一樁發(fā)生在中國(guó)最頂尖高等學(xué)府清華大學(xué)、北京大學(xué)之間的學(xué)術(shù)爭(zhēng)端事件又現(xiàn)新進(jìn)展。
繼磁生物學(xué)論文“搶發(fā)”爭(zhēng)端后，清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授魯白、北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院研究員謝燦今天（3月16日）在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《神經(jīng)環(huán)路前沿》（Frontiers in Neural Circuits）上在線發(fā)表一篇新論文，其結(jié)論與清華大學(xué)之前擬引進(jìn)的學(xué)者張生家“搶發(fā)”的論文結(jié)論完全相反。
此前魯白曾向媒體表示，張生家的論文《磁遺傳學(xué)：使用磁受體蛋白，用磁刺激手段遠(yuǎn)距離非侵入地激活神經(jīng)元的活性》（Magnetogenetics: remote non-invasive magnetic activation of neuronal activity with a magnetoreceptor）主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果難以重復(fù)。
為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，新發(fā)表論文檢驗(yàn)了張生家論文中提到的細(xì)胞系，還檢驗(yàn)了更多種類的細(xì)胞系，比如背根神經(jīng)節(jié)細(xì)胞（DRGN）；也嘗試了更多的磁刺激方法、強(qiáng)度和方向；研究人員還在同一細(xì)胞中同時(shí)測(cè)試了光遺傳學(xué)系統(tǒng)和所謂的“磁遺傳學(xué)”系統(tǒng)，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果都顯示，光遺傳學(xué)，成功！“磁遺傳學(xué)”，失��！
“在我們對(duì)這一課題開始研究后，一篇論文聲稱MagR確實(shí)能實(shí)現(xiàn)磁遺傳學(xué)。但我們的結(jié)論恰恰相反。雖然嘗試了多種磁刺激方式，并系統(tǒng)檢測(cè)了多種細(xì)胞內(nèi)的鈣離子信號(hào)，但我們發(fā)現(xiàn)，即使讓HEK細(xì)胞、背根神經(jīng)節(jié)細(xì)胞（DRGN）和海馬體神經(jīng)元細(xì)胞分別表達(dá)MagR，它們也不能對(duì)磁場(chǎng)刺激產(chǎn)生反應(yīng)，即沒有鈣離子信號(hào)的變化。”魯白、謝燦的新論文寫道。
魯白、謝燦的新論文結(jié)論與張生家相反
有些人天生方向感很強(qiáng)，科學(xué)家們認(rèn)為，這可能人體內(nèi)感應(yīng)地球磁場(chǎng)的蛋白有關(guān)——磁感應(yīng)蛋白或磁受體蛋白。
也正是因?yàn)榇攀荏w蛋白，信鴿才能記得家的方向，能夠遠(yuǎn)距離歸巢；候鳥、帝王蝶才能遠(yuǎn)距離遷徙。
迄今為止，人類發(fā)現(xiàn)的最有可能是磁受體的蛋白是MagR。有人甚至聲稱對(duì)該基因的研究能摘得諾貝爾獎(jiǎng)，但它在中國(guó)學(xué)術(shù)圈，尤其是中國(guó)最頂尖的兩所高校清華大學(xué)和北京大學(xué)，引發(fā)了一場(chǎng)“血雨腥風(fēng)”般的學(xué)術(shù)爭(zhēng)端。
圍繞MagR，清華和北大先后有兩篇學(xué)術(shù)論文發(fā)表。今天，第三篇相關(guān)的學(xué)術(shù)論文獲在線發(fā)表。該論文通訊作者是清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授魯白，北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院研究員謝燦是論文署名作者之一。
一年多前，2015年9月14日，張生家以通訊作者身份，以清華-北大生命科學(xué)聯(lián)合中心為署名研究單位，在中國(guó)科學(xué)院和國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)共同主辦的半月刊《科學(xué)通報(bào)》英文版（Science Bulletin）發(fā)表了前述導(dǎo)致清華、北大兩校學(xué)術(shù)爭(zhēng)端事件的“磁遺傳學(xué)”論文。
這是兩校關(guān)于MagR的第一篇學(xué)術(shù)論文。在該論文中，張生家稱MagR為MAR，并聲稱是他推測(cè)出MagR的功能的。
但謝燦指控張生家違反學(xué)術(shù)道德，在一個(gè)合作項(xiàng)目中，從謝燦實(shí)驗(yàn)室獲得了核心實(shí)驗(yàn)材料MagR基因和實(shí)驗(yàn)儀器，但私自“搶發(fā)”了該論文，并且未給謝燦署名。
隨后，魯白對(duì)謝燦表示支持，并發(fā)文稱，“用謝燦發(fā)現(xiàn)的基因做磁遺傳學(xué)是魯白實(shí)驗(yàn)室的智力產(chǎn)物”，當(dāng)時(shí)魯白實(shí)驗(yàn)室和謝燦實(shí)驗(yàn)室正就相關(guān)課題合作。張生家中途參與，卻“搶發(fā)”了相關(guān)研究成果。
2015年11月17日，謝燦以通訊作者身份，在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《自然•材料》（Nature Materials）在線發(fā)表了標(biāo)題為《一個(gè)磁性蛋白生物指南針》（A magnetic protein biocompass）的研究論文。MagR基因的序列信息早已被國(guó)外學(xué)者發(fā)現(xiàn)，但其功能卻遲遲未能被解開。謝燦的論文首次系統(tǒng)闡述了MagR基因在磁生物學(xué)上功能。這是清華、北大兩校關(guān)于MagR基因的第二篇學(xué)術(shù)論文。
今天在線發(fā)表的是第三篇，該新論文的通訊作者即魯白。謝燦也是該論文的署名作者之一。
網(wǎng)頁截圖。
用光來影響、改變細(xì)胞的生理狀態(tài)，乃至生物體的行為，這是光遺傳學(xué)技術(shù)。如果能實(shí)現(xiàn)使用磁場(chǎng)來控制細(xì)胞或生物體，這將是一個(gè)巨大的飛躍，這就是磁遺傳學(xué)技術(shù)。因?yàn)楣饪刂菩枰惭b光纜來保證光能穿透和抵達(dá)細(xì)胞，保證光的強(qiáng)度和精度。磁控技術(shù)至少不需要光纜。
該論文稱，與光遺傳學(xué)相比，磁遺傳學(xué)的優(yōu)越性顯而易見。但一直缺乏一個(gè)能實(shí)現(xiàn)磁遺傳學(xué)的工具。與隱花色素Cry相互作用的蛋白MagR似乎能擔(dān)當(dāng)這一重任。
“在我們對(duì)這一課題開始研究后，一篇論文聲稱MagR確實(shí)能實(shí)現(xiàn)磁遺傳學(xué)。但我們的結(jié)論恰恰相反。雖然嘗試了多種磁刺激方式，并系統(tǒng)檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)的鈣離子信號(hào)，但我們發(fā)現(xiàn)，即使讓HEK細(xì)胞、背根神經(jīng)節(jié)細(xì)胞（DRGN）和海馬體神經(jīng)元細(xì)胞分別表達(dá)MagR，它們也不能對(duì)磁場(chǎng)刺激產(chǎn)生反應(yīng)，也沒有鈣離子信號(hào)的變化”，魯白、謝燦的新論文寫道，“相反，如果海馬體神經(jīng)元細(xì)胞同時(shí)表達(dá)MagR和ChR（光敏通道蛋白）時(shí)，這些細(xì)胞能對(duì)光刺激做出應(yīng)答——鈣離子信號(hào)變化了，但對(duì)磁場(chǎng)刺激依然無動(dòng)于衷。”
研究人員總結(jié)道，由此可見，MagR不足以使細(xì)胞對(duì)磁場(chǎng)產(chǎn)生應(yīng)答——鈣離子信號(hào)變化。
但在張生家2015年9月“搶發(fā)”的論文中，張生家?guī)ьI(lǐng)的研究人員聲稱，通過MagR（張的論文稱其為“MAR”基因）基因?qū)崿F(xiàn)了磁遺傳學(xué)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果很顯著：轉(zhuǎn)入MagR基因后，HEK-293細(xì)胞在遭到磁刺激時(shí)，能產(chǎn)生鈣離子內(nèi)流，即細(xì)胞內(nèi)鈣離子信號(hào)發(fā)生變化。
除了鈣離子信號(hào)的變化，張生家該論文還聲稱，當(dāng)海馬體神經(jīng)元細(xì)胞表達(dá)MagR時(shí)，其神經(jīng)元活性可以被磁場(chǎng)控制——開或關(guān)；當(dāng)秀麗隱桿線蟲被注射并表達(dá)MagR時(shí)，該線蟲的運(yùn)動(dòng)機(jī)能可以被磁場(chǎng)控制，論文同時(shí)公布了視頻。
魯白論文指出張生家實(shí)驗(yàn)結(jié)果的三大可疑之處
新發(fā)表論文未驗(yàn)證MagR在線蟲中是否能發(fā)揮作用，但指出了張生家論文中的一些可疑之處。
可疑之處一：新發(fā)表的論文稱，張生家論文中為明確描述是如何對(duì)細(xì)胞施加磁刺激的。但其論文中的圖片顯示，他們用磁場(chǎng)刺激細(xì)胞長(zhǎng)達(dá)7分鐘。磁刺激裝置產(chǎn)生熱量，可能改變細(xì)胞的溫度,導(dǎo)致他們觀察到細(xì)胞內(nèi)鈣離子信號(hào)變化。也就是說，這是一個(gè)假陽性結(jié)果。
可疑之處二：新發(fā)表的論文稱，張生家論文的圖1E和圖2C展示了一個(gè)奇怪的結(jié)果：在磁刺激終止后，HEK293細(xì)胞（含MagR）中鈣信號(hào)還在持續(xù)上升。這表明，其細(xì)胞可能不是健康狀態(tài)的細(xì)胞。
可疑之處三：新發(fā)表論文稱，張生家論文中的海馬體神經(jīng)元的鈣內(nèi)流實(shí)驗(yàn)結(jié)果，是在磁刺激后，延遲長(zhǎng)達(dá)7.8秒鐘才發(fā)生的。這非比不尋常。因?yàn)槠駷橹�，世界上所有�?bào)道的所有的神經(jīng)刺激（如電、化學(xué)、光、機(jī)械等）引起的細(xì)胞變化，都是在毫秒尺度內(nèi)發(fā)生的。當(dāng)然，神經(jīng)元細(xì)胞也有隨機(jī)的自發(fā)的放電活動(dòng)。龍曉陽等人報(bào)道的鈣離子變化，可能只是神經(jīng)元細(xì)胞一種隨機(jī)的放電活動(dòng)。
此外，新論文還表示，“（張生家論文）魯莽地（The audacious claim）宣稱，用這種非侵入性的方法，可以取代光遺傳學(xué)，成為新的神經(jīng)調(diào)控手段。這導(dǎo)致世界各地許多研究人員紛紛嘗試重復(fù)這一工作、實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但到目前為止仍沒有重復(fù)成功的報(bào)道。”
“搶發(fā)”論文至今未被撤回
2015年，張生家 “搶發(fā)”的論文剛剛在線發(fā)表，謝燦、魯白以及清華大學(xué)和北京大學(xué)就要求撤稿。但一年多時(shí)間過去，該論文至今未被撤回。
魯白聲稱，正處于過渡時(shí)期的張生家參與了自己實(shí)驗(yàn)室的磁生物學(xué)研究課題，該課題系魯白實(shí)驗(yàn)室與北京大學(xué)研究員謝燦課題組合作研究。在沒有獲得魯白和謝燦允許的情況下，張生家用上述課題的研究數(shù)據(jù)“搶發(fā)”了研究論文，但沒有給予魯白和謝燦署名。
張生家否認(rèn)魯白的上述全部指控。
針對(duì)三人的爭(zhēng)端，清華大學(xué)和北京大學(xué)分別成立調(diào)查組，最終的調(diào)查結(jié)果未向社會(huì)公布。但清華大學(xué)停止引進(jìn)張生家，張目前已離開清華。
魯白曾向媒體表示，張的磁遺傳學(xué)論文中主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果難以重復(fù)。
中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院神經(jīng)科學(xué)研究所所長(zhǎng)蒲慕明是張生家前述爭(zhēng)議論文中致謝的眾多研究者之一。
對(duì)于魯白、謝燦、張生家三人的學(xué)術(shù)爭(zhēng)端事件，2016年6月12日，蒲慕明在接受媒體專訪時(shí)，回應(yīng)澎湃新聞稱，“事情原來就很明朗：一個(gè)實(shí)驗(yàn)是在魯白實(shí)驗(yàn)室做的，張生家做了之后，他要發(fā)表，魯白不同意。張生家拿了謝燦的東西做實(shí)驗(yàn)，不給謝燦credit。就這么簡(jiǎn)單。”
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