干细胞研究对科研思维培养的启示

韩英

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干细胞研究对科研思维培养的启示

韩英

干细胞一直是生命科学领域研究的热点，已取得了里程碑式的进展。本文围绕干细胞研究领域的重要事件，探讨其对研究生科研思维培养的启示。目的在于培养研究生敢于突破、实事求是的科研态度；塑造其严谨治学、恪守学术道德的科研素质；从而培养科研思维，提升创新能力。

干细胞；iPS技术；STAP细胞；科研思维；学术道德

干细胞是一类具有自我复制能力（selfrenewing）的多潜能细胞。在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞。根据干细胞所处的发育阶段分为胚胎干细胞（embryonic stem cell，ESC）和成体干细胞（somatic stem cell）。根据干细胞的发育潜能分为三类：全能干细胞（totipotent stem cell，TSC）、多能干细胞（pluripotent stem cell）和单能干细胞（unipotent stem cell）（专能干细胞）。目前，干细胞研究已在多个热点研究领域取得了令人瞩目的成就，成为21世纪生命科学研究中最具有发展潜力的方向之一。1999年，“干细胞的研究与应用”被美国Science杂志评为人类十大技术发现，并名列榜首。2014年，NatureMethods杂志在十周年纪念特刊中，将“细胞重编程”列为过去十年对生物医学研究影响最深的十大技术之一。

一、诱导多能干细胞，获2012年诺贝尔生理学或医学奖

干细胞根据其来源可分为ESC和成体干细胞。ESC是指囊胚内细胞团的干细胞，具有分化成机体所有细胞的“全能性”。目前ESC多取自胚胎或流产胎儿。虽然这些胚胎是辅助生殖的废弃物，但早期胚胎，甚至受精卵是不是生命，伦理学上颇有争议。因此，由于存在伦理学的诸多困扰，限制了ESC研究的进一步发展应用。成体干细胞是指那些组织或器官特异性的干细胞。成体干细胞究竟源自何处尚未定论，可能是源自个体发育过程中残留下来的ESC，也可能是在损伤等情况下，经过细胞重编程形成，甚至是细胞融合的结果。因此，成体干细胞突破胚层发育限制，横向分化为其他组织细胞或是成体干细胞通过诱导成为ESC，这些问题一直是干细胞领域研究的热点。

2006年，日本科学家山中伸弥通过导入四种转录因子，使小鼠的成纤维细胞具备ESC的表型和功能。利用类似技术，2007年科学家将人皮肤细胞诱导成人ESC。由此，科学界提出“诱导多能干细胞”（induced pluripotent stem cells，iPS）的概念，即通过细胞内重新编程，使成体干细胞具备ESC的功能。成体干细胞可以突破胚层限制，分化成其他组织的功能细胞。成体干细胞的这种“横向分化”能力（即可塑性），突破了其分化能力的限制，使其具有更为广阔的应用前景。iPS技术热潮也使直接重编程重新得到了关注。2010年，英国科学家利用iPS技术成功将人皮肤细胞转化为肝细胞，证明了直接重编程可通过外源转录因子，直接将一种终末分化细胞转变为另一种终末分化细胞。

iPS技术所提供的新思路、新技术和新方法具有重大理论意义和实用价值，为干细胞和再生医学的研究与应用开辟了一个全新的领域，并将极大地推动该领域和相关科学领域的发展。山中伸弥的研究成果彻底改变了人类对细胞和生物体发展的认识，因其在该领域的杰出贡献，获得2012年诺贝尔生理学或医学奖。

二、“小保方晴子STAP细胞”学术造假，堪称2014年学术界最轰动的血案。

2014年1月29日，日本学者小保方晴子在Nature同期发表了两篇关于干细胞的论文，极短时间内引起了学术界极大的反响。小保方晴子指出生物细胞存在着一种简称为STAP（stimulus-triggered acquisition of pluripotency）刺激触发的万能性获得的现象。即简单地对成体细胞施加环境胁迫（酸浴），就可以使其转变为和ESC一样具有分化成多种不同细胞潜能的多能干细胞。STAP细胞成果的问世带来了一片惊叹，同时也引起了一些怀疑。后续调查认定小保方晴子STAP细胞论文存在蓄意造假和篡改实验数据，属于学术不端行为，继而发表的两篇文章也被Nature撤稿。随着造假事件的不断发酵，小保方晴子导师笹井芳树难以承受极大的心理压力，上吊身亡。

三、对科研思维培养的启示

1.敢于突破常规，培养科学创新精神：科研工作是一个实践和认识过程，科学研究的对象本身也是在不断变化。在特定阶段，人们的认识总是存在一定的局限性，这就为我们发现认识误区，形成正确的科研思想提供了可能。科学研究本身也是一个不断发现问题、解决问题的过程。科研工作者要辩证的看待已报道的研究结果，对学术权威不可盲目迷信，要敢于突破前人的认识，甚至有挑战权威的勇气，从而寻找新启示、新思路。

2.完善学术道德体系，加强学风建设：学术诚信是科研工作的道德底线和生命线，“小保方晴子STAP细胞”学术不端行为再次给学术界敲响了警钟。透过事件本身，科研人汲取的应该是更多的教训。一方面，完善学术道德体系。例如，制定学术道德政策与条例，延续学术诚信治理的依法治学传统；建立荣誉制度，加强学术诚信教育，形成强有力的学术道德意识冲击力；重视学术考核的道德标准，严厉惩罚学术不端行为。另一方面，提高和明确对学风建设的认识。例如：注重培养严谨的治学态度，恪守求真务实的原则，自觉抵制沽名钓誉，消除浮躁心理和急功近利等不良学术风气；尊重知识产权和相关规范，尊重他人劳动成果和学术权益；坚持正确的学术评价态度，一丝不苟的科学研究态度，养成自觉遵守学术规范，形成良好的学术道德。

创新是科学研究的真谛、灵魂，而科学创新精神的核心是求真务实，坚忍不拔的拼搏精神。创新需要付出巨大的努力，会遇到诸多的困难、挫折和失败，因此要培养坚强的意志和锲而不舍的奋斗精神，要敢于承受失败，提高挫折的耐受力；要顽强拼搏，不懈地追求和获得真理。

2014-09-10)

（本文编辑：陈媛媛）

10.3877/cma.j.issn.2095-1221.2014.04.013

710032 西安，第四军医大学西京消化病医院

韩英，Email：hanying@fmmu.edu.cn

韩英.干细胞研究对科研思维培养的启示[J/CD].中华细胞与干细胞杂志：电子版,2014,4(4):289-290.