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【NgAgo最新】中外20家实验室发表学术论文声称无法重复韩春雨实验

2016/11/16 来源:醉心科学
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导读
今天,由国内外二十家实验室负责人联名撰写的一篇名为“Questions about NgAgo”的学术论文在Protein Cell杂志上发表(Burgess et al., 2016),首次公开以公开发表学术论文的形式提出无法重复韩春雨的NgAgo实验。


本文转载自“醉心科学”,原标题“中外二十家实验室发表学术论文声称无法重复韩春雨实验(原创)”。

今天,由国内外二十家实验室负责人联名撰写的一篇名为“Questions about NgAgo”的学术论文在Protein Cell杂志上发表(Burgess et al., 2016),首次公开以公开发表学术论文的形式提出无法重复韩春雨的NgAgo实验,将针对韩春雨的NgAgo技术的争论推入了一个新的阶段。这二十家实验室都来自于中外知名的大学和研究所,在基因编辑领域具有相关经验和技术。这些作者中包括了多名前一段时间实名发声无法重复韩春雨实验结果的科学家, 在这篇学术论文中,他们将自己重复韩春雨论文失败的实验数据进行了发表。因为实验结果的整理整合和学术论文的发表需要较长的时间,学术刊物上面发表的学术质疑文章往往会晚于学术同行之间交流以及在其他平台上的质疑。但通过学术期刊发表无法重复的实验数据,无疑是最为学术的质疑方式。这些数据表明这些实验室在按照韩春雨描述的实验和检测方法进行重复实验的过程中,无法检测到NgAgo介导的基因编辑的产生。

尽管韩春雨提出细胞污染影响实验结果等可能性,但国内外二十家具有基因编辑经验的实验室都发生同样问题导致阴性结果的可能性极低。据笔者了解,这些实验室都是进行了多次实验确定了一致的阴性实验结果后才选择发表这些数据的。因此韩春雨需要明确回应质疑,用自己的原始实验数据以及第三方重复的证据和实验细节来厘清科学的事实真相。


A图表明NgAgo和dDNA所产生的GFP降低效应只是来自于gDNA而无关乎NgAgo的表达与否,因为将PUC19质粒(不表达NgAgo的质粒)和gDNA共同表达也可以达到同等水平的GFP表达抑制。作为阳性对照的CRISPR系统可以有效的降低GFP从质粒上表达的强度。B图显示经过CRISPR编辑的质粒发生了突变,可以被Surveyor assay(基因编辑领域通用的检测靶向突变的方法)检测。而NgAgo和gDNA处理过的样品中在质粒上则检测不到任何的突变。

多家实验室按照韩春雨NBT论文中的方法,使用其发表的gDNA(图中标记为不同的编号,与韩的文章对应),均无法检测到定点的基因编辑的发生。


为了大家能够更好的了解这一争议的相关概念,特介绍以下内容。

什么是基因

基因是遗传信息的功能单元,其功能信息编码于脱氧核糖核酸(DNA)的特定碱基序列之中。除了基因以外,大量的DNA序列也编码调控基因表达的信息。

基因的DNA序列会通过RNA介质编码蛋白质的合成,而蛋白质执行细胞中的主要生物学功能。因此基因的信息是生命最重要的根本信息。

什么是基因编辑技术

基因编辑技术是多种不同技术的统称,都是指通过设计不同的蛋白实现针对特定基因或基因组位点的精确修改。通过修改生命基本信息的编码(DNA序列),基因编辑技术可以改变不同细胞或生命体的性状,并且编辑后的基因可以遗传到后代。基因编辑技术威力巨大,其开发和应用不仅为科学研究,也为疾病治疗、农作物改良等关系到国计民生的重要应用领域提供了极其有力的工具。

韩春雨的论文讲了什么

今年5月份,河北科技大学的韩春雨副教授及其研究团队在生物技术的顶尖期刊Nature Biotechnology上发表了一篇科学论文,介绍了他们建立的一种叫做NgAgo的新型基因编辑技术(Gao et al., 2016)。 基于2014年一篇Nature论文的启发(Swarts et al., 2014),他们在微生物中发现了一种蛋白(NgAgo)可以作为高效的基因编辑工具。在几种不同的人类细胞系中,根据韩春雨团队的论文描述,通过单链的DNA分子介导,NgAgo可以定位到特定的基因组位点,并进行基因组DNA序列的编辑。

什么是学术论文的重复

根据文章中的数据,NgAgo的基因编辑效率可以媲美目前最为高效的CRISPR技术,并且在某些方面还具有独特的优势,一时间引发了学术界乃至社会大众的赞扬和关注。

当一个重要的研究成果被发表后,意味了这篇论文里面的内容已经成为了大众所共有的知识(public knowledge),也成为了未来这一方向科学研究的基础,因此很多科研同行都会对其进行重复并以此为基础进行下一步的工作。科学的发展就是靠着无数的科学家不断的根据彼此的最新进展一起推动的。所以当一篇论文发表后,其主要结论可以被其他科学家重复并进一步发展,是科学发展的基础。这也是为什么科研论文的可重复性是至关重要的。

然而至今已经有近半年的时间,国内外的同行对于NgAgo基因编辑的可重复性产生了大量的质疑,至今没有得到一个清楚的结论。随着前几天在Cell Research上面发表的利用NgAgo在斑马鱼中进行基因敲降的研究(Qi et al., 2016),以及今天在Protein Cell在线发表的质疑文章(Burgess et al., 2016),学术界的同行将其利用NgAgo尝试进行基因编辑而未能得到预期结果的数据发表在学术刊物上,为厘清NgAgo技术的可重复性问题提供了实验数据。

科学实验的重复,是指具有同等实验条件的实验室使用与论文中描述一样的样品、试剂、严格按照论文中的实验流程进行实验,以期达到和论文中一样的实验结果。因此Cell Research上面发表的利用NgAgo在斑马鱼中进行基因敲降的研究并不属于对于韩春雨论文的重复工作,而属于对于该技术的其他应用(但未能在斑马鱼中检测到NgAgo的基因编辑能力)。而在Protein Cell发表的这篇论文(Burgess et al., 2016)则属于严格的重复实验。这些重复实验的数据表明, 这二十几个实验室均无法重复出韩春雨论文中的结果,因此就在学术的平台上要求韩春雨给予一个清楚详细的答复。

学术论文、专利以及商业秘密

简单的说,学术论文是由科研工作者发表在学术刊物(有些情况也包括学术会议) 的详细描述其科学发现和进展的文章。虽然不同刊物的形式和具体要求各有不同,但其基本功能都是一样的,即通过论文的发表,将自己的研究成果与全世界分享,从而推动整个科学的发展。科学家发表学术论文,就是为了其他的科学家可以认同并获益于自己建立的理论,使用自己发明的实验方法。因此一般来说,科学家最在意的是自己的论文发表后是不是能够被同行接受,其结果是不是能够被同行重复。只有当一个科学家的工作不断的被本领域接受,其发明的方法被更多的人重复、应用、并进一步发展,这个科学家的学术声誉才会不断得到提升。一篇论文的发表只需要经过审稿人(一般是三位)和编辑的认可, 不是对于里面描述结果的绝对确认。学术论文发表后,才是真正对于这个工作的检验的开始。

有很多知识和技术具有巨大的商业价值,个人、科研机构或企业可以选择申请专利,来保护从这些研究成果中获利的权利。专利制度其实是为了鼓励大家分享自己所掌握的知识(尤其是具有商业价值的)所建立的一套体系。专利发明人将自己的研究成果详细的在专利申请中进行描述(很多时候比学术论文还要详细), 并将其分享给整个社会。与学术论文的根本区别在于,如果另外一方想要利用这一技术或知识来创造商业利益,则需要获得专利所有者的授权并支付相应报酬。因此,无论是专利还是学术论文,都是知识和技术共享的途径。在很多情况下,一个科研团队建立了具有商业价值的技术,会选择先进行专利申请,再发表学术论文,这样其成果可以被科研同行无偿使用以推动科学的发展,建立学术声誉,同时对于该技术产业化有兴趣的公司则需要获得专利的授权。

出于各种不同的考虑,很多企业或研究团队也会选择不分享特定的技术和知识,而是自己应用以获得相关的商业利益,这些就可以作为商业秘密。为了其保密性,这类知识既不会发表科研论文,也不会申请相关专利。

回到韩春雨论文的可重复性问题

韩春雨团队的NgAgo的技术不仅发表了科研论文,也在发表前进行了专利的申请,并不属于商业秘密的范畴,因此有义务将所有的技术细节详细的描述清楚,从而确保其他同行可以重复其工作,并进行下一步的发展。按照韩之前的说法,科学的争议需要通过学术刊物的平台来讨论,那么这一篇相关于NgAgo重复失败的学术论文已经将同行们无法重复的科研数据进行了发表,下面就需要韩春雨进行正面的回应了。我们拭目以待。

参考资料

Burgess S, Cheng L, Gu F, Huang J, Huang Z, Lin S, Li J, Li W, Qin W, Sun Y, Songyang Z, Wei W, Wu Q, Wang H, Wang X, Xiong J, Xi J, Yang H, Zhou B, Zhang B. Questions about NgAgo. Protein Cell, DOI 10.1007/s13238-016-0343-9 (2016)

Gao, F., Shen, X. Z., Jiang, F., Wu, Y. & Han, C. DNA-guided genome editing using the Natronobacterium gregoryi Argonaute. Nat Biotechnol, doi:10.1038/nbt.3547 (2016).

Swarts, D. C. et al. DNA-guided DNA interference by a prokaryotic Argonaute. Nature, 507, 258-261, doi:10.1038/nature12971 (2014).

Qi J, Dong Z, Shi Y, Wang X, Qin Y, Wang Y, Liu D. NgAgo-based fabp11a gene knockdown causes eye development defects in zebrafish. Cell research, doi:10.1038/cr.2016.134(2016)

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