小保方学术造假之十：追根寻源学术造假

2014年1月28日，日本的理化学研究所召开记者发表会，推出了31岁的日本独身美女博士小保方晴子。小保方宣布她发现了一种全新的称为刺激触发获得多能性(stimulus-triggered acquisition of pluripotency)的简单、惊人的干细胞生成方法---将来自新生小鼠的血细胞短时间浸浴于弱酸性的溶液中，或给细胞施加外部压力，这样的刺激生成了可以产生小鼠胚胎和胎盘的多能干细胞，简称为STAP细胞，论述这种新方法的论文发表在29日出版的Nature杂志上。

小保方的这一方法推翻了生物界的一个经典理论---细胞不能仅因外界条件的变化而重排编码，改变自身。一时间，日本的科技界和媒体就象打了一针鸡血，兴奋得不能自己，小保方将成为下一届诺贝尔奖得主的呼声甚嚣尘上。

然而，如果某件事美好得有点不真实，那么很可能它的确并不真实。小保方的文章在Nature在线发表仅6天后，2月4日PubPeer网站的一位匿名人士指出，在一篇论文中，一张显示遗传分析结果的电泳凝胶图：图1i似乎是违背常规拼合而成，同时关于论文方法部分存在剽窃的指控也在Twitter上流传。随后的质疑之声一发不可收拾。十数个研究室根据小保方的文章里描述的实验方法重复了这个实验，但都报告说重复不出文章里显现出的结果。

随着Nature杂志7月2日撤销了日本研究人员小保方晴子涉嫌造假的论文，8月5日小保方的护航者、理研的发生•再生科学综合研究中心副主任笹井芳树自杀，科学界已形成了STAP细胞只是一个美丽的谎言的共识。虽然理研给小保方提供了一个实验室，让她证明她所信誓旦旦的STAP细胞的存在，但人们已不再关心小保方是否能做出STAP细胞。理研似乎只是为小保方提供了一个平台，并不指望她能做出什么。如果没有这个平台，小保方可以理直气壮地说：理研不给我提供实验条件，我怎么能做出STAP细胞呢？巧妇难为无米之辞嘛。现在人们更关注的是，STAP细胞的文章是怎么被发表的，以及在这位包装出来的学术女神的上升过程中，暴露出来的日本的科研风气、人才培养、成果发表等众多体制问题。

小保方其人

高中时青涩的小保方

小保方晴子于1983年出生于日本的千叶县松户市，从小就喜欢读书，在中学时获得过读书感想文的最优秀奖“教育长奖”，据说有很强的想象力。从松户的中学毕业后进入千叶县习志野市的高邦高中。高邦高中是一所一流名门校，理科升学率居高不下。小保方在高中的学习成绩一直位于同年级的顶端。她的同学们以为她会进东京大学。小保方上了早稻田大学，让她的同学们惊讶不已。小保方于2006年毕业于早稻田大学理工学部应用化学科，2008年获得早稻田大学的应用化学硕士学位，2011年获得早稻田大学的工学博士学位。

小保方在硕士期间，接受过东京女子医科大学大和雅之教授的指导。在大和雅之的介绍下，小保方于2008年到哈佛大学医学院Charles A. Vacanti教授之处做短期留学，后改变身份为客员研究员，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彦研究室做客员研究员。2013年3月就任理研的发生•再生科学综合研究中心的细胞再生研究室主任。

STAP的源起

STAP神话植根于十多年前提出的一个争议性理论。2001年，Brigham and Women医院的Charles Vacanti声称，自己在几乎每一种哺乳动物组织中都找到了“像孢子一样的细胞”，这些细胞具有多能性，似乎处于休眠状态等待着激活。

2006年Vacanti告诉Nature新闻团队，自己已能大量培养这些细胞，但还不能证明其多能性。他把这项工作交给了小保方晴子，她2008年作为研究生加入他的实验室。

证明多能性往往要将细胞注射到发育中的小鼠胚胎，形成嵌合体。这个实验比较有难度，小保方晴子需要找人帮忙。她通过Google找到了理研的著名小鼠克隆研究者若山照彦，并于2011年去他实验室做了访问学者。经过数百次失败，她和若山放弃了成年小鼠，转而从新生小鼠获得细胞，这时实验似乎获得了成功。

Vacanti和小保方晴子认为，是分离过程的压力条件成就了细胞的多能性。据小保方晴子说，自己是在洗澡的时候想到的。(小保方可以媲美阿基米德了。阿基米德泡在澡盆里时发现了浮力定律；小保方在洗澡时悟出了STAP细胞。阿基米德的澡盆里的水和浮力有联系。不知道小保方的洗澡的水和STAP细胞有什么关系。压力？酸性？)在理研，她对新生小鼠的脾细胞施加酸性压力，并与笹井芳树和丹羽仁史合作检测细胞的转变。笹井芳树和丹羽仁史都是有声望的干细胞生物学家。

STAP为何能瞒天过海

小保方2012年把STAP细胞的结果写成文稿，投到Nature，被拒。修改后又分别投稿到Cell和Science，也都被拒。(这个小保方真敢开牙，出手就往三个最顶尖的科技杂志投稿。2012年Nature的影响因子(Impact factor)是38.597，Cell是31.957，Science是31.027。)

小保方的论文存在诸多疑点：首先，实验方法部分涉嫌抄袭，小保方对此的解释是“疏忽”，并承认“借鉴了其他论文的方法”；第二，涉嫌拼接篡改实验图像，小保方称自己只是为了图像美观，不知道不可以拼接；第三，有实验图像涉嫌“重复利用”了她的博士论文图像，而她的博士论文课题与在Nature杂志发表的论文课题完全不同。于是便有质疑：同一实验都不可能得到一模一样的两张图片，不同的实验又是怎么得到的？

而对存在如此多疑点的论文，世界最权威科学期刊之一的Nature杂志怎能发表？

疑问还不止于此，日本网民掀起的“人肉小保方”行动发现，她的博士论文涉嫌在引文部分抄袭美国一家网站介绍而不注明出处，实验结果中也有两张图像涉嫌抄袭某商业公司网站。

批评家们指出，STAP文中的许多错误是可以事先发现的，例如那17行剽窃的文字。为什么这样的论文能够得以发表呢？

绝大多数杂志使用CrossCheck来检测是否存在剽窃，它可以在大约四千万已发表的文章中进行比对。Nature的编辑们也采用了这样的技术，但遭到剽窃的段落出自In Vitro Cellular & Developmental Biology — Animal，这本杂志当时并未录入CrossCheck。此外，就算用CrossCheck检测时出现了匹配也不一定论文就不能发表，只要注明出处，许多复制文段并不会构成剽窃。

不过，剽窃并不是STAP最大的问题，图片处理才是致命伤。小保方晴子将不同实验的电泳图拼接起来，并且使用了自己博士论文用过的畸胎瘤细胞图像。

图片处理也是可以检测出来的，现在各大杂志也在加紧这方面的核查。EMBO旗下的杂志，会对每篇文章中的图片进行分析，通过改变对比度、颜色等属性让人为操作现出原形。据EMBO统计，大约有20%的来稿存在图片处理的痕迹。而Journal of Cell Biology杂志也在筛查中得出了类似的比例。当然，图片处理并不会直接被打成作假，例如有时拼接图片是为了更简明地呈现数据，或者说让图片“更漂亮”。

与此相比，重复使用不同来源的图片就比较难发现。交叉比对文献中的图片，需要高性能的搜索算法，甚至可能要用到超级计算机。这一技术已经被讨论了很多年，但一直没有什么进展。

对于文章中的图片，Nature及其子刊采取的是随机抽查策略。Nature发言人称，因为资源有限无法核查每一张图片，而STAP论文的图片就没有经过检查。据悉，Nature正打算增加抽查的数量。

对于非同寻常的成果，图片和内容检查显然是不够的，还需要独立的遗传学分析。2007年，Nature就在发表Mitalipov的成果之前进行过这样的分析。然而这一过程“拖了好几个月，” Mitalipov说，于是他后来的文章就选择到Cell去发表。

2004年韩国的黄禹锡在Science发表造假论文事件之后科研诚信一度成为热门话题，人们重新审视了作者的责任和研究单位的管理。Nature等杂志也保证会更彻底地审查来稿，Nature还就此发表了一篇社论。

一年后，俄勒冈健康与科学大学的Shoukhrat Mitalipov克隆了猴子的胚胎干细胞。当时Nature不仅对这些细胞进行了验证，还将验证结果随论文一同发表。

现在再看这两篇文章，支持STAP细胞的证据非常薄弱。文章存在剽窃、图片处理、图片重复使用等诸多问题，遗传学分析也显示，研究所生成的细胞名不副实。此外，目前还没人能够重复整个实验。人们不禁要问，当年黄禹锡事件的教训都到哪儿去了，说好的防范措施在哪里。

这一场STAP风波已经成为了新的反面教材，被不少实验室拿来教育自己的学生和工作者。而Nature的新闻团队（独立于论文审查和发表团队），尝试找出STAP论文能够瞒天过海的原因，并从中总结出经验教训。