xyzxyz
加入时间: 2004/02/15 文章: 2188
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作者:xyzxyz 在 罕见奇谈 发贴, 来自 http://www.hjclub.org
【几点更正:在贴出上文后,发现其中含有三处不太准确的地方:
第一,在“最聪明的学生,非常适合做科学研究工作”一节,我说:“方舟子那篇挂名的Nature,发表于1992年1月,投稿于1991年9月,当时方舟子尚是入学刚刚一年有余的研究生,课程尚未学完,课题的题目尚未确立,因此根本不可能对那个研究有任何实质性的贡献。”据万维读者网网友圆排骨指出:方舟子“是1990年12月23日到美国的, 一月份入学,到那篇文章投稿的时候,还不到八个月,完全是搭车。”
第二,“方舟子的导师巴顿”一节,“最早的就是那篇方舟子是第五作者的Nature”,“第五”应该为“第六”。
第三,“方舟子的生物化学/分子生物学知识”一节,“大约在2003年左右,有人嘲笑方舟子说”,应该改为:“2005年2月,一个ID为‘直言了’的网友嘲笑方舟子说”。该帖题目是《环保代表着正义和人类利益》。这样一来,方舟子对内含子的无知,又延续了两年。见http: //xys.dropin.org/xys/ebooks/others/science/misc/tsunami70.txt。
另外,本人无意贬低密歇根州立大学,无意侮辱方舟子的导师巴顿博士。上文中介绍MSU和巴顿的文字,完全是为了行文方便,使读者了解方舟子所受教育的背景。本人文字中如果有冒犯密歇根州立大学、密歇根州立大学的校友、以及巴顿教授的地方,在此愿意表示诚挚的歉意。】
(5) 方舟子的博士论文
除了必须修足一定的课程之外,美国的研究生教育、尤其是博士研究生教育的主要内容,就是做博士论文。而方舟子似乎对自己的博士论文非常自豪,不仅在“自我介绍”中列出了题目,而且还附上了论文摘要。这对笔者研究“方学”提供了不少的便利。
I RNA聚合酶II,持续了半个世纪的研究热点
根据新语丝网页,方舟子的博士论文题目是:The Structure and Function of Human RAP30, the Small Subunit of General Transcription Factor TFIIF (人类普通转录因子TFIIF的小亚基RAP30的结构与功能)。在具体分析方舟子的博士论文之前,笔者有必要越俎代庖,替方舟子“科普”一下这个“人类普通转录因子TFIIF”:
RNA Polymerase II (RNA聚合酶II) 可以说是真核细胞(大致上可以认为是除了细菌之外所有生物的细胞) 中最重要的酶。它的主要功能就是负责转录基因组中的两万多个编码基因,转录的产物为信使RNA (mRNA),而后者则被核糖体(ribosome)翻译成蛋白质──细胞中的主要功能分子。这也是为什么研究这个酶会成为热点的主要原因。1959年,纽约大学教授Severo Ochoa和斯坦福大学教授Arthur Kornberg因为发现RNA聚合酶而获得诺贝尔医学奖。但他们的发现后来被证明是错误的。真正的RNA聚合酶在1955-1961年间被Sam Weiss, Audrey Stevens, Jerard Hurwitz发现。2006年,斯坦福大学教授Roger Kornberg (Arthur Kornberg的儿子),因为研究RNA聚合酶II的结构而获得诺贝尔化学奖。也就是说, RNA聚合酶作为生物学研究中的热点,持续了至少有半个世纪。
RNA聚合酶II是个巨大的蛋白质,本身含有12个亚基。除酶本身之外,它还需要一些“普通转录因子”(general Transcription Factors, TF)才能够发挥正常功能。巴顿实验室所研究的,就是这些“普通转录因子”之一,叫做TFIIF。TFIIF本身含有两个亚基,一个大的亚基叫做 RAP74,一个小的叫做RAP30。巴顿实验室1992年那篇Nature论文,报道的就是克隆了RAP74基因。在此之前,1989年,RAP30基因的克隆被巴顿在多伦多大学做博士后的那个实验室克隆。(Nature 341, 410-414)。而方舟子所研究的,是RAP30。
II 方舟子的六大发现
根据方舟子公布的博士论文摘要,方舟子的主要工作就是以多伦多大学的那个RAP30基因克隆为基础,做出了几个突变克隆。利用这些突变克隆,以及巴顿实验室另一位华人学者Wang Bo Qing做出的RAP74基因突变克隆,方舟子做出以下发现:
I RAP30蛋白质的两端序列对该蛋白质的正常功能有重要作用(Transcription assays indicate the importance of both N- and C-terminal regions for RAP30 function);
II RAP74与RAP30的N末端相结合(RAP74 binds to the N-terminal region of RAP30 between amino acids 1-9 ;
III RAP30的两个区域与RNA聚合酶II结合(Two regions of RAP30, one near the N-terminus and one within the central region, are important for RNA polymerase II binding)。
IV 方舟子的第四点发现,叙述得十分含糊。其英文是:Multiple contacts within the RAP74-binding and RNA polymerase II-binding regions of RAP30 contribute to TFIIB binding,意思大约是说,RAP30蛋白质内与RAP74及RNA聚合酶II的接触位点,实际上也是它与TFIIB结合的位点。
V RAP74的C末端与TFIIB、RNA聚合酶II结合。(Analysis of deletion mutants of RAP74 shows that a C-terminal region between amino acids 358-517 binds directly to TFIIB, and this region of RAP74 also binds to RNA polymerase II.)
VI RAP74干扰RAP30与TFIIB的结合(RAP74 antagonizes the interaction between TFIIB and RAP30, both by binding to RAP30 and by binding to TFIIB.)
(http://www.xys.org/fang/doc/thesis.txt)
首先需要指出的是,方舟子的这些工作,在正常情况下,一个人在一年之内,——连起早贪黑都不用,——完全可以完成。而方舟子却在巴顿的实验室呆了五年,可见他其余的时间并没有完全用在科学研究上(研究生的课程一般在一年半内可以修完,最多不会超过两年)。方舟子后来吹嘘说,他五年内从MSU拿下博士学位,“在这个领域,算是比较快的”。(刘菊花:《网络奇才方舟子》)。其实,就凭他的这个工作量,再提前一、两年拿下学位,也不能算快。【五年内拿下生物化学博士学位,在美国属於正常。方舟子在MSU的导师巴顿以及在罗彻斯特大学的导师Dr. Martin A. Gorovsky,都是在五年内完成从学士到博士的过渡的。并且,这两个人获得博士学位的学校,UCLA和芝加哥大学,水平都比MSU要高。】
其次,方舟子所做的RAP30基因突变克隆,都是从基因两端开始的切除突变(terminal deletion),这不论是在技术上、还是在思路上,不论是在当时、还是在现在,都是最为简单、最为原始的。其实,RAP30基因并不长,只编码249 个氨基酸,根据当时的技术水平以及研究水平,正常的做法,或曰水平高一点的做法,应该是通过做“内部小片段切除”(internal small fragment deletion)突变或“点突变”(point mutation)来确定这个蛋白质的功能结构区域。退一万步说,即使在最初作了末端长度切除突变,接下来方舟子也应该作内部切除突变或“点突变”。但他并没有这么做。
【方舟子的思路,打一个不十分确切的比方,就如同要确定一公里长的电路内哪一位点出现了故障。他从这段线路的两端开始渐进切下大约100米长的片段,然后检查剩余线路是否正常。如果剩余线路一切正常,则推定故障点在被切下的片段之内。至於故障到底在切下片段的哪一个位点,则需要进一步把这个片段继续切成更小的片段。而方舟子的研究,实际上只是进行了前一部分。】
几年后,方舟子说,“我们将分子生物学实验称为‘实验台工作’(bench work),并不需要动什么脑筋,花一天时间就能把一年要做的实验全都想好,……”这实际上就是不打自招:他自己的那个试验计划,如果有的话,确实“花一天时间就能把一年要做的实验全都想好”。但实际上,实验设计并非如此简单,并非“不需要动什么脑筋”。事实是,一个研究项目的水平高低,除了决定于项目本身(研究的问题) 之外,最重要的就在於动脑筋来做实验设计。也就是说,科学研究的法门,第一是要提出有深度的问题,第二就是要设计合理的试验来解答这个问题。对於一个研究生来说,问题大多都是由导师提出的,所以,他的能力主要表现在解决这个问题的方法上。而方舟子的博士论文之所以作得不怎么样(下详),与他只“花一天时间”来计划“一年要做的实验”,有极大的关系。
那么,应该如何评价方舟子的那“六大发现”的科学意义呢?科学研究的所谓“意义”,至少有两层含义:第一,它的发现是世界上首次的;第二,这个发现解答了人们所关心的问题,并且/或者提出了更深层次的问题。两层含义之中,第二层含义更为重要(这也是研究热点问题较占便宜的地方。也就是说,用同等的智慧来从事同等的研究,你得到的回报会因你所研究的课题是冷门还是热门而大不相同)。一般说来,“首次发现”只是科学研究的最基本要求:仅仅证实前人的研究结果,属於重复劳动,基本上不具有科学上的意义(但有作为旁证的意义)。但首次发现的东西,如果属於其他人不甚关心的问题,其意义也不很大——比如从粪便中发现了一种没有任何价值的化合物。一般来说,研究结果的意义越大,发表它的刊物水平一般也越高,因为作者本人应该知道自己研究的意义,他们会向不同级别的刊物投稿。从这两个层次来分析方舟子的博士论文,我们只能说,它的科学意义不大。证明如下。
III 李代桃僵:方舟子JBC论文的奥秘
在今天,很多人都以为方舟子发表在JBC上的论文就是他的博士论文的全部。其实,这是一个只看内容、不看表面的错误认识。就内容来说,这两篇东西确实是相似的;但在表面上,这两个东西却截然不同。方舟子博士论文的题目是:
The Structure and Function of Human RAP30, the Small Subunit of General Transcription Factor TFIIF;
而JBC论文的题目是:
RNA Polymerase II-associated Protein (RAP) 74 Binds Transcription Factor (TF) IIB and Blocks TFIIB-RAP30 Binding.
也就是说,方舟子的博士论文研究的是RAP30,但发表的文章却是以RAP74为主题。这是怎么回事呢?
我们先看方舟子JBC论文的摘要:
A set of deletion mutants of human RNA polymerase II-associated protein (RAP) 30, the small subunit of transcription factor IIF (TFIIF; RAP30/74), was constructed to map functional domains. Mutants were tested for accurate transcriptional activity, RAP74 binding, and TFIIB binding. Transcription assays indicate the importance of both N- and C-terminal sequences for RAP30 function. RAP74 binds to the N-terminal region of RAP30 between amino acids 1 and 98. TFIIB binds to an overlapping region of RAP30, localized to amino acids 1-176 (amino acids 27-152 comprise a minimal binding region). The C-terminal region of RAP74 (amino acids 358-517) binds directly and independently to TFIIB. Interestingly, RAP74 blocks TFIIB-RAP30 binding, both by binding TFIIB and by binding RAP30. When the TFIIF complex is intact, therefore, TFIIB-TFIIF contact is maintained through RAP74. If the TFIIB-RAP30 interaction is physiologically important, the TFIIF complex must dissociate within some transcription complexes. (JBC 271, 11703-11709). (http://www.jbc.org/cgi/content/full/271/20/11703)
这个摘要所叙述的内容和我们上面分解的方舟子博士论文基本相同。那么,方舟子的论文为什么要以RAP74为标题,而不是以RAP30为标题呢?
方舟子的JBC文章,投稿时间是1995年10月,也就是他离开MSU的前夕。但这篇稿子被编辑要求修改,编辑部直到1996年2月才收到修改稿,当时方舟子已经离开MSU一个多月了。从时间的跨度上来判断,编辑所要求的修改内容肯定不是关于文字的,而是关于试验方面的。方舟子到底作了什么样的修改,他是如何修改的,我们今天都不得而知,也没有必要做毫无根据的猜测。我们只需要根据这篇修改后的文章的内容,做出合乎逻辑的分析。
我们要分析的第一个问题就是:方舟子的六个发现,是不是他首次做出的?根据方舟子的那篇JBC论文所引用的文献,我们知道,早在1993年, Nucleic Acids Research (21, 273-279)上就发表了日本科学家和耶鲁大学的科学家的论文,题目是:Domain structure of a human general transcription initiation factor, TFIIF。作者在这篇论文中报告说,他们根据RAP30和RAP74基因的末端长度缺失突变克隆,确定了各自的功能区域。具体地说就是,RAP30的1 -110序列与RAP74的62-171区域相互作用;而RAP74的两段区域对RAN聚合酶的活性有影响。这项研究实际上包括了方舟子“六大发现”的前两项:方舟子的第一项实验,不过是照搬这篇论文的思路,用RAP30来代替RAP74(所以他只需要一天就能够想好一年的试验);而第二项发现,不过是把人家鉴定的1-110区域,缩短到1-98区域而已。
但是,事情并没有到此为止。1995年6月,也就是在方舟子投稿JBC之前四个月,美国科学院院刊发表了一篇来自俄克拉荷马大学的文章,第一作者是Tan Siyuan。(Tan, S., Conaway, R.C. and Conaway, J.W. Dissection of Transcription Factor TFIIF Functional Domains Required for Initiation and Elongation. PNAS 92, 6042-6046)。这篇文章把RAP30的功能区域分析鉴定得淋漓尽致:如:与RAP74的结合区域在16-30之间,与RAN聚合酶II的结合区域在91-135之间;与DNA结合的区域在136-240之间。这项工作之所以能够作得如此细致,最主要的原因是他们采用内部小片段缺失突变技术。换句话说,早在方舟子之前半年,就有人把他的第一、二、三项发现做出了,而且做得更加精彩。这项工作发表在PNAS (影响因子大约是JBC的二倍)上,可以说是名符其实(Tan Siyuan文章的投稿日期是1995年3月)。
那么,方舟子的第四项发现,即RAP30与TFIIB结合的位点,是不是他的首次发现呢?1993年,Genes Dev. (7, 1021-1032) 上发表了一篇文章,首次报道TFIIB的N末端与RAP30结合。方舟子的研究,实际上就是要反过来确定RAP30的哪个区域与TFIIB结合。但实际上,方舟子的发现是,几乎RAP30的所有区域(1-176,占全部长度的70%)都与TFIIB结合。这在科学上,属於没有多大意义的结果,也可以说它是“半失败(half failure)”。为了弥补这个“半失败”的试验,方舟子於是转而使用Wang Bo Qing的RAP74克隆来重复这些试验(见:Wang, Bo Qing, Burton, Zachary F. Functional Domains of Human RAP74 Including a Masked Polymerase Binding Domain. JBC 270, 27035-27044),结果发现RAP74的C末端与TFIIB结合(第五发现),并且这个结合阻止TFIIB与RAP30之间的结合(第六发现)。这就是方舟子论文中的“唯二”新发现。所以,他的JBC论文必须以RAP74为主题才能够发表。如果以RAP30为主题投稿的话,他的结果不仅在时间上比 Tan Siyuan落后,在水平上,更是差了一大截。
也许有人会问:方舟子RAP30试验失败的原因是什么呢?当然是因为他最初试验设计的粗糙简单,只图省事,照抄照搬别人的研究方法。假如他当初肯花些工夫,做一些内部缺失突变和点突变克隆,他就可以比Tan Siyuan更上一层楼,找到活性区域内的活性位点。那样的话,他就不需要借用Wang Bo Qing的克隆来完成自己的博士论文了,也不需要在离开MSU之后还修改论文,更可能会把论文发表在高一级别的杂志上。
IV 苦大仇深的根源?
说来好笑,在科学这个领域战胜方舟子的,竟然都是大陆学人:方舟子博士论文中,唯一具有科学意义的发现,是根据本实验室的师兄弟/姊妹Wang Bo Qing的克隆得出的;而完全是由他自己做出来的试验结果,在俄克拉荷马大学Tan Siyuan的论文面前,则显得毫无价值。
我在“方舟子‘苦大仇深’?”一节中曾说:“在最初,我对方舟子的感觉就是,此人好象是一肚子‘苦大仇深’,‘与世界充满恨’。至於它的原因是什么,我当时不知道,今天也还没有弄清楚。”在写完上面一段之后,我有了豁然开朗的感觉:方舟子在他初出茅庐的科研生涯中,先是生活在Wang Bo Qing的阴影之下,最后是惨败在Tan Siyuan的手下。心比天高、才比纸薄、量比针鼻儿还小的方舟子,对此很自然地会发出“既生是民、何生他人”的哀叹,进而滋生怨天尤人的仇恨心理。他后来对中国学者,尤其是中国的海外学者,特别仇视,与他在MSU做论文时的坎坷经历,不可能完全没有关系。
【注1:Wang Bo Qing在1992-1995年间,与巴顿共发表了六篇论文,三篇JBC,二篇Protein Expr Purif. ,一篇Nature。其中三篇是第一作者,两篇第二作者。在那篇Nature论文中,Wang Bo Qing排在第五位,恰好在方舟子之前。】
【注2:Tan Siyuan在1994-1995年间,作为第一作者至少发表了三篇论文:
Tan S, Conaway RC, Conaway JW. Dissection of transcription factor TFIIF functional domains required for initiation and elongation. Proc Natl Acad Sci U S A. 1995 Jun 20;92(13):6042-6.
Tan S, Garrett KP, Conaway RC, Conaway JW. Cryptic DNA-binding domain in the C terminus of RNA polymerase II general transcription factor RAP30. Proc Natl Acad Sci U S A. 1994 Oct 11;91(21):9808-12.
Tan S, Aso T, Conaway RC, Conaway JW. Roles for both the RAP30 and RAP74 subunits of transcription factor IIF in transcription initiation and elongation by RNA polymerase II.J Biol Chem. 1994 Oct 14;269(41):25684-91.】
【注3:按照学术界的惯例,方舟子完全应该把Wang Bo Qing列为他的JBC论文的作者之一。换句话说,Wang Bo Qing对方舟子论文的贡献,绝对超过方舟子对1992年那篇Nature论文的贡献。但实际上,方舟子JBC论文的作者只有方舟子和巴顿两人 ──Wang Bo Qing连个致谢都没有得到。相反,Wang Bo Qing在自己的RAP74论文中,向方舟子致谢:“We thank laboratory members ……S. M. Fang for sequence analysis……”这也证明,方舟子并没有参与RAP74的基因突变克隆工作。】
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