【新语丝电子文库(www.xys.org)(www.xys2.org)】 ———————————————— ◆       1997年中国科学第一成果:是真是假?                ·方舟子·           一、洪国藩解开了水稻遗传之谜?   不论是全世界还是中国,都约有一半的人口以大米为主食,研究水稻遗传的 重要性不言而喻。因此,在1992年,国家科委决定拨款2300万元,在中 国率先开展水稻基因组计划。这是有史以来国家科委批准的生物研究领域中投资 最大的一项工程。该计划由中国科学院国家基因研究中心主任洪国藩领导,有1 个研究中心和6个卫星实验室参加。1994年8月,中国宣布水稻基因组计划 取得初步成果,建成了世界上第一个以细菌人工染色体(简称BAC)为载体的 水稻基因组文库(“文库”是含有各种基因片段的重组DNA分子的总称。“细 菌人工染色体文库”是以大肠杆菌的复制子为载体,将DNA片段插入其中建成 的。以下简称BAC库)。1997年1月6日,该计划再次宣布获得了重大进 展,利用已完成的水稻BAC库,在世界上首次成功构建了高分辨率的水稻基因 组物理全图。当时全国各主要报纸都纷纷以“水稻遗传信息之迷破解了”、“洪 国藩解开了水稻遗传之迷”、“我国生命科学研究获重大突破”欢呼这一成就。 《人民日报》1月8日以“我国生命科学研究取得重大突破 洪国藩等在世界上 首次成功构建水稻基因组物理全图”为题发表了报导,摘要如下:     本报上海1月6日电 记者萧关根报导:国家科委、中国科学院和上海   市人民政府今天在上海学术活动中心联合举行新闻发布会,宣布:我国科学   家在世界上首次成功构建了水稻基因组物理全图,这是我国在生命科学领域   取得的又一重大突破。     在洪国藩研究员的领导下,中国科学院国家基因研究中心经过3年多的   艰苦奋战,利用已完成的水稻12条染色体的BAC库,在世界上首次成功   构建了高分辨率的水稻基因组物理全图。我国科学家在水稻基因组计划研究   中取得的这一成果,为最终揭示水稻遗传信息奥秘和农作物育种做出了重大   贡献。     水稻基因组由12条染色体组成,总长度为4.3亿核苷酸,水稻基因   组研究计划包括三大内容,即水稻基因组遗传图、物理图的构建和DNA全   顺序的测定。开展水稻基因组研究的有日本、美国、印度、韩国、菲律宾等   国家,日本已于1994年首先构建了水稻基因组的遗传图,从而使水稻基   因组物理图的构建成为该领域攻坚战的制高点。     在水稻基因组研究计划中,物理图处于承上启下的地位,根据物理图不   仅能够为最终解开水稻的全部遗传信息之谜奠定基础,而且可以通过定位克   隆等多种现代技术,高效而系统地为农业遗传育种提供所需的重要基因及有   关信息。……因此,水稻基因组物理图的构建对农业遗传育种将产生重大作   用。     洪国藩研究员在前不久召开的国际水稻分子生物学会议上报告这项成果   后,引起强烈反响,不少学者主动表示愿与中国科学家进一步合作。   洪国藩一时成为新闻人物,《解放日报》登出了人物报导《探索生命的奥秘 --记中国科学院国家基因研究室中心主任洪国藩》(1997年1月8日), 《今日上海》也发表了类似的报导《生命密码探索者--记中科院国家基因研究 中心研究究员洪国藩》,上海东方电视台后来还拍摄了专题片《站在分子上的巨 人──记生化专家洪国藩》,介绍洪国藩“在破译水稻基因组的重大研究课题中 完成了国际上第一张水稻基因组物理图”,荣获首届中国科技新闻奖。这一年下 半年恰好要补选中国科学院院士,洪国藩因此成为热门人选。        二、一封来自美国的反映信让洪国藩遇到一点麻烦   水稻基因组物理全图的原始数据的制作者和领导者之一、基因研究中心的副 研究员陶全洲当时正在美国德洲A&M大学当访问学者,在报纸上看到这项报导 后,于2月3日给中国科学院负责人写了一封信。他在信中反映说:水稻BAC 库实际上是由一位国外留学生建成后带回国的,中国方面只是做了后期工作。现 在的物理图谱在数据处理上有许多严重问题,即使现在的物理图谱百分之百的完 美,也只是朝着克隆基因和DNA序列分析前进了一步,离解开遗传之谜还差之 千里,更何况是一个问题很多的图谱。这一成果先投到一份国际高级学术刊物, 被退稿,才转投到一份没有名气的英国学术刊物《DNA序列》(DNA Sequence) 上发表,而洪国藩本人是该刊的编委之一。陶全洲在信中批评了洪听不进不同意 见,研究中心缺乏学术气氛,认为科学研究不应是政治宣传,更不能胡吹,请求 上级领导对这一项重大研究加强管理,使之不偏离初衷。   陶全洲的反映信转到了各位院士手上。在下半年选举院士时,本来呼声很高 的洪国藩成了争论的焦点。据当时参加投票的院士告知,反对者认为既然洪的成 果存在争议,应该谨慎从事,对其认真研究后再评定,而且发表洪的论文的刊物 等级不高,难以让人信服。洪组织了一批与之关系密切的专家开了成果鉴定会, 顺利通过鉴定;又从国外邀请了一些学者回国,论证“图谱”之可靠。结果洪以 低票数当选成为新院士。这个争论在国内似乎有了结果。第二年年初由院士投票 选举1997年中国十大科技进展时,“我国科学家在世界上成功构建高分辨率 的水稻基因组物理全图和首次配制出转基因杂交稻”高居首位。“水稻基因组物 理全图的构建”并获得了1997年中国科学进步一等奖。国内权威机构在20 00年回顾中国科技百年评选新中国科技史上的“第一”时,1997年这一年 唯一的一项成果就是:“1997年1月6日,中科院国家基因中心洪国藩等在 世界上首次构建水稻基因组物理全图成功。”            三、严峻的形势下,有人重提往事   尘埃看来已经落定。但是早在1998年,形势的发展已证明当时中科院对 这项成果所做的鉴定:“必将对探索水稻基因组的奥秘,从而在根本上认识和解 决粮食问题产生重要影响”,是过于乐观的。当时媒体所评价的“该图的构建成 功为我国水稻基因组计划研究领域进入国际前沿创造了条件”也落了空。在19 98年,中国实际上放弃了本国的水稻基因组计划,而加入由日本领导、共有 11国参加的国际水稻基因组计划,负责水稻基因组第4条染色体的测序,占总 工作量的8%,排在日本、美国之后。国际水稻基因组计划使用的是日本粳稻 BAC库,而洪国藩的图谱根据的是籼稻BAC库,未能发挥什么作用。中国所 承担的测序部份,一开始用的是籼稻,但因为只测定全部序列的8%,即使洪的 图谱准确,也只发挥了8%的作用。2001年4月开始,中国方面同时测定日 本粳稻的BAC库,由日本方面提供。这项工作由中国科学院国家基因研究中心 和国家人类基因组南方研究中心合作,目前测序工作已完成1/3,整个工作有 望于明年2月完成。   其他国家在水稻基因组研究的进展从1998年起就走在了中国的前面。 2000年4月,美国孟山都公司宣布已绘制出全部水稻基因组序列的“工作草 图”,使水稻成为第一种得到详细基因组序列的农作物。2001年1月,瑞士 辛津塔(Syngenta)公司宣布完成了水稻基因组99%的测序,准确率达到 99.5%。3月28日,日本宣布完成了第1号染色体的全序列,这是水稻 12条染色体中最大的一条。预计在2001年底将完成水稻全基因组的测序工 作,比原定的提前了3年。   至于那篇水稻基因组物理全图的论文,到现在只被引用了7次,包括2次自 我引用,可以说没有产生什么影响。   在这样的国际形势下,也许已到了重新评价这个图谱的时候了。8月22日, 笔者主持的学术打假网站“新语丝·立此存照”收到了一篇署名晓东的来稿《科 学不允许搀假》,重提此事:“洪国藩为了个人能升院士,不择手段,从海外邀 请对自己有利的一些学者回国,为‘图谱’说好。可惜的是这些学者并不了解 ‘图谱’的真相,被洪蒙蔽,其中包括一些声望很高的科学家。为什么呢?原因 很简单,如果让一个从未到过北京,也不了解北京的人鉴别一张北京地图正确与 否,结果可想而知。要想了解图的正确与否,只有亲自走一趟,实地勘察一下。 实际上水稻物理图谱到底是真是假,不用争论,一用便知,就像照着别人给你的 北京地图,如果找不天安门的位置,这个地图一定是错的。”“几年过去了,中 国水稻物理图谱给中国带来了什么呢?据知情人士说该图谱四年多来,无人问津, 无人使用,甚至连自己人也不用。原因是经过测试,该图错误太多,以至于不能 使用。国家投入了数千万元,原本想以水稻基因组研究为龙头,把中国植物分子 生物学研究提高到国际水平,但这一初衷被洪国藩用来图谋个人私利,他想的是 如何以此来提高自己的声誉,如何能升上院士。”   为了进一步了解情况,我联系上了在1997年最先提出不同意见的陶全洲。               四、质疑者如是说   陶全洲现在在美国一家生物技术公司负责基因组项目。他在1982年获得 安徽大学生物化学学士学位,1985年获得中科院上海昆虫研究所植物分子生 物学硕士学位,导师是上海生物化学研究所研究员,论文是关于水稻基因组文库 的构建和基因分离。毕业后,陶分配到生物化学研究所工作,1994年9月调 到国家基因研究中心担任副研究员,参与中国水稻基因组计划。陶介绍说,当时 这个计划的领导人是洪国藩研究员,而他担任课题组长,是具体负责实验研究的。 为了验证他这个说法,我查阅了有关资料。按照生命科学论文署名的惯例,第一 作者一般是项目的实际负责人,而项目领导人往往署名最后。在国家基因中心的 网页,列着他们发表的有关水稻基因组研究的论文共四篇,其中两篇分别于19 94、1995年发表于上海细胞研究所出版的英文刊物《细胞研究》(Cell Research),第一篇有4个作者,第二篇有10个作者,其中第一作者都是陶全 洲,洪国藩做为项目领导人署名最后。第三篇论文于1997年发表于国际刊物 《植物分子生物学》(Plant Molecular Biology),这篇论文的内容和第二篇 基本相同,但是作者只有洪一人。第四篇论文就是关于物理图谱的,于1997 年发表于《DNA序列》(DNA Sequence)上。在基因研究中心的网页上,这篇 论文也只列了洪国藩一个作者。我查了《DNA序列》上面的原始论文,发现它 其实有15个作者,但是陶全洲并不在上面。   陶全洲是怎么从项目实际负责人变成了不在论文上署名呢?陶说,他是在 1996年11月,在完成了物理图谱后,到美国德州A&M大学做短期进修的。 本来,他是这篇论文的第3作者。但是,他虽然是实验数据的主要制作者和实验 的领导者,却被排除在数据分析之外。洪采取把实验人员和数据分析完全隔绝的 做法,对全体实验者保密。直到论文已寄到《DNA序列》并被接受,他做为第 3作者也没读到文稿。他认为不该为这篇论文署名负责,因此在论文发表之前, 他打电话给基因研究中心,要求将他的名字从论文中删除。为抗议洪的做法,他 并决定退出了这一研究项目。这样,就出现了他做为物理图谱的主要构建者,却 没在论文上署名的奇怪现象。   陶全洲说,当时他们在构建基因组物理图谱,采用的是比较新颖的“指纹法”, 而且是他亲自改进了这一技术。这个技术在理论上是可行的,由他具体负责的制 作实验数据部份也没有问题,但是在数据处理上有许多问题。他在出国之前,就 已发现,因向洪提出这些问题而被隔离。他为此曾经向国内几位著名生化学家反 映过。在他给中科院领导写了反映信之后,被基因研究中心的行政人员停发了全 年奖金,各个院士还收到了一份对他进行人身攻击的“黑材料”,把他说得一无 是处。1998年年初,他到美国圣地亚哥参加一年一度的“植物和动物基因组” 国际会议,遇到了洪国藩,本想与洪交换意见,但洪不愿见他。他还想在会议上 正式提出这个问题,因为怕丢中国人的脸,同朋友讨论后,就忍住了。              五、陶的支持者的证词   笔者看到了陶的导师在1997年4月写给中科院学部联合办公室的一份材 料,认为陶是“一位有能力的、受欢迎的科研人员”,“在洪的领导下,实验室 的研究工作由陶负责进行。陶带领一批刚从学校出来的大学生与洪的研究生,日 夜和周末加班加点,将基因组的工作加速推进,得到洪的器重。”“洪的领导方 式是抓数据抓结果,……。水稻基因组数据出来之后,洪即拿走不与陶讨论,与 计算机工作者直接处理原始数据与陶隔离。文章已定稿、发表,起了轰动上级的 效用。而陶作为主要实验数据提供者,认为数据还需要研究与讨论,才能定论。 他的名字被洪列入文章负责人之一(第三名),他能负责吗?这是他的苦闷,他 不害怕吗?一个数据的来源者。”   笔者还收到了陶在国内的四名同事分别写的材料,反映陶“作为课题组长, 除了统筹安排实验外,还能完成和大家相同甚至略多的工作”,“管理整个实验 室人员工(作)”,“亲自动手进行指纹图谱、分子杂交的工作”,“为水稻基 因物理图谱的完成作出了重要的贡献”。这些同事都一致称赞陶是一个博学、严 谨、能干和正直的科学家,对自己的研究工作投入了满腔的热情。其中有一位同 事说,陶有两点令他印象深刻,“第一点是陶先生做事力求完美,他做出的实验 结果都极其漂亮,如果结果不能让他满意,他会不断改进直到满意为止。”“另 一点是他的严谨的科学态度,对在实验中出现的问题和疑问他从不轻易放过,务 必寻出其原因以求得一个令人信服结果。在问题没搞清楚之前,他是不会匆匆下 结论的。”另外一位同事认为“陶全洲老师性格耿直,办事不饶弯子”,对某些 事情的处理“也许比较生硬。”   如前面所说,陶全洲认为当时构建物理图谱所用的实验方法是没有问题的, 但是在数据处理上存在很多问题。这张图谱是真是假,是否有价值,是难以从理 论上判断的,从公开发表的论文也看不出来,只有在实际使用时才能知道。一位 曾经在洪国藩实验室工作过的研究人员在1997年下半年,该图谱发表后不久 写的材料中说:“洪老师让我们先用Southern杂交(按:一种基因定位技术)来 验证一下每个clone(克隆)之间是否真正拼起来。送来的图,是一个个首尾相 连的。没想到,实验结果竟一个也连系不上。现在我们只好反复做Southern,大 有把整个BAC库翻一遍的架式。”“要问水稻研究目前进展如何吧,说实话, 洪老师嘱咐只让XX一个人做,其余人不得参与,所以我也不知道现在到底怎么 样了。要是问过去的研究结果吧,我在目前的环境下也不敢说什么。”并形容 “现在的环境有如革命战争的白色恐怖,大家都人心惶惶”。              六、洪的支持者的答复和争论   笔者向目前仍担任国家基因研究中心主任的洪国藩院士和该中心水稻基因组 计划专家工作组组长韩斌博士寄去了晓东的文章,请他们做出答复。洪没有回答 我的询问。韩斌则很快回了信。   韩斌是在事件过后,1998年从英国剑桥大学回国,到基因研究中心工作 的,实际上是接替陶全洲的位置,目前是水稻基因组第四号染色体测序工作的主 要负责人之一。在信中,韩斌澄清说:那张物理图谱是他们1998年开始大规 模进行4号染色体测序时,挑选BAC克隆的唯一依据和基础,而且所选中的被 遗传探针杂交定位的首批种子BAC经测序证明绝大多数都是正确的。他也承认, 这张物理图只是第一代的物理图,因为当时能利用的遗传探针非常有限,也没有 用其他实验手段的条件,不可避免的存在一些误差,但是,“‘伪造’和‘误差’ 是应该完全区分开来的”。他并强调:   “作为国际水稻基因组测序计划的一员,我们每年都要在国际会议上报告我 们的工作进展(至少两次),包括今年的San Diego动植物基因组会议,这是一 件凝聚很多人心血和汗水的扎扎实实的工作,是含糊不了,也不容含糊的工作。”   一位不愿透露姓名的专家针对韩斌的答复,指出杂交结果与物理图谱是不同 的概念,按韩的说法,第4号染色体的测序仅使用了杂交图谱而没用物理图谱。 实际上,不用物理图谱也可以用别的方法进行测序。“根据韩的报告,好像没有 多少单位使用该图,能否公布一下4年来除韩自己外,使用该物理图的单位及情 况?”“韩是最有资格说明物理图谱的准确度的。根据第4号染色体的测序情况, 能否说明物理图谱使用情况,不是后来的克隆末端杂交图,而是那个获--大奖 --的图!”   晓东在回应韩斌的答复时,也指出杂交图谱和物理图谱是不同的:“我相信 韩博士说的‘首批被遗传探针杂交的克隆绝大多数是正确的’,但这并不能说明 物理图谱也是正确的。”对这样一个代表国家水平的重要结果,应该使用多种技 术进行全方位检测。“可是当这一切检测还未进行,明知有许多‘误差’而不去 纠正就急于发表,并利用媒体大搞浮夸,这与‘伪造’有何区别?”   我给韩斌转去了这些质疑,并提出了自己的一些见解。我在信中指出,国际 水稻基因组计划使用的是日本粳稻,是另一个文库,洪国藩院士的物理图谱用的 是籼稻,应该发挥不了什么作用,即使他的工作含糊了,也应该不会有影响。我 查了韩博士他们今年年初在圣地亚哥会议上的论文摘要,里面提到他们现在是用 STC和FISH方法对4号染色体重新构图,那么旧图的准确率是可以根据新 图估计出来的,我希望韩博士能够提供具体的数据,比如测过了多少样本,正确 率有多高?   韩斌在第二封信中,未回答这些具体的质疑,只指出:   “应该说对物理图的构建我没有太多的发言权,只是三年来我们使用这张图, 用更多的方法来完善它,虽然它有一些误差,但你无法想象用‘伪造’能造出正 确的BAC-contig(重叠群)来?方法本身的局限和一定的误差和‘伪造’是两 个性质完全不同的概念。”   我再次要求韩斌提供具体的数据,看这张图的错误率高或低到什么程度,才 可以判断是属于实验误差还是人为因素。但韩斌未再答复我的任何询问。             七、其他人的说法   美国德州A&M大学的助理教授张洪斌当时是洪国藩的合作者,也是1997 年洪从国外请去为他辩护的专家之一。张当时举行一次报告会从理论上论证洪的 实验方法是可靠的,被认为是对洪的有力支持。我打电话询问张,现在回顾这个 事件,有什么看法。我们在电话里交谈了大约一小时,但张不允许我引用他的谈 话内容,甚至警告我不准在报导中提到他的名字,否则将会到法庭控告我。   《北京晨报》在2001年8月30日以“中科院副院长陈竺表示洪国藩院 士‘造假’一事失实”为题报导了陈竺对此事的评论。报导说:   “对于洪国藩对水稻物理图所做的研究,陈竺认为是‘功不可没’的。陈竺 明确表示赞成科技界就学术问题展开争论,但不同意某些不负责任的指责。‘科 学研究一般有这样一个规律,一开始有突破,然后再精细化--任何研究不可能 一开始就十全十美。我可以举一个例子:人类基因组早在1995年就有了第一 代物理图,但后来发现它有这样那样的错误,于是又有了第二代和第三代物理图。 当然,科学家不应满足于某一个阶段的成果。’”   9月5日《解放日报》也报导了中科院院长路甬祥的评论。路院长重复了陈 副院长的话,声称这是他们两人商量后提出的“表明中科院立场的意见”,并斥 责提出不同意见的人是“吃了饭没事干,就做一些损人的事”。   笔者认为,举人类基因组计划为例是难以让人信服的,因为其第一代图谱的 错误率是公开的,并没有高到令人怀疑有人为因素的程度,也没有知情者反映有 伪造的嫌疑。要消除别人的怀疑的最好办法,是公布具体的数据,而不是空泛地 谈论一般规律和做类比。在做深入的调查之前,也不宜轻下结论。如果自己没时 间对此事做更多的调查,那么让吃了饭没事干的人来做,又有何妨?   笔者向几位生命科学领域的中国科学院院士征求意见。他们都不愿对此事公 开发表评论。有的院士在信中说:   “我们很多人都认为不能依靠媒体烘炒和一篇不是在高水平杂志发表的论文 作为选举院士的依据;更不能依据一些外国科学家的私人通讯或口头上的一些客 气话来评价科学成果。你们也知道我们在国内说话有许多不便之处,所以恳切希 望你能够继续你的非常有意义的工作,并望能争取在国内更多公开发表。”               八、问题和建议   如上所述,批评者根据洪国藩实验室工作作风和运作方式不健康,数据分析 存在很多问题,发表的论文未能达到研究人员所认同的标准,发表的图谱错误率 过高、用处小等理由,批评洪在竞选院士之前向上级机构和新闻界发布结果、制 造舆论的动机,甚至怀疑造假的可能。辩护者则认为洪的做法并无问题,但是也 承认当时发布的图谱存在一定的误差。然而,他们却回避具体说明误差有多大, 让人无法判断究竟是正常的失误还是人为的造假。   这个1997年中国最重大的成果是否有问题?问题严重到什么程度?是什 么因素造成的?事件的性质是属于浮夸、失误还是造假?我们在这里介绍了双方 的不同说法,让公众知道对这项曾被广为宣传的科学成果存在着激烈的争论。在 看了双方的说辞之后,读者也许可以自我判断。但是,做为一个专业性很强的争 论和严厉的指控,需要有关部门进行深入的调查,才能得出结论。我们希望,中 国能有合适的科研道德评审机构来专门审核这类指控,并公布调查结论和依据。 2001.9.7. ———————————————— 【新语丝电子文库(www.xys.org)(www.xys2.org)】