开放研究对砷生命提出质疑

记录重现发现的博客可能预示着未来趋势。

作者:Erika Check Hayden,来自自然杂志

大多数科学家永远不会进行几乎注定失败的实验。但温哥华不列颠哥伦比亚大学的微生物学家罗西·雷德菲尔德不仅试图重现一项有争议的说法,即细菌可以将砷整合到其 DNA 主链中,而且她还在公众视野中这样做,在她博客上的开放实验室笔记本中详细记录她的工作。

“她真的很有胆量,”新墨西哥大学阿尔伯克基分校的生物物理学家史蒂文·科赫说。“她知道每个人都在日复一日地关注她的工作,而且可能很多人都想看到她失败。”


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部分原因在于,雷德菲尔德想要对所谓的“砷生命”进行详细分析,她认为这些分析应该包含在去年 12 月发表在《科学》杂志上的原始论文中,该论文由美国地质调查局门洛帕克分部的 NASA 天体生物学研究员费利萨·沃尔夫-西蒙和另外 11 人撰写。雷德菲尔德的发现已经与原始工作的一些方面相矛盾。

但她也想为研究的开放性而努力。“这是一个进行开放科学的绝佳机会,”她说。“我一直都在公开进行我的所有研究,但没有人关注。”

其他研究人员表示,她的工作可能是一个重要的案例。“这是开放科学的一个很好的案例研究,因为它提出了关于同行评审的问题,它提出了关于共享数据和材料的问题,并且它提出了关于更积极地让公众和媒体参与科学的问题,”加州大学戴维斯分校的微生物学家乔纳森·艾森说。

成长的烦恼

雷德菲尔德对原始论文提出了两个主要批评:作者没有排除他们描述的细菌(称为 GFAJ-1)正在以污染其生长培养基的磷为食的可能性;以及细菌 DNA 没有得到充分纯化,因此检测到的砷可能实际上并不在 DNA 中。

8 月 2 日,雷德菲尔德在博客上发布了一些初步结果,她说这些结果与沃尔夫-西蒙的论文相矛盾。她报告说,她可以在 3 微摩尔的磷溶液中培养 GFAJ-1,但向这种低磷培养基中添加砷会杀死细菌。

相比之下,沃尔夫-西蒙的团队声称,细菌无法在如此低浓度的磷中生长,并且细菌可以在没有磷的情况下在砷中生长。

然而,在最初的研究中,研究人员先在含有砷的培养基中培养细菌,然后再将它们转移到不同浓度的磷和砷中。雷德菲尔德正试图重现这些条件,但到目前为止,她的细菌在含有砷的培养基中尚未存活。

其他也在研究 GFAJ-1 的研究人员赞扬了雷德菲尔德的努力,但同意她的观点,即现在断定她已经推翻了原始工作还为时过早。

为了让 GFAJ-1 生长,雷德菲尔德和其他人还必须给它一种《科学》杂志作者没有使用的营养物质。这意味着沃尔夫-西蒙的团队将始终能够驳回这项工作。

“作者无论如何都不会接受冲突的结果,而是将其归因于不同的条件,因为我们改变了生长培养基,”伊利诺伊大学芝加哥分校的西蒙·西尔弗说,他正在研究 GFAJ-1,但并没有试图重现沃尔夫-西蒙的工作。

科学直播

这并不是科学家们第一次在试图重现有争议的发现时保持开放的笔记本。2009 年,现任职于英国雷丁阿克苏诺贝尔公司的化学家保罗·多赫蒂以及他的博客 Totally Synthetic 上的评论员,在他们的博客上直播了他们的工作,他们驳斥了一个惊人的说法,即强还原剂氢化钠可以氧化醇。

博主的同行评审也剖析了一项关于衰老遗传学的研究,该研究在线发表在《科学》杂志上,并于 7 月被撤回,以及惠普科学家维奈·迪奥拉利卡去年提出的一个重大计算机科学问题——所谓的“P 与 NP”问题——的解决方案。

开放研究的倡导者表示,这些案例表明开放同行评审如何加速科学进程,并补充说,随着习惯于 Facebook 和 Twitter 的年轻科学家开始工作,这种做法将变得普遍。

科赫说,开放笔记本对于本科生来说似乎很自然。“这对我们 99% 的人来说是一种自然倾向;只是直到最近才成为可能。”

到目前为止,雷德菲尔德是唯一一位透露她正在尝试重现砷生命研究的科学家。大多数科学家表示,重新进行科学界已经基本否定了的研究是不值得的,而且他们不希望学生和博士后把时间花在可能无法发表的工作上。(参见“你愿意接受砷生命测试吗?”)

怀疑论者还表示,公开记录其工作的研究人员有被竞争对手抢先的风险,从而扼杀发表的机会。这并不让雷德菲尔德担心。“这项工作已经公开,荣誉也已经公开,所以我并不担心,”雷德菲尔德说。

开放研究的倡导者表示,开放的实验室笔记本可能是防止被抢先的保护措施:“如果有人要抄袭,他们会从 Google 找不到的东西中抄袭,”德雷塞尔大学化学家让-克劳德·布拉德利在宾夕法尼亚州费城说。

而且,他说,如果沃尔夫-西蒙的团队使用了开放的笔记本,其他科学家可能会指出他们方法中的缺点,使他们能够纠正错误,并可能发表一篇更强的论文。“如果我们能够访问实验室笔记本,这一切都不会发生,”布拉德利说。

本文经《自然》杂志许可转载。该文章于 2011 年 8 月 9 日首次发表

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