作者:Erika Check Hayden,來自自然雜誌
大多數科學家永遠不會進行幾乎註定失敗的實驗。但溫哥華不列顛哥倫比亞大學的微生物學家羅西·雷德菲爾德不僅試圖重現一項有爭議的說法,即細菌可以將砷整合到其 DNA 主鏈中,而且她還在公眾視野中這樣做,在她部落格上的開放實驗室筆記本中詳細記錄她的工作。
“她真的很有膽量,”新墨西哥大學阿爾伯克基分校的生物物理學家史蒂文·科赫說。“她知道每個人都在日復一日地關注她的工作,而且可能很多人都想看到她失敗。”
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部分原因在於,雷德菲爾德想要對所謂的“砷生命”進行詳細分析,她認為這些分析應該包含在去年 12 月發表在《科學》雜誌上的原始論文中,該論文由美國地質調查局門洛帕克分部的 NASA 天體生物學研究員費利薩·沃爾夫-西蒙和另外 11 人撰寫。雷德菲爾德的發現已經與原始工作的一些方面相矛盾。
但她也想為研究的開放性而努力。“這是一個進行開放科學的絕佳機會,”她說。“我一直都在公開進行我的所有研究,但沒有人關注。”
其他研究人員表示,她的工作可能是一個重要的案例。“這是開放科學的一個很好的案例研究,因為它提出了關於同行評審的問題,它提出了關於共享資料和材料的問題,並且它提出了關於更積極地讓公眾和媒體參與科學的問題,”加州大學戴維斯分校的微生物學家喬納森·艾森說。
成長的煩惱
雷德菲爾德對原始論文提出了兩個主要批評:作者沒有排除他們描述的細菌(稱為 GFAJ-1)正在以汙染其生長培養基的磷為食的可能性;以及細菌 DNA 沒有得到充分純化,因此檢測到的砷可能實際上並不在 DNA 中。
8 月 2 日,雷德菲爾德在部落格上釋出了一些初步結果,她說這些結果與沃爾夫-西蒙的論文相矛盾。她報告說,她可以在 3 微摩爾的磷溶液中培養 GFAJ-1,但向這種低磷培養基中新增砷會殺死細菌。
相比之下,沃爾夫-西蒙的團隊聲稱,細菌無法在如此低濃度的磷中生長,並且細菌可以在沒有磷的情況下在砷中生長。
然而,在最初的研究中,研究人員先在含有砷的培養基中培養細菌,然後再將它們轉移到不同濃度的磷和砷中。雷德菲爾德正試圖重現這些條件,但到目前為止,她的細菌在含有砷的培養基中尚未存活。
其他也在研究 GFAJ-1 的研究人員讚揚了雷德菲爾德的努力,但同意她的觀點,即現在斷定她已經推翻了原始工作還為時過早。
為了讓 GFAJ-1 生長,雷德菲爾德和其他人還必須給它一種《科學》雜誌作者沒有使用的營養物質。這意味著沃爾夫-西蒙的團隊將始終能夠駁回這項工作。
“作者無論如何都不會接受衝突的結果,而是將其歸因於不同的條件,因為我們改變了生長培養基,”伊利諾伊大學芝加哥分校的西蒙·西爾弗說,他正在研究 GFAJ-1,但並沒有試圖重現沃爾夫-西蒙的工作。
科學直播
這並不是科學家們第一次在試圖重現有爭議的發現時保持開放的筆記本。2009 年,現任職於英國雷丁阿克蘇諾貝爾公司的化學家保羅·多赫蒂以及他的部落格 Totally Synthetic 上的評論員,在他們的部落格上直播了他們的工作,他們駁斥了一個驚人的說法,即強還原劑氫化鈉可以氧化醇。
博主的同行評審也剖析了一項關於衰老遺傳學的研究,該研究線上發表在《科學》雜誌上,並於 7 月被撤回,以及惠普科學家維奈·迪奧拉利卡去年提出的一個重大計算機科學問題——所謂的“P 與 NP”問題——的解決方案。
開放研究的倡導者表示,這些案例表明開放同行評審如何加速科學程序,並補充說,隨著習慣於 Facebook 和 Twitter 的年輕科學家開始工作,這種做法將變得普遍。
科赫說,開放筆記本對於本科生來說似乎很自然。“這對我們 99% 的人來說是一種自然傾向;只是直到最近才成為可能。”
到目前為止,雷德菲爾德是唯一一位透露她正在嘗試重現砷生命研究的科學家。大多數科學家表示,重新進行科學界已經基本否定了的研究是不值得的,而且他們不希望學生和博士後把時間花在可能無法發表的工作上。(參見“你願意接受砷生命測試嗎?”)
懷疑論者還表示,公開記錄其工作的研究人員有被競爭對手搶先的風險,從而扼殺發表的機會。這並不讓雷德菲爾德擔心。“這項工作已經公開,榮譽也已經公開,所以我並不擔心,”雷德菲爾德說。
開放研究的倡導者表示,開放的實驗室筆記本可能是防止被搶先的保護措施:“如果有人要抄襲,他們會從 Google 找不到的東西中抄襲,”德雷塞爾大學化學家讓-克勞德·布拉德利在賓夕法尼亞州費城說。
而且,他說,如果沃爾夫-西蒙的團隊使用了開放的筆記本,其他科學家可能會指出他們方法中的缺點,使他們能夠糾正錯誤,並可能發表一篇更強的論文。“如果我們能夠訪問實驗室筆記本,這一切都不會發生,”布拉德利說。
本文經《自然》雜誌許可轉載。該文章於 2011 年 8 月 9 日首次發表。