方舟子：科学史上著名公案

　　——科学史上著名公案(2)

　　方舟子

　　留美学者，生物化学博士smfang@yahoo.comn

　　1962年，苏联科学家费德亚金报告了他的一个重大发现。用来做出这个重大发现的实验很简单：把蒸馏水放在一个小容器中加热，用一束石英毛细管收集水蒸气，让水蒸气在管壁内冷凝。几天后，他把毛细管内的水分取出加以研究，发现其密度比普通水大了大约40%，在100摄氏度时不沸腾，在零下40摄氏度时才结冰，而且像凡士林一样粘。他认为这是一种特殊的水形态，称之为异常水。

　　费德亚金后来加入莫斯科物理化学研究所苏联科学院通讯院士德尔亚津的实验室。这个实验室不断地改进实验方法，让它变得更精致一些。一个比较先进的制备异常水的方法是这样的：在石英毛细管的一段放上一点水，封闭起来，管的中央缠绕加热丝加热到500摄氏度，管的另一端冷却收集冷凝的异常水。他们认为异常水是水的聚合形态，为此发表了30多篇论文。

　　起初只是苏联科学家自己在玩。1966年，德尔亚津访问英国，在诺丁汉的法拉第学会报告他们对异常水的发现，引起了英国科学家的兴趣。一些英国科学家重复了实验，结果全都证实了苏联科学家的发现。英国著名物理学家贝尔纳甚至宣布聚合水的发现是“本世纪最重要的物理化学发现”。

　　美国科学家也很快跟进。1968年，马里兰大学的里平科特等人在《科学》杂志报告说，他们用光谱法研究异常水，得到的光谱与普通水完全不同。他们确认异常水的确是水的聚合形态，命名为聚合水。其他化学家陆续也在《科学》上发表论文，对聚合水的特殊性质做出理论解释。

　　许多科学家都投入了对聚合水的研究。到1971年时，研究聚合水的论文多达400多篇。一位想象力丰富的美国太空物理学家认为金星上的水很可能就是聚合水，他同时担心，聚合水万一从实验室泄露出来，可能会把自然界中的水都聚合变成聚合水，必然会导致地球生命的全部灭绝！更实际一点的科学家则设想，聚合水既然像凡士林一样粘，而且100摄氏度不沸、零下40摄氏度才凝固，岂不是最理想的润滑剂和冷却剂？只可惜聚合水只能用毛细管制备，量极少 (以毫克计)，用来做研究都很困难，更不要说实用了。

　　但是，对聚合水的研究热传到美国后不久，对其真实性的怀疑也开始了。1969年，有美国科学家发现他们制造出来的聚合水含有硼、硅、钠等杂质，认为聚合水其实是一种受污染的水。同时，一名苏联科学家用质谱仪检测德尔亚津送交的聚合水样品，发现聚合水含水量很少，反而含有脂质等杂质。又有美国科学家用扫描电子显微镜检测聚合水，证实里面的确含有杂质颗粒。另有美国科学家发现聚合水中含有乳酸钠，这是汗液的成分。

　　用多种检测方法都证实了所谓聚合水连水分都很少，它其实是胶态二氧化硅，掺杂有多种无机盐和有机物。二氧化硅是石英毛细管的成分，胶态二氧化硅是在拉毛细管受热处理时产生的，而杂质可能是从几种途径进入的：例如来自空气中的二氧化碳，受到用来密封毛细管的油脂的污染，在操作时实验员的汗液跑进了毛细管等等。

　　1973年，德尔亚津在众多证据面前也承认聚合水不存在，而是污染水。至此，一项重大发现变成了一大丑闻。这几乎是100多年前一场关于水的争论的重演。当时人们发现水在蒸馏之后，残余的水表现出与普通水不同的性质。在密闭的容器中把水反复蒸馏也能得到性质特殊的水，于是有人认为，这是水的同素异形体(由相同元素构成，但是形态、结构和性质不同)。后来才知道是水中的杂质引起的误解。那时候实验条件很简陋，人们的物理、化学知识也很有限，出现那样的误解并不难理解。何以在100多年后，在有了先进的检测手段之后，仍然会有众多的一流科学家被水中的杂质所误导，犯下低级错误呢？如果实验设计得严密一些，态度严谨一些，这样的疏忽本来是可以避免的。

　　聚合水的存在其实违背了热力学定律，在理论上是不可能的。如果自始至终只是费德亚金这样的无名之辈在鼓吹，很可能不会引起什么反响，甚至早就被戳穿了。但是有德尔亚津这样的学术权威的推销，就大大增强了其可信度，让众多科学家都有了投身于重大科学发现的热忱和幻想。何况大众媒体、同行的关注，美国《科学》、英国《自然》等著名科学期刊为此慷慨地贡献出来的版面，更容易让人热昏了头。用一位当事人利兰·阿兰的话来说：“我第一篇有关论文吸引来的关注让我坚信我对科学进步做出了真实的贡献，这要比从其他一般的成功科研项目中所感受到的更强烈。”

　　幸运的是，科学有自我纠错的能力。一项虚假的科研成果，不管有多少权威的支持，不管曾经被视为多么重大，一旦引起了科学界的重视，被推翻是迟早的事。没有证据表明“聚合水”事件是有意的造假，只是由于疏忽而闹下的笑话。只不过，为了一个可以避免的疏忽而浪费了10年时间、众多人力和科研资金，未免太不值得。有时候，由于一时疏忽而出现的“诚实错误”，导致的后果甚至要比有意的造假更严重。

　　来源：经济观察报网