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小保方晴子学术造假之一:美女研究员横空出世
送交者: 芨芨草 2015年04月12日17:56:26 于 [教育学术] 发送悄悄话

日本美女研究员小保方晴子学术造假一事从2014年初开始,沸沸扬扬地闹了一年,到年底才基本消停。

日本学术界认为小保方晴子学术造假事件是21世纪三大学术造假事件之一。

事情虽然过去了,但余韵仍在。

中国学术界的造假事件此起彼伏,层出不穷,仍在进行时。

探究小保方晴子学术造假一事的内情,能对中国的学术造假有更清醒的认识。

基于此点,把小保方事件一步一步地详细道来。

 

小保方晴子学术造假之一:美女研究员横空出世

 

2006年,日本京都大学的山中伸弥教授和他的团队报道了一项具有革命性的生物学技术:在特定条件下引入某些转录因子,可以改变细胞的特化程度。他们通过调控4种转录因子获得了诱导性多能干细胞(iPSCs)。山中教授因iPS技术而于2012年和John B. Gurdon共同获得诺贝尔生理学和医学奖。

另一个日本小组向山中教授建立的技术发起了挑战,因为他们诱导干细胞不仅采用了更简单的,如酸性应激等技术,而且可以使诱导过程更快,效率更高。他们的文章发表在2014年1月的《自然》(Nature 2014, 505, 644-647)杂志上。

这期的《自然》杂志于1月30日发行。但文章的作者说服了《自然》编辑部,他们于1月28日提前召开记者会,发表了这一消息。

“这是令人惊叹。”论文的共同作者,日本神户的发育生物学干细胞学者笹井芳樹(Yoshiki Sasai)认为,他们不会想到应激可以产生如此巨大的效果。文章的第一作者小保方晴子(Haruko Obokata)是个年轻的干细胞生物学家。开始所有人都认为结果不可靠。她说她用了5年时间劝说笹井芳樹受她的结果。

 


小保方在1月28日的记者会上神采飞扬。

在1月28日的记者会上笹井(中)和若山(右)站台力捧小保方。

小保方晴子说到这个研究思路的来源:当她观察经过毛细管的细胞时,发现细胞体积因为挤压变小,看上去类似干细胞,她灵光一现,“这种刺激是否可以诱导干细胞的产生?”于是她决定尝试各种应激是否可以诱导干细胞。她先后尝试用加热、限制能量供应、高钙离子浓度等应激因素,最后她发现了三种可以诱导干细胞的应激因素,一种可以破坏细胞膜的细菌毒素、酸性环境和物理压缩,而且每种处理都可以独立诱导干细胞产生。

为了证明这些细胞真正具有干细胞特征,他们将萤光蛋白标记的诱导细胞注射到小鼠胚胎,如果细胞真的属于多能干细胞,这些细胞将会在所有的组织细胞内出现,这个研究在著名动物克隆专家,山梨大学的若山照彦(Wakayama Teruhiko)教授的帮助下完成。开始若山照彦估计这不可能成功,单纯应激怎么能诱导出干细胞?不过最后的结果令人吃惊,动物全身出现强烈的萤光标记。不过,由于这个想法实在太超前,本来小保方晴子觉得有了萤光动物证据已经足够强大,但她的论文还是被多次拒稿(最后怎么到了《自然》?)。为了说服质疑者,小保方晴子不得不额外证明细胞确实来自成熟细胞,而不是本来混了多能干细胞。她选择了T淋巴细胞,因为这种细胞可以非常清楚地判断为成熟细胞。她甚至将T细胞转化成干细胞的过程拍成视频。她将这种干细胞诱导现象命名为stimulus-triggered acquisition of pluripotency (STAP)(环境刺激获得性多能性)。

这一结果可能加剧一个长期的争议。多年来,许多科学家报道在哺乳动物体内发现多潜能细胞,如明尼苏达州立大学细胞生物学家Catherine Verfaillie曾经报道过成年多潜能干细胞,但其他学者不能重复这一结果。小保方晴子最早开始这个研究是在哈佛大学组织工程学家Charles Vacanti的实验室。当她看到Vacanti实验室从活体分离多潜能干细胞时,她对研究结果有完全不同的解释:这些所谓的成年多潜能细胞只不过是在物理应激诱导产生的新的干细胞,而不是真正来自活体。

最不可思议的结果是这些STAP细胞可以形成胎盘组织,而iPS细胞和胚胎干细胞都不具备这个功能,若山照彦认为这一特征将使克隆变的非常简便。目前常用的克隆技术需要提取未受精的卵子,将供体的核转移到卵子,先体外对胚胎进行培养,然后将胚胎转移到代孕子宫内。如果STAP细胞可以自己产生胎盘组织,那么将可以不经过体外培养而直接转移到代孕子宫内。不过若山照彦对这个可行性仍持谨慎态度。

小保方晴子已经用这个技术诱导了十多种细胞类型,包括脑、皮肤、肺和肝脏细胞,暗示这种技术普遍适用性。她发现,一般经过应激处理后,大约25%的细胞存活,其中有30%的细胞可以转化未多潜能干细胞。这比iPS需要数周时间但只能得到1%的转化率要高出许多倍,而且速度非常快。iPS细胞移植后有癌变风险,而STAP细胞在机体内发生癌变的可能性相对较低。她现在希望用这种技术检验这些干细胞是否能在活体上显现出干细胞活性。

iPS的创始人,诺贝尔奖获得者山中申弥教授认为,“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》上刚一发表,国际各大媒体好评如潮,BBC认为,这个研究不仅有应用前景,而且有趣味性和新闻性,这大概会成为2014年生物科学领域的重大进展之一。

更重要的是,这一方法颠复了生物学的经典观念,即细胞不能通过外界影响而发生转变。这一发现可媲美爱因斯坦的相对论颠复了古典力学的经典观念。日本科技界高兴地欢呼,小保方晴子是首位日本女性诺贝尔生奖得主的有力人选。转眼之间,小保方晴子就成了名人,连维基百科里都有了"小保方晴子"的条目。
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