STAP细胞的发现过程中有什么困难之处?
STAP细胞的提炼困难之处在于如何控制外界刺激,例如弱酸的洗涤量,达到细胞不失活的同时,又能被刺激转化,编程为全能细胞。此外,STAP细胞还存在相关制备实验不可重复,并被最终确定为学术造假事件的问题,也就是说STAP细胞除了提炼上的难度,制备流程目前也无法通过验证。
STAP细胞的全称是“刺激触发采集多功能(Stimulus Triggered Acquisition of Pluripotency)”细胞。该类别的细胞属于全能细胞。根据最早声称发现STAP细胞的日本小保方晴子团队所述:STAP细胞只需要通过简单的外部刺激,而不是复杂的理化手段就能使细胞获得全能性,也就是在遗传中可以进一步分化成其他任何类型的细胞。
STAP细胞的具体提炼方式是将哺乳动物的体细胞加以“亚致死剂量”的外界刺激,如用弱酸给体细胞洗澡,再进行挤压,可以将哺乳动物的体细胞重编程为万能细胞 (pluripotent cells)。该方法较以前的iPS方法(导入特定基因或是特定基因产物)相对简单。但仍然有如何控制弱酸使用量,使得细胞不失活的同时还能进一步变为全能细胞的难点。
小保方晴子论文发表不久后,有外部专家指出,论文中的图像不自然,疑似被加工过。一些国外同行用论文介绍的方法重复实验,却无法再现结果。随后,日本媒体2014年6月3日发表的报道称,在对STAP实验中用到的细胞进行了基因检测后,结果显示,不存在。这一结果最终得到了日本理化学研究所的确认。该研究所召开新闻发布会,公布“STAP细胞”实验结果:在验证STAP细胞是否存在的验证实验中,小保方晴子未能制作出这种细胞,实验宣告结束。小保方晴子本人并未出席新闻发布会,会上公示了由她本人所写的一封辞职信。
这一事件目前被定性为学术造假,对疏忽研究准则的生命科学从业人员敲响了警钟。
物理学史上有哪些有名的造假等学术不端的事件
中国多所高校相继卷入学术造假事件。从造假事件的披露来源地学术打假网站来看,中国存在类似事件的高校绝不仅仅只有这些,关于学术不端、学术腐败、项目造假、论文抄袭等的举报和揭露不胜枚举。仅2009年中国学术不端的典型案例就有:2009年3月●浙江大学贺海波论文造假,被撤销副教授职务和任职资格。中国工程院院士、浙江大学药学院院长李连达负有监管不力的责任,不再续聘。●云南中医学院院长李庆生被指论文抄袭、一稿多投。李庆生主动申请对自己的相关论文进行鉴定,结果为“过度引用不当”。●浙江大学副教授贺海波被爆剽窃论文。浙大共核查了贺海波及其所在研究室相关人员涉嫌学术道德问题的论文20篇,其中贺海波涉及论文9篇。事发后,贺海波被撤销副教授职务和任职资格。浙大将其开除出教师队伍。2009年4月●海南大学年仅38岁的大学教授、博导、学科带头人王凤阳,刚被任命为海南大学农学院副院长,就被卷入“学术造假”的漩涡。2009年5月●东北财经大学2007年某篇硕士学位论文,与南京财经大学2006年一篇硕士学位论文惊人相似,两篇论文整体框架完全一样,除了把地点“江苏”两字替换成“山东”,被网友称为“史上最牛硕士论文抄袭事件”。2009年6月●辽宁大学副校长陆杰荣在核心期刊发表的《何谓“理论”?》一文被爆涉嫌抄袭。随后辽宁大学校方表示,该论文第一署名人陆杰荣对此事并不知情,第二署名人、北京师范大学哲学与社会学学院外国哲学专业2006级在读博士生杨伦承认是自己抄袭,然后才拿给之前的老师陆杰荣署名。2009年8月●武汉理工大学64岁的武汉理工大学校长、中国科学院2009年院士候选人周祖德及其学生谢鸣一篇抄袭论文收录在“第二届全国智能制造学术会议”第一版论文集中,后被查出抄袭后,会议又推出“正式版”,删除了该文。●广州中医药大学校长徐志伟被赖文教授和吴丽丽副教授联名举报其博士学位论文抄袭。其博士学位论文竟然在没有标明引用的情况下,将早一年毕业的敖海清博士的学位论文原文大段大段、甚至一连数页粘贴过来,直接把这些论述、分析和数据作为自己的博士学位论文内容,雷同文字数高达40%以上。
小保方晴子的涉嫌造假
就在两篇论文正式在线发表的当天(2014年1月29日),美国干细胞学者Paul Knoepfler即提出了关于实验可重复性的疑问,随后收集了其他研究组的验证结果,发现共有11位学者或研究组给出自己的研究结果,其中9组无法重复,1组正在进行,只有1个实验小组成功重复。且能重复出来实验的学者Yoshiyuki Seki 在2月13日表示,在B27 + LIF细胞里验证不了结果,但是在serum + LIF里可以检测到微弱的信号,但是还存在很多死细胞,所以这一重复结果只是有限的重复结果。这一结果引起了《自然》杂志的重视。2014年2月,《自然》方面展开调查,发现有十位杰出的干细胞学家表示无法重现小保方的研究结果,不过,这些尝试中的大多数都没有选用小保方晴子所使用的细胞类型。2014年2月,中科院动物研究所克隆专家周琪在接受采访时表示,大部分他所使用的小鼠细胞在进行酸处理后也都死亡了,但“建立实验系统可能是很棘手的事情,”他说:“对一个经验丰富的实验者而言简单的实验,对其他人而言也许是极端困难的。我不会单凭我实验室无法再现这项技术就怀疑该工作的真实性。” 2014年2月4日,科学论坛PubPeer陆续对这篇论文提出争议意见,其争议点集中在两点:1.第一篇论文的Figure 1i涉嫌造假: At higher magnification the background of that lane 3 is darker than the rest of the gel. Also vertical straight change background on each side.(第三条泳道与其他部分的颜色深浅不一致) 。2.第二篇文章的Fig. 1b和Fig. 2g有相似之处。 但这两个问题并不能对全文的结论造成根本的动摇,因此起初并未引起重视。 然而2014年2月10日,日本一学术不端监督推特账号通过比对小保方晴子的博士论文与《自然》杂志STAP论文,提出了两个更为严重的问题:1.小保方晴子在《自然》上发表的文章明显重复使用了两张其博士学位论文上的图片。她的博士论文中使用该图片是用于表示该细胞原本就处于胚胎状态,而在《自然》上发表的文章中再次被使用的图片,却称该细胞是在另外一个不同的实验中通过不同的实验刺激而回到胚胎状态的。 (左图为博士论文中照片,右图为《自然》杂志照片)2.小保方晴子2011年向早稻田大学提交的英语博士毕业论文,开头部分与美国国立卫生研究院(NIH)网站的文章基本相同,其中完整复制了所有引用,甚至包括语法错误。 授予小保方晴子博士学位的早稻田大学开始着手对其博士论文中被指出的不自然的画像疑点进行调查,但同时也表示就算最终判定论文中引用画像被取消,但处理结果不影响她的博士论文研究目的。博士论文造假问题的揭露引发了一系列撤回该文章的呼吁,呼吁者中不乏日本科学界权威性人物。但是,最具破坏性的呼吁来自于该文章其中一位共同作者:山梨大学的克隆专家若山照彦。在NHK的访问中,他表示对该文章已经失去信心。“文章出现了太多的问题与疑惑,我觉得我们需要等待一些确切的证据。” 若山呼吁开展一项对实验记录的调查,检查这一实验的实验记录本以及数据。若山指出,“为了检查该文章的合理性,我们必须撤回文章,然后准备准确的数据以及真实的实验图片,再充满信心地去论证那篇文章是正确的。”他还表示他已经联系了文章的所有作者,希望他们都同意撤稿。而日本理化学所则表示,该事件仍在调查中。 调查委员会成立2014年2月17日,日本理化学研究所(RIKEN)宣布,将对STAP细胞论文中的“不自然之处”进行调查。RIKEN公共关系处发言人表示,对研究成果本身的描述坚信不疑,并将尽快公布调查结果。该发言人同日表示,该所已于2014年2月13日开始与小保方晴子等STAP研究者展开会谈。 2014年3月11日,日本官房长官菅义伟在记者会上透露,针对图像和表述多处被指有疑点的新型万能细胞“STAP细胞”的论文,文部科学省已要求理化学研究所开展调查并公布事实。菅义伟称“根据接到的报告,理化学研究所正在召集国内外专家从专业角度展开调查。他们当然会就此事召开记者会。”文科相下村博文则称:“期待能客观调查,然后再次提交论文”。中期调查报告2014年3月14日,调查委员会委员长和RIKEN官员发布了中期调查报告。委员会主席、RIKEN分子遗传学家东阳石井在记者招待会上表示:“调查委员会的任务是查明小保方晴子及其团队是否涉嫌学术不端行为;而STAP细胞究竟是否存在,是科学界需要考虑的问题。” 他还说,就3月14日前他们所掌握的消息,尚未有其他团队制作出了STAP细胞。 最终调查结果2014年4月1日,日本理化学研究所发布完整调查报告,指出论文中的错误主要有以下几点:1.第一篇论文Figure 1i是由两块凝胶拼接加工而成,泳带1、2、4、5来自凝胶-1,泳带3来自凝胶-2,泳带3处理前后都是阳性对照。2.第一篇论文Karyotype analysis部分(共17行)从其他文献(In Vitro Cell Dev Biol Anim. 2005, 41, 278-283.)复制而来,并且与真实的实验操作有区别。小保方晴子认为原因是没有引用原文献,由于具体实验由其他人完成,写论文时双方都没有仔细检查这段文字。3.第一篇论文Figure 2d底部中间的图片、Figure 2e底部三张图片源自骨髓造血细胞,而不是脾造血干细胞,小保方晴子的解释是拿错了图片,因为骨髓造血细胞、脾造血干细胞都贴了“hemato(造血)”标签。4.第一篇论文Figure 2d、Figure 2e与博士论文相同,小保方晴子认为在学术期刊中使用自己博士论文的图片并无不妥。但调查人员指出,第一篇论文做的是用1周龄小鼠脾细胞创造STAP细胞,而博士论文是用3-4周龄小鼠骨髓细胞创造球状细胞,实验条件是不一样的,而小保方晴子没有充分认识到这点。5.第二篇文章Figure 1b右图、Figure 2g下图是共同作者Teruhiko Wakayama从不同角度拍摄的两张照片(同一小鼠),论文修改过程中忘记删除Figure 2g下图,第二作者Yoshiki Sasai也解释未注意到多出一张图,文字部分未引用这张图可以证明是疏忽而非伪造。因此,数据的可信性从根本上被破坏,因此,判定小保方晴子涉及捏造这一学术不端行为。在4项调查事项中,作为研究的基石——显示细胞多能性的图像,为2011年小保方晴子所完成的其他主题的博士论文时所使用的图像——这从根本上摧毁了数据的可信度,也不得不说逐渐令人意识到了潜在的危险。因此判定为“捏造”。关于剪贴并加工实验图像的结果一事,作者抱着“只是想做出看得清楚美观的图”的目的行事,被判定为“篡改”。共同作者只在论文投稿前看到过被篡改后的图像,因此判定无学术不端。共同作者CDB中心副主任笹井芳树及山梨大学教授若山照彦虽无涉及造假,但身在其位却招致学术不端行为,此二人亦责任重大。调查委员会对上述几点表示“屡屡做出绝对无法容忍之行为”,严厉批评其“歪曲了科学的本质,令社会各界不仅仅是对搞研究这一行为更是对研究人员这一群体大失所望。” 据台湾《中国时报》消息,日本学术女神小保方晴子STAP细胞论文造假事件,曾在日本社会造成极大震撼,不料事隔2年,描述其心路历程的手记上市并大卖,再次引起外界的大量关注。 据该书出版社社长野间省伸介绍,小保方晴子所著新书《那一天》,2016年1月出刊以来已发行逾25万册。该社编辑部特别强调,出版这本书的动机,在于思考将当事者的主张公诸于世十分重要,且具有检讨的价值。 据了解,该书是出版社主动提出邀约的。这是小保方晴子在离职之后,首度对外表露心路历程。从她立志从事科学研究,到2014年1月发表STAP细胞论文、之后被发现存在违规直至撤回论文的经历,书中都有完整的披露。该书1月28日在日本各书店上架,1个月即有25万册的销售佳绩,受到日本社会热议。 早稻田理工部学生对小保自称“生病住院后思考力、专注力欠佳,没有能力修改论文”,却用不到3个月出版一本书,感觉厌恶,更对出版社出版这样的书不满。该学生还说,该书没有提出新事证,尤其对与STAP细胞相关的博士论文毫无省思非常失望,“全书充满主观意识,完全看不出她曾是研究人员。” 32岁的小保方晴子是日本学术界少见的美女研究员。2014年1月,她与研究团队在英国《自然》杂志上发表论文,称他们成功培育出新型“万能细胞”STAP细胞。但很快就被许多研究人员踢爆,指出该论文存在多处疑点。 对此,研究所当年4月1日宣布这篇论文存在捏造和篡改。小保方晴子的“学术女神”形象顿时崩塌,其博士论文问题也被外界关注。 2015年11月,早稻田大学宣布正式取消小保方晴子的博士学位,但给予她1年时间进行论文修改,但最终校方认定未达到博士论文水平。