梳理近期那些不靠譜的研究

　　近年來，由于細胞系污染、實驗技術本身存在問題而有待改進、實驗結果無法重復和研究人員存在學術不端等缺陷，不少論文的實驗結果廣受質疑，甚至論文慘遭撤回。基于此，小編針對近期這方面的相關新聞進行梳理，以饗讀者。

　　1.PLoS ONE：HeLa細胞幽靈---細胞系污染導致大約3.3萬篇論文存在問題

　　doi:10.1371/journal.pone.0186281

　　圖片來自Kaibara87/Wikimedia。

　　幾十年來，像著名的HeLa細胞這樣的永生細胞一直在污染著實驗室中的其他細胞培養物。因此，關于某些細胞的科學研究實際上是在討論其他的細胞。在一項新的研究中，來自荷蘭內梅亨大學的Willem Halffman和Serge Horbach發現了3萬多篇關于這些錯誤的細胞的論文。相關研究結果于2017年10月12日發表在PLoS ONE期刊上，標題為“The ghosts of HeLa: How cell line misidentification contaminates the scientific literature”。

　　不幸的是，幾十年來，HeLa細胞一直在污染著其他的細胞培養物。比如，由于在實驗室中發生的粗心大意，這些快速增殖的細胞開始取代其他的細胞培養物。這不僅僅局限于HeLa細胞，而且也在其他的永生細胞系中觀察到。研究人員發現了451多種細胞系已被其他的細胞取代。因此，大量的細胞培養物被錯誤標識了。

　　生物醫學研究人員可能認為他們研究的是人癌細胞，然而事實上，它們中的大多數已被小鼠細胞取代。這就使得在發表的科學論文中，這些作者們報道他們認為他們的發現是針對人皮膚癌的，但是實際上是基于研究小鼠細胞取得的。在很多情形下，這些研究人員甚至并不知道他們犯錯了。

　　2.Science子刊：當心！廣泛使用的人腫瘤細胞系U87MG被污染了

　　doi:10.1126/scitranslmed.aaf6853

　　一種廣泛使用的人膠質母細胞瘤細胞系U87MG是瑞典烏普薩拉大學在1966年首先建立的。作為烏普薩拉大學的一名科學家，Bengt Westermark當年參與了烏普薩拉大學構建U87MG細胞系和幾種其他的多形性膠質母細胞瘤（glioblastoma multiforme, GBM）細胞系。

　　在一項新的驗證研究中，Westermark團隊發現從美國標準生物品收藏中心（ATCC）購買到的U87MG細胞系與烏普薩拉大學最初建立的U87MG細胞系不是一樣的。相關研究結果發表在2016年8月31日那期Science Translational Medicine期刊上，論文標題為“Origin of the U87MG glioma cell line: Good news and bad news”。

　　3.PNAS：假陽性率高達70%，大約4萬篇使用fMRI的論文不可信？

　　doi:10.1073/pnas.1602413113

　　在一項新的研究中，來自美國麻省總醫院的研究人員使用499名健康人的靜息態fMRI數據來開展3百萬次任務組分析。在不同的實驗設計中使用這些數據，他們估計了顯著性結果的發生率。在理論上，研究人員應當發現5%的假陽性率（顯著性閾值為5%），但是實際上，他們發現用于fMRI分析的最為常見的軟件包（SPM、FSL和AFNI）能夠產生的假陽性率高達70%。這一發現對大約4萬篇使用fMRI的研究論文的可信性提出質疑，而且可能對理解神經成像結果產生重大的影響。 相關研究結果于2016年6月27日在線發表在PNAS期刊上，論文標題為“Cluster failure: Why fMRI inferences for spatial extent have inflated false-positive rates”。論文通信作者為瑞典林雪平大學科學家Anders Eklund。

　　除了發現令人吃驚的高假陽性率之外，研究人員發現AFNI軟件包存在一個漏洞。當使用這種軟件的漏洞排除版本時，它能夠將假陽性率降低10%以上。

　　4.Nature新聞：4%的生物醫學論文存在圖片重復

　　doi:10.1038/nature.2016.19802

　　針對20,621篇研究文章進行的一項大型分析提示著，每25篇生物醫學論文中大約有一篇應當更加注意檢測不合適重復的圖片。這一發現再次呼吁在已被接受的研究論文在發表之前應當例行地檢查它們當中的圖片。

　　EMBO Journal期刊主編Bernd Pulverer說，之前的研究分析了圖片重復率，但是這項最新分析是特別大型的，具有涵蓋多種期刊的優勢。他注意到盡管大多數圖片重復并不意味著欺詐或惡意，但是它們確實錯誤地代表實驗。

　　在美國斯坦福大學任教的微生物學家Elisabeth Bik花了兩年時間研究40種不同期刊在1995年到2014年發表的文章，旨在從中發現相同的圖片被用來代表同一篇論文中不同的實驗。她和兩名也是微生物學家的論文共同作者反復核對了她發現的圖片重復。

　　這三名作者發現，總體而言，這些核對的論文中的4%含有這樣的圖片重復。不過，圖片重復率從International Journal of Oncology期刊的12%以上到Journal of Cell Biology期刊的0.3%，其中后者從2002年開始系統性掃描已被接受但還未發表的論文中的圖片。更高影響因子的期刊通常具有更低的圖片重復率。

　　5.Oncotarget：對白血病研究常用細胞系進行測序 提高結果重復性

　　doi:10.18632/oncotarget.15392

　　“突變是生命的一部分。基因中的突變就像文本信息中的排印錯誤，但究竟哪些突變會引發癌癥？這是個問題。如果沒有好的模型系統對突變進行檢測就無法解決這一難題。”Watanabe-Smith博士這樣說道。

　　這項研究的重點在于介紹該實驗室的模型系統，確保其他研究人員在尋找致癌突變的研究中能夠使用準確且可重復的實驗方法。

　　該研究對一個常用的細胞系進行了分析，檢測哪些突變對白血病和其他癌癥的發生有重要作用。他們在研究中發現這個細胞系存在一個之前未報道過的缺陷，這個叫做Ba/F3的細胞系會獲得額外突變。

　　研究人員建議在用Ba/F3進行實驗的過程中額外添加一步（對使用的細胞系進行測序）來提高結果的可重復性。雖然這些結果還需要得到更多研究證實，但是需要向科學界傳遞的信息已經很明確：在這個標準實驗中存在一些之前沒有預料到的潛在問題。

　　6.可惜！因用錯細胞系，國內一著名高校撤銷一篇論文

　　2016年6月發布在Retraction Watch網站的一則消息稱，因誤將Hela細胞（宮頸癌細胞）當做KB細胞（口腔上皮樣癌細胞）使用，國內一著名高校近期撤銷了發表的一篇關于腫瘤新分子靶標的論文。

　　ICLAC （The International Cell Line AuthenticationCommittee，國際細胞系認證委員會）已公布目前至少有438種細胞系已被全部污染；更有研究報道國內建的人源細胞系有85%是錯的。據統計約30%細胞系被交叉污染或錯誤辨識，2014～2015年炒得沸沸揚揚日本美女科學家小保方晴子主演的"STAP細胞"鬧劇，后來證實是污染了胚胎干細胞。因使用了交叉污染或錯誤辨識的細胞而導致研究結論錯誤、結果不可重復、臨床細胞治療災難性后果……這浪費大量時間、精力和金錢。因此NIH、ATCC等權威機構多次發出呼吁，要求研究者對細胞進行鑒定，如2011年美國專門頒布了細胞STR鑒定國家標準；2014年12月、2015年2月Science雜志分別發表文章專題闡述細胞交叉污染和錯誤辨識的嚴重性；2015年4月Nature通知：Nature旗下所有雜志將要求作者鑒定論文中所用細胞系；2015年6月即有報道稱一科學家因用錯細胞系，撤銷Nature論文。STR基因分型已被ATCC、ICLAC等作為金標準用于細胞鑒定。

　　7.著名干細胞學家撤回《細胞》“突破性” 研究論文

　　經過反復驗證后，哈佛大學著名科學家Doug Melton（梅爾頓）撤回三年前發表在《細胞》雜志上的一篇論文。

　　2013年，梅爾頓小組報道了一個新發現，提出肝臟能分泌一種刺激胰島素分泌的激素betatrophin（胰島營養因子），這樣的激素顯然能成為治療糖尿病的潛在新方法。文章在《細胞》雜志發表后，哈佛大學著名學者，重要學術期刊，巨大的應用潛力，廣泛的應用前景，這樣的研究成果顯然迅速成為了全世界科學界和媒體的關注熱點。這樣的新激素意味著可以讓成千上萬糖尿病患者擺脫長期注射胰島素的困境。

　　2014年另一個獨立的研究小組發現，梅爾頓小組報道的這個胰島營養因子并不會影響胰島素的分泌。梅爾頓小組隨后對這種質疑進行了部分反駁。不過2016年，梅爾頓小組在Plos One發表文章承認了這種蛋白不具有刺激胰島素分泌的功能。現在正式撤銷2013年的《細胞》論文，在撤稿聲明中明確提出當時的結論是錯誤的，缺乏足夠的支持證據，這徹底埋葬了當時讓人嫉妒的新發現。科學家這種勇于擔當的態度是非常值得我們學習的。

　　梅爾頓告訴撤稿觀察博客說撤回文章是為了避免造成混亂。betatrophin假說被推翻的過程說明科學家面對分歧時，應該如何一起工作，一起推動一個領域的進步。科學史表明，科學是曲折前進的。梅爾頓是干細胞研究的先驅，1990年代初，當他兒子被診斷出患有1型糖尿病，他決定致力于用干細胞制造胰島素分泌β細胞，希望借此來治愈糖尿病。這一研究使他發現了betatrophin，在梅爾頓最初的論文中，他們發現給小鼠注射這種激素能讓胰腺β細胞增長17倍。如果這樣的作用也存在于人類，梅爾頓認為未來糖尿病患者可能只需要一年注射一次這樣激素，而不必每天注射胰島素。

　　但是此后一直無法重復這一結果，第一次研究只用了7個小鼠，當把實驗動物擴大到先后5次52個動物，β細胞的數量開始大幅下降。RegeneronPharmaceuticals公司的ViktoriaGusarova小組通過敲除和過表達betatrophin等方法，最終也無法證明這種蛋白刺激胰島素細胞增生的能力。為了徹底驗證這個假說，梅爾頓甚至招募了德克薩斯州貝勒醫學院兩個研究人員，三個小組開展動物盲法實驗，結果仍然無法證明這個假說。最終只能放棄這一假說，將原始論文撤回。

　　8.eLife震撼推出5篇論文直指頂級研究可重復性差

　　doi:10.7554/eLife.23383.001； doi:10.7554/eLife.07072； doi:10.7554/eLife.21634； doi:10.7554/eLife.18173； doi:10.7554/eLife.17044.001； doi:10.7554/eLife.17584.001

　　今年1月19日，eLife雜志在線出版了5篇研究論文，這些研究直指過去幾年里腫瘤生物學領域廣受矚目的部分研究成果的可重復性非常差。

　　2013年，一位名叫Elizabeth Iorns的80后女性腫瘤生物學家（University of Miami Miller School of Medicine助理教授）發起了一項“癌癥生物領域重復性工程”（Reproducibility Project： Cancer Biology ），該工程旨在挑選出2010年至2012年間50篇高影響力的腫瘤生物學相關研究論文，驗證這些論文的可重復性（目前由于資金的原因，50篇論文縮減到30篇）。該項工程主要由Elizabeth Iorns創辦的Science Exchange （一個科學實驗外包平臺）聯合 Center for Open Science（科學開放中心）完成。

　　2015年，Science雜志以“The Cancer Test”為題專文報道了“癌癥生物領域重復性工程”的由來和設立的背景，其中特別提到一個主要原因可能是因為一些制藥公司巨頭在重復CNS等頂級雜志中發表的腫瘤相關論文時發現可重復性非常低（Amgen公司的數據表明，53篇頂級腫瘤研究論文只有6篇可以重復；Bayer公司的數據表明有79%的重復失敗率）。由于公司和相關實驗室簽訂了保密協議而不能公布他們無法重復的研究，這使得公司顯得很被動。

　　如今，將近3年的時間過去了，eLife終于發布了第一階段5篇重復性實驗的結果，結果十分令人遺憾，無一例外都表示被挑選的這些論文論文的可重復性非常差。這5篇論文如下（分別源自Cell，Nature，Science，PNAS和Sci Trans Med）。

　　總的來說，上述5項重復試驗中，只有第一篇文章的重復性稍微好一些，盡管很多地方也是不盡如人意，而其它4篇文章的腫瘤相關實驗中可重復性極差，幾乎可以判定為那些所謂新開發的藥物或者新鑒定到的靶點并沒有起到很明顯的作用。結果令人沮喪，盡管此前這些文章在發表之時引起一時的轟動或者很多制藥公司的關注。高影響力的論文如此差的重復性確實令人擔憂，但是這個項目背后也引起了不少當事科學家的質疑，對很多科學家來說，最大的擔憂恐怕是這些承擔重復性工程的相關實驗室的專業程度，而且可能還有其他公司利益上的考量。另外值得考慮的一點就是，如果僅僅把實驗方案提供給外包的實驗平臺就能解決問題，那么問題來了，科學家還需要花費巨大的精力和時間在實驗上嗎？