[提要] 一个青年学生由于对癌症起因的卓越研究几乎获得诺贝尔奖金,但结果弄清楚他至少有一个实验是以伪证为根据的。其余的又怎样呢?

不久前在医学生物学研究中发生了一段离奇的插曲。1981年春天,第一流的癌生物学者们开始与一个二十四岁的才气焕发的研究生在康奈尔大学作共同研究。这位学生想出了一套引人注目的癌症起因的新理论。他名叫马克 · 斯佩克特(Mark Spector),已经为一种理论建立起这样强力和优美的论据,以致人们认为他和他的导师可能获得诺贝尔奖金。

与马克 · 斯佩克特一起工作过的人都说他完全献身于科学事业,他是他们所曾遇到过的最有才干的青年人之一。他找到了新的技术,并以惊人的速度把新技术应用于实践。他有一双全能的手,他能做其他任何人都无法着手进行的需要高度技巧的实验。他的成功必然地引起他的一些共事的研究生们嫉妒,可是其他的人都把他看成是一颗“超星”。但却是一颗突然出现于癌症研究领域中的流星,它发出的耀眼的光芒照亮了这整个复杂的领域。可是现在,斯佩克特的科学生涯已经完结了。1981年9月9日,他撤回了他的博士论文。为这篇论文他只花了一年半时间而不是一般的五年。这位看起来诺贝尔奖金几乎到手的研究生原来还没有获得硕士学位,甚至连学士学位也未曾获得过——而他一到康奈尔大学就声称自己已获得了学士学位的。在斯佩克特的工作中已经发现有伪造的论据,而他说这些论据是其他人搞的。两篇已经出版的评述他的理论的论文也被和他一起研究的先辈和导师爱佛莱 · 勒克(Efraim Ractor)撤回了。但斯佩克特所建立的理论大厦是如此的优美,虽然它的实验基础被踢开了,许多研究者相信这大厦的部分甚至是全部也许仍然是站得住的。

生物学家们用“诱惑”Seduction)这个词来描写斯佩克特理论具有使人的理性不由自主地钦服的魅力。斯佩克特像一只极聪明的喜鹊,他用金线编织他的理论,他挑取癌症研究中最动人的新成果,并以大量漂亮的判定性实验来论证这新成果如何符合于他的迅速地引申的理论。勒克首先被吸引住了,他开始在他的讲演中提到这一理论。六十八岁的精神病学家勒克变成了生化学家。他在他的学术领域中是一位著名的人物。他的威信给了这个当时尚未发表的理论以一个信誉。不然的话,它是得不到这种信誉的。不久,在勒克的推荐下,斯佩克特便与癌生物学的第一流学者如麻省理工学院的戴维 · 巴尔梯摩David Baltimore),美国国立癌症研究所的乔治 · 泰忒罗(Geoge Todaro)和罗伯特 · 迦尔路(Robert Gallo)以及科罗拉多大学的雷 · 埃历克逊(Ray Erikson)等一起合作进行研究了。

究竟马克 · 斯佩克特伪造了他的全部成果,还是只是一部分成果,或者一点也没有伪造?现在还没有,也许永远也不会有明确的答案。斯佩克特坚持说,对他所有这些欺诈行为的指控是无根据的,他是无罪的,他的工作迟早会得到辩明。现在已经确知的只是在他的一些实验中的论据是人为地、十分巧妙地杜撰出来的。乔治 · 泰忒罗说:“假如弄清楚全部结果都是捏造出来的,那么,这真是一桩惊人的绝技。它真把我们搞糊涂了。不管怎样,这类事情也确实是存在的。”另一位熟悉斯佩克特工作的生化学家也说:“如果说到弄虚作假,这件事就是非常聪明的和用心周到的,其规模也相当大。它不像在老鼠身上涂斑点,让人一眼就看得出来。*

斯佩克特的发迹开始于W80年1月。那时他来到康奈尔大学勒克的实验室做研究生。但他既没有学士学位证书,也没有硕士学位证书。他是怎样获得入学许可的现在还不清楚,只知道他来自新西纳州立大学,带有他在那个大学的教授的热情洋溢的介绍信。

勒克给了斯佩克特分离纯化钠+/钾+ATP酶的任务。这是一种与膜相结合的酶,它可以将离子从细胞中泵出,使ATP分解成ADP和磷酸,以提供可用的能量。勒克早就对这种酶感兴趣,因为他有理由相信这种酶的失效是某些癌细胞的一种特有的标志。好些人曾经设法纯化这种酶,但都失败了,斯佩克特也是如此。这样地搞了两个月,他继续下去,想揭示悔的作用对癌细胞失效而对正常细胞有效,以此生动地证明他的教授的预言。

斯佩克特很快地弄清楚这种酶失效的原因:在癌细胞中,ATP酶的β亚基被磷酸化了。下一个问题是,是什么使ATP酶的β亚基磷酸化的?斯佩克特发现并纯化了一种蛋白激酶,就是它起的作用。值得注意的是虽然这种酶存在于所有细胞中,但只在肿瘤细胞中才有活性。接着又发现,当这种激酶本身被第二个激酶磷酸化时,前一个激酶就被激活。斯佩克特继续揭示出一个激酶链,其中的每一个激酶被磷酸化之后就激活链中的下一个激酶。

个研究生纯化一种单一的酶往往要工作一年,尤其如果是一种较小的酶。但斯佩克特来到勒克实验室仅仅半年的时间,到1980年年中、就已经纯化了ATP酶和另外四种激酶。激酶催化链是一种惊人地有趣的机制,可作生化学家各种信息放大和控制系统的参考。不仅如此,还有更好的在后头:斯佩克特设法将他的激酶催化链与肿瘤病毒学中刚显露出来的极为重要的新成果联系起来。

1978年有一个意义重大的发现是了解到罗氏肉瘤病毒的致癌基因怎样使细胞发生恶性病变。这种病毒的致癌基因SRC)编码的一种产物就是蛋白激酶。1981年初,这一发现已经被概括为一种概念,一些病毒学家认为这是过去十年中在了解致癌机理方面的最重要的贡献:对好些种核糖核酸RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)肿瘤病毒来说,SRC基因的产物就是催化蛋白质分子中酪氨酸磷酸化的蛋白质激酶。

生化学家那时知道所有其他激酶能催化另一些氨基酸的磷酸化。因此,当斯佩克特发现他的激酶催化链中所有的激酶都能催化酪氨酸的磷酸化时,这是一个令人惊奇的消息。SRC基因的产物与斯佩克特激酶链之间这一明显的相似意味着什么?人们相信肿瘤病毒在演化过程中从它们所感染的寄主细胞中带来了SRC基因。人们立刻全力以赴地去探求现代哺乳动物细胞中SRC基因的对应物——谓内生的SRC基因。可是没有人能在正常细胞中发现这种基因,也找不到基因的产物。但斯佩克特的激酶链就是内生的SRC基因的产物,这一惊人的消息与斯佩克特的名字一起出现了。

最后,对癌症起因的统一的理论来说好像是每件事情都恰到好处。一个肿瘤病毒感染了一个细胞,它的SRC基因产生一种激酶,这种激酶激活细胞中原来不活动的激酶链。激酶链中最后的一个激酶使细胞膜的离子泵(一种酶)磷酸化而失效,从而使细胞表现癌变的特征。

1981年春天,勒克在美国国立卫生研究所作了关于这个理论的讲演,有两千人出席听讲。第一流的学者们开始转移到这一领域。

对斯佩克特的理论产生好奇心的人中有一个伏尔克 · 伏格特Volker Vogt),一位在康奈尔生物化学系工作的肿瘤病毒学家。他就在勒克实验室的楼上工作。但伏格特的兴奋由于出乎意料的挫折而镇定下来了。1980年4月,当伏格特创建他的有应用价值的正常细胞和癌变细胞库时,他和斯佩克特第一次相互交流。随后,伏格特的研究生勃兰克 · 潘品斯基(Blake Penpinsky)就与斯佩克特一起工作。斯佩克特指出,所有癌变细胞都含有磷酸化了的细胞膜酶——ATP酶,而所有正常细胞的ATP酶则是未被磷酸化的。所用的技术是免疫沉淀作用,一种非常灵敏的严格的试验,在试验中用抗体来捕捉靶分子。“这些结果是如此令人信服,以致诱使我把时间都花在这一计划中去。”伏格特说。但有一个问题,沉淀有时成功,有时又不成功。如此美好的结果也会如此反常,伏格特感到为难。1980年他花了一个夏天设法弄清楚为什么有些实验不成功。不管什么理由,对伏格特来说,这原因太无从捉摸了,他不能明白地找出来。他终于放弃了,并且决定不发表这些实验。

潘品斯基仍然继续帮助斯佩克特。他们俩常常每天工作十七小时,有时甚至通宵达旦。潘品斯基表明道:“这个工作与我的学位论文无关。可是,当马克想做沉淀时我就来做。当他起来做实验时实验才成功。1981年初,当斯佩克特作出了对任何肿瘤病毒学家都具有不可抵抗的魅力的发现时,伏格特又被引回到这个大漩涡中。斯佩克特发现,能与他的激酶链中的一种激酶起沉淀反应的抗血清,对莫洛尼小鼠肉瘤病毒(Moloney mouse sarcoma virus)引起的癌变细胞中的一种蛋白质也能起沉淀反应。虽然对病毒致癌基因的结构已经有了充分的了解,但病毒学家们始终未能抓住这个致癌基因的蛋白质产物,而斯佩克特的抗血清似乎是捉住这种蛋白质了。

伏格特让潘品斯基两次重做这一实验,但都不成功。伏格特失望了。这好像是一个与去年发生的ATP酶落空一样的故事。但这一次他告诫自己,他一定要搞个水落石出。在整整两天的实验中,潘品斯基和斯佩克特重复了这个实验。

这是另一件惊人的成功。“在放射自显影照片上有一些宽的蛋白质条带,看起来一切都很清楚。”伏格特说,于是我想,这里至少我也能搞成一些事他决定第一步是分析凝胶上的磷酸化了的酪氨酸。放射自显影的条带就是它们造成的。“由于我插手在凝胶上,马克似乎很狼狈。我早就知道以前所有这些分析都是他独自做的。”伏格特说。

凝胶上沉淀着细胞蛋白质,可以从大小和放射性来区别它们,用磷——32标记磷酸化的蛋白质,并以硫——35作为比较的标准。伏格特开动盖革计数器来探测放射性蛋白质条带的位置。他马上就从盖革计数器的响声中感到事情有些蹊跷。的答声表明并非磷32。从放射自显影照片上变暗的程度判定似乎是碘131的标记。而这个实验与碘是毫无关系的。

这是人为的狡猾的伪造。伪造者事先找出了在凝胶上达到一定位置的一定分子量的蛋白质,然后用放射性碘来碘化这种蛋白质,并在即将加样到凝胶上之前把碘化的蛋白质和免疫沉淀物混在一起。

伏格特被惊呆了。这天是七月廿四日,星期五。“这件事使我受到很大震动。这是一个可怕的事情。开始我没有告诉任何人。这是我的一生、也是每个人一生中的大事。我回到家里盘算了一整天,然后我转身去看勒克。他不怀疑真实的事实,但他不愿相信样样都错了。当时我们想这也许是一个新近的过失。第二天早上,我们让马克来对证。我们想他也许会说:我有罪。但他没有说。对发现那是碘而不是磷32,他也不争辩。但他说他没有那么干过,他也不知道这是怎么回事。

勒克面对着一个可怕的问题。沿着这条路不知走到什么地方,有些事已变得非常错误。但这个大建筑物哪些部分是好的,哪些部分又是坏的呢?他决定给斯佩特四周的时来制备纯化的ATP酶和激酶,然后交给他进行检验。

斯佩克特不仅同意,而且说他只需要两个星期,而不用四星期。在他能提供有效的ATP酶之前做了三次努力,但他毕竟还是提供了一点ATP酶。他也提供了一个使ATP酶分子中的酪氨酸磷酸化的激酶。但这些材料只够勒克做两次试验。四周结束时勒克通知斯佩克特不必再回到他的实验室来了。结果,试验失败了,而且还是双重意义的失败。

斯佩克特拒绝跟我详谈,只是以不触及具体问题的方式表达对杂志上报道的愤怒,那些报道谴责了他弄虚作假。现在斯佩克特已经退出了研究生院。

大量的荣誉明显地归于伏格特。由于他揭露了弄虚作假的实验。许多学者也许曾经被斯佩克特的优美的发现完全地迷惑住了,一心只想引申这个理论。另一些学者也许曾绕开这些不能理解的含糊的理论,只有伏格特扬帆航行,笔直地通过了前有暗礁和后有大旋涡的海

至于勒克,可能作为他出类拔萃的一生的顶点的东西现在已经在这场大灾难中垮掉了。但他还每天在实验室里工作八小时,以便看看能多少挽回一些这一理论。

勒克是否应该早一点发现这个问题?一位分子生物学家说:“这表明对于舞弊行为没有什么好办法进行防护。假如我们要保护自己免受弄虚作假的侵犯而又迅速发展科学的话,我想我们有时将会谨慎得毁掉整个事业心。”**

一位一直关心着这一事件的学者说“我认为勒克非常想要相信这个理论。他是一位受人尊敬的科学家,可见我想在某种程度上他也许暂时失去了他的带批评性的判断力。因为他很信任斯佩克特,事情并没有像他们能做到的那样仔细地进行核对。”

[New Scientist,1981年91卷第1272期]

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* 70年代初,美国免疫学工作者萨默林在小白鼠皮毛上人为地涂上黑斑,弄虚作假,声称已解决了异体组织移植中的免疫排斥问题。此事被揭露后,人们称之为美国科学界的水门事件”。——译注

** 这是该分子生物学家为受蒙蔽的勒克开脱的话,也是本文作者本人的态度。