2019年诺奖得主大翻车！被曝54篇论文涉嫌造假，刚撤回4篇PNAS

新智元报道
编辑：Aeneas 桃子
【新智元导读】曾被曝出学术造假的2019诺奖得主Gregg L. Semenza如今又在一天内撤回4篇顶刊。
每届的诺奖得主，都是当代的科学巨人。

谁曾想，学术造假竟在诺奖得主身上上演。
在2022年9月2日，2019年诺奖得主Gregg L. Semenza撤回了发表在美国国家科学院院刊 (PNAS) 上的四篇论文，原因是论文的图出了问题。

撤回的4篇文章分别如下：

以上4篇文章分别发表于2014年，2009年，2013年和2013年。
根据Web of Science数据显示，这些论文总共被引用了750多次。
其实，Gregg L. Semenza很早就被怀疑是「惯犯」了。他近20年发表的多篇论文，都涉嫌学术不端。
Pubpeer已经挂了他至少40篇论文。这些论文最早的发表时间是2001年，发表在Science Signaling、Cell Reports、Journal of Biological Chemistry、PNAS、Cell Metabolism、Cancer Research、JCI等期刊上。
3年前斩获诺奖
在2019年，Semenza和另外两位来自英美的科学家William G. Kaelin Jr、Sir Peter J. Ratcliffe一起，获得了诺贝尔生理学或医学奖。

获奖理由是「发现了细胞如何感知和适应氧气的可用性」。

其中，威廉·凯林（William G. Kaelin Jr）为美国癌症学家，彼得·拉特克利夫（Sir Peter J. Ratcliffe）为英国医学家，格雷格·塞门扎（Gregg L. Semenza）为美国医学家。
他们的研究为何意义重大呢？
这是因为，大家都知道这样一个常识：我们吃下的食物，需要通过氧气来转化为有用的能量。然而虽然我们都知道氧气对于人的生存非常重要，却并不清楚在氧气水平变化时，细胞是如何适应的。
而William G. Kaelin、Sir Peter J. Ratcliffe和Gregg L. Semenza的贡献就在于，他们发现了细胞感知、适应氧气含量变化的机制。适应的过程中，涉及到调控基因活性的分子机器。他们的研究，让我们更加了解了氧气含量是如何影响细胞代谢和生理功能的，还为我们对付贫血、癌症等疾病提供了新思路。

让我们来看看Semenza这次撤稿的4篇论文分别讲了什么——
在2009年发表的Anthracycline chemotherapy inhibits HIF-1 transcriptional activity and tumor-induced mobilization of circulating angiogenic cells（《蒽环类化疗抑制 HIF-1 转录活性和肿瘤诱导的循环血管生成细胞的动员》）中，研究人员基于细胞的报告基因检测，筛选了临床使用的药物库，并确定了蒽环类化疗药物多柔比星和柔红霉素是缺氧诱导因子 1 (HIF-1) 介导的基因转录的有效抑制剂。
在2013年发表的Hypoxia-inducible factors mediate coordinated RhoA-ROCK1 expression and signaling in breast cancer cells（《缺氧诱导因子介导乳腺癌细胞中协调的 RhoA-ROCK1 表达和信号传导》）中，研究人员证明了 HIF 会激活 Rho 家族成员RHOA和 Rho 激酶 1 ( ROCK1 ) 基因的转录，从而导致作为侵袭性癌细胞表型基础的细胞骨架变化。
在2013年发表的Mutual antagonism between hypoxia-inducible factors 1α and 2α regulates oxygen sensing and cardio-respiratory homeostasis（《缺氧诱导因子1α和2α之间的相互拮抗调节氧传感和心肺稳态》）中，研究人员发现缺氧诱导因子 1 (HIF-1) 和 HIF-2 的平衡活性对于颈动脉体和肾上腺髓质的氧传感以及它们对心肺功能的控制至关重要。
在2014年发表的Hypoxia-inducible factors are required for chemotherapy resistance of breast cancer stem cells（《乳腺癌干细胞化疗耐药需要缺氧诱导因子》）中，研究人员发现了缺氧诱导因子 (HIF) 活性的重要性：在用化学疗法治疗人类乳腺癌细胞的过程中，缺氧诱导因子 (HIF) 的活性会影响存活细胞中乳腺癌干细胞的富集程度。
总之，这4篇文章对于改进治疗癌症的药物都有着重要作用，意义重大。
正因如此，Semenza所在的约翰霍普金斯大学自豪地称他为「当今研究氧气调节分子机制的杰出研究人员之一」。
然而，Semenza的这4篇论文，最近全部翻车了……
PS大法好？
在Semenza获得诺奖之前，就曾有人在学术打假网站PubPeer上指出，他的研究工作存在图像复制等问题。
打假人化名Claire Francis，在网上指出，
　　

在Gregg Semenza获得诺贝尔奖之前，我就发现他发的论文有问题。当他获得诺贝尔奖时，我认出了这个人，并回头再看了一遍他的论文。是我误会他了吗？不，其实他有问题的论文甚至更多。

目前，PubPeer上，Semenza共有54篇被质疑的论文。

在最新被撤回的4篇文章中，Semenza都是通讯作者。
2014年发表的Hypoxia-inducible factors are required for chemotherapy resistance of breast cancer stem cells文章便存在数据重复使用、一图多用的问题。
在PubPeer上，有人指出图6C与图8A可能存在重复数据。

图S5A还出现重复图像，以下是增强后的图片：

另外，图3E的Pac + IL8 nAb和图5F的Vehicle就是完完全全的复制品。

还能有这种操作？真是让人大开眼界……

打假打得结结实实，证据确凿，Semenza坐不住了。他在９月２日撤回了这４篇论文，并发表声明称——
我们正在撤回这篇文章，因为一些已经发布的数据存在问题，我们认为这是在构建数据过程中选择了错误图像的结果。
识别出正确的图像，并且不需要新的实验来纠正上述问题。这些更新的数据可以在 bioRxiv 上发布的预印本文章中找到，「Enrichment of breast cancer stem cells following cytotoxic chemotherapy is mediated by hypoxia-inducible factors」（https://doi.org/10.1101/2022.06.27.497729）。我们相信这篇论文的总体结论仍然有效，但由于对这些图片的潜在担忧，我们正在撤回这项工作。我们对不便表示抱歉。
对于PubPeer上的质疑，Semenza在声明中一一做出了如下解释：
「图3E的Pac + IL8 nAb面板和图5F的车辆面板之间可能存在重复数据。图4的HIF-1α面板的第一和第二通道之间可能存在拼接。图6C的完整SUM-159肌动蛋白面板与图8A的MDA-231肌动蛋白面板的通道2-5之间可能存在重复的数据。图S5A的Digoxin和Gemcitabine+Digoxin面板之间可能存在重复数据。图S6C和S6E的肌动蛋白面板之间可能存在重复数据。」
所以……就这么轻描淡写地把质疑者的问题复述了一遍，不打算解释一下了？
确实，又是P图又是一图多用的，一下子被抓个现行，也没什么可辩驳的了。┑(￣Д ￣)┍
再看2009年的这篇Anthracycline chemotherapy inhibits HIF-1 transcriptional activity and tumor-induced mobilization of circulating angiogenic cells。
对论文图2进行对比度调整，会发现其中波段相似度很高，如下图箭头所示。

另外，不止一张图被发现有笔刷涂抹的迹象。

对于这四篇论文，Semenza的做法都是如出一辙，发个撤稿声明，承认有问题的图片，对能补救的研究补救一下，做个验证性实验附在后面。
这个车翻得可有点大了……

值得一提的是，最新撤回的论文中，都有中国学者的身影。比如芝加哥大学Guoxiang Yuan、Hong Wei、Lisha Xiang等。
另一枚打假斗士
而在2020年，身为科学记者、前分子细胞生物学家的Leonid Schneider也曾对Semenza的造假行为进行了非常详实的揭露。

Schneider的博客肖像
Schneider在打假文章中写道：「就像癌症研究中的其他领域一样，缺氧领域充满了造假，只需在 PubPeer 上单独搜索“HIF”（Semenza发现的缺氧诱导因子）即可。我们本希望诺贝尔奖可能会提供令人愉快的例外，但是，唉……」
看看Semanza的神操作：
克隆个凝胶条带——

《HIF-1-dependent expression血管生成素样4和L1CAM介导缺氧乳腺癌细胞向肺部的血管转移癌》基因(2012) doi: 10.1038/onc.2011.365

可以看到，图 1A 中有两条凝胶条带很可能是复制粘贴的。图6在完全不相关的实验中用了同样的样本。从条带形状和间距来看，β-肌动蛋白印迹与图 B 和 G 中显示的凝胶都不匹配。
左手复制粘贴，右手模糊优化一下——

《缺氧诱导因子1 (HIF-1) 通过诱导P4HA1、P4HA2和PLOD2在成纤维细胞中的表达促进缺氧条件下的细胞外基质重塑》生物杂志化学(2013) doi: 10.1074/jbc.m112.442939

一些巧妙的拼接——

《缺氧诱导因子介导乳腺癌细胞中协调的RhoA-ROCK1表达和信号传导》 PNAS(2014) doi: 10.1073/pnas.1321510111

H1F2a凝胶被重复使用，经过一些拼接后，样品标签保持不变，除了标了红框的那个。那么问题来了：为什么作者是重复使用了凝胶，而不是加载控制肌动蛋白，或H1F1a或pMLC呢？也许是因为这两个数字显示的结果略有不同？
下面这个例子乍看起来像是误解或错误，但背后的用心其实更糟糕：

《缺氧诱导因子1依赖性腺苷受体2B的表达促进乳腺癌干细胞富集》 PNAS(2018) doi: 10.1073/pnas.1809695115

应该有两种凝胶，一种用于检测PKCdelta（总和磷酸化），另一种用于检测 STAT3（总和磷酸化）。但是PKCdelta和pY-STAT3条带非常相似，它们一定来自同一个凝胶。所以文中所说的pY-STAT3信号真的是pS-PKCdelta的信号吗？在这种情况下，正确的pY-STAT3凝胶发生了什么变化，而其他凝胶又到底显示了什么呢？这不可能是「不小心」犯的错误。
这一通操作猛如虎，是当评审们的眼瞎了吗？（别说，还真让他混过去了）
Schnerder给出直击灵魂的讽刺：所以Semenza在实验室给学生教的是ps的吧？

最后Schnerder无奈表示：「所有这些复制粘贴的凝胶带都令人沮丧。但更令人沮丧的是，这三个期刊都不太可能撤回它们，或者做点别的。因为Semenza获得了诺贝尔奖。」
撤稿的还有他们
除了Semenza，还有另外几位诺奖得主曾将自己稿件撤回。
但是与他不同的是，多数诺奖得主都是自己发现问题后主动提出撤稿，而非被网友质疑才采取行动。
比如，2018年诺贝尔化学奖得主Frances Arnold在无法重复推出实验结果后，宣布撤回自己于2019年5月发表在 Science上的论文Site-selective enzymatic C‒H amidation for synthesis of diverse lactams。

Frances Arnold因在酶的进化方面的研究而成为了2018年诺贝尔奖的三名获得者之一，是该奖第5位女性得主。
2020年1月，她曾发文表示，
「2020年我发布的第一篇与工作有关的推文，很遗憾地宣布我们已撤回了去年有关酶促合成β-内酰胺的论文。因为这个结果并不具有可重复性。」

此外，还有2011年诺贝尔生理学或医学奖得主Bruce Beutler在Science发表的题为MAVS, cGAS, and endogenous retroviruses in T-independent B cell responses文章，因后续数据存在问题，也将其稿件撤回。

大部分时候，获奖科学家撤稿的是得奖之后发表的论文。但是如下2位却撤回的是获奖之前的论文。
2004年诺贝尔生理学或医学奖得主之一Linda Buck在2008年至2010年之间，撤回了3篇论文，其中一篇还是在获得诺贝尔奖之前发表的。
还有2017年获得了诺贝尔生理学或医学奖的Michael Rosbash也在2016年有过论文撤稿记录。
即便论文撤稿通常被视为一种污点，但是诺奖得主也主动承认错误是科学家的一种态度。
论文撤稿体现了他们公开承认错误的意愿，向研究同行传递了可信的信息。
这一举措还为旁人树立了一个榜样——即使他们没有奖项傍身，撤稿也不一定是可耻的。
所以，Semenza的诺奖会被撤回不？目前，似乎还没有已颁出的诺贝尔奖被撤回的先例。
但是这次大翻车事件，无疑给诺奖评选结果的权威性蒙上了一层大大的阴影……

参考资料：
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

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