2016年5月，化學家和物理學家聚集在瑞典南部巴克斯庫格城堡參加研討會時，氣氛本應是樂觀的。這次會議由諾貝爾基金會贊助，為研究人員提供了一個機會，讓他們評估全球在核科學領域探索極限的努力，並慶祝他們在幾個月前新增到元素週期表中的四種新元素。這些元素的名稱將在幾天內公佈，這對於負責這些發現的研究人員和國家來說是一項巨大的榮譽。
儘管會議上的許多人對他們領域的發展以及它所產生的頭條新聞感到興奮，但仍有相當一部分人感到擔憂。他們擔心評估新元素宣告的過程存在缺陷，並擔心最近發現的審查存在不足。有些人認為，沒有足夠的證據來證明最受爭議的元素（115號和117號元素）的地位是合理的。元素週期表的科學完整性正受到威脅。
在會議即將結束時，一位科學家要求舉手表決是否按計劃宣佈這些元素的名稱。這個問題暴露了人群中存在的深度擔憂。俄勒岡州立大學科瓦利斯分校的核化學家沃爾特·洛夫蘭德說，大多數研究人員投票決定推遲宣佈。這引發了一些俄羅斯科學家的強烈反應，他們主導了導致其中三種元素誕生的工作。“他們只是跺著腳走開了，”洛夫蘭德說。“我從未在科學會議上見過這種情況。”
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儘管存在擔憂，但這些元素的名稱還是在不久之後宣佈了。 Nihonium（鉨，原子序數 113）、Moscovium（鏌，115）、Tennessine（砈，117）和Oganesson（氣奧，118）與之前發現的 114 種元素一起永久新增到元素週期表中。在德米特里·門捷列夫夢想著這種組織結構近 150 年後，元素週期表的第七行正式完成。
然而，事件的發展方式讓一些研究人員深感不安。瑞典隆德大學的核物理學家克拉斯·法蘭德預計，實驗結果最終將支援對鏌和砈的主張。然而，他仍然認為批准這些元素是“為時過早”。“我們是科學家，”他說。“我們不相信——我們想要看到證據。”
隨著世界準備在 2019 年慶祝國際元素週期表年，關於這四種新元素的爭論迫使人們對未來驗證其他新元素的過程進行改革。這場爭議給元素週期表的底行蒙上了一層不確定性的陰影：元素週期表的管理機構可能會重新評估最近的一些發現。
部分爭議源於一些化學家和物理學家之間關於誰應該成為元素週期表的合法保管人的分歧。化學家在歷史上一直扮演著這個角色，因為他們透過數百年的化學技術發現了天然存在的元素。
然而，在過去的幾十年裡，核物理學家主導了對新元素的尋找——透過將原子核撞擊目標來人為地創造它們（參見“如何創造元素”）。生產這些超重元素的一個原子可能需要數年時間，而且這些元素也以極不穩定而聞名，有時會在幾分之一秒內透過放射性衰變而分裂。因此，隨著各個小組競相成為第一個創造下一個元素的人，建立其發現的證據變得更加困難。
兄弟姐妹之爭
批准或拒絕新元素的責任在於兩個姐妹組織：國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）和國際純粹與應用物理聯合會（IUPAP）。自 1999 年以來，他們一直依賴於由專家小組（稱為聯合工作組 (JWP)）的判斷，該小組由核化學家、賓夕法尼亞州匹茲堡卡內基梅隆大學的名譽教授保羅·卡羅爾擔任主席。最新版本的 JWP 定期重新建立，以評估出現的發現宣告，於 2012 年組建，並於 2016 年解散。它由卡羅爾和四位物理學家組成。
在此期間，該小組將 115、117 和 118 號元素的發現歸功於由俄羅斯杜布納聯合核研究所 (JINR) 的資深核物理學家尤里·奧加內相領導的俄羅斯-美國合作團隊。而且該小組將 113 號元素分配給了東京附近 RIKEN 仁科加速器科學中心的研究人員。
JWP 的決定於 2015 年 12 月 30 日公開宣佈，當時 IUPAC 釋出新聞稿，宣佈發現了四種新元素（這些元素尚未獲得正式名稱）。工會官員表示，他們已迅速採取行動，播報這些決定。事實上，他們在工會的執行委員會批准 JWP 的結論之前就釋出了公告，這符合工會公佈的規則；該批准在下個月獲得。更具爭議的是，JWP 的調查結果甚至沒有向物理學聯合會 IUPAP 展示，IUPAP 本來希望看到這些結果，澳大利亞墨爾本大學的布魯斯·麥凱勒說，他當時是 IUPAP 的主席。
這種疏忽激化了兩個工會之間早已存在的緊張關係。隆德大學物理學家、麥凱勒之前的 IUPAP 主席塞西莉亞·賈爾斯科格聲稱，多年來，化學聯合會不公平地主導了評估發現的過程。（卡羅爾告訴自然雜誌，在準備 JWP 的報告時，他幾乎只與化學聯合會聯絡。）她在 2016 年瑞典會議上發洩不滿，指責 IUPAC 試圖透過自行宣佈發現來搶風頭，並認為只有物理學家“有能力”評估主張，根據她簡報的已釋出版本。
在這種情況下，物理學和化學界之間的緊張關係因對 JWP 對 115 號和 117 號元素的主張的評估的批評而加劇。JWP 支援<0xC2><0xA0>發現這些元素的團隊的結論，該團隊發現來自 115 號和 117 號元素的放射性衰變鏈以一種方式匹配，這加強了對這兩個發現的證據。但對於奇數元素來說，這種“交叉轟擊”分析非常棘手。法蘭德和他位於隆德大學的同事報告<0xC2><0xA0>115 號和 117 號元素極不可能存在匹配——2015 年 2 月 JWP 注意到了這一擔憂。
小組委員、加拿大溫尼伯馬尼托巴大學的核物理學家羅伯特·巴伯說，儘管他和他的同事“非常關注”交叉轟擊，但他們認為除了這種型別的證據外別無選擇，並且他們對所有決定達成了共識。洛夫蘭德也支援總體決定。他說，即使最新的 JWP 犯了一些細節錯誤，歷史也表明其決定不太可能被推翻。
然而，杜布納核物理學家弗拉基米爾·烏特恩科夫將矛頭指向 JWP。儘管他不同意隆德小組關於交叉轟擊的論點，並且確信俄羅斯-美國的主張是可靠的，但烏特恩科夫堅持認為，該小組缺乏重元素合成方面的“高階”專家，並表示其報告草案包含許多錯誤。<0xC2><0xA0>卡羅爾為他和他的同事作為 JWP 的一部分所做的工作辯護，稱他們試圖遵守管理評估過程的已釋出標準。總的來說，他說，“我相信委員會對其報告感到非常滿意”。
但似乎 2016 年瑞典會議上的大多數代表都對 JWP 持批評態度。澳大利亞國立大學堪培拉分校的核物理學家大衛·欣德詢問在場的約 50 位研究人員，他們是否認為該小組的調查結果“在科學上令人滿意”。他說，他對這個問題得到的積極答覆非常少。
審查問題
儘管存在各種擔憂，但 IUPAC 和 IUPAP 還是在 2016 年 6 月繼續宣佈了這四種新元素的名稱。麥凱勒承認他對這樣做有所懷疑，但他說，他諮詢的大多數物理學家和化學家都告訴他，JWP 的總體結論（即使不是他們所有分析的細節）可能是合理的。
時任 IUPAC 無機化學部門主席的簡·雷迪克表示，最初的公告發布較早是為了避免媒體洩露，並滿足提出索賠的實驗室的要求，這些實驗室渴望釋出新聞。他說，為了實現這一點，他在工會的期刊純粹與應用化學中經過同行評審並被接受發表後，代表他的部門於 2015 年 12 月迅速批准了 JWP 的調查結果。“我注意到已經進行了適當的評審，所以在不到一個小時的時間內就給出了‘是’的答覆，”他說。
然而，目前尚不清楚是否進行了真正獨立的審查。根據化學聯合會執行主任林恩·索比的說法，JWP 的工作在宣佈之前經過了兩個步驟的審查。首先，其調查結果傳送到幾個實驗室，主要是參與最新發現的實驗室，以及其中一個實驗室建議的另一位審查員。然後，JWP 的報告被髮送給化學聯合會術語、命名法和符號委員會的成員。
索比說，委員會的工作是檢查措辭和格式錯誤，因此科學審查的責任落到了實驗室本身。她說，鑑於他們是該領域的專家，這是合適的。然而，其中一位研究人員烏特恩科夫認為，化學聯合會已經招募了 15 位獨立專家來進行科學審查。他認為他和杜布納的兩位同事只是被要求檢查報告中的事實和資料。“我不知道我們如何被視為獨立的評審員，”他說。
回顧過去，賈爾斯科格希望她和物理學界其他人士能夠更加關注整個評估過程是如何完成的，特別是 JWP 結論的評審。“我將對我們一直以來的疏忽行為感到噩夢纏身。”
為了解決提出的擔憂，這兩個聯合會已就評估未來任何元素的新的程式達成一致。根據 5 月釋出的修訂後的規則（參見go.nature.com/2ji1gv4），IUPAC 和 IUPAP 的主席現在都將有機會在共同宣佈結論之前審查 JWP 的調查結果。為此，他們將與純粹與應用化學的同行評審過程同時進行獨立的同行評審過程。
麥凱勒說，這些變化將產生積極的影響。“每個聯合會在共同處理此事時都建立了一定的信任，”他說。
但這些變化不會讓一些批評者滿意，例如賈爾斯科格。“我只是認為新規則不會改變任何事情，”她說。
本文經許可轉載，並於2018 年 6 月 13 日首次釋出。