——科學史上著名公案(2)

　　方舟子

　　留美學者，生物化學博士smfang@yahoo.comn

　　1962年，蘇聯科學家費德亞金報告了他的一個重大發現。用來做出這個重大發現的實驗很簡單：把蒸餾水放在一個小容器中加熱，用一束石英毛細管收集水蒸氣，讓水蒸氣在管壁內冷凝。幾天后，他把毛細管內的水分取出加以研究，發現其密度比普通水大了大約40%，在100攝氏度時不沸騰，在零下40攝氏度時才結冰，而且像凡士林一樣粘。他認為這是一種特殊的水形態，稱之為異常水。

　　費德亞金后來加入莫斯科物理化學研究所蘇聯科學院通訊院士德爾亞津的實驗室。這個實驗室不斷地改進實驗方法，讓它變得更精致一些。一個比較先進的制備異常水的方法是這樣的：在石英毛細管的一段放上一點水，封閉起來，管的中央纏繞加熱絲加熱到500攝氏度，管的另一端冷卻收集冷凝的異常水。他們認為異常水是水的聚合形態，為此發表了30多篇論文。

　　起初只是蘇聯科學家自己在玩。1966年，德爾亞津訪問英國，在諾丁漢的法拉第學會報告他們對異常水的發現，引起了英國科學家的興趣。一些英國科學家重復了實驗，結果全都證實了蘇聯科學家的發現。英國著名物理學家貝爾納甚至宣布聚合水的發現是“本世紀最重要的物理化學發現”。

　　美國科學家也很快跟進。1968年，馬里蘭大學的里平科特等人在《科學》雜志報告說，他們用光譜法研究異常水，得到的光譜與普通水完全不同。他們確認異常水的確是水的聚合形態，命名為聚合水。其他化學家陸續也在《科學》上發表論文，對聚合水的特殊性質做出理論解釋。

　　許多科學家都投入了對聚合水的研究。到1971年時，研究聚合水的論文多達400多篇。一位想象力豐富的美國太空物理學家認為金星上的水很可能就是聚合水，他同時擔心，聚合水萬一從實驗室泄露出來，可能會把自然界中的水都聚合變成聚合水，必然會導致地球生命的全部滅絕！更實際一點的科學家則設想，聚合水既然像凡士林一樣粘，而且100攝氏度不沸、零下40攝氏度才凝固，豈不是最理想的潤滑劑和冷卻劑？只可惜聚合水只能用毛細管制備，量極少 (以毫克計)，用來做研究都很困難，更不要說實用了。

　　但是，對聚合水的研究熱傳到美國后不久，對其真實性的懷疑也開始了。1969年，有美國科學家發現他們制造出來的聚合水含有硼、硅、鈉等雜質，認為聚合水其實是一種受污染的水。同時，一名蘇聯科學家用質譜儀檢測德爾亞津送交的聚合水樣品，發現聚合水含水量很少，反而含有脂質等雜質。又有美國科學家用掃描電子顯微鏡檢測聚合水，證實里面的確含有雜質顆粒。另有美國科學家發現聚合水中含有乳酸鈉，這是汗液的成分。

　　用多種檢測方法都證實了所謂聚合水連水分都很少，它其實是膠態二氧化硅，摻雜有多種無機鹽和有機物。二氧化硅是石英毛細管的成分，膠態二氧化硅是在拉毛細管受熱處理時產生的，而雜質可能是從幾種途徑進入的：例如來自空氣中的二氧化碳，受到用來密封毛細管的油脂的污染，在操作時實驗員的汗液跑進了毛細管等等。

　　1973年，德爾亞津在眾多證據面前也承認聚合水不存在，而是污染水。至此，一項重大發現變成了一大丑聞。這幾乎是100多年前一場關于水的爭論的重演。當時人們發現水在蒸餾之后，殘余的水表現出與普通水不同的性質。在密閉的容器中把水反復蒸餾也能得到性質特殊的水，于是有人認為，這是水的同素異形體(由相同元素構成，但是形態、結構和性質不同)。后來才知道是水中的雜質引起的誤解。那時候實驗條件很簡陋，人們的物理、化學知識也很有限，出現那樣的誤解并不難理解。何以在100多年后，在有了先進的檢測手段之后，仍然會有眾多的一流科學家被水中的雜質所誤導，犯下低級錯誤呢？如果實驗設計得嚴密一些，態度嚴謹一些，這樣的疏忽本來是可以避免的。

　　聚合水的存在其實違背了熱力學定律，在理論上是不可能的。如果自始至終只是費德亞金這樣的無名之輩在鼓吹，很可能不會引起什么反響，甚至早就被戳穿了。但是有德爾亞津這樣的學術權威的推銷，就大大增強了其可信度，讓眾多科學家都有了投身于重大科學發現的熱忱和幻想。何況大眾媒體、同行的關注，美國《科學》、英國《自然》等著名科學期刊為此慷慨地貢獻出來的版面，更容易讓人熱昏了頭。用一位當事人利蘭·阿蘭的話來說：“我第一篇有關論文吸引來的關注讓我堅信我對科學進步做出了真實的貢獻，這要比從其他一般的成功科研項目中所感受到的更強烈。”

　　幸運的是，科學有自我糾錯的能力。一項虛假的科研成果，不管有多少權威的支持，不管曾經被視為多么重大，一旦引起了科學界的重視，被推翻是遲早的事。沒有證據表明“聚合水”事件是有意的造假，只是由于疏忽而鬧下的笑話。只不過，為了一個可以避免的疏忽而浪費了10年時間、眾多人力和科研資金，未免太不值得。有時候，由于一時疏忽而出現的“誠實錯誤”，導致的后果甚至要比有意的造假更嚴重。

　　來源：經濟觀察報網