◇◇新语丝(www.xys.org)(xys.dxiong.com)(xys.3322.org)(xys.xlogit.com)◇◇   几位作者对“难得糊涂”《当选的院士也有作假的?》一文的回复   方舟子先生,   您好!   我们是难得糊涂《当选的院士也有作假的?》一文所提的两篇文章的主要作 者,我们很希望您能基于公开公平讨论的原则,尽快刊登我们的回复。我们坚决 支持实事求是地揭露和谴责有关学术作假事件,我们也欣赏难得糊涂先生的学术 打假精神。但是,他在文中的说法与事实不符,我们有必要用摆事实讲道理的方 式予以逐一说明和解释。为了使您能更全面了解真实情况,我们附上有关二篇文 章的PDF及有关材料供您方便查阅。   1.首先看看文字部分,通讯一文的正文文字总共11,081字,而全文一文的 文字为19,998字,大约多了一倍。并且,除了前言部分的介绍前人工作和实验 部分介绍仪器药品等的描述和致谢之外,其他百分八十以上的文句是不相同的, 这可以请难得糊涂先生仔细查阅。当然,字数多少或者文字是否一样并不是判断 一稿二投的主要判据,两篇文章的科学内容,尤其是研究的广度和深度以及对该 研究工作和对同行们是否有推进作用才是有否必要发表全文的关键。众所周知, 国际科研刊物中的通讯文章(Communications或者Letters)与全文(Full articles) 在原创性、紧迫性、系统性和篇幅等方面都有很不同的要求。对于一 个系统工作,往往需要在科研先期阶段先发表一篇通讯,之后再发表一篇至几篇 全文后方能使报道的工作全面,使同行们清楚地了解。而我们所发表的两篇文章 正是如此,即先在ANGEWANDTE CHEMIE上发表了一篇简短通讯后,然后才在 ELECTROCHIMICA ACTA上发表了关于工作的全面报道,而且在参考文献中引用了 前篇通讯。   2.我们在ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION 上的通讯一文,重点 在于提出了在研究纳电子器件方向上所探索的一个与前人工作不同的新想法,采 用常规的电化学仪器和方法制备芯片上二电极的纳米间隔,其尺度可调并仅为几 个埃至几个纳米,这一尺度是目前无法采用通用的光刻技术甚至是昂贵的深紫外 光刻和电子束等技术所能达到的。这是该工作的主要科学意义所在,我们用初步 的实验结果证实其可行性,并简要的予以解释。而在ELECTROCHIMICA ACTA上的 全文中,我们详细介绍了该实验的方法,过程细节,甚至实验中的注意事项。如 在章节3中,我们介绍了如何前处理芯片,使表面清洁活化,利于下一步电沉积, 还介绍了如何估算电极表面积,便于选择不同沉积电流密度,特别是详细介绍并 讨论了不同电流密度对沉积形貌和表面粗糙度的影响。也许有人会认为这些仅仅 是锦上添花、可有可无的细节。事实上,这是实验成败的关键步骤,即使是我们 研究组的新手都无法制备这些纳米间隔,因为二个电极的纳米间隔的尺度仅为几 个埃至几个纳米。设想一下,如果所电沉积(电镀)获得的电极表面具有纳米级 别或更大的粗糙度,怎么可能控制制备那些尺度类似的纳米间隔?我们甚至还根 据我们一年多研究的经验和教训,在全文中指出我们现有体系的不足之处和如何 改进的想法,并在Conclusion and Remarks中具体讨论和指出在此基础上可能拓 宽和开展的新方向和新体系。在通常情况下,人们一般不愿意在文章中把这些关 键细节和将来打算都说出来,以防同行们由此而超越他们。需要特别指出的是, 为了进一步验证ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION 上的通讯中所提出 的双电层作用的解释,我们在ELECTROCHIMICA ACTA上的全文的工作中,我们在 五个数量级的浓度范围内系统地研究了电解质浓度(即双电层分散层厚度)的影 响,例如在3.4章节中讨论了在高浓度电解质下电沉积的实验数据和趋势,这些 结果与在高浓度下双电层的厚度比较一致。我们认为,所有这些都是重要的实验 过程和细节,有助于同行们全面和深入了解和开展这方面的工作。由于 ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION的通讯的篇幅严格限定且很短,我 们无法展开表述,并且在投稿它之后又获得新结果。我们因此认为,很有必要再 撰写全文,若难得糊涂先生认为我们的解释仅是一面之词,可以将这些文章和资 料送给有关专家们评定。   3.难得糊涂先生指出我们的二篇文章中所刊登图的相似性,我们确实在全文 中采用了通讯一文中的小部分图。通讯一文共有5幅图(若考虑其中有些图中为 几幅图所组成,则此文共有10幅小图)而全文一文有八幅图(16幅小图),其中 全文与通讯相同的共有四处:全文中的图5与通讯中的图3,图4(b)与图3(c), 图8与图5(b)的一样。全文中图6虽与通讯中的图4类似,但图6更详细和直观, 这恰是我们在对理论模型的进一步完善的结果。事实上,我们在讨论写全文时也 曾希望二篇文章中的所有图最好都不要重复。但是,由于以下种种原因我们没能 做到最理想的情况。由于在微芯片上进行电化学纳米加工是我们研究组开展新方 向(它们是第一和第二篇文章),我们在许多实验方面是生手,例如,作为化学 系的研究生到我校的MEMS中心去,通过认真学习后,亲自一步一步地将一片硅片 加工成适合于电化学纳米加工的许多小芯片的难度是很大的,我们经历了许多失 败,得到许多废品。并且,即使做好了芯片和电极,在此基础上进一步进行电化 学实验的成功率也是较低的,其原因包括我们上面所说的芯片预处理和电极表面 粗糙度的问题,同时由于所在单位的扫描电镜工作状况不好,很不容易获得清晰 的高分辨的图像。故这些困难都影响了实验好结果的获得与进度。由于我们所发 表的全文是刊登在国际电化学会刊(Electrochimica Acta)的国际电化学学会 的有关纳米电化学会议(Special issue: Electrochemistry at Nanoscale),该 刊的发行日期是有时间限制的。所以,我们在全文中使用了通讯文中的一小部分 的相同(相似)图(十六分之四)。事实上,在全文中使用通讯文中的部分数据 和图在国际论文中是常见的,国际和国内的学术刊物和同行们一般也是认可的。 这完全不同于一稿二投。我们首先撰写完成了通讯一稿,进一步开展系统研究后 再写了全文。关于两篇文章的投稿日期相差很近的原因是,我们先投送了J. Am. Chem. Soc., 由于编辑认为需要更多的数据而于2004年7月1日退稿(见附件3)。 我们修改了文章后(不同刊物对稿件格式,行文要求是不同的,且十分严格)于 8月26日改投Angew. Chem.   4.尚有重要的一点需要说明,我们的二篇论文被ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION 44 (8): 1265-1268 2005 和ELECTROCHIMICA ACTA 50 (15): 3041-3047 分别接受于2004年9月和12月(见附件),并发表于 2005年1月(on-line)2月(paper form)和2005年5月。前者为通讯而后者为全 文。建议难得糊涂先生从逻辑性地分析讨论二篇文章的关系或问题,即合理地将 文章1和2按发表顺序而列,而不是反过来。否则,难得糊涂先生在所言的“发表 在ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION 这样高级别的杂志上,他不可能 不有所关注!”似乎暗示该文存在着问题,这类可能误导读者的排列和表述是不 妥的,因为我们在通讯文中从内容到表述没有任何问题。我们特别敬请难得糊涂 先生注意,我们在Electrochemica Acta的全文中的前言部分的最后一段明确指 出:Recently we reported a short communication on the new electrochemical method by utilizing the potential ….. [25] (注:此文 献即为Angew. Chem.的通讯). Here we report the work in more details, especially the concentration influence of the electroplating solution. 若我们真是一稿多投,为何要冒天下之大不韪,在“一稿多投”的后一篇全文里 明确指出并引用前一篇文章?难道主动引导人家抓把柄吗?综上所述,我们可以 负责任地说没有一稿二投。   5.难得糊涂先生最严厉的指责莫过于我们“学术造假”了,他指出“另外, 两篇文章唯一不同的地方就是除有些实验是在同一浓度条件下外大部分的实验是 在不同的浓度条件下得到的,第一篇(注:即为全文)文章的浓度比第二篇文章 的浓度高1000倍,这也不奇怪;但有意思的地方是,第一篇文章有图8个,第二 篇文章有图5个,即使实验条件不一样,可是得到的图完全一样,比如第一篇文 章的图5和第二篇文章的图3完全一样,连实验误差都一样,这是难以理解的!实 验数据的趋势可以一致,但实验数据点完全一样,作纳米化学的都知道,这是不 可能的,这表明作者至少有一个实验是杜撰的,造了假!”。但事实是,我们二 篇文章的大部分实验都是在同一浓度条件下进行的,而仅在3.4章节讨论的关于 浓度影响的实验中改变了不同的浓度;并且,比大部分实验的浓度高1000倍的实 验(见图7)仅仅是在全文中的实验,在通讯文中完全没有涉及。请难得糊涂先 生再次仔细阅读二篇文章。   6.关于溶液浓度表述问题,我们在ELECTROCHIMICA ACTA的全文3.4章节中的 第1段第6行写道:“A set of experiments, same as that in Fig. 5, were performed in the solution with ___increase concentration of 1000 times___. The chronopotential curve in Fig. 7(a) shows that the evolution time of the deposition process is considerably short because the concentration of gold ion is much higher.”;我们同时在3.4章节中相 应的图7的注释描述“Fig. 7. (a) A chronopotential response curve during the whole electrodeposition process as Au is deposited on the WE. The solution was 15 mM KAu(CN)2 with 0.3 M K3C6H5O7 and 0.3 M KH2PO4 as supporting electrolytes.” 由此不难推算,3.1章节中(包括Fig. 5)所述浓 度应该为“15 μM KAu(CN)2, with 0.3 mM K3C6H5O7 and 0.3 mM KH2PO4。这 与我们在3.1章节13行中,“The electroplating solution we used in most experiments was 15 mM KAu(CN)2 with 0.3 M K3C6H5O7 and 0.3 M KH2PO4 as supporting electrolytes.”中的浓度不同,即相差1000倍(发生浓度单位混淆 的缘由请见下面第7点)。我们还可以从化学基本常识推理而清楚地看到问题所 在,若是3.1章节中所述的浓度是正确的,而图7注释中是错的,那么在3.4章节 描述的研究浓度影响的工作中,将其增加1000倍,图7注释岂不变成15 M KAu(CN)2 with 300 M K3C6H5O7 and 300 M KH2PO4 ? 如此高的浓度是不可能 存在的!   7.通用的电镀金的溶液之一是 15 mM KAu(CN)2 with 0.3 M K3C6H5O7 and 0.3 M KH2PO4,我们的实验都是直接向我系电镀组老师获得常规镀金溶液作为母 液。根据电化学知识可知,若电解质溶液的总浓度若高于0.5 M,电极的双电层 厚度一般小于1 纳米。如要实现我们所提出的利用稀释浓度而增宽双电层厚度而 实现控制纳米电极间隔从几个埃至几个甚至几十个纳米的想法,需要更稀的溶液, 这也是我们在二篇文章的工作中所做的。我们用原来母液的实验是用于验证在高 浓度下同样吻合我们关于双电层影响的解释。更多地情况是稀释至1000倍到 100000后进行系列实验,这容易在浓度单位上造成混淆。作为作者之一的学生误 将母液等同于大多数实验中所用的溶液,所以在表述中混淆了浓度单位。因此, 3.1章节13行中的正确的浓度应为15 μM KAu(CN)2, with 0.3 mM K3C6H5O7 and 0.3 mM KH2PO4。这造成了难得糊涂先生对本实验条件和本文的误解,我们对此 表示歉意,并感谢难得糊涂先生。通讯文章的图3和全文的图5,图2c和图4b原本 就是同一个实验,同一套实验数据,所以理应完全一样!我们没有造假,也确实 没有需要造假的任何理由,即在化学类级别最高刊物ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION 发表通讯文章之后,为何在另一SCI影响指数为 2.3杂志上发表全文并引用通讯一文时还需要杜撰什么?   8.田中群老师说他也没有看出Electrochimica Acta全文中3.1章节13行中所 述浓度单位的混淆错误,愿对此负失察之责。他已经通过电子邮件告知 Electrochimica Acta的主编,并表示歉意。   几位作者 敬启   2005年12月22日 附件: 1. 文章1 ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION 44 (8): 1265-1268 2005 2. 文章2 ELECTROCHIMICA ACTA 50 (15): 3041-3047, 2005 3. JACS编辑于7月1日发出的退稿信函。 (XYS20051223) ◇◇新语丝(www.xys.org)(xys.dxiong.com)(xys.3322.org)(xys.xlogit.com)◇◇