新智元報道

　　編輯：Aeneas 桃子

　　【新智元導讀】曾被曝出學術造假的2019諾獎得主Gregg L. Semenza如今又在一天內撤回4篇頂刊。

　　每屆的諾獎得主，都是當代的科學巨人。

　　誰曾想，學術造假竟在諾獎得主身上上演。

　　在2022年9月2日，2019年諾獎得主Gregg L. Semenza撤回了發表在美國國家科學院院刊 (PNAS) 上的四篇論文，原因是論文的圖出了問題。

撤回的4篇文章分別如下：

　　以上4篇文章分別發表于2014年，2009年，2013年和2013年。

　　根據Web of Science數據顯示，這些論文總共被引用了750多次。

　　其實，Gregg L. Semenza很早就被懷疑是「慣犯」了。他近20年發表的多篇論文，都涉嫌學術不端。

　　Pubpeer已經掛了他至少40篇論文。這些論文最早的發表時間是2001年，發表在Science Signaling、Cell Reports、Journal of Biological Chemistry、PNAS、Cell Metabolism、Cancer Research、JCI等期刊上。

　　3年前斬獲諾獎

　　在2019年，Semenza和另外兩位來自英美的科學家William G. Kaelin Jr、Sir Peter J. Ratcliffe一起，獲得了諾貝爾生理學或醫學獎。

　　獲獎理由是「發現了細胞如何感知和適應氧氣的可用性」。

　　其中，威廉·凱林（William G. Kaelin Jr）為美國癌癥學家，彼得·拉特克利夫（Sir Peter J. Ratcliffe）為英國醫學家，格雷格·塞門扎（Gregg L. Semenza）為美國醫學家。

　　他們的研究為何意義重大呢？

　　這是因為，大家都知道這樣一個常識：我們吃下的食物，需要通過氧氣來轉化為有用的能量。然而雖然我們都知道氧氣對于人的生存非常重要，卻并不清楚在氧氣水平變化時，細胞是如何適應的。

　　而William G. Kaelin、Sir Peter J. Ratcliffe和Gregg L. Semenza的貢獻就在于，他們發現了細胞感知、適應氧氣含量變化的機制。適應的過程中，涉及到調控基因活性的分子機器。他們的研究，讓我們更加了解了氧氣含量是如何影響細胞代謝和生理功能的，還為我們對付貧血、癌癥等疾病提供了新思路。

讓我們來看看Semenza這次撤稿的4篇論文分別講了什么——

　　在2009年發表的Anthracycline chemotherapy inhibits HIF-1 transcriptional activity and tumor-induced mobilization of circulating angiogenic cells（《蒽環類化療抑制 HIF-1 轉錄活性和腫瘤誘導的循環血管生成細胞的動員》）中，研究人員基于細胞的報告基因檢測，篩選了臨床使用的藥物庫，并確定了蒽環類化療藥物多柔比星和柔紅霉素是缺氧誘導因子 1 (HIF-1) 介導的基因轉錄的有效抑制劑。

　　在2013年發表的Hypoxia-inducible factors mediate coordinated RhoA-ROCK1 expression and signaling in breast cancer cells（《缺氧誘導因子介導乳腺癌細胞中協調的 RhoA-ROCK1 表達和信號傳導》）中，研究人員證明了 HIF 會激活 Rho 家族成員RHOA和 Rho 激酶 1 ( ROCK1 ) 基因的轉錄，從而導致作為侵襲性癌細胞表型基礎的細胞骨架變化。

　　在2013年發表的Mutual antagonism between hypoxia-inducible factors 1α and 2α regulates oxygen sensing and cardio-respiratory homeostasis（《缺氧誘導因子1α和2α之間的相互拮抗調節氧傳感和心肺穩態》）中，研究人員發現缺氧誘導因子 1 (HIF-1) 和 HIF-2 的平衡活性對于頸動脈體和腎上腺髓質的氧傳感以及它們對心肺功能的控制至關重要。

　　在2014年發表的Hypoxia-inducible factors are required for chemotherapy resistance of breast cancer stem cells（《乳腺癌干細胞化療耐藥需要缺氧誘導因子》）中，研究人員發現了缺氧誘導因子 (HIF) 活性的重要性：在用化學療法治療人類乳腺癌細胞的過程中，缺氧誘導因子 (HIF) 的活性會影響存活細胞中乳腺癌干細胞的富集程度。

　　總之，這4篇文章對于改進治療癌癥的藥物都有著重要作用，意義重大。

　　正因如此，Semenza所在的約翰霍普金斯大學自豪地稱他為「當今研究氧氣調節分子機制的杰出研究人員之一」。

　　然而，Semenza的這4篇論文，最近全部翻車了……

　　PS大法好？

　　在Semenza獲得諾獎之前，就曾有人在學術打假網站PubPeer上指出，他的研究工作存在圖像復制等問題。

　　打假人化名Claire Francis，在網上指出，

　　在Gregg Semenza獲得諾貝爾獎之前，我就發現他發的論文有問題。當他獲得諾貝爾獎時，我認出了這個人，并回頭再看了一遍他的論文。是我誤會他了嗎？不，其實他有問題的論文甚至更多。

　　目前，PubPeer上，Semenza共有54篇被質疑的論文。

　　在最新被撤回的4篇文章中，Semenza都是通訊作者。

　　2014年發表的Hypoxia-inducible factors are required for chemotherapy resistance of breast cancer stem cells文章便存在數據重復使用、一圖多用的問題。

　　在PubPeer上，有人指出圖6C與圖8A可能存在重復數據。

圖S5A還出現重復圖像，以下是增強后的圖片：

　　另外，圖3E的Pac + IL8 nAb和圖5F的Vehicle就是完完全全的復制品。

還能有這種操作？真是讓人大開眼界……

　　打假打得結結實實，證據確鑿，Semenza坐不住了。他在９月２日撤回了這４篇論文，并發表聲明稱——

　　我們正在撤回這篇文章，因為一些已經發布的數據存在問題，我們認為這是在構建數據過程中選擇了錯誤圖像的結果。

　　識別出正確的圖像，并且不需要新的實驗來糾正上述問題。這些更新的數據可以在 bioRxiv 上發布的預印本文章中找到，「Enrichment of breast cancer stem cells following cytotoxic chemotherapy is mediated by hypoxia-inducible factors」（https://doi.org/10.1101/2022.06.27.497729）。我們相信這篇論文的總體結論仍然有效，但由于對這些圖片的潛在擔憂，我們正在撤回這項工作。我們對不便表示抱歉。

　　對于PubPeer上的質疑，Semenza在聲明中一一做出了如下解釋：

　　「圖3E的Pac + IL8 nAb面板和圖5F的車輛面板之間可能存在重復數據。圖4的HIF-1α面板的第一和第二通道之間可能存在拼接。圖6C的完整SUM-159肌動蛋白面板與圖8A的MDA-231肌動蛋白面板的通道2-5之間可能存在重復的數據。圖S5A的Digoxin和Gemcitabine+Digoxin面板之間可能存在重復數據。圖S6C和S6E的肌動蛋白面板之間可能存在重復數據。」

　　所以……就這么輕描淡寫地把質疑者的問題復述了一遍，不打算解釋一下了？

　　確實，又是P圖又是一圖多用的，一下子被抓個現行，也沒什么可辯駁的了。┑(￣Д ￣)┍

　　再看2009年的這篇Anthracycline chemotherapy inhibits HIF-1 transcriptional activity and tumor-induced mobilization of circulating angiogenic cells。

　　對論文圖2進行對比度調整，會發現其中波段相似度很高，如下圖箭頭所示。

　　另外，不止一張圖被發現有筆刷涂抹的跡象。

　　對于這四篇論文，Semenza的做法都是如出一轍，發個撤稿聲明，承認有問題的圖片，對能補救的研究補救一下，做個驗證性實驗附在后面。

　　這個車翻得可有點大了……

　　值得一提的是，最新撤回的論文中，都有中國學者的身影。比如芝加哥大學Guoxiang Yuan、Hong Wei、Lisha Xiang等。

　　另一枚打假斗士

　　而在2020年，身為科學記者、前分子細胞生物學家的Leonid Schneider也曾對Semenza的造假行為進行了非常詳實的揭露。

Schneider的博客肖像

　　Schneider在打假文章中寫道：「就像癌癥研究中的其他領域一樣，缺氧領域充滿了造假，只需在 PubPeer 上單獨搜索“HIF”（Semenza發現的缺氧誘導因子）即可。我們本希望諾貝爾獎可能會提供令人愉快的例外，但是，唉……」

　　看看Semanza的神操作：

　　克隆個凝膠條帶——

　　《HIF-1-dependent expression血管生成素樣4和L1CAM介導缺氧乳腺癌細胞向肺部的血管轉移癌》基因(2012) doi: 10.1038/onc.2011.365

　　可以看到，圖 1A 中有兩條凝膠條帶很可能是復制粘貼的。圖6在完全不相關的實驗中用了同樣的樣本。從條帶形狀和間距來看，β-肌動蛋白印跡與圖 B 和 G 中顯示的凝膠都不匹配。

　　左手復制粘貼，右手模糊優化一下——

　　《缺氧誘導因子1 (HIF-1) 通過誘導P4HA1、P4HA2和PLOD2在成纖維細胞中的表達促進缺氧條件下的細胞外基質重塑》生物雜志化學(2013) doi: 10.1074/jbc.m112.442939

　　一些巧妙的拼接——

　　《缺氧誘導因子介導乳腺癌細胞中協調的RhoA-ROCK1表達和信號傳導》 PNAS(2014) doi: 10.1073/pnas.1321510111

　　H1F2a凝膠被重復使用，經過一些拼接后，樣品標簽保持不變，除了標了紅框的那個。那么問題來了：為什么作者是重復使用了凝膠，而不是加載控制肌動蛋白，或H1F1a或pMLC呢？也許是因為這兩個數字顯示的結果略有不同？

　　下面這個例子乍看起來像是誤解或錯誤，但背后的用心其實更糟糕：

　　《缺氧誘導因子1依賴性腺苷受體2B的表達促進乳腺癌干細胞富集》 PNAS(2018) doi: 10.1073/pnas.1809695115

　　應該有兩種凝膠，一種用于檢測PKCdelta（總和磷酸化），另一種用于檢測 STAT3（總和磷酸化）。但是PKCdelta和pY-STAT3條帶非常相似，它們一定來自同一個凝膠。所以文中所說的pY-STAT3信號真的是pS-PKCdelta的信號嗎？在這種情況下，正確的pY-STAT3凝膠發生了什么變化，而其他凝膠又到底顯示了什么呢？這不可能是「不小心」犯的錯誤。

　　這一通操作猛如虎，是當評審們的眼瞎了嗎？（別說，還真讓他混過去了）

　　Schnerder給出直擊靈魂的諷刺：所以Semenza在實驗室給學生教的是ps的吧？

　　最后Schnerder無奈表示：「所有這些復制粘貼的凝膠帶都令人沮喪。但更令人沮喪的是，這三個期刊都不太可能撤回它們，或者做點別的。因為Semenza獲得了諾貝爾獎。」

　　撤稿的還有他們

　　除了Semenza，還有另外幾位諾獎得主曾將自己稿件撤回。

　　但是與他不同的是，多數諾獎得主都是自己發現問題后主動提出撤稿，而非被網友質疑才采取行動。

　　比如，2018年諾貝爾化學獎得主Frances Arnold在無法重復推出實驗結果后，宣布撤回自己于2019年5月發表在 Science上的論文Site-selective enzymatic C?H amidation for synthesis of diverse lactams。

　　Frances Arnold因在酶的進化方面的研究而成為了2018年諾貝爾獎的三名獲得者之一，是該獎第5位女性得主。

　　2020年1月，她曾發文表示，

　　「2020年我發布的第一篇與工作有關的推文，很遺憾地宣布我們已撤回了去年有關酶促合成β-內酰胺的論文。因為這個結果并不具有可重復性。」

　　此外，還有2011年諾貝爾生理學或醫學獎得主Bruce Beutler在Science發表的題為MAVS, cGAS, and endogenous retroviruses in T-independent B cell responses文章，因后續數據存在問題，也將其稿件撤回。

　　大部分時候，獲獎科學家撤稿的是得獎之后發表的論文。但是如下2位卻撤回的是獲獎之前的論文。

　　2004年諾貝爾生理學或醫學獎得主之一Linda Buck在2008年至2010年之間，撤回了3篇論文，其中一篇還是在獲得諾貝爾獎之前發表的。

　　還有2017年獲得了諾貝爾生理學或醫學獎的Michael Rosbash也在2016年有過論文撤稿記錄。

　　即便論文撤稿通常被視為一種污點，但是諾獎得主也主動承認錯誤是科學家的一種態度。

　　論文撤稿體現了他們公開承認錯誤的意愿，向研究同行傳遞了可信的信息。

　　這一舉措還為旁人樹立了一個榜樣——即使他們沒有獎項傍身，撤稿也不一定是可恥的。

　　所以，Semenza的諾獎會被撤回不？目前，似乎還沒有已頒出的諾貝爾獎被撤回的先例。

　　但是這次大翻車事件，無疑給諾獎評選結果的權威性蒙上了一層大大的陰影……

 

　　參考資料：

　　https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2213289119

　　https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2213285119

　　https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2213288119

　　https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2213287119

　　https://retractionwatch.com/2022/09/03/nobel-prize-winner-gregg-semenza-retracts-four-papers/#more-125592