河北科技大學(xué)副教授韓春雨。
原標(biāo)題:13位科學(xué)家實(shí)名呼籲對(duì)韓春雨啟動(dòng)調(diào)查:為了中國學(xué)界的名聲
這是一場(chǎng)和時(shí)間的賽跑。這場(chǎng)賽跑賭上的,是中國學(xué)術(shù)界在國際上的名聲。
一切源於2016年5月2日,河北科技大學(xué)副教授韓春雨課題組在國際頂級(jí)期刊《自然-生物技術(shù)》上發(fā)表了NgAgo基因編輯技術(shù)的論文。剛發(fā)表時(shí),NgAgo被認(rèn)為是新一代基因編輯工具,可媲美此前有“基因魔剪”美稱的CRISPR技術(shù),被國內(nèi)部分媒體譽(yù)為“諾獎(jiǎng)級(jí)”學(xué)術(shù)成果。 然而,之後的故事急轉(zhuǎn)直下,全球數(shù)百家實(shí)驗(yàn)室,歷時(shí)5個(gè)月的時(shí)間,沒有一家宣佈能重復(fù)成功。質(zhì)疑聲越來越大,韓春雨不作正面回應(yīng),卻收穫接連的榮譽(yù):河北科協(xié)副主席、美麗河北最美教師、100萬元國家自然科學(xué)基金……受惠于NgAgo技術(shù),河北科大獲得了河北發(fā)改委2.24億元的財(cái)政撥款,用於建設(shè)河北科技大學(xué)基因編輯技術(shù)研究中心。
“是時(shí)候了,”北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授魏文勝對(duì)澎湃新聞(www.thepaper.com)、中國青年報(bào)表示,科學(xué)家有必要站出來表達(dá)看法。“處理不好的話,會(huì)嚴(yán)重影響中國科學(xué)家的聲譽(yù)。”魏文勝表示,他願(yuàn)意聊聊他所了解的NgAgo。作為國內(nèi)基因編輯領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物之一,魏文勝在《Nature》、《Cell》等國際頂級(jí)期刊發(fā)表過研究成果。
不只是魏文勝,總計(jì)13位中國生物學(xué)家決定實(shí)名發(fā)聲。他們還包括:
北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授魏文勝,北京大學(xué)分子醫(yī)學(xué)研究所教授熊敬維,北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院研究員孫育傑,中科院動(dòng)物研究所研究員王皓毅、李偉,中科院生物物理研究所研究員王曉群,中科院生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所研究員李勁松,中科院上海生科院神經(jīng)科學(xué)研究所研究員楊輝,浙江大學(xué)生命科學(xué)研究院教授王立銘,上海交通大學(xué)教授吳強(qiáng),華東師範(fàn)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院研究員李大力,哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授黃志偉,溫州醫(yī)科大學(xué)教授谷峰。
他們來自不同的研究細(xì)分領(lǐng)域,都在NgAgo誕生伊始跟進(jìn)重復(fù)和驗(yàn)證,大多耗時(shí)兩個(gè)月,數(shù)次重復(fù)和驗(yàn)證無一例外的全軍覆沒。
這13位生物學(xué)家一致表示了希望韓春雨能公開所有原始數(shù)據(jù),韓春雨所在河北科技大學(xué)及其他相關(guān)單位(如:國家自然科學(xué)基金委員會(huì))啟動(dòng)學(xué)術(shù)調(diào)查。
澎湃新聞分別聯(lián)繫了韓春雨、河北科技大學(xué)和國家自然科學(xué)基金委員會(huì)。截至發(fā)稿前,韓春雨、河北科技大學(xué)和國家自然科學(xué)基金委員會(huì)皆未回復(fù)澎湃新聞的置評(píng)請(qǐng)求。
驗(yàn)證和重復(fù)結(jié)果:不工作
所謂基因編輯技術(shù),也就是説NgAgo能對(duì)基因進(jìn)行敲除、插入等改造工作。據(jù)韓春雨在論文中描述,NgAgo在40多個(gè)位點(diǎn)保持了可媲美上一代基因編輯技術(shù)CRISPR的高效切割,即21.3%?41.3%的效率。
科學(xué)發(fā)表是文責(zé)自負(fù)(作者對(duì)其發(fā)表文章的真實(shí)性承擔(dān)全部責(zé)任)的。在論文剛發(fā)表時(shí),魏文勝曾正面評(píng)價(jià)過韓春雨的工作。但意外的是,實(shí)驗(yàn)室4、5個(gè)學(xué)生經(jīng)過“各種不同的嘗試”,包括重新設(shè)計(jì)去調(diào)整優(yōu)化,歷時(shí)兩三個(gè)月,沒有發(fā)現(xiàn)一個(gè)基因出現(xiàn)基因編輯現(xiàn)象,“完全沒有陽性的結(jié)果”。在圈內(nèi)了解其他實(shí)驗(yàn)室的驗(yàn)證情況後,魏文勝發(fā)現(xiàn)國內(nèi)外這些嘗試過的實(shí)驗(yàn)室無一成功。
魏文勝向澎湃新聞分析道,面對(duì)學(xué)術(shù)質(zhì)疑,作者還是有義務(wù)回應(yīng)的。技術(shù)方法學(xué)論文和生物機(jī)制研究不同,後者在數(shù)據(jù)解讀方面容易産生歧義,在實(shí)驗(yàn)重復(fù)性方面往往需要較長時(shí)間的驗(yàn)證來證明(或者證偽);然而技術(shù)及方法學(xué)論文的驗(yàn)證通常比較直接,當(dāng)一個(gè)方法被報(bào)道為高效的方法,那麼其可重復(fù)性和高效性都必須得到同行證明。在有質(zhì)疑的情況下,當(dāng)事實(shí)驗(yàn)室通常會(huì)積極配合,自我查糾。所屬研究機(jī)構(gòu)/學(xué)校以及研究資助方也會(huì)督促檢查。到目前為止,在國內(nèi)外如此強(qiáng)烈的質(zhì)疑聲中,沒有任何調(diào)查行動(dòng),反而當(dāng)事方頻獲獎(jiǎng)勵(lì)、榮譽(yù)及鉅額資助,令人費(fèi)解。
韓春雨即使不涉及學(xué)術(shù)造假,也已是學(xué)術(shù)不端
魏文勝向澎湃新聞分析道,出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象,有3種可能:
1.NgAgo技術(shù)是高效的基因組編輯技術(shù),但國內(nèi)外至少上百家實(shí)驗(yàn)室的效率為零,唯一可能是相關(guān)課題組隱瞞了關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)步驟;
2.NgAgo技術(shù)能夠工作,但是效率很低;而國內(nèi)外至少上百家實(shí)驗(yàn)室的嘗試為不工作,則課題組在論文中嚴(yán)重誇大了NgAgo的效率;
3.完全不工作。
對(duì)於第一種情況,隱藏關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)步驟意味著什麼?魏文勝解釋:“這是嚴(yán)重的學(xué)術(shù)不端。”
浙江大學(xué)生命科學(xué)研究員教授王立銘是2014年的國家“青年千人計(jì)劃”,他遇到了相同的問題。看到NgAgo論文後,他和合作者們懷著激動(dòng)的心情,開始測(cè)試NgAgo方法能否用來定點(diǎn)編輯果蠅胚胎的基因組。果蠅遺傳學(xué)研究是王立銘實(shí)驗(yàn)室的專長,王立銘坦言,他和合作者們最初沒有試圖去復(fù)盤韓春雨的實(shí)驗(yàn),因?yàn)椤盎秾?duì)科學(xué)共同體成員的基本信任,科學(xué)同行在分享研究成果時(shí)自然會(huì)首先默認(rèn)對(duì)方是誠信的、對(duì)方的研究成果是真實(shí)無誤的。否則一切學(xué)術(shù)交流和成果分享都無從談起” 。
他和合作者們?cè)?jīng)成功地使用前三代基因編輯技術(shù)(ZFN,TALEN,和CRISPR/cas9)對(duì)大量果蠅基因進(jìn)行了高效率的編輯。但在被譽(yù)為第四代基因編輯技術(shù)NgAgo上,王立銘和合作者們先後在兩個(gè)月時(shí)間內(nèi),測(cè)試了上百種實(shí)驗(yàn)條件,試過不同的基因組位點(diǎn)、基因編輯路徑、成分配比等等,皆無起色。“在我們測(cè)試過的所有條件中,我們都沒有觀察到NgAgo方法對(duì)果蠅基因組的編輯活性。”
中科院動(dòng)物研究所研究員王皓毅嘗試過完全按照韓春雨論文中的要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn),“我有兩個(gè)學(xué)生,獨(dú)立地在重復(fù),嚴(yán)格地按照他(韓春雨)發(fā)表的細(xì)胞係中,使用文章中報(bào)道效率較高的三條gDNA進(jìn)行內(nèi)源基因的編輯,我們也嘗試了去改進(jìn)(二次轉(zhuǎn)染gDNA、延長培養(yǎng)時(shí)間等),但沒有陽性結(jié)果。所以我們也就不想再在這上面浪費(fèi)時(shí)間了。”
NgAgo或許不具備雙鏈DNA切割活性
此前,在分析NgAgo技術(shù)為何出現(xiàn)大面積無法重復(fù)時(shí),曾有業(yè)內(nèi)人士從科學(xué)角度分析,韓春雨論文中稱NgAgo可引發(fā)宿主染色體靶向位點(diǎn)的DNA雙鏈斷裂,這或許缺乏實(shí)施依據(jù)和理論依據(jù)。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授黃志偉從事結(jié)構(gòu)生物學(xué)方向的研究,他對(duì)通過NgAgo“編輯”的200個(gè)左右的克隆進(jìn)行了測(cè)序,僅發(fā)現(xiàn)有幾個(gè)克隆有點(diǎn)突變,並沒有看到基因敲除和插入。黃志偉説,NgAgo是韓春雨通過Ttago基因催化位點(diǎn)的保守性找到的,如果把保守催化位點(diǎn)氨基酸突變掉,NgAgo應(yīng)該沒有活性。但黃志偉告訴澎湃新聞,韓春雨曾“親口”告訴他,“NgAgo突變體還有活性”。黃志偉認(rèn)為“這也很不合乎常理”。這也説明NgAgo的所謂“活性”或許不是來自於它本身。黃志偉認(rèn)為,這也可能解釋了韓春雨文章中,沒有突變體或者沒有不加NgAgo對(duì)照實(shí)驗(yàn)的原因。
北京大學(xué)生物動(dòng)態(tài)光學(xué)成像中心研究員孫育傑的實(shí)驗(yàn)室專長熒光成像,近來一直致力於發(fā)展和使用基於CRISPR和TALEN等基因編輯技術(shù)實(shí)現(xiàn)染色質(zhì)DNA的熒游標(biāo)記,相關(guān)成果已經(jīng)發(fā)表。在韓春雨論文發(fā)表後,孫育傑實(shí)驗(yàn)室也跟進(jìn)了。在向澎湃新聞描述他的跟進(jìn)結(jié)果時(shí),孫育傑表示,自己所在的實(shí)驗(yàn)室嘗試用NgAgo去切割兩個(gè)內(nèi)源基因以及整合在基因組的gfp基因,都沒有做出來。
更重要的是,作為其實(shí)驗(yàn)室最在行的熒光成像,也就是用NgAgo去做基因位點(diǎn)標(biāo)記時(shí),他們發(fā)現(xiàn)用NgAgo無法標(biāo)出端粒,這意味著“NgAgo未必有結(jié)合和打開雙鏈DNA的能力”。
孫育傑進(jìn)一步解釋:端粒有一個(gè)特點(diǎn),它有數(shù)千個(gè)重復(fù)片段,如果用CRISPR或者TALEN這樣的技術(shù)去target(靶向)端粒的重復(fù)片段的話,由於它有上千次重復(fù),數(shù)百、上千個(gè)CRISPR或TALE會(huì)富集在那些位點(diǎn),所以在熒光顯微鏡下一眼就看見了,並且這一結(jié)果在世界上多個(gè)實(shí)驗(yàn)室都已重復(fù)出來併發(fā)表在多篇文章中。現(xiàn)在對(duì)端粒設(shè)計(jì)NgAgo,我們看不到它上去。“我們這個(gè)實(shí)驗(yàn),基本上可以推測(cè)出NgAgo沒有結(jié)合雙鏈DNA的能力。”孫育傑説。
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