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小保方晴子學術造假之一:美女研究員橫空出世
送交者: 芨芨草 2015年04月12日17:56:26 於 [教育學術] 發送悄悄話

日本美女研究員小保方晴子學術造假一事從2014年初開始,沸沸揚揚地鬧了一年,到年底才基本消停。

日本學術界認為小保方晴子學術造假事件是21世紀三大學術造假事件之一。

事情雖然過去了,但餘韻仍在。

中國學術界的造假事件此起彼伏,層出不窮,仍在進行時。

探究小保方晴子學術造假一事的內情,能對中國的學術造假有更清醒的認識。

基於此點,把小保方事件一步一步地詳細道來。

 

小保方晴子學術造假之一:美女研究員橫空出世

 

2006年,日本京都大學的山中伸彌教授和他的團隊報道了一項具有革命性的生物學技術:在特定條件下引入某些轉錄因子,可以改變細胞的特化程度。他們通過調控4種轉錄因子獲得了誘導性多能幹細胞(iPSCs)。山中教授因iPS技術而於2012年和John B. Gurdon共同獲得諾貝爾生理學和醫學獎。

另一個日本小組向山中教授建立的技術發起了挑戰,因為他們誘導幹細胞不僅採用了更簡單的,如酸性應激等技術,而且可以使誘導過程更快,效率更高。他們的文章發表在2014年1月的《自然》(Nature 2014, 505, 644-647)雜誌上。

這期的《自然》雜誌於1月30日發行。但文章的作者說服了《自然》編輯部,他們於1月28日提前召開記者會,發表了這一消息。

“這是令人驚嘆。”論文的共同作者,日本神戶的發育生物學幹細胞學者笹井芳樹(Yoshiki Sasai)認為,他們不會想到應激可以產生如此巨大的效果。文章的第一作者小保方晴子(Haruko Obokata)是個年輕的幹細胞生物學家。開始所有人都認為結果不可靠。她說她用了5年時間勸說笹井芳樹受她的結果。

 


小保方在1月28日的記者會上神采飛揚。

在1月28日的記者會上笹井(中)和若山(右)站台力捧小保方。

小保方晴子說到這個研究思路的來源:當她觀察經過毛細管的細胞時,發現細胞體積因為擠壓變小,看上去類似幹細胞,她靈光一現,“這種刺激是否可以誘導幹細胞的產生?”於是她決定嘗試各種應激是否可以誘導幹細胞。她先後嘗試用加熱、限制能量供應、高鈣離子濃度等應激因素,最後她發現了三種可以誘導幹細胞的應激因素,一種可以破壞細胞膜的細菌毒素、酸性環境和物理壓縮,而且每種處理都可以獨立誘導幹細胞產生。

為了證明這些細胞真正具有幹細胞特徵,他們將螢光蛋白標記的誘導細胞注射到小鼠胚胎,如果細胞真的屬於多能幹細胞,這些細胞將會在所有的組織細胞內出現,這個研究在著名動物克隆專家,山梨大學的若山照彥(Wakayama Teruhiko)教授的幫助下完成。開始若山照彥估計這不可能成功,單純應激怎麼能誘導出幹細胞?不過最後的結果令人吃驚,動物全身出現強烈的螢光標記。不過,由於這個想法實在太超前,本來小保方晴子覺得有了螢光動物證據已經足夠強大,但她的論文還是被多次拒稿(最後怎麼到了《自然》?)。為了說服質疑者,小保方晴子不得不額外證明細胞確實來自成熟細胞,而不是本來混了多能幹細胞。她選擇了T淋巴細胞,因為這種細胞可以非常清楚地判斷為成熟細胞。她甚至將T細胞轉化成幹細胞的過程拍成視頻。她將這種幹細胞誘導現象命名為stimulus-triggered acquisition of pluripotency (STAP)(環境刺激獲得性多能性)。

這一結果可能加劇一個長期的爭議。多年來,許多科學家報道在哺乳動物體內發現多潛能細胞,如明尼蘇達州立大學細胞生物學家Catherine Verfaillie曾經報道過成年多潛能幹細胞,但其他學者不能重複這一結果。小保方晴子最早開始這個研究是在哈佛大學組織工程學家Charles Vacanti的實驗室。當她看到Vacanti實驗室從活體分離多潛能幹細胞時,她對研究結果有完全不同的解釋:這些所謂的成年多潛能細胞只不過是在物理應激誘導產生的新的幹細胞,而不是真正來自活體。

最不可思議的結果是這些STAP細胞可以形成胎盤組織,而iPS細胞和胚胎幹細胞都不具備這個功能,若山照彥認為這一特徵將使克隆變的非常簡便。目前常用的克隆技術需要提取未受精的卵子,將供體的核轉移到卵子,先體外對胚胎進行培養,然後將胚胎轉移到代孕子宮內。如果STAP細胞可以自己產生胎盤組織,那麼將可以不經過體外培養而直接轉移到代孕子宮內。不過若山照彥對這個可行性仍持謹慎態度。

小保方晴子已經用這個技術誘導了十多種細胞類型,包括腦、皮膚、肺和肝臟細胞,暗示這種技術普遍適用性。她發現,一般經過應激處理後,大約25%的細胞存活,其中有30%的細胞可以轉化未多潛能幹細胞。這比iPS需要數周時間但只能得到1%的轉化率要高出許多倍,而且速度非常快。iPS細胞移植後有癌變風險,而STAP細胞在機體內發生癌變的可能性相對較低。她現在希望用這種技術檢驗這些幹細胞是否能在活體上顯現出幹細胞活性。

iPS的創始人,諾貝爾獎獲得者山中申彌教授認為,“The findings are important to understand nuclear reprogramming, From a practical point of view toward clinical applications, I see this as a new approach to generate iPS-like cells.”

小保方晴子的文章在《自然》上剛一發表,國際各大媒體好評如潮,BBC認為,這個研究不僅有應用前景,而且有趣味性和新聞性,這大概會成為2014年生物科學領域的重大進展之一。

更重要的是,這一方法顛復了生物學的經典觀念,即細胞不能通過外界影響而發生轉變。這一發現可媲美愛因斯坦的相對論顛復了古典力學的經典觀念。日本科技界高興地歡呼,小保方晴子是首位日本女性諾貝爾生獎得主的有力人選。轉眼之間,小保方晴子就成了名人,連維基百科裡都有了"小保方晴子"的條目。
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