对负面结果持积极态度

在我开始我的第一个研究项目之前，我被告知一个残酷的事实:大多数新的实验并没有产生预期的结果;一篇四页的研究文章可能是几年的辛勤工作的结果。我们可以根据我们读过的类似例子精确地规划一个合成途径，却发现我们添加的一个看似无害的原子彻底改变了我们分子的行为，把我们的工作直接扔进了比喻的垃圾桶。既然我们花了那么多时间进行最终失败的实验，为什么我们不把它们发表在出版物上呢?

最近，我是一个团队的一员，发布了一个纸其中，我们展示了一种新的卟啉带-环对苯炔杂化物的有效合成。¹起初，这只是一个简短的副业项目。可能导致期望产物的反应已经很好地建立起来，并且已经被描述为在各种构建块上很好地工作。然而，事情并不总是像纸上写的那么顺利。事实上，这个小项目变成了一段与自然力量抗争的漫长时期。

我的第一个问题出现在用较小的卟啉二聚体构建块形成环状结构时。它们形成了，但正如我们后来发现的那样，来自氧化剂的酸的存在导致了不必要的重排，改变了它们的结构。将反应温度降低到-40°C抑制了这种副反应性。

消极的结果可能是知识的重要来源

最具挑战性的方面是环己二烯在结构内还原芳构化成苯。虽然这种转化的许多条件已经被报道过，但很难在纳米纳米上进行，即使在线性模型底物上的反应在常用的条件下涉及萘化钠，这表明这种特殊的试剂与卟啉相容。此外，所有尝试的酸性条件都会导致不希望的重排。最后经过几个月的努力，我用金属锂做还原剂，形成了我想要的产品。然而，有一个问题:我无法重现这种反应。我的挫败感越来越强烈，但最终，在排除了氧气或水污染的所有可能性后，我又花了一个月的时间才意识到，有一次反应成功了，我使用了一个表面出现黑色的聚四氟乙烯搅拌棒。它的外层被先前与萘化钠的反应破坏了，所以溶液没有与聚四氟乙烯接触。显然，聚四氟乙烯与碱金属反应并被去氟化，产生可能干扰反应途径的自由基。有了这些知识，我用一个玻璃搅拌棒代替;这使得反应具有可重复性。

搅拌棒如果被一些过渡金属污染了，生活就会变成地狱。显然，如果它们很干净，但材料不对，也会造成问题。(1/3)https://t.co/UzGUE0I8yypic.twitter.com/ZbRzrOsI3z

- Wojtek Stawski (@StawskiWojtek)2023年1月10日

当我们发表我们的合成时，我们决定包括我们不成功的合成尝试的观察结果，并在补充文件中描述化合物的不良行为。我们希望给其他研究类似系统的研究人员提供他们可能遇到的挫折的完整信息，而不是只留下一些有趣的小片段，这些小片段可以完美地得到我们的最终分子，但可能不适用于类似的系统。显然，我们报纸的审稿人很喜欢这一点，他们的报告充满了赞美之词。

在我看来，分享负面的结果和观察结果，通常是秘密的幕后事实，对科学是有益的。忽略不成功的尝试可能会产生对使用特定化学转化的偏见——例如，人们可能更喜欢某种特定的方法，因为他们注意到它在三种基质上有效，但没有人提到它在其他20种基质上不起作用。我们还通过告诉研究人员我们在研究过程中所做的尝试，为他们节省了宝贵的时间和资金。同样，每当使用一种“外来的”和非常昂贵的试剂时，注意一下更传统的试剂是否首先被发现无效，可以帮助证明成本的合理性。

反对这一观点的人可能会争辩说，消极的结果永远不会像积极的结果那样可靠——化学反应的失败可能是由于氧气或水的意外存在、不理想的实验室温度、强光、人为错误或只是月球的错误相位。然而，当得到适当的描述和数据支持时，阴性结果可以成为知识的重要来源，特别是当我们可以对任何观察到的副反应性提出解释时。

我鼓励每个人尽可能地分享他们的负面结果。这将使研究人员专注于新的项目，而不是做一些有人知道会失败的事情，但这些事情只被记录在实验室抽屉深处的笔记本上。