成功在《细胞》发表论文,赢得百万美元资助,获得大学助理教授职位……然而,正是这篇论文,让美国加州大学圣迭戈分校的Gian-Stefano Brigidi陷入学术造假风波。
Brigidi所在实验室的很多成员都用这篇论文的实验数据开展研究,但他们多次尝试复现结果却从未成功,还有博士同门因此退学。
多年来,实验室成员一直在寻找复现失败的原因,却毫无头绪。然而,在一次复现实验数据的过程中,实验室成员Daniel Heinz的意外发现让所有人感到震惊。
结果难以复现
即刻早期基因(IEGs)是加州大学圣迭戈分校神经生物学副教授Brenda Bloodgood的研究方向之一,其中神经元特有即刻早期基因NPAS4是研究重点。她发现,海马区的神经髓鞘中有NPAS4的踪迹。
在博士后研究期间,Brigidi在Bloodgood实验室的首个项目就是探索这一现象。Brigidi发现一种电刺激能在细胞体中诱导NPAS4,另一种则能在树突中诱导NPAS4,而且不同种类的NPAS4会以不同方式与DNA发生作用。
这项发现是Brigidi多年的工作成果,不仅成功在《细胞》发表,还帮他获得了140多万美元的资助和高校教职。几年后,Brigidi离开Bloodgood实验室,前往美国犹他大学担任助理教授。
“这是非常令人兴奋的结果。”Pei-Ann Lin Acosta当时是Bloodgood实验室的研究生,她也做过类似项目,但从未成功复现Brigidi的研究成果。随后,小组成员对复现失败的原因进行调查,Bloodgood则把原因归结为Acosta经验不足。
后来,Bloodgood建议Brigidi和Acosta一起找出问题所在,但他们始终没有找到原因。为此,Acosta非常沮丧,无奈之下又换了一家实验室。
东窗事发
Heinz是Bloodgood实验室的一名博士,他的部分工作建立在Brigidi的工作基础上。同样,Heinz也复现不了Brigidi的实验数据。
然而,2023年4月,Heinz在查阅Brigidi的原始数据时,意外发现数据存在问题。
在观察NPAS4的位置时,实验室使用了免疫组化技术,即用定制的荧光抗体标记基因产物。细胞中表达该基因的任何部分都会发光。Heinz说,在他尝试复现时,很难看到任何表达,即使看到了表达迹象,信号也很微弱。因此,他将自己的研究图像与Brigidi的原始结果进行比较,而不是对比《细胞》论文中经过处理的图像。
Heinz回忆,他对这些图像进行筛选,试图找到与已发表论文中相似的图像。最终,他发现论文图像显示的NPAS4只出现在某些神经元的树突中。但在原始图像中,信号似乎并不局限于树突中,而是充满了整个细胞。
Heinz立即意识到出了问题。他怀疑Brigidi在图像中使用了绿色荧光蛋白(GFP),但却称之为免疫组化数据。如果他的怀疑是正确的,那就意味着论文中的数据并不支持关于NPAS4在树突中被诱导的说法,也意味着Brigidi伪造了数据。
Heinz花了几个星期验证他的猜想。他开始编写一份文档,详细记录发现的每个问题,并附上截图,分析哪些原因造成了复现失败。
4月13日,Heinz与Bloodgood会面,分享他发现的情况。
承认造假
第二周,Bloodgood与Brigidi进行了线上交谈,并要求他作出解释。两天后,Brigidi承认窜改了一幅图像。
Bloodgood要求Brigidi发送一份电子表格,详细说明制作这幅图的每一个图像文件的名称和位置,并详细说明他是如何分析这些文件的。
5月4日,Bloodgood召开组会,曝出Brigidi窜改图像的事实。
实验室在读研究生Chiaki Santiago说,当时全场鸦雀无声,她在沉默中感到悲伤和震惊,但也有一种奇怪的解脱感,因为NPAS4抗体实验多年来一直是个“陷阱”,现在终于有了答案。这也说明并不是他们无能,而是一直在追寻错误信号。
然而,当Heinz对Brigidi的论文进行重新分析时,发现Brigidi发送的电子表格中缺少数百幅图像。Bloodgood要求Brigidi发送缺失的图像,Brigidi于6月9日发送了这些图像。当Heinz查看这些图像的元数据时,发现绝大多数图像都是在过去几周内拍摄的。这意味着Brigidi伪造了更多数据来掩盖自己的行为。
Brigidi最终承认使用Photoshop软件窜改了NPAS4的图像,并在一组他从未进行过的基因敲除实验中编造了数据。他还承认在整篇论文中加入了捏造的数据,以增加样本量;在几份美国国立卫生研究院的基金申请中使用了这些虚假数据,从而获得了140多万美元资助;在求职谈话中使用了这些数据,从而获得了助理教授职位……
犹他大学和加州大学圣迭戈分校分别进行了调查,均发现了Brigidi的学术不端行为。美国研究诚信办公室(ORI)也发现了这一问题。
后来,Brigidi辞职并与ORI签订了自愿和解协议:Brigidi同意未来5年内,在进行联邦政府资助的研究时,由2到3名资深教员进行监督。
6月12日,在加州大学圣迭戈分校结束调查后,Bloodgood和Brigidi及其他合著者从《细胞》上撤回了这篇论文。撤稿通知中写道:“我们不支持这篇论文中得出的结论,因此撤回这篇论文。我们为这篇论文造成的时间、资源等损失向科学界道歉。”(卜金婷编译)
《中国科学报》 (2024-11-06 第2版 国际)