科學透過迭代運作。科學家重複同行們的工作並在他們的發現基礎上構建。同行評審科學論文的文獻是這個循序漸進過程的記錄。然而，近年來，一些重要的報告表明，許多科學家無法重複他人已發表的結果。科學進步是否正以前所未有的規模走向錯誤的方向？在我們匆忙得出這個結論之前，考慮科學本身不斷變化的性質——特別是生物學——將會有所幫助。
基礎生物醫學研究及其轉化為治療疾病的干預措施是這個問題的中心。在理想的世界中，學術科學家確定藥物靶點——通常是參與疾病的蛋白質——而工業科學家尋找干擾這些靶點功能的製劑。但在現實中，工業科學家常常發現他們無法以足夠穩健的方式重複學術界觀察到的效果，從而證明藥物開發的合理性。更糟糕的是，許多有希望的候選藥物在二期臨床試驗中失敗，當它們的療效受到檢驗時。
世界在 1970 年代似乎更簡單，當時分子生物學給我們帶來了諸如“基因 A 導致蛋白質 B，蛋白質 B 導致功能 C”之類的概念。以這種方式思考，科學家們發現了驚人的機制性見解，有時還設計出了有效的藥物——抗癌藥物格列衛是這種還原論方法的典型代表。如果藥物發現總是這樣進行，那該多好？
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然而，最初的那些藥物是唾手可得的果實。生物學比簡單的示意圖複雜得多。生物過程並非以線性方式彼此獨立地運作，而是在緊密互連的網路中運作。在這些網路的每個分支中，監管控制層不斷改變分子參與者的性質和豐度。我們對人類細胞的內部運作知之甚少。
為了說明我們知之甚少，請考慮基因是如何被控制的。對基因調控的現代研究始於 1950 年代，但研究人員直到 20 年前才開始解開組蛋白修飾的複雜陣列，這些修飾微調了染色質對基因表達的控制。RNA 干擾，另一種基因調控模式，是普遍存在的這一事實只是在過去 10 年中才被認識到。還有什麼是我們尚不知道的呢？
實驗室生物學家每天都在處理複雜性。用相同 DNA 繁殖的小鼠行為不同。在培養皿中並排生長的兩個細胞不能被認為是相同的。在細胞的可變環境中，很難區分對過程有意義的變化與不相關的變化。在現代實驗室工作還需要使用靈敏的儀器、稀有的技術技能和生物試劑——例如抗體和酶——這些試劑本身也是可變的。
在如此嘈雜的系統中，很容易將偶然的觀察誤認為是穩健的、具有生物學意義的效果。生物學家必須進行大型研究，以保證觀察結果的統計學意義，並且他們需要自我批判性的分析，以避免無意的偏見。科學家們再怎麼小心翼翼地避免成為自己熱情的犧牲品也不為過。
在這方面，他們需要其機構和發表其結果的期刊的支援。一些期刊，例如《自然》，已經引入了清單，以確保科學家考慮並報告有關實驗的關鍵資訊。（《大眾科學》是自然出版集團的一部分。）儘管如此，研究機構應該為年輕科學家提供更多的培訓和指導。機構和資助者應該管理他們的激勵系統，以限制對研究人員的不當壓力並推廣最佳實踐。
重複結果的需求比以往任何時候都更加重要。但是，在一個細胞系中獲得的結果可能與另一個細胞系中的結果不完全匹配是不可避免的。反過來，它們可能無法完全預測動物模型中的觀察結果，更不用說人類了。已發表結果的文獻仍然很強大。為了保持這種狀態，科學界不能自滿。它必須關注研究人員的專業精神，並考慮到生物學的複雜性。