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montreal 2018-05-27


生信人在17号为大家带来了国际基因组学领域著名奇案水熊虫基因组乌龙事件的全面复盘,以旁观者的视角梳理了该事件的来龙去脉和很多不为人知的故事。今天,我们再从媒体、开放科学(open science)和作为当事人之一的爱丁堡大学教授Blaxter的角度看一下这桩奇案。


媒体视角

2016年11月23日,PNAS在线刊发了来自美国北卡罗来纳大学教堂山分校Goldstein和Boothby团队的关于水熊虫——一种体态微小但生命里极其顽强的多细胞动物——的全基因组测序结果。这一研究揭示了一个轰动的结果——水熊虫的基因组里有大约六分之一的基因来自以细菌为代表的其他生物(也就是所谓的水平基因组转移 lateral gene transfer)。对于这样一个惊人的结果,媒体自是不会放过。北卡团队的文章一发表,网上的新闻便铺天盖地。这其中既包括非学术类媒体,比如

Washington post(华盛顿邮报)

 


The Atlantic大西洋月刊(美国最受尊敬的杂志之一)

 


又包括科学科普类网站

National Geographic (国家地理)

 


Phys.org

 


Btw:请注意,上图的著名科学网站Phy.org刊载的这则报道的作者署名University of North Carolina at Chapel Hill(UNC),估计是北卡团队的作者自己post的。实际上,该网站虽是学术类新闻网站,其内容并不一定由第三方报道,诸如此类的网站还有不少。大家自己的研究成果也可以多多在Phy.org打出来,是很好的宣传机会。


来自英国苏格兰爱丁堡大学(University of Edinburgh)的Blaxter团队迅速分析了北卡团队的原始数据,并同当时自己实验室已有的结果进行比较,发现北卡版基因组中的水平基因转移很可能源于基因组测序中来自细菌的污染,并于2015年12月1日在bioRxiv以preprint形式报道了关于水熊虫基因组与北卡团队相反的结果。对此,媒体也是迅速跟进。美国著名杂志《大西洋月刊》的著名科学记者Ed Young在三天后撰文对这一进展做出了报道,要知道一个星期前他在同一杂志上发表了截然相反的观点。在这则新闻报道中,Ed Young采访了爱丁堡团队的Blaxter和Sujai Kumar,以及另外来自两位来自美国的学者以第三方的视角对报道进行佐证。

 

后面的事情大家都知道了,在另外四支团队的努力吓以及北卡团队的配合下,最终的结果指向北卡团队的基因组遭到了细菌的污染导致误认为水熊虫基因组出现大量由细菌水平转移来的基因。于是,媒体的风向也跟着变了(更多去除细菌污染的攻略,请访问:微生物基因组分析最新课程)。

当然,并非所有媒体都是如此快的跟进。比如,北卡团队的结果就被搬上了荧屏——水熊虫偷取基因的桥段,在著名科幻影视作品《星际迷航》(Star Trek)中上演了(见下图字幕)。 

Btw:想看剧的朋友请点击以下链接

http://www.molecularecologist.com/wp-content/uploads/2017/10/R97Riapxx09CZEfC.mp4?_=1


开放科学(open science

开放科学在整个事件中扮演了极为重要的角色。首先,北卡团队尽管没有在文章发表前将基因组和原始数据在数据库中公布,但还是非常迅速地在来自其他地方的研究人员的要求下将数据进行了共享。而爱丁堡团队在拿到数据的三天内对北卡团队的测序结果迅速进行了分析,并同他们自己的数据进行比较,得到了截然不同的结果,如此迅速的分析当然离不开数据的共享。第二,爱丁堡团队的分析结果迅速投放到著名的预印本(preprint)服务器bioRxiv上,在第一时间将矛盾的结果呈现在全世界的研究者面前,而不必等待可能的漫长审稿过程。

 


当然, 在bioRxiv上,爱丁堡团队的preprint的下面,我们也可以在找到北卡团队积极的回应:

 

Murat Eren对北卡版基因组的重分析在正式发表前,也是先在预印本服务器上投放的,只不过与爱丁堡团队不同,不是bioRxiv,而是开放获取(open access)杂志PeerJ的预印本服务器(PeerJ有预印本服务器和正式文章两种形式):

第三,还有更多的学者通过推特、博客和网络文章等方式对水熊虫基因组进行探讨。很难想象如果没有开放科学的助力,“基因小偷”水熊虫需要多久才能恢复清誉。

来自在爱丁堡团队的Sujai Kumar在接受上文提到的《大西洋月刊》名记Ed Young的采访时表示:“整个过程是开放科学的一次胜利”(The entire process is a victory for open science)。


著名生物信息学家Steven Salzberg也高度认同是开放获取(open access)在整个事件中的重要角色。


Btw:许多广泛流传的生物信息学软件,如Cufflinks、Bowtie、Tophat、HISAT、StringTie、Glimmer,都产自这位约翰霍普金斯大学的教授的实验室。


Salzberg在一次题为Open source, open access, and open data: why science moves faster in an open world的报告中,专门提到了本次水熊虫基因组乌龙事件,并表示是开放获取使得科学获得了自净能力完成了对bad science的清除。Salzburg演讲的幻灯片可以在以下链接获取:https://f1000research.com/slides/5-1701。Salzburg还发文指出了前面提到的《星际迷航》中的错误,提醒大家注意甄别这一学界当时已基本达成共识的结果。值得注意的是,这已不是Salzburg教授第一次针对基因组测序中的出现的“细菌”片段出头露面了。此前,人类基因组(测序)也有报道出现大量细菌片段,Salzberg在学术期刊上发表文章反驳了这些报道(Salzberg et al., 2001; Salzberg, 2017)。


此外,本次乌龙事件还折射出一个现象,那就是很多时候想在那些高影响力、高威望的学术期刊上发表文章,必须要“语不惊人死不休”,而这也在一定程度上助长了一些学术界的“不正之风”。正如来自加拿大西安大略大学(University of Western Ontario)(注意断句,西/安大略/大学,而不是西安/大略/大学。也许是为了解决中文读法上容易造成的误解,该校现已更名为西部大学Western University,尽管该校所处的安大略省地理上位于加拿大的东部)的David Smith教授写到的:(北卡团队发表在PNAS的乌龙基因组文章)reinforce the notion that today only the most compelling genomes find their way into top journals. In the case of the tardigrade genome, the authors argued that an astoundingly large number of genes (6000) were horizontally acquired—a finding that was subsequently disputed.(Smith, 2017)


Blaxter教授的八条经验

爱丁堡团队的“领队”Blaxter教授后来还专门写了一篇博文表达了自己在整个事件中习得的eight things,并对部分细节进行回忆。让我们看看爱丁堡团队的Blaxter撰文表示自己在水熊虫事件中所得到的八条经验(黑粗字为翻译,绿字为小编根据原文所作注解,原文链接见文末参考资料):


1. Tardigrades are still mighty cool.水熊虫还是相当美妙尽管水平基因转移的现象被证实是一个美丽的错误,但水熊虫作为一种非常有趣的生物,还有很多美妙的东西等待科学家探索

2. Just because we know something it doesn’t mean that it is generally known.我们知道某些事不代表大家都知道说服学界和媒体一个反击性的观点并非易事

3. It takes a lot of words to explain why something is wrong (but you can always cut 20% from a manuscript).尽管解释某些事是错误的需要费很多口舌,但你总可以在一篇手稿里找到20%废话

4. It is better to collaborate: to collaborate early and to collaborate well.合作比单干好:要尽早地合作,好好地合作爱丁堡团队和北卡团队对同一种水熊虫进行测序,却在几年间几乎没有学术往来,此处Blaxter用来自勉

5. It is amazing how much we can get done when there is a buzz on… 当大家充满活力的时候,我们能做很多事

I am actually pretty bad at multitasking (or, contrariwise, good at being obsessive).实际上我并不擅于同时开展很多事情

New media create a complex, powerful ecosystem where it is very easy to misspeak and to be mistaken.新媒体创造了一个复杂而强大的生态系统,而其传递的信息十分容易被说错或误解

I have no spur / To prick the sides of my intent, but only / Vaulting ambition, which o’erleaps itself, / And falls on th’other. (W. Shakespeare. Macbeth. Act 1, scene 7. 25–28) 没有一种力量可以鞭策我实现自己的意图,可是我的跃跃欲试的野心,却不顾一切地驱使我去冒颠踬的危险——莎士比亚《麦克白》


回顾整个事件,科学家们错进错出,在不断探索中前进。我们看到,就算是蜚声国际的学术“大牛”,都会不经意地犯下错误;即使是发表在(权威)期刊上的文章,也可能不时出现问题。还是用Blaxter教授的话收尾(原文链接见文末):While it is nice to be right, really what this episode has given my lab is a positive boost – that we are doing good science that others appreciate.


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参考资料

Salzberg SL. 2017. Horizontal gene transfer is not a hallmark of the human genome. Genome Biol 18(1): 85.

Salzberg SL, White O, Peterson J, Eisen JA. 2001. Microbial genes in the human genome: lateral transfer or gene loss? Science 292(5523): 1903-1906.

Smith DR. 2017. Goodbye genome paper, hello genome report: the increasing popularity of 'genome announcements' and their impact on science. Briefings in functional genomics 16(3): 156-162.

Blaxter M. 2016. EIGHT THINGS I LEARNT FROM #TARDIGATE. http://nematodes.org/blog/eight-things-i-learnt-from-tardigate/

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