Comment un scientifique aux yeux perçants est devenu le détective d’images de la biologie

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Frustré par ces longs emplois du temps, Bik est passé à partager plus de ses découvertes en ligne, où les lecteurs de revues peuvent les rencontrer. Sur PubPeer, où elle est l’affiche la plus prolifique qui utilise son vrai nom, ses commentaires sont circonspects – elle écrit que les images sont « remarquablement similaires » ou « plus similaires que prévu ». Sur Twitter, elle est plus performative et joue souvent devant un public en direct. « #ImageForensics Édition milieu de la nuit. Niveau : facile à avancé », a tweeté Bik, à 2:41 UN M une nuit. Elle a publié une série de photographies colorées qui ressemblaient à des peintures abstraites, y compris une vue striée de coups de pinceau roses et blancs (une tranche de tissu cardiaque) et une éclaboussure à grain fin de taches rouge rubis et blanches (une tranche de rein). Six minutes plus tard, une biologiste britannique a répondu : deux photos de reins semblaient identiques, a-t-elle écrit. Une minute plus tard, un autre utilisateur a signalé la même paire, ainsi que trois images pulmonaires qui ressemblaient au même échantillon de tissu, légèrement décalées. Les réponses continuaient d’affluer des autres ; ils ont dessiné des boîtes à code couleur de style Bik autour des parties de l’image clonée. À 3:06 UN M, Bik a décerné au deuxième utilisateur un trophée emoji pour la meilleure réponse.

Dans la Silicon Valley, Bik et son mari vivent dans un élégant ranch moderne du milieu du siècle avec une porte d’entrée orange gaie et un toit à faible pente. Dans le quartier, la résidence est l’une des nombreuses copies en double arborant des couleurs variées. J’ai visité Bik juste avant le début de la pandémie. Grande, avec des lunettes élégantes en écaille de tortue bleue et des cheveux châtains jusqu’aux épaules, elle portait un chemisier avec un motif floral bleu ciel et orange récurrent et avait un regard pénétrant aux yeux bleus. Pendant que Bik préparait du thé, son mari, vêtu d’une veste en molleton rouge, a grillé des biscuits stroopwafel congelés, de Gouda.

En tant que guide touristique, Bik a montré les caractéristiques originales de leur cuisine, y compris son comptoir en formica blanc, parsemé de taches dorées et noires. « C’est aléatoire ! m’a-t-elle assuré : pas de doublons. On ne pourrait pas en dire autant des carreaux de sol en porcelaine grise texturée. Lorsque les ouvriers les ont installés, a expliqué Bik, elle leur avait demandé de faire pivoter les pièces identiques, afin que les répétitions soient moins visibles. Quelques tuiles en double s’étaient de toute façon retrouvées côte à côte. Je ne pouvais pas voir la duplication jusqu’à ce qu’elle trace une crête ondulée identique dans chaque carreau avec ses deux index. « Désolé, je suis genre bizarre », a-t-elle dit en riant.

Dans le placard de sa chambre, les chemises de Bik étaient suspendues dans un dégradé de couleurs allant du noir et du marron au vert et au bleu. Il n’y a pas si longtemps, elle a aidé à organiser l’énorme collection de chaussures de sa belle-sœur par couleur sur de nouveaux supports de stockage ; Lorsque des amis se sont plaints des boîtes en désordre d’écrous, de vis et de clous qui jonchaient leur garage, Bik les a triés dans de petits tiroirs. « Rien ne me rend plus heureuse », m’a-t-elle dit. Depuis son enfance, elle collectionne des figurines et des jouets de tortues ; environ deux mille d’entre eux sont disposés dans quatre vitrines à côté d’une table à manger en bois blond. Elle tient un tableur pour suivre sa ménagerie de tortues : il y a des tortues en coquillages cauris, des tortues en laiton, des tortues en porcelaine bleu de Delft, des tortues à tête branlante, des boîtes en bois en forme de tortue avec couvercles, et des tortues « fonctionnelles » (porte-clés, taille-crayons) . Elle m’a montré un petit animal en peluche avec un œil manquant : la Tortue n°1. (Elle a cessé d’enrichir sa collection. « Je ne veux pas qu’elle dépasse ma maison », a-t-elle déclaré.)

Cet après-midi-là, Bik s’est installée à sa table à manger, qui lui sert de bureau. Les fenêtres du sol au plafond offraient une vue tranquille sur le feuillage de la cour. Sur son écran large incurvé, Bik consulta son compte Twitter : sa biographie comportait une photo d’un jardin de cactus ; « C’est moi – piquant », a-t-elle dit – puis elle a sorti sa feuille de calcul principale des papiers problématiques, qu’elle ne partage pas publiquement. Chacune de ses milliers d’entrées a plus de vingt colonnes de détails. Elle enleva ses lunettes, les posa à côté d’une tasse de thé à la camomille, se redressa et commença à numériser rapidement les papiers de PLOS Un avec son visage près du moniteur. En commençant par la première étude – sur le « facteur de transcription de la fermeture à glissière leucine de type 1 » – elle a examiné une série d’images Western-blot. Elle a pris des captures d’écran et les a examinées dans Aperçu, en zoomant et en ajustant le contraste et la luminosité. (Parfois, elle utilise Forensically et ImageTwin, des outils qui effectuent des analyses photo-médico-légales semi-automatisées.) Elle est passée à une étude avec des coupes transversales roses et violettes de tissu intestinal de souris, puis s’est arrêtée sur une figure avec une douzaine de photos. d’amas translucides de cellules. Elle gloussa. « Cela ressemble à un lapin volant », a-t-elle déclaré en montrant une goutte.

Bik n’a trouvé aucun problème. PLOS Un a « beaucoup nettoyé leur acte », a-t-elle déclaré. L’éditeur de la revue emploie une équipe de trois rédacteurs qui s’occupent des questions d’éthique de publication, y compris les cas de Bik. Renee Hoch, l’une des rédactrices, m’a dit que le processus d’enquête, qui implique l’obtention d’images originales et brutes des auteurs et, dans certains cas, la demande de contributions à des examinateurs externes, prend généralement de quatre à six mois par cas. Hoch a déclaré que sur les quelque cent quatre-vingt-dix premiers cas de Bik que l’équipe avait résolus, quarante-six pour cent nécessitaient des corrections, environ quarante-trois pour cent ont été rétractés et neuf pour cent ont reçu des « expressions de préoccupation ». Dans seulement deux des papiers résolus, il n’y avait rien de mal. « Dans la grande majorité des cas, lorsqu’elle soulève un problème et que nous l’examinons, nous sommes d’accord avec son évaluation », a déclaré Hoch.

Bik pourrait-il être remplacé par un ordinateur ? Il existe des arguments en faveur de l’idée que la numérisation d’images automatisée pourrait être à la fois plus rapide et plus précise, avec moins de faux positifs et de faux négatifs. Hany Farid, informaticien et expert photo-médico-légal à l’Université de Californie à Berkeley, a convenu que l’inconduite scientifique est un problème troublant, mais était mal à l’aise à l’idée que des détectives d’images individuels utilisent leur propre jugement pour identifier publiquement des images suspectes. « On veut marcher assez légèrement » quand les réputations professionnelles sont en jeu, m’a-t-il dit. Les réserves de Farid découlent en partie d’un scepticisme général quant à l’exactitude de l’œil humain. Bien que nos systèmes visuels excellent dans de nombreuses tâches, telles que la reconnaissance des visages, ils ne sont pas toujours bons pour d’autres types de discrimination visuelle. Farid fournit parfois des témoignages au tribunal dans des affaires impliquant des images falsifiées; son laboratoire a conçu des algorithmes pour détecter les fausses photographies de scènes de tous les jours, et ils sont précis à quatre-vingt-quatre-vingt-quinze pour cent, avec des faux positifs dans environ un cas sur cent. À en juger par les normes de la salle d’audience, il n’est pas impressionné par les statistiques de Bik et préférerait une évaluation plus rigoureuse de sa précision. « Vous pouvez auditer les algorithmes », a déclaré Farid. « Vous ne pouvez pas auditer son cerveau. » Il aimerait voir des systèmes similaires conçus et validés pour identifier des images scientifiques falsifiées ou altérées.

Quelques services commerciaux proposent actuellement des logiciels spécialisés pour vérifier les images scientifiques, mais les programmes ne sont pas conçus pour une utilisation automatisée à grande échelle. Idéalement, un programme extrairait les images d’un article scientifique, puis les comparerait rapidement à une énorme base de données, en détectant les copies ou les manipulations. L’année dernière, plusieurs grands éditeurs scientifiques, dont Elsevier, Springer Nature et EMBO Press, ont organisé une groupe de travail pour étoffer comment les éditeurs pourraient utiliser de tels systèmes pour présélectionner les manuscrits. Des efforts sont en cours, certains financés par l’ORI, pour créer de puissants algorithmes d’apprentissage automatique pour faire le travail. Mais c’est plus dur qu’on ne le pense. Daniel Acuña, informaticien à l’Université de Syracuse, m’a dit que de tels programmes doivent être formés et testés par rapport à de grands ensembles de données d’images scientifiques publiées pour lesquelles la « vérité terrain » est connue : falsifié ou non ? Un groupe à Berlin, financé par Elsevier, a lentement construit un tel base de données, en utilisant des images de papiers rétractés ; certains développeurs d’algorithmes se sont également tournés vers Bik, qui a partagé avec eux son ensemble de documents défectueux.

Bik m’a dit qu’elle accueillerait favorablement des systèmes de numérisation d’images automatisés efficaces, car ils pourraient trouver beaucoup plus de cas qu’elle ne le pourrait jamais. Pourtant, même si une plate-forme automatisée pouvait identifier des images problématiques, elles devraient être examinées par des personnes. Un ordinateur ne peut pas reconnaître lorsque des images de recherche ont été dupliquées pour des raisons appropriées, par exemple à des fins de référence. Et, si de mauvaises images sont déjà dans le dossier publié, quelqu’un doit traquer les éditeurs de revues ou les institutions jusqu’à ce qu’ils prennent des mesures. Environ quarante mille articles ont reçu des commentaires sur PubPeer et, pour la grande majorité, « il n’y a absolument aucune réponse », m’a dit Boris Barbour, neuroscientifique à Paris et organisateur bénévole de PubPeer. « Même lorsque quelqu’un est clairement coupable d’une carrière de tricherie, il est assez difficile de voir que justice soit rendue », a-t-il déclaré. « La balance est clairement inclinée dans l’autre sens. » Certaines revues sont activement complices de la production de faux articles ; un ancien rédacteur en chef de journal avec qui j’ai parlé a décrit son travail dans une publication de bas niveau très rentable qui acceptait régulièrement des manuscrits «incroyablement mauvais», criblés de plagiat et d’images manifestement falsifiées. Les éditeurs ont demandé aux auteurs de fournir des images alternatives, puis ont publié les études après une édition lourde. « Je pense que ce qu’elle montre n’est que la pointe de l’iceberg », a déclaré l’ex-éditeur à propos de Bik.

Certains responsables universitaires de l’intégrité de la recherche soulignent, avec chagrin, que la dénonciation d’une mauvaise conduite en matière de recherche sur les réseaux sociaux peut alerter les scientifiques impliqués, leur permettant de détruire des preuves avant une enquête. Mais Bik et d’autres chiens de garde constatent que la publication sur les réseaux sociaux crée plus de pression pour que les revues et les institutions réagissent. Certains observateurs craignent que la diffusion de linge sale ne sape la confiance du public dans la science. Bik pense que la plupart des recherches sont dignes de confiance et considère son travail comme une partie nécessaire du mécanisme d’autocorrection de la science ; les universités, m’a-t-elle dit, peuvent être réticentes à enquêter sur les membres du corps professoral qui apportent des subventions, et les éditeurs peuvent hésiter à retirer de mauvais articles, car chaque article cité augmente le classement des citations d’une revue. (Ces dernières années, certains chercheurs ont également poursuivi journaux sur les rétractations.) Elle est consternée par la façon dont les éditeurs acceptent régulièrement de faibles excuses pour la manipulation d’images – c’est comme « le chien a mangé mes devoirs », a-t-elle dit. L’année dernière, elle a tweeté à propos d’une étude dans laquelle elle avait trouvé plus de dix images problématiques ; les chercheurs ont fourni des images de substitution et l’article a reçu une correction. « Euh », a-t-elle écrit. « C’est comme trouver du dopage dans l’urine d’un athlète qui vient de gagner la course, puis accepter un échantillon d’urine propre 2 semaines plus tard. »

L’année dernière, l’ami de Bik, Jon Cousins, un entrepreneur en logiciels, a créé un jeu informatique appelé Dupesy, inspiré par son travail. Un soir, après un plat à emporter thaïlandais, nous avons essayé une version bêta du jeu sur son ordinateur. Le mari de Bik est allé en premier, en cliquant sur un lien intitulé « Visages de chat ».

Un panneau de quatre par quatre de mugshots félins a rempli l’écran. Certains chats avaient l’air d’insectes, d’autres irrités. Les instructions lisent : « Cliquez sur les deux images similaires de manière inattendue. » Gerard a facilement repéré les doublons au cours des premiers tours, puis a frappé un panneau plus difficile et a soupiré.

« Je le vois, je le vois », a chanté Bik doucement.

Finalement, Gérard a cliqué sur la paire gagnante. Il a essayé quelques autres catégories de casse-tête Dupesy : une grille de murs en béton cloutés de roche, puis « Fourrure grossière », « Carte de Londres » et « Tokyo Buildings ».

Quand mon tour est venu, j’ai commencé avec « Coffee Beans ». Sur un panneau de haricots torréfiés, il m’a fallu trente et une secondes pour trouver la paire assortie ; le suivant, six secondes. Quelques panneaux plus tard, j’étais coincé. Mes yeux se sont croisés. Une horloge à proximité sonnait bruyamment.

« Dois-je dire quand je le vois ? » demanda Bik. « Ou est-ce ennuyeux ? »

— Non, non, non, dit Gérard.

« Dites-moi simplement quand c’est ennuyeux, parce que je ne sais pas toujours », a-t-elle déclaré.

« Absolument. Vous êtes ennuyeux », a-t-il répondu.

À son tour, Bik a parcouru rapidement plusieurs séries de « Fourrure grossière », puis a vérifié d’autres liens de puzzle. Certains panneaux étaient « beaucoup plus durs que mon travail normal », a-t-elle déclaré. Le lendemain, Cousins ​​nous a envoyé un e-mail avec les résultats : le temps médian de Bik pour résoudre les énigmes était de douze secondes, contre environ vingt secondes pour son mari et moi.

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