为什么很多材料科学论文里的实验都重复不出来，连《自然》子刊也是如此?
首先，实验细节的缺失或不精确是最大的“罪魁祸首”之一。 尽管发表的论文会包含实验方法部分，但这些描述往往是高度浓缩和概括的。科学研究是一个高度精细化的过程，哪怕是微小的参数差异，比如试剂的批次、供应商的微小区别，反应温度的±0.5℃波动，催化剂的粒径分布，甚至是设备本身的“脾气”，都可能对最终结果产生决定性的影响。
论文中的“原材料”描述可能很简单，比如“一种商业可得的XX化合物”，但实际上，不同供应商生产的同一种化合物，其纯度、晶型、表面性质甚至可能含有微量的杂质，这些都可能在敏感的实验中造成结果的巨大差异。同样，反应条件，如加热速率、搅拌速度、气氛控制的精度，都可能被简化处理，使得其他研究者在试图精确复现时无从下手。举个例子，一篇关于新型催化剂的文章，可能只提到了“在惰性气氛下进行反应”，但“惰性气氛”具体是指氩气还是氮气，其纯度如何，在什么压力下进行，以及引入的速率，这些细节都至关重要。
其次，“黑箱”效应的存在也让问题更加棘手。 特别是在一些前沿领域，研究者可能发现了某个现象，但对其背后的精确机制尚未完全理解。他们可能会通过一系列巧妙的设计和条件优化来“调出”这个现象，但这种“调出”过程本身可能充满了经验性的判断和非显性知识。例如，在材料合成过程中，某个看似无关紧要的“巧合”或“直觉”的操作，可能是成功的关键。而这种非量化的、依赖于研究者个人经验的部分，很难在论文中被充分地捕捉和传达。很多时候，成功合成某种新材料，其过程更像是在探索一个“黑箱”，研究者可能偶然发现了正确的“密码”，但无法完全解析这个密码是如何生成的。
第三，数据处理和分析方法的差异也可能导致重复性的问题。 科学研究不仅仅是实验操作，还包括数据的采集、筛选、处理和解读。不同的研究团队可能采用不同的数据分析软件、算法，甚至对同一组数据采用不同的过滤或拟合方式。例如，在表征材料结构时，使用的XRD（X射线衍射）分析软件不同，或者拟合峰的参数设置不同，都可能导致对材料晶体结构或晶格参数的最终结论产生细微差别，进而影响后续的性能解读。
此外，科学界的“发表偏倚”（Publication Bias）也是一个不容忽视的因素。 具有显著、正面和创新性结果的论文更容易被期刊接受并发表。这意味着，那些未能重复出阳性结果的失败实验，或者仅能重复出微小差异的实验，往往不会被发表。这种现象导致公开的文献中充水了“成功”的故事，而关于失败和遇到的困难的信息却被淹没了。当其他研究者在尝试重复时，他们可能面临着大量已发表的“成功案例”，却缺少对过程中可能遇到的挑战和问题的了解，这使得他们更容易陷入困境，怀疑自己的能力而非已发表研究的可靠性。
第四，期刊的审稿流程和“新颖性”导向。 为了追求论文的“新颖性”和“影响力”，期刊编辑和审稿人有时可能对一些看似前沿或突破性的结果给予更高的评价，而对重复性验证的要求可能不如对创新性的要求那么严格。这并非说所有审稿人都忽视重复性，但当一个研究结果非常吸引人时，可能存在对潜在问题的“选择性忽视”。审稿人通常是领域内的专家，他们会根据自己已有的知识和经验来评估论文，但如果原始研究涉及的实验过于复杂或依赖于特定、不易获取的条件，审稿人本身也可能难以进行彻底的、独立的重复验证。
最后，研究团队的专业知识、设备水平和资源投入也是关键。 顶尖的科学发现往往是在拥有顶尖设备、经验丰富的团队和充足研究经费支持下完成的。其他研究团队可能因为设备精度不足、操作经验欠缺或资源限制，而难以达到与原始研究相同的实验水平，从而导致重复困难。例如，一些纳米材料的合成或表征，可能需要超高真空设备、昂贵的显微镜或者精密的力学测试仪，这些都不是所有实验室都能轻易获得的。
总而言之，一篇科学论文的发表，是科学界协同努力的结果，但其背后却隐藏着无数微小的、难以完全公开的关键因素。当其他研究者试图重现这些结果时，他们面对的不仅仅是论文中文字的描述，更是一个由无数经验、技巧、设备和理解构成的复杂体系。而当其中任何一个环节出现偏差，或者原文的描述不够详尽时，重复的努力就可能化为徒劳，留下科学界一道难以弥合的裂痕。这提醒我们在欣赏科学进步的同时，也要警惕对结果的过度解读，并更加重视实验细节的透明化和可重复性的研究方法。
网友意见
感谢大家这么热情的关注和出主意，评论区给了我很多启发，我再说的详细一点。
当时重复的时候我们考虑了做实验的容器（全部标号专用），时间（统一在晚上固定时间做），环境温度湿度，药品纯度（手套箱保存专用，新旧药品都曾经成功过，同一厂家），加热时的初始温度，加热的速度，加热的时间，放在加热炉里的位置，连最近一两天内其他人做的实验都考虑了（尤其涉及有机溶剂或气体产生的）。还有些其他控制过的细节我都想不起来了，反正对照试验做了一次又一次，结果是一次又一次的失败和失望，我当然也不服，也想重复出来，但是我确实已经尽了全力，做伤了，所以一直搁置到现在，都没信心再碰。
当然了，大家提到了潮汐，磁场，这些确实没想到。。。。
再次感谢大家的群策群力，我现在又有了点斗志，找个时间再尝试一下，如果做成了，文章的致谢部分一定要加上：
Sincere thanks to the Zhihuers for their enthusiastic help and instructive comments!
这玩意儿确实邪门，之前我带一个硕士做固态电解质，这方向贼难做，一开始先重复文献，按照文献的方法却很意外合成了一个低温下有固液转化性质的材料，转换之后接触电阻呈几个数量级的下降。
当时非常兴奋，按照那个性质和趋势，优化一下我感觉可以冲大子刊，因为那一阵有一篇大子刊发了类似的，转换温度在300度，而我们是60度，这不仅是科学价值，产业价值更是强的批爆。
然后悲剧就这么开始了，重复了几十个样品，干了几周，全部失败。就当要放弃的时候，换了个方法，又他妈出现了，那次我以为这波稳了，因为所有的实验细节都记下来了，一晚上激动的睡不着觉。
第二天马上重复，又失败了，又是几周过去，全部失败。
绝就绝在，就当我们又要放弃的时候，换了个条件他又出现了，这次我都要疯了，因为预感又是命运的玩笑。
第二天一试，果然又不行了。之后又做了几个月，全部失败，最终只能放弃了，因为这个硕士已经要研三了，一点数据没有。
真的是所有的条件都考虑了，加料顺序，容器，搅拌方式，搅拌时间，加热方式，加热时间，室温，湿度，天气，所有能考虑到的细节都核对了，买了录像机录制实验视频，监控加热情况，就是做不出来，越做越绝望。
说到底，科学远比我们想象的复杂，我们以为控制了变量，其实你根本没找到真正的变量在哪里，反复的尝试和实验，可能只是恰巧碰出来了，连本人都不知道为什么。
如过有一天科技发达能穿越了，我一定要穿回那一天，仔细观察，看看到底是什么折磨了我们一学期
道理其实很简单。
材料（准确说是试件、试样）制备的几乎任何细节都难以用语言和数据准确描述。这是材料生本科专业实验就经常发现的客观事实，进入研究生学习之后，对材料研究的本质认识逐渐加强，知道材料研究成果只要没有变成商品批量使用，其结论仅仅是大约可以自圆其说。
因此材料专业实验论文的制作要义是：结论先行，观念吸睛；数据丰富，大胆取舍；过程清晰、分析前卫。所以材料论文制作人员有足够的闲暇把数据图表制作得非常漂亮，而且特别崇拜所谓idea和高端分析设备。
重复实验的问题，谁会去较真？谁知道如何去较真？
举个例子，保证两台加热装置按同样升温曲线和冷却曲线走一遍，就没有几个院士杰青博士能做到。他们中的大部分人连过程误差的影响因素都不一定能说全，更不要说去想办法去一一精准控制。
至于商品材料怎么做到千篇一律的，发论文的人谁操心那些破事。
有价值的学术成果不在于发在什么档次的杂志，而在于发表之后可以产生多深远的影响。而要产生影响最起码就是他人可以独立重复其结果。
做科研的时候会发现，相当多真正重要的最原创的原理性工作发在一些甚至已难以查到全文的地方。
可悲的是，国内相当多的人都是以包装甚至造假等“办法”把工作发在顶刊上，发了就算完事。后面就无所谓了。
论文发在顶刊上，热闹几天后就无声无息，这和发表在一般期刊上唯一差别大概就是印刷那几张纸的费用有点不同。
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