小保方晴子,1983年出生于日本千叶县松户市,曾在松户市立第六中学、东邦大学附属东邦高等学校就读。2002年4月,通过AO入试(与日本全国高考不同,通过报考志愿材料、大学自办招生笔试与面试方式选拔学生,相当于我国的高考自主招生选拔)途径,小保方晴子进入早稻田大学理工学部应用化学专业学习,并于2006年3月毕业。
小保方 晴子(Haruko Obokata),日本理化学研究所发育与再生医学综合研究中心学术带头人,于2014年1月宣称发现类似干细胞的多能细胞("万能细胞",STAP细胞)。
但2014年4月,日本理化所认定小保方晴子在STAP细胞论文中有篡改、捏造等造假问题,属于学术不端行为,并于2014年7月正式撤回STAP细胞论文。
2014年1月29日,日本理化学研究所召开记者招待会,宣称小保方晴子所在的研究团队成功发现了近似于iPS细胞的新万能细胞STAP细胞的研究成果。这一成果分别以一篇论文和一篇来信的方式发表于《自然》杂志(Nature 505,641–647页和676- 680页,2014年1月30日号)上。两篇论文的第一作者都是小保方晴子、通讯作者为查尔斯·维坎提,若山照彦教授与小保方晴子在理化所的同事笹井芳树和丹羽仁史也是两篇论文的共同作者。
第一篇论文主要报道了STAP (stimulus-triggered acquisition of pluripotency, 刺激触发的多能性获得) 这个现象的发现,即亚致死量的外界刺激,例如弱酸环境,可以将哺乳动物的体细胞重编程为多能细胞 (pluripotent cells),并报道了如何从STAP细胞中分离可扩增的多能细胞株。第二篇论文着重报告利用STAP获得的多能细胞可以与胚胎干细胞 (embryonic stem, ES) 形成嵌合体,并且对胚胎和胎盘等组织发育有贡献。
一直以来,“万能细胞”以iPS细胞为代表,它是通过向皮肤等细胞中导入遗传基因而制成的。此次新诞生的万能细胞通过外部刺激这一更加简单的方法就能短时间的生成,因此受到各方关注。
小保方晴子认为,与iPS细胞等技术不同,这项创新技术的亮点是,仅仅通过改变外部环境,给予细胞刺激,就能使细胞发生变化。同时她还认为,这项技术应该能在再生医疗和免疫研究等领域作出贡献。研究小组决定,将继续开展研究,以便查明这项新技术能否也应用于人体细胞。
两篇论文一发表立即引起轰动。英国伦敦大学教授Chris Mason评价认为,这是日本科学家对于万能细胞制作方法的一次重要改写,山中伸弥用四个基因控制产生人工多能性干细胞(iPS细胞),STAP细胞用酸性溶液培养即可完成,方法更为简易;分化的细胞可以通过物理刺激重编程为胚胎类似的状态,并且使用了"...by a simple procedure(简单易行的措施)" 来描述小保方等人提出的方法。山中伸弥此时已任京都大学iPS细胞研究所主任,他对此发现评价,作为日本的一位年轻学者就有如此重大发现,真是从内心感到骄傲。STAP细胞也很有可能突破iPS细胞很难在体内脏器再生的瓶颈。
同时,小保方的论文摘要也强调,重编程的过程,既不需要核转移,也不需要遗传操作。而核转移和遗传操作的理念,正好分别是2012年诺奖获得者John Gurdon和Shinya Yamanaka获奖的原因。
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[15]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室而言简单的实验,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。”
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。”
最终,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。但调查人员支出,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。”
2014年6月4日,理化学研究所表示,已从小保方晴子处获得了有关撤回STAP细胞论文的书面同意。论文的另一名主要作者——哈佛大学的查尔斯·维坎提(Charles Vacanti)教授也在朝着同意撤回论文的方向进行协调。小保方晴子已在同意撤回论文的文件上签字。小保方本次同意撤回的是有关STAP细胞的“主论文(Article)”,其中纪录了有关STAP细胞的制作方法及其万能性的研究成果。理研调查委员会认定其中存在两处小保方导致的“不正(违规)”之处,劝告其撤回论文。刊载这两篇论文的英国《自然》杂志是否撤下该论文,将于近期做出判断。