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西元年份 2025
出刊月份 9月
季刊期別 7
文章標題 論文圖片變造案例分析
文章內文

論文圖片變造案例分析

 

文 / 臺大醫院倫理中心 周采潔

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影響研究結果之因素包含實驗設計、實驗過程、實驗設備、資料處理方法等,隨著實驗技術進步、Photoshop等影像編輯軟體普及與生成式人工智慧(generative artificial intelligence)工具發展,圖片處理標準也在變化,研究者如何在正確呈現研究結果之前提下,掌握圖片「清晰」與「操控」之分際,成為學術倫理的重要議題。

壹、案例思考

一、國家科學及技術委員會(以下簡稱國科會)於審查研究計畫申請時發現,A提出2項計畫分別使用不同實驗材料,但2件申請書中初步實驗結果的圖示卻完全一致。A辯稱該圖示係先前使用其他實驗材料所得之數據,於2件申請書中之圖形僅為示意圖,惟查A所提2件申請書並未清楚載明相關圖示只是示意圖,且從計畫書文字對圖片之描述,有令人誤認A已依2項計畫擬使用的不同材料,從事初步實驗研究,並進一步於申請書中呈現初步的實驗結果,國科會認定A之行為有變造情事,決議予以停權1年處分[1]。

二、A針對不同疾病族群向國科會提出2件研究計畫申請,申請書中有多個圖表係來自不同檢體的預試實驗分析結果(preliminary results),但圖表數據卻完全相同或相似性極高,A亦未清楚揭露2件計畫書雷同部分,經國科會認定A之行為有變造情事,予以停權2年處分[2]。

三、本院辦理研究論文稽核,亦曾發現論文圖片涉及重複使用、與原始圖片不符之情形,經臺灣大學學術倫理委員會審議,認定有變造及其他違反學術倫理等情事,核予一定期間不受理教師資格審查等處分。

貳、生物醫學研究中的錯誤及不當行為

造假(fabrication)、變造(falsification)研究資料或成果,均屬嚴重研究不當行為。「造假」係指偽造、虛構研究過程中不存在的資料,包括視覺圖像、數據資料、研究程序或結果等。「變造」則是刻意操弄研究資料、研究過程、儀器設備等,或刪改研究數據,以符研究假設;研究者刻意隱藏未符預期或矛盾的研究成果、過度美化研究資料,致研究結果無法正確呈現者亦同[3]。

美國微生物學家、全職圖像審查專家Elisabeth Bik博士指出,研究者可能迫於權威壓力(power play)、嚐到成功的甜頭(taste of success)、為達不合理之研究績效指標(the impossible)或為產出符合預期之研究成果而不擇手段,其依圖片修改程度歸納出3種常見錯誤態樣[4]:

一、簡單的重複使用(simple duplication):研究者因疏於注意,誤將同一張圖片置於2個不同的實驗結果中,例如論文中多組實驗卻使用同一控制組的圖片,倘該失誤非屬重大且不影響論文可信度及研究結果[5],可透過期刊「更正」(correction)予以改正。值得注意的是,圖片重複使用如有造假或變造情事,即使撤搞仍可能對研究人員之學術聲譽及研究誠信造成影響。

二、重置(repositioning):研究者使用影像編輯軟體將圖片中某一部份複製、移動、再重疊至其他區域,藉此掩蓋樣本中的裂痕或灰塵等瑕疵,或者剪裁後用於不同的用途。這類問題雖然有時難以判定是否有意為之,但研究誠信將嚴重受到質疑。

三、修改(alteration):研究者使用影像編輯軟體修改圖片原檔,或將數張圖像重新組合成一張研究結果的圖片,通常被視為違反學術倫理的行為。

Federation of European Biochemical Societies, FEBS)圖像真實性分析師 Jana Christopher認為,為凸顯特定細胞或特徵,在線性範圍內調整圖片的明暗度和對比度一般是可被接受的,但其他原本即存在之訊號較弱的細胞或雜質等,仍須可見;亮度或飽和度也可調整,但前提是整張圖片應均等處理,裁切影像亦無不可,但須確保不涉及可能影響圖像解讀意義的元素,關鍵在於「如實呈現實驗中觀察到的結果」。德國生物學家與視覺化專家Helena Jambor則提醒,圖片標註(如比例尺)及圖片可近性(Accessibility)常常被忽略,其研究發現20%至50%的生物學論文中,至少會有一張圖片令紅綠色盲者難以理解,建議將彩色螢光圖像並列而非重疊顯示,輔以清楚註解[6],或使用無障礙色彩檢測工具、避免彩虹及紅綠搭配、將圖片轉為灰階或加入其他視覺提示元素(如形狀、紋理、線條)等方式,以利圖片判讀[7]。

依據《Nature》期刊發布之圖片誠信與標準(Image integrity and standards),投稿使用的圖片應為最低限度之處理,作者須於研究方法中列出所有影像工具或軟體資訊,處理原則說明如下[8]:

一、不應將不同時間、不同位置所收集的影像合併為單一圖片,除非已特別註明該影像為時間平均數據(time-averaged data)或縮時攝影序列(time-lapse sequence)。如有將影像並列之需求,圖片必須明確標示邊界,並在圖例中敘明。常見的錯誤情形為將不同張膜上的 Western blot 結果直接連在一起,使讀者誤以為出自同一張膜。

二、不應使用修圖工具(如Photoshop)之仿製(cloning)、修復(healing)或任何蓄意混淆圖片之功能。

三、圖片亮度與對比度調整等影像處理,須應用於完整圖片及對照組,對比度調整不應導致數據消失,避免凸顯圖片的局部區域或強調對照組數據等過度操作。

為確保研究可信度與學術價值,圖片調整須符合現行的學術倫理規範與各領域專業標準,避免任何可能誤導研究結果之不當行為。如有調整圖片之必要,須主動說明原因及調整內容。此外,原始資料或數據亦應妥善備份及保存,維持研究紀錄的完整性以供驗證。

關於新興生成式人工智慧(generative artificial intelligence)之運用風險,由於其產製的圖片均為獨一無二,肉眼更難辨真偽,Bik博士建議善用ImageTwin、ProFig、Forensically、Sherloq等圖像檢查工具協助檢核[4]。

參、結語

學術倫理與研究誠信是科學研究的核心價值,確保研究能量與品質、促進社會大眾信任科學、展現國家研發實力、獲得國際聲譽的重要一環[9]。科學影像的意義是幫助讀者了解,故選圖的時候應注意其代表性,如有調整影像需求時,亦請先確認調整內容及其必要性:「這項調整所產生的圖片,是否仍忠實呈現原圖的樣貌?」若答案是否定的,該行為即可能構成研究不當行為[10]。

作為負責任的研究者,實驗數據應定期備份,確保研究圖片及數據如實呈現,而非經由過濾與轉譯出認為應該被展示的部分,進行圖像修改時,務請保留原檔,記錄所有修改的動作,並遵循期刊規定,以為日後佐證。

致謝

感謝黃舒宜博士(臺大醫院醫學研究部)針對本文給予寶貴的修正建議。

參考文獻
  1. 國家科學及技術委員會:案例介紹 研究計畫申請書涉及初步實驗結果圖示變造。國家科學及技術委員會研究誠信電子報2025年3月,第60期。
  2. 國家科學及技術委員會:案例介紹 同時申請二件研究計畫涉及變造資料。國家科學及技術委員會研究誠信電子報2024年6月,第57期。
  3. 臺灣學術倫理教育資源中心:造假與變造研究資料。https://ethics-s.moe.edu.tw/static/ethics/u04/p05.html 查閱日期:2025年9月16日。
  4. 潘璿安、蔡沛昕、戴偉丞:演講紀實Elisabeth Bik-生物醫學研究中的錯誤及不當行為。國家科學及技術委員會研究誠信電子報2024年3月,第56期。
  5. 臺灣學術倫理教育資源中心:學術倫理領域辭典-更正(Correction)。https://ethics.moe.edu.tw/resource/dictionary/detail/98/ 查閱日期:2025年9月16日。
  6. Sara Reardon. The do’s and don’ts of scientific image editing. 2025. Nature 641, 270-271.
  7. Alla Katsnelson. Colour me better: fixing figures for colour blindness. 2021. Nature 598, 224-225.
  8. Nature. Image integrity and standards. https://www.nature.com/nature-portfolio/editorial-policies/image-integrity/ Accessed September 16, 2025.
  9. 周倩:臺灣學術倫理之推廣現況、挑戰與因應。臺灣教育評論月刊,2024,13(10):05-11。
  10. Mike Rossner, Kenneth M. Yamada. What's in a picture? The temptation of image manipulation. 2004. Journal of Cell Biology 166(1):11-15.
建立者:周采潔  建立日期:2025/10/16 15:55:24
更新者:周采潔  最後更新日期:2025/10/16 16:18:16