小保方學術造假之十：追根尋源學術造假

2014年1月28日，日本的理化學研究所召開記者發表會，推出了31歲的日本獨身美女博士小保方晴子。小保方宣布她發現了一種全新的稱為刺激觸發獲得多能性(stimulus-triggered acquisition of pluripotency)的簡單、驚人的幹細胞生成方法---將來自新生小鼠的血細胞短時間浸浴於弱酸性的溶液中，或給細胞施加外部壓力，這樣的刺激生成了可以產生小鼠胚胎和胎盤的多能幹細胞，簡稱為STAP細胞，論述這種新方法的論文發表在29日出版的Nature雜誌上。

小保方的這一方法推翻了生物界的一個經典理論---細胞不能僅因外界條件的變化而重排編碼，改變自身。一時間，日本的科技界和媒體就象打了一針雞血，興奮得不能自己，小保方將成為下一屆諾貝爾獎得主的呼聲甚囂塵上。

然而，如果某件事美好得有點不真實，那麼很可能它的確並不真實。小保方的文章在Nature在線發表僅6天后，2月4日PubPeer網站的一位匿名人士指出，在一篇論文中，一張顯示遺傳分析結果的電泳凝膠圖：圖1i似乎是違背常規拼合而成，同時關於論文方法部分存在剽竊的指控也在Twitter上流傳。隨後的質疑之聲一發不可收拾。十數個研究室根據小保方的文章里描述的實驗方法重複了這個實驗，但都報告說重複不出文章里顯現出的結果。

隨着Nature雜誌7月2日撤銷了日本研究人員小保方晴子涉嫌造假的論文，8月5日小保方的護航者、理研的發生•再生科學綜合研究中心副主任笹井芳樹自殺，科學界已形成了STAP細胞只是一個美麗的謊言的共識。雖然理研給小保方提供了一個實驗室，讓她證明她所信誓旦旦的STAP細胞的存在，但人們已不再關心小保方是否能做出STAP細胞。理研似乎只是為小保方提供了一個平台，並不指望她能做出什麼。如果沒有這個平台，小保方可以理直氣壯地說：理研不給我提供實驗條件，我怎麼能做出STAP細胞呢？巧婦難為無米之辭嘛。現在人們更關注的是，STAP細胞的文章是怎麼被發表的，以及在這位包裝出來的學術女神的上升過程中，暴露出來的日本的科研風氣、人才培養、成果發表等眾多體制問題。

小保方其人

高中時青澀的小保方

小保方晴子於1983年出生於日本的千葉縣松戶市，從小就喜歡讀書，在中學時獲得過讀書感想文的最優秀獎“教育長獎”，據說有很強的想象力。從松戶的中學畢業後進入千葉縣習志野市的高邦高中。高邦高中是一所一流名門校，理科升學率居高不下。小保方在高中的學習成績一直位於同年級的頂端。她的同學們以為她會進東京大學。小保方上了早稻田大學，讓她的同學們驚訝不已。小保方於2006年畢業於早稻田大學理工學部應用化學科，2008年獲得早稻田大學的應用化學碩士學位，2011年獲得早稻田大學的工學博士學位。

小保方在碩士期間，接受過東京女子醫科大學大和雅之教授的指導。在大和雅之的介紹下，小保方於2008年到哈佛大學醫學院Charles A. Vacanti教授之處做短期留學，後改變身份為客員研究員，2009年冬天才回日本。2011年4月至2013年2月小保方在理研的若山照彥研究室做客員研究員。2013年3月就任理研的發生•再生科學綜合研究中心的細胞再生研究室主任。

STAP的源起

STAP神話植根於十多年前提出的一個爭議性理論。2001年，Brigham and Women醫院的Charles Vacanti聲稱，自己在幾乎每一種哺乳動物組織中都找到了“像孢子一樣的細胞”，這些細胞具有多能性，似乎處於休眠狀態等待着激活。

2006年Vacanti告訴Nature新聞團隊，自己已能大量培養這些細胞，但還不能證明其多能性。他把這項工作交給了小保方晴子，她2008年作為研究生加入他的實驗室。

證明多能性往往要將細胞注射到發育中的小鼠胚胎，形成嵌合體。這個實驗比較有難度，小保方晴子需要找人幫忙。她通過Google找到了理研的著名小鼠克隆研究者若山照彥，並於2011年去他實驗室做了訪問學者。經過數百次失敗，她和若山放棄了成年小鼠，轉而從新生小鼠獲得細胞，這時實驗似乎獲得了成功。

Vacanti和小保方晴子認為，是分離過程的壓力條件成就了細胞的多能性。據小保方晴子說，自己是在洗澡的時候想到的。(小保方可以媲美阿基米德了。阿基米德泡在澡盆里時發現了浮力定律；小保方在洗澡時悟出了STAP細胞。阿基米德的澡盆里的水和浮力有聯繫。不知道小保方的洗澡的水和STAP細胞有什麼關係。壓力？酸性？)在理研，她對新生小鼠的脾細胞施加酸性壓力，並與笹井芳樹和丹羽仁史合作檢測細胞的轉變。笹井芳樹和丹羽仁史都是有聲望的幹細胞生物學家。

STAP為何能瞞天過海

小保方2012年把STAP細胞的結果寫成文稿，投到Nature，被拒。修改後又分別投稿到Cell和Science，也都被拒。(這個小保方真敢開牙，出手就往三個最頂尖的科技雜誌投稿。2012年Nature的影響因子(Impact factor)是38.597，Cell是31.957，Science是31.027。)

小保方的論文存在諸多疑點：首先，實驗方法部分涉嫌抄襲，小保方對此的解釋是“疏忽”，並承認“借鑑了其他論文的方法”；第二，涉嫌拼接篡改實驗圖像，小保方稱自己只是為了圖像美觀，不知道不可以拼接；第三，有實驗圖像涉嫌“重複利用”了她的博士論文圖像，而她的博士論文課題與在Nature雜誌發表的論文課題完全不同。於是便有質疑：同一實驗都不可能得到一模一樣的兩張圖片，不同的實驗又是怎麼得到的？

而對存在如此多疑點的論文，世界最權威科學期刊之一的Nature雜誌怎能發表？

疑問還不止於此，日本網民掀起的“人肉小保方”行動發現，她的博士論文涉嫌在引文部分抄襲美國一家網站介紹而不註明出處，實驗結果中也有兩張圖像涉嫌抄襲某商業公司網站。

批評家們指出，STAP文中的許多錯誤是可以事先發現的，例如那17行剽竊的文字。為什麼這樣的論文能夠得以發表呢？

絕大多數雜誌使用CrossCheck來檢測是否存在剽竊，它可以在大約四千萬已發表的文章中進行比對。Nature的編輯們也採用了這樣的技術，但遭到剽竊的段落出自In Vitro Cellular & Developmental Biology — Animal，這本雜誌當時並未錄入CrossCheck。此外，就算用CrossCheck檢測時出現了匹配也不一定論文就不能發表，只要註明出處，許多複製文段並不會構成剽竊。

不過，剽竊並不是STAP最大的問題，圖片處理才是致命傷。小保方晴子將不同實驗的電泳圖拼接起來，並且使用了自己博士論文用過的畸胎瘤細胞圖像。

圖片處理也是可以檢測出來的，現在各大雜誌也在加緊這方面的核查。EMBO旗下的雜誌，會對每篇文章中的圖片進行分析，通過改變對比度、顏色等屬性讓人為操作現出原形。據EMBO統計，大約有20%的來稿存在圖片處理的痕跡。而Journal of Cell Biology雜誌也在篩查中得出了類似的比例。當然，圖片處理並不會直接被打成作假，例如有時拼接圖片是為了更簡明地呈現數據，或者說讓圖片“更漂亮”。

與此相比，重複使用不同來源的圖片就比較難發現。交叉比對文獻中的圖片，需要高性能的搜索算法，甚至可能要用到超級計算機。這一技術已經被討論了很多年，但一直沒有什麼進展。

對於文章中的圖片，Nature及其子刊採取的是隨機抽查策略。Nature發言人稱，因為資源有限無法核查每一張圖片，而STAP論文的圖片就沒有經過檢查。據悉，Nature正打算增加抽查的數量。

對於非同尋常的成果，圖片和內容檢查顯然是不夠的，還需要獨立的遺傳學分析。2007年，Nature就在發表Mitalipov的成果之前進行過這樣的分析。然而這一過程“拖了好幾個月，” Mitalipov說，於是他後來的文章就選擇到Cell去發表。

2004年韓國的黃禹錫在Science發表造假論文事件之後科研誠信一度成為熱門話題，人們重新審視了作者的責任和研究單位的管理。Nature等雜誌也保證會更徹底地審查來稿，Nature還就此發表了一篇社論。

一年後，俄勒岡健康與科學大學的Shoukhrat Mitalipov克隆了猴子的胚胎幹細胞。當時Nature不僅對這些細胞進行了驗證，還將驗證結果隨論文一同發表。

現在再看這兩篇文章，支持STAP細胞的證據非常薄弱。文章存在剽竊、圖片處理、圖片重複使用等諸多問題，遺傳學分析也顯示，研究所生成的細胞名不副實。此外，目前還沒人能夠重複整個實驗。人們不禁要問，當年黃禹錫事件的教訓都到哪兒去了，說好的防範措施在哪裡。

這一場STAP風波已經成為了新的反面教材，被不少實驗室拿來教育自己的學生和工作者。而Nature的新聞團隊（獨立於論文審查和發表團隊），嘗試找出STAP論文能夠瞞天過海的原因，並從中總結出經驗教訓。