我为什么公开打假院士候选人乔方利之二

  ――怒斥其“理论”是垃圾的依据

  作者:万振文

  袁业立院士为第一作者的“论文1”(http://pan.baidu.com/s/1eQCXe4U)标示的载体为“《水动力学研究与进展》A辑第14卷第4(B)期”。经与编辑部联系确认,《水动力学研究与进展》正式期卷中不包含这册印刷品,也即任何馆藏《水动力学研究与进展》的资料室中都不存在A辑第14卷第4(B)期,当然海洋一所物理室除外。由此可以初步判定,有人涉嫌违规非法印刷学术期刊。研究人员违规非法印刷学术期刊,无异于生意人自行印钞票。

  本人见证,该印刷品是1999年前后由国家海洋局第一海洋研究所第二研究室乔方利联系印刷的,手稿主要来自该研究室,而这些手稿并没有经过同行专家评审。我在该研究室学习和工作期间(1996~2001)有过几次突击收集手稿,说是“运作”到了在某刊物发“增刊”的机会。有过有期卷号的,也有过没有期卷号的,但研究室自行标注。即使有期卷号的那类突击收稿的“增刊”也与正常发的论文质量相差很大。对于没有期卷号的“增刊”,大家都知道那是违规非法出版物,更是最烂的垃圾稿。

  请点击以上链接,仔细看看袁业立院士为第一作者的“论文1”的质量。仅提几个要点:1.摘要只有一个句号;2.内容只有“引言”、“海洋环流基本方程组”、“海浪对环流的作用”三部分,没有学术论文通常必须包含的“材料与方法”、“结果”和“讨论”部分,没有一个图表;3.第二部分内容“海洋环流基本方程组”完全照抄教科书或POM模型用户手册。

  《科学中国人》2005年12期上发表了乔方利的文章“海洋环境预报理论和数值预报模式取得重大突破”(http://pan.baidu.com/s/1bnhpnkF)。该文称“遵循袁业立院士提出的海洋动力系统框架”,经过艰苦攻关,“在国际上率先建立了海浪-环流耦合理论”。2006年6月11日,科技日报、中国海洋报、青岛新闻等媒体纷纷报道了乔方利研究员的业绩,内容极为相近,但都包含这些信息:“在国际上率先建立海浪-环流耦合理论”、“破解世界难题”、“震惊中外物理海洋学界”。我曾化名辛海子对这则新闻报道内容的真实性提出质疑(XYS20090425),乔方利在回应时表示“海浪-环流耦合理论”发表在论文2上(Geophysics Research Letters, 2010(31), L11303)。

  1.伪造前期工作基础。
  论文2是摘要通讯类论文,可靠的前期工作基础是审核论文内容可信度的重要依据。论文2引言部分说到他们的工作基础就是“论文1”。“论文1”是涉嫌违规非法印刷的垃圾稿,就像自己用草纸印刷钞票一样,当然是伪造。“论文1”不仅被冒充作正式论文出现,并且被当作他们已经开发出了波流耦合模型的依据。下面会分析推断他们发表论文2时不存在波流耦合模型。

  2.伪理论
  论文2是一篇摘要通讯类别的论文,篇幅只有4页。2010年他们发表了对应于论文2的扩展版论文3 (Ocean Dynamics 2010 (60), 1339-1355),论文3覆盖了论文2的内容,但更详细。《科学中国人》、论文2和论文3一致表明所谓的“海浪-环流耦合理论”的核心内容仅仅是波致混合表达式,即论文2中公式14(以下标记为“式2.14”),也即论文3中的公式26(以下标记为“式3.26”),二者完全等价。

  论文3摆出了架势,似乎式3.26是推导出来的,乔方利在回应质疑时再次确认是严格推导出来的。所谓推导就是从公认的基础概念出发,依据数学和物理规律进行演绎推理。科学探索过程的推导可以允许有极少的假设,如果假设交待得很清楚,人们可以理解其推导出来的结论是建立在给定的假设基础上的,仍然有参考价值。如果发布一项声称是推导出来的“理论”,其推导过程含有三个以上的假设,其可信度就很低了。论文3推导部分提出的假设不仅多于三条,而且即使他们提出的假设都照单全收,仍然推导不出式3.26,因此才说是伪理论。具体有哪些跳跃,辛海子在新语丝的帖文(XYS20140923)中有详细说明。

  当然,数学模型领域也允许对某个物理过程凭直觉给出一个试验性的数学表达式,如果经过严格的实验考核表明有效,对同行也有参考价值。但是,在未经广泛的、严格的应用检验,绝对不能把凭直觉给出的数学表达式自称为理论。

  3.捏合实验结果
  伪造实验结果是指无中生有,人为编造数据或图表;篡改实验结果是指无依据地修改实验结果的数据或图表;捏合实验结果是指以展示结果为目的而故意变更实验条件,实际操作的实验条件与论文中交代的严重不一致。我根据论文2和论文3自身包含的线索,依据物理规律推理判断存在这样一个事实:这两篇论文中为验证其所谓的“理论”而设置的实验的操作条件与交代的严重不一致。具体表现为,对于论文2,文中交代用波流耦合模型进行实验,论文3中的线索能够推论出在2004年他们不可能开发出能够用以验证式2.14的波流耦合模型;对于论文3,文中交代实验的边界条件用了式42,论文3图4对比论文2图5能够推论出作为实验结果的论文3图4不可能是用了波流耦合模型和边界条件式42得到的。

  3.1 参考实验严重失真,不具有参考价值
  论文3比较了有无波致混合(式3.26)对海水温度剖面的影响。作为参考实验的结果的图4b出现6℃以上的温度差,这在同类工作中误差太大。论文2的情形完全类似。从论文2到论文3历时6年,参考实验毫无改进。参考实验严重失真,不具有参考价值。

  3.2 论文2的结果不可能是用波流耦合模型做出来的
  论文3中的2.7节部分介绍了他们的海浪模型,提到了“最近被扩展到全球海洋”(Recently, it was expanded into the global ocean ),给出的依据是论文4(《海洋学报》2005年2期页码1-7)。我们知道,海洋模型都是计算程序包,如果不管结果的可靠性,从网上下载一个模型,一个星期之后就可能运行出结果。但是,如果要使得刚配置起来的全球模型运行的结果能够接近实际,那绝对不是一年半载能实现的。这个“最近被扩展到全球海洋”的海浪模型的性能可以从论文4看得很清楚。论文4的摘要和结论部分都提到,仅仅是进行了初步积分(运行),远没到达能够产生接近观测事实的结果。海浪的参数有波高、涌高、周期、波长、方向等等,论文4仅仅显示了模拟得到的月平均有效波高与卫星高度计得到的结果的比较,并且模型与“观测”(卫星高度计得到的结果)也并不是很相符,请看论文4的图3和图4。这都表明,全球海浪模型仅仅是初步配置起来了,还没有发展到进行多参数校准的阶段。一个没有经过多参数校准的初步配置起来的海浪模型不能与海流模型进行耦合运行,否则耦合运行的结果绝对不会比单独运行更好。并且论文4发表的时间比论文2晚一年,由此可以推论,论文2的结果不可能是用他们所指的波流耦合模型做出来的。

  3.3 论文3的实验边界条件不可能是文中交代的式42

  疑点之一:
  他们为什么要在剖面图上剪切掉最上面大约6米左右的结果?
  论文3图4显示的是海洋上层100米剖面的温度分布,论文3中交待了最大水深截至3000米和16个sgma分层,可以推知上层100米大概有6层网格(0、9、18、39、 50、100米)。可以看出,他们人为地把最上面大约6米左右的结果剪切掉了。剪切的痕迹很明显,看纵坐标,北纬35度在图a、b、c之间对比;南纬35度在子图d、e、f之间对比。

  疑点之二:
  反证法。两个对比实验之间的条件不可能仅仅是有无添加波致混合式3.26。假设实验所得论文3图4c结果是根据交待的条件得到的,那么由图4c到图4b仅仅是减少了混合强度而已。减弱混合强度,没有任何理由能够使得温度剖面出现6℃以上的“白洞”。理由是,图4c结果显示表层的海洋模型与大气的温度差几乎为零,根据边界条件式42,表面传热几乎不变,没有因素可能造成6℃以上的“白洞”。

  疑点之三:
  对比图4b与图4c,可以看出上层约6米处(其上被人为剪切掉)平均温度差别绝对小于0.5℃。假设对比实验在6米处平均温度差别0.5℃,由于30米处温度差高达5℃以上,按分布趋势推测,真正的表层0米处对比实验的温度差必定大大地小于0.5℃,接近零。边界条件式42只能作用在表层上,一个接近接近零(大大地小于0.5℃)的温度差能否乘以一个平均的热传导率(式42的内容)从而传导填平6℃以上的温度“白洞”所需要的热量?

  对比论文2与论文3关于实验的描述,论文2除了没有交代边界条件之外,两者的实验目标和条件几乎完全一样。但是,比较论文2图5b与图5c可以看出图中最上层温度差达到1℃以上。一者是温度差达到1℃以上,另一者是温度差大大地小于0.5℃。添加波致混合,一年四季都是使得混合增强,然而混合增强只有在加热季节(由冬季到夏季)才可能使得海水温度增加,在冷却季节(由夏到冬)却效果相反。没有足够的温度差,不可能传递填平6℃以上的“白洞”所需要的热量。由此推论,论文3图4所示的结果不可能是用了波流耦合模型和边界条件式42得到的。

  4. 验证“理论”的步骤远远没走完就发布“重大突破”的消息
  乔方利发布的是有关海洋上层混合的“理论”,暂且不争议是“理论”还是一个凭直觉提出的“参数化表达式”,要检验其基本有效,必须经过三个逻辑环节的检验:
  其一是,所设计的验证实验必须接近自然,遵循物理规律;
  其次是,应用了该方法的模型必须系统地改进各要素的模拟结果,如温度、盐度、流速、热量和动能等等,不应该只改善某个要素而同时把另外的要素弄得更糟;
  其三,至少要经过两个以上的模型验证。

  当然,如果没有经过三个逻辑环节检验也可以当作阶段性结果发表论文,但人们对没有经过必要检验的“理论”的参考价值心知肚明。没有任何一个严谨的科学家会把没有经过必要检验的设想当“重大突破”来大肆宣传发布。他们2005年和2006年就夸张造势了。

  4.1 所设计的验证实验远离事实,违背物理规律

  疑点之四:
  挖出和填平论文3图4b中6℃以上的白洞的热量从何而来?
  从实验设计可以推测,热量从海面来,海面从大气来。但是加热1米厚的海水需要1000米厚的大气。温度差6℃以上的白洞出现在30米左右,可以估算上层60米左右的海水温度平均提高了2℃,大气不可能提供这么多的热量。

  4.2 没有检验对温度以外的要素的影响
  如果一款退烧药对于降低病人体温有效但同时把血压和其他生命体征参数也降得低于正常水平,这款退烧药有人敢用吗?论文2和论文3中没有图表对比了温度之外的参数在采用他们的“理论”前后的变化。

  4.3 发布“理论”之后6年都没有发表对除POM模型之外的模型检验

  论文3第3节的第一段描述,他们起初测试的是POM模型,发现他们的方法有效,也测试了对ROMS和HIM模型的应用,发现也有类似效果,将会另文发表。我们姑且不质疑他们说的对ROMS和HIM模型的应用是否有效,但可以佐证,至少到2010年发表论文3时,对其他模型应用检验有效的论文还没有发表出来。论文2发表于2004年,有6年的时间。

  5. 中立的学者群的应用没有表明该方法有很好的效果

  请参考网友樵瞧根据文献检索所写的《国家海洋局一所乔方利书记“破解世界难题”十年之后》(XYS20140828)。虽然发表他们“理论”的论文2出现在其他的论文中的次数很多,但大部分是出现在他们组内人员和华人学者的论文中,并且绝大多数都不是应用他们的方法,而是作为海洋上层混合方法之一被列举。樵瞧在2014年8月讨论了非华人学者的引文情况,这明显是选择一个中立的学者群,因为很难排除其他华人学者是否与他们研究组有合作。截至2014年8月,非华人学者的引文只有18次,其中应用过该方法的只有两次,一个评价是负面的,另一个评价局部有改善但整体没有改善。在学者网查到论文2,点击引用情况,用不了半小时就可以查核我与网友樵瞧所说的是不是事实。

  正是依据以上5条,我公开怒斥他们的所谓“理论”是垃圾。如果他们有勇气辩白,途径很简便,要么公开答辩,要么把模型工具打包好放到网上,让同行学者下载测试运行。

  学界同行如果对我公开打假巢纪平院士、袁业立院士和院士候选人乔方利时所提及的学术观点有不同看法,欢迎发布实名或匿名评论。如果有兴趣与我交流,欢迎邮件联系lvxiahai@gmail.com。如果有兴趣安排讨论会,在有公开的人身安全承诺的前提下,我11月前两周可以自费前往。

  三点说明:

  一、乔方利的所谓“波流耦合理论”是垃圾,并不意味着他所从事的一切工作都毫无价值。正如方舟子认定肖传国的“肖氏反射弧”理论是垃圾,但并不否定肖传国是一名外科医生,并不否定他具有做其他外科手术的能力。

  二、乔方利的所谓“波流耦合理论”是垃圾,并不意味着他所领导的学术团队的其他成员必然存在严重的学术诚信问题。正如人类历史上曾经发生过的长达十年之久的让数亿人动乱让数千万人家破人亡的悲剧,卷入的干部群众无千无万,但不是卷入的人都有罪过。有罪过的人自然不少,罪过最大的肯定是那位著名的导师和他的亲密战友。最后亲密战友跳飞机玩酷,蹊跷死亡,但导师依然“伟大”着。

  三、国内网友无法阅读新语丝,因此我把相关发帖拷贝到个人文库http://luu-xiahai.hxwk.org/ 里。

(XYS20150920)

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