開放科學背景下區塊鏈在科技期刊中的應用

文/ 陳曉峰 蔡敬羽 劉永堅1,

第七屆中國開放獲取推介周聚焦開放科學的新發展，會上提出開放科學正在迅速發展成為科技與社會創新的基礎模式之一[1]。營造良好的科研環境，不限于開放共享科研數據，使研究結果隨時可復制、可驗證，開放科學運動致力于改變傳統的科學研究范式應運而生。作為出版業的重要組成部分，科技期刊實現高質量發展面臨一系列危機，只有主動適應開放科學的時代發展，積極應用新技術加快轉型，才能有效促進科研協作，不斷提升我國的學術話語權。例如國家新聞出版署出版融合發展（武漢）重點實驗室面向期刊行業的一項公益性計劃“OSID開放科學計劃”[2]，就旨在推動學術界的科研誠信建設，促進學術成果的交流傳播，不斷推進我國科技期刊實現高質量發展。區塊鏈作為一種顛覆性的新興技術，去中心化、透明性、交易不可篡改以及可追溯等技術特征與開放科學的開放共享理念不謀而合[3]。應用區塊鏈有助于打造學術交流的新范式，改善同行評議，推動科研活動更好地協作共享。

1.科技期刊開放發展面臨的挑戰

1.1 學術成果重復危機

2017年著名的“韓春雨事件”以韓春雨等人在《自然-生物技術》（Nature Biotechnology）上發布“因關鍵實驗結果無法被科學界重復而決定撤回研究”的在線撤稿聲明，該編輯部發表社論“該讓數據說話的時候到了（time for the data to speak）”宣布撤稿方才告一段落[4]，一系列期刊撤稿事件不得不讓科學界正視開放數據對于學術成果可復制的重要性。學術論文受限于期刊版面，既要盡可能言簡意賅地讓讀者清楚了解研究情況，又無法提供更多與論文相關的研究過程和數據等，造成同行難以復制已發表的學術成果，且較難證偽。此外，普遍的出版偏見使大量帶有負面結果的論文未能發表，對于那些進行相同假設研究的學者而言，所做的無效重復工作在一定程度上產生了不必要的資源浪費。學術交流的目的在于及時與同行分享研究進展，協力提高研建設水平，因數據不透明而出現的學術成果重復危機將嚴重阻礙科研建設的正常發展。

1.2 同行評議信任危機

同行評議是科技期刊最常用的一種定性的學術評價方式，一般可選擇單盲審稿、雙盲審稿或者委托第三方評審機構等。由于傳統同行評議的不透明，編輯、作者和論文審稿人之間經常信息不對稱而引發信任危機。2017年德國著名的學術出版機構施普林格·自然（Springer Nature）以“同行評議造假”的理由，撤回了在《腫瘤生物學》（Tumor Biology）上發表于2012年至2016年之間來自中國的107篇論文[5]。撤稿事件頻發暴露出學術界的科研信任危機，還揭露了科研評價機制不完善、審核把關不嚴格等問題。學術論文是科研成果公布的重要載體，科技期刊則是共享科研成果、增進學術交流的重要平臺，同行評議環節不客觀、不透明，輕則影響科研論文的可信度，重則將嚴重破壞自由寬松的學術環境。

1.3 評價指標不當危機

當前，我國的學術評價導向仍是以期刊影響因子、被引量、“唯SCI論文評價指標”等為主，以此評價研究人員的科研成果水平的高低，并與職稱、獎勵等利益掛鉤。這種學術評價機制正日益制約著科學研究的良性發展，迫使科技期刊從同行交流的載體偏離為論文質量的評價標準，并滋生出不少心照不宣的“暗箱操作”。例如一些期刊編輯通過有意鼓勵乃至強迫投稿作者大量引用本期刊的論文，達到操控期刊影響因子的目的。過度重視學術論文發表期刊的層次，一味“以刊評文”，而不能實事求是地分類考核論文本身的學術價值及其對經濟社會發展需求的實際貢獻，將持續惡化論文造假、學術不端等現象，終不能客觀體現研究人員的科研實力。

1.4 學術出版商業危機

一方面我國出版資源分散，科技期刊“小散弱”的現象突出；另一方面，出版商尤其是商業出版者掌控學術期刊的出版市場而謀取暴利[6]。一般情況下，政府和行業資助研究人員進行的研究，研究人員會將這項研究成果免費或付費發表在期刊上，還不得不將版權轉讓給出版商。期刊利用其他研究人員自愿無償或少償地對論文進行評審，在論文出版周期結束時，那些收錄了期刊的第三方出版平臺又將學術論文售賣給政府或其他學術機構，如大學等。在這個過程中，他們有效地將相同的內容多次貨幣化。此外，“唯SCI”使國內大量的優秀論文爭相發表在國外期刊上，再由國內的學術機構高價且批量的買回供國內研究人員使用。這種惡性循環的學術出版更是極易導致國內科研和財政資源的雙重浪費。

2.區塊鏈技術應用于科技期刊的優勢

2.1 創建透明的期刊管理工作流

傳統科技期刊的選題、收稿、審稿、發稿和傳播等過程仍具有封閉性，研究人員對原始數據的收集、分析等沒有完全實現透明，編輯、作者、讀者和審稿專家之間也長期處于一種相互獨立、彼此信息不對稱的“封閉式科研”狀態。區塊鏈作為一種去中心化的、共享的分布式賬本技術，能夠與現實的應用場景相結合，幫助科技期刊搭建便于處理、驗證、傳播研究數據和成果的透明的出版平臺[7]。編輯、作者一旦將可識別的數據上傳至公共分類賬上即可被記錄下來，并能通過智能合約有效解決科研數據及成果的版權歸屬不清晰、出版流程不透明等問題。基于區塊鏈的期刊管理著出版整個過程，從編輯到作者、編輯到審稿專家、審稿專家到作者的每一個文件交互都能得到公開記錄，作者的研究過程、原始數據等也可以在區塊鏈中得到證明，極大改善學術成果的可重復性。

2.2 打造可信任的科研評價體系

2018年，為清理“唯論文、唯職稱、唯學歷、唯獎項”的“四唯”評價方式，國家連續印發了《關于進一步加強科研誠信建設的若干意見》《關于深化項目評審、人才評價、機構評估改革的意見》《關于優化科研管理提升科研績效若干措施的通知》，不斷建立完善以信任為前提的科研管理機制，建立以創新質量和貢獻為導向的績效評價體系[8]。區塊鏈可以創建公開、安全且不可變的交易記錄，為交易各方提供開放、共享的數據庫，應用于學術出版能夠保證科研數據的可追溯性、可靠性和不可篡改性。基于區塊鏈建立科研人員的身份和聲譽系統，有效管理知識產權，依托智能合約和數字身份的模式也能使研究數據及時得到驗證，使科研評價的過程更加透明，有效改善同行評議，大幅提高科研信任度。此外，除了論文的發表量和引用量，研究人員就重要決定（如項目基金評審、成果鑒定、人才選拔等）進行的表決等也可基于區塊鏈記錄，充分實現科學民主化。

2.3 規范學術評審的權利和義務

作為科研成果的重要載體，研究人員發表學術論文的目的是為了科研成果能獲得廣泛的傳播，得到同行的認可，并最終促進社會的發展。也正是通過大量閱讀高質量的學術論文，研究人員才能及時了解同行的研究進展和研究領域的發展動態。同行評議貫穿學術出版的整個過程，對于保證刊載的論文質量至關重要。區塊鏈技術能夠以加密貨幣構建學術評審激勵機制，評審人員也可對論文的評審意見進行數字簽名并加蓋時間戳，有效實現版權追溯，見證評審人員付出的工作。這種對評審意見的版權管理和保護能夠鼓勵學術分享與合作，激勵研究人員積極參與同行評議，在科學行使學術評審權利的同時，認識到為學術同行的科研成果提供建設性或批評性的評審意見的義務，出于對學術同行、期刊質量和學術發展的責任感，而協力營造高效、透明和高質量的學術環境。

2.4 深化資源節約型的科研協作

當前，科技期刊普遍刊載有“成功”或創新結果的論文，涉及“失敗”經驗的論文通常難以發表，研究人員只能“遷就”期刊的投稿要求，使得重復試錯的研究群體不斷擴大，造成嚴重的資源浪費。基于區塊鏈不僅可以公開記錄研究人員隨時隨地創建的科研數據、學術交流信息，而且可以通過智能合約管理實驗設備等，促進科研協作和資源共享。科學進步有賴于信任前提下的學術交流、共享和協作，區塊鏈技術能夠讓人們在沒有第三方中介機構背書的情況下達成共識并相互協作[9]，最大限度節約資源，避免人為操縱。例如除了通過提交報告進行科研項目申報，將研究人員與基金項目通過區塊鏈連接起來，還可以形成公開性的可信競爭，又能簡化資助項目的申請程序，實現科學競標獲取科研基金。此外，以往的同行評議效率低是影響學術論文投稿周期長的重要因素，而利用區塊鏈形成的數字貨幣和聲譽獎勵則可以加速審查，節省審稿資源，縮短論文出版周期。

3.國外區塊鏈項目對我國科技期刊轉型的啟示

目前國外的研究人員在促進開放科學的區塊鏈項目上做出了諸多嘗試，充分利用區塊鏈的技術優勢解決傳統學術出版的痼疾。通過歸納國外15種典型的區塊鏈項目（見表1），為我國科技期刊在開放科學的背景下應用區塊鏈轉型升級指明了方向。

表1 國外基于開放科學的區塊鏈項目

3.1 提高科研數據的可追溯性

開放科學運動強調開放數據、開放存取和開放式研究。其中，開放獲取科研數據是為了讓研究人員可以驗證科研成果的準確性并重復使用數據回答新的問題。科研數據是研究人員開展科研活動的工作驗證，除了論文撰寫相關的研究數據，還包括表示研究人員價值的聲譽、獎勵等身份識別信息。應對科研成果的再現性危機，節省學術資源，加強科研誠信，科技期刊需要利用新技術提高科研數據的可追溯性。泛歐團隊Science Root鼓勵科學家公布研究相關的負面結果以消除資源和時間的浪費；歐洲團隊Orvium通過區塊鏈和智能合約支持自有系統中的每一個操作、任務和事務（例如手稿提交后的修訂、出版、同行評審、引用，以及作者的知識產權和其他活動等）可被所有人訪問，記錄完全公開、可追溯并值得信賴的出版過程。鼓勵對已有工作的驗證性研究，鼓勵負面結果而不只是顯著性或顛覆性結果的發表，破除出版偏見才是科技期刊應當認識到的科學研究的本質。

3.2 完善同行評議激勵機制

同行評議是學術交流的核心，應當堅持透明、公開的原則，并讓審稿人獲得合理的貢獻補償，得到基于審稿質量而不是數量的認可。歐洲團隊Orvium提供論文撰寫的多人協作版本和討論工具，支持協作的同行評審，還建立了由代幣驅動的評審模型。通過對評審結果的適當分析和公開，審稿人將獲得他們應得的認可和聲譽。作者可以根據評審的預期質量和所需時間，決定付費評論的數量和為每個評論標記的代幣數量，一旦審稿意見被作者接受，審稿人將獲得ORV代幣作為獎勵；泛歐團隊Science Root則創建了基于排名系統的同行評議獎勵模型等，以提高審稿人的工作素質并激勵他們將科學的評審推向新的界限。同行評議貫穿從科研基金項目的申請到論文投稿和發表的過程，進一步加強同行評議體系的民主化，通過同行評議提高審稿人的聲譽或確保審稿人按照績效計劃中的評估方式得到獎勵，促進同行評議的多元化，從而有條件營造可信任的學術環境。

3.3 增加學術共享的便利性

數據共享是開放科學的重要組成部分。開放科學背景下，科技期刊還要不斷創造更易于研究人員輕松共享數據的條件。Frankl是一個總部設在澳大利亞悉尼的團隊，為研究人員打造了一個共享實驗協議的平臺，而且有意開發標準化的數據協議。一方面，Frankl代幣的發行將激勵研究人員盡可能公開地分享他們的科研數據。另一方面，通過Frankl應用程序收集到的數據將自動在安全數據存儲庫中共享，此時的共享數據就成為了研究人員更改訪問權限使數據公開或者與特定受信任的個人共享的一種簡單情況；泛歐團隊Science Root建立了一個開放訪問的協作和眾籌平臺，致力于將全球所有的融資機會、就業機會等集中到一個平臺。數據共享更加便捷、高效，在很大程度上能夠提高科學對社會的開放程度，也能使科學家和更廣泛的社區領域建立更緊密的聯系，促進科研協作，讓科學研究更好地造福于現實世界。

結語

開放科學的概念已經成為現實，并且正朝著許多令人興奮的方向發展。國外應用區塊鏈實現開放科學的項目雖然大部分只是處于探索階段，但是需要引起重視的是，區塊鏈技術正在迅速發展，并為科學和研究人員帶來新的機遇。區塊鏈最關鍵的技術優勢是支持數據共享高度透明、無法篡改，即便從技術角度看，區塊鏈可能不是解決科技期刊一系列問題的唯一解決方案，但是它為科學界提供了一個清晰的平臺和一個新的開始。