14個生態實驗室為何集體圍觀長草？

原文以Why 14 ecology labs teamed up to watch grass grow為標題

發布在2017年8月15日的《自然》新聞上

原文作者：Ewen Callaway

多個實驗室聯合起來，指明如何提高田間試驗的可靠性。

歐洲14個生態實驗室聯合開展了一個不同尋常的可重複性項目：利用從歐洲大陸各地運來的完全相同的土地種植完全相同的草種，然後觀察它們生長。他們的研究於8月8日發布在預印本平台bioRxiv上，旨在提升大家對生態研究的信任度，這一風潮在最近才興起。

追求實驗可重複性：多個實驗室在不同條件下，種植二穗短柄草。

Monty Rakusen/Getty

在心理學和生物醫藥學經歷可重複性危機後，生態學家開始認識到自己的領域或許並不能免疫外界有關其研究可靠性的懷疑。但是此前很少有人做重複實驗。在不久前於美國波特蘭舉辦的美國生態學會年會上，加拿大魁北克大學的生態學家Clint Kelly表示，他和澳大利亞國立大學的生態學家Rob Lanfear分析了上千項研究，但是只有一小部分是複製研究。

一些生態學家已經提出了開展複製實驗的提議。五月，美國佛羅里達大學的植物生態學家Emilio Bruna建議重複熱帶生物學領域此前從未被複制過的十項重要實驗，包括1967年證明螞蟻和金合歡樹互惠互利的實驗，這項實驗影響了關於其它互利關係的理論。

但是，Bruna說許多生態學家對重複田間試驗表示懷疑，認為生態學田間試驗的結果從來不會相同。比如，一項在巴拿馬森林做的實驗可能在哥斯大黎加便不成立；就算樹種相同，其中的食草動物也可能不同。

生態學家從加利福尼亞的一棵赤杉上取樣。

Michael Nichols/NGC

「有人說，『每一項研究都是一片雪花，都是不一樣的。如果你重複我的實驗卻未得到相同的結果，那是因為條件改變了，結果說明不了什麼。』」美國惠特曼學院的生物學家Tim Parker說。他正在開發一種教學模塊，招募本科生參與開展重複實驗。

生態學家Alexandru Milcu透露，有些人甚至反對複製實驗室內簡化的模型生態系統實驗。Milcu在法國Ecotron實驗室領導開展上述種草研究，該實驗室由法國基礎研究服務機構CNRS管理。「我們可以嘗試標準化一切，但是我們永遠無法考慮全所有影響實驗的變數——有些我們甚至都不知道，」他說。

因此，Milcu建議至少在進行實驗室工作時，應該儘可能地將變數變化納入考量之中，這有望使結論更加有力。他是因為受2010年的一項小鼠研究啟發才產生了這個想法，這項研究發現當小鼠年齡、籠子大小等因素被故意調整為不同設定時，行為學測試所產生的假性結果減少了。

Milcu及同事檢驗的理論是：草與豆科植物（它們能從大氣中吸收氮並提高土壤肥力）種植在一起時生長更旺盛，該理論得到廣泛支持，種植豆科植物（如苜蓿）的輪作制度便建立在此基礎上。在一組實驗中，14個實驗室盡其所能控制所有變數，在第二組實驗中，他們故意在不同土壤環境中混合種植不同品系的草。

這項研究還未通過同行評議，不過它發現在控制較少的實驗中，科學家更容易得出草和豆科植物種在一起有利於草生長的結論。Milcu說，若增加各個實驗室的數據雜訊，更易凸顯適用於多種條件的穩健效應。他承認這種方法可導致生態學家遺漏特定系統中微小卻重要的局部效應，但是他說擴大實驗規模可以彌補這一缺陷。這種觀點是否適用于田間試驗仍不明確，不過Milcu認為這值得探索。

儘管有美國開放科學中心（Center for Open Science，曾協調開展令人矚目的心理學和癌症生物學重複實驗）的支持，Bruna的生態學重複計劃仍舊經費不足。他預計還需要60萬美元。但是美國馬凱特大學的生態學家Stefan Schnitzer提出，這些經費應該被用於應用先進的手段檢驗基礎理論，而不是重複舊實驗。「我認為我們應該再現思想和基礎理論，而不是複製單項實驗。我不認為這有利於本領域的發展。」他說。

但是Bruna說有些生態學家之所以反對重複實驗是因為他們誤解了這些實驗的目標及其對生態理論的影響。重複實驗不需要完美重現原始實驗才有用，他認為在一個熱帶生態系統中觀察到的現象在另一個系統中不成立並不意味著原始研究的結果是錯誤的。「在生態學中，我們想要探索為什麼存在那麼多差異，」Bruna說，「有些人似乎只見樹木不見森林。」

Naturedoi:10.1038/548271a

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！

本站內容充實豐富，博大精深，小編精選每日熱門資訊，隨時更新，點擊「搶先收到最新資訊」瀏覽吧！

請您繼續閱讀更多來自 實驗 的精彩文章: