 表示：「在我看來，這篇論文點出了一些關鍵的信息。我希望科學界能夠閱讀這篇論文，並關注邁沃爾德的分析，因為他提出了一些重大問題。」

NASA 稱 Amy Mainzer 目前無法作出回應。不過至少 NASA 內部已經有人站出來支持邁爾沃德了。 David Morrison 是位於加利福尼亞州 Ames 研究中心的一位行星科學家他認可邁爾沃德在論文中的結論，「他在大多數情況下是正確的，」 Morrison 說，「我認為邁爾沃德的訴求很有必要，讓一些聰明的局外人參與到對數據的分析中來，對科學來說是一件好事。」

邁爾沃德表示，他在之前對有關恐龍的數據分析進行挑戰時，曾有很多人告訴他在之前曾懷疑數據的質量，但他們對這些數據並不自信。類似地，此次預印本論文公開後，他收到了很多人的電子郵件表示之前也曾對數據抱有懷疑，並表示「作為局外人」有更多的自由。

後記

在學術界，以上的任何一個錯誤都會使論文遭到退稿。如果這麼多的錯誤集中出現，那麼其有意為之的痕迹已經難以遮掩，這樣的論文究竟是如何通過評審的，而論文作者及其所屬 NEOWISE 用意何在，也會引發人更多的思考。

《伊卡洛斯》雜誌刊登邁沃爾德的文章，表明了這場長達 18 個月的 NEOWISE 數據之爭，在天文學界廣泛的支持下結束了第一回合，也標誌著一個全新的開端。從此，這場爭論便會在正式的論文中展開了。

在禮貌性的措詞之下，一場真正的較量暗流涌動，無論結果如何，都會促使數據和計算方法的公開，也會加深科學家對小行星的了解。

科學最終是我們現代科技社會創新的源泉，它需要公開透明的溝通才能正常運轉。科學的方法是提出假設，並根據實驗和觀察檢驗假設。有時候，數據證實了我們的假設，但更多時候並不會，而這兩種結果都可以提高我們對世界的了解。當科學家們毫無原則地複製他人的成果，這無疑會嚴重打擊科學過程的完整性，也無法將人類領向真理的彼岸。

完整性、開放性和透明度在科學方面顯得尤為重要，因為如果沒有這些，科學結果就無法被複制並被獨立確認。無論我們研究什麼學科，科學家都必須尊重過程的完整性。

邁沃爾德說：「科學對我來說很重要。當科學家有不當行為，他們會欺騙我們所有關心科學的人。雖然這很少見，但它肯定存在。當你發現學術不端行為的證據而不指出，對我來說，和不端行為本身沒有什麼區別。」

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