新瓶装旧酒——塞拉利尼的转基因玉米“新”论文

2012年9月，法国人塞拉利尼（Gilles-Eric Séralini）团队在《食品与化学毒理学》（Food and Chemical Toxicology）上发表了一篇关于大鼠长期服用抗草甘膦的转基因玉米会致肿瘤的研究[1]（他们也向各大著名刊物——《自然》、《科学》、《美国科学院院刊》、《柳叶刀》、《公共科学图书馆•综合》等投了稿，但都被拒绝了）。这一论文的发布，再加上当年早些时候的我国转基因“黄金大米”违规实验和美国加州转基因食品标注公投（37号提案），一同构成了2012年引爆转基因问题大讨论的三颗大炸弹。 近2年过去了，这三件事情已看似告一段落。“黄金大米”违规实验的负责人收到了惩处，37号提案被否决，而塞拉利尼教授的文章，由于受到了广大科研工作者的质疑，被欧洲食品安全局判定为“实验设计缺陷”和“结论不可信”，并于2013年11月被《食品与化学毒理学》正式撤稿。然而，这些事件的余温还萦绕在人们周围。在我国，转基因作物和食品话题始终成为网上辩论和争吵的焦点，甚至成为了不同意识形态的象征；在美国，仍有不少州提交转基因食品强制标注的议案；而塞拉利尼教授，则在2014年6月24日“重新发表”了他的大鼠长期服用转基因玉米毒性研究的论文。 那么，塞拉利尼教授这篇新鲜出炉的论文，和两年前的相比，又有那些变化呢？ 新瓶 相比于两年前刊登塞拉利尼教授的《食品与化学毒理学》，这次刊登的期刊是一个新的旧面孔，名叫《环境科学•欧洲》（Environmental Sciences Europe）。说它新，是因为现在的这个名字是2011年改版而来的，而说它旧，是因为其前身是一家创刊于1989年的德文期刊，《环境科学与污染研究》（Umweltwissenschaften und Schadstoff-Forschung）[2]。这这本杂志在改名前后均未被国际上最权威的学术期刊索引——美国科学情报研究所发布的“科学引文索引”（SCI）收录，因而也缺乏该机构发布的衡量期刊重要性的“影响因子”（impact factor，IF）。但如果我们就这么套用该机构的影响因子计算公式，可以算出它的影响因子“应该”是0.55——在汤森科学收录的210份环境科学类期刊里，假如它入选了也只能排在190的位置上。（相比之下，《食品与化学毒理学》的IF为3.01，位居27位。） 同时值得注意的是，这份期刊改名后，成为了一份开放获取（Open Access，OA）期刊。所谓开放获取期刊，指的是投稿人的稿件如果被接收，需要向杂志社递交一笔版权开放费用（这份期刊的费用为每篇1220美元）。OA的本意是为了避免传统的“交费阅读”模式阻碍知识的传递，让更多读者能够获取最新的科研成果。但是这却造成了一个问题：期刊的收入取决于投稿人数而非读者人数，质量极差的期刊也可以生存甚至盈利；在一次极端案例里，一份数学领域的开放期刊接受了一篇完全由计算机生成的毫无逻辑的论文。近年来OA期刊数量呈爆发之势，它们的影响力和可信度完全取决于其编辑部评审和审稿人同行评议的质量如何。因此OA期刊质量良莠不齐。此次接受塞拉利尼教授新提交论文的《环境科学•欧洲》由于是新期刊，因此对其质量的评价还得看其后续表现。 还有一件有趣的事情是，该刊编辑为这篇论文写了一段编者按：其中提到，“本刊重新发表这篇论文的目的是为了引发针对它的理性讨论，发表本身并不意味着对论文内容作出任何评判。”绝大部分论文不会有专门的编者按、更不会有这样的言论，看起来编辑和评审者也不敢为它背书。 旧酒 不过，虽然发表在了新的期刊上，但仔细阅读新发表的论文可以发现，其中的大段文字和所有的数据、图表和2年前的文章是完全相同的（当然，图表中数据的位置变化了，并增加了一张新图，fig.5）。虽然从规则上说，由于前文已被撤稿，后文可以使用类似原文的稿件和图表投稿，并且也注明了“重发表”（Republished study），但就科学共同体的共识来看，这种行为并不值得提倡，至少在重新发表时的“论文查重”时会遇到一些麻烦。 一篇论文的根基是它的实验和数据，既然新论文没有补充任何新实验、数据也和原先一摸一样，那么这个新瓶里面已经铁定装的是旧酒了。那么要想吸引别人的注意，自然要弄出点新的香味来。 对比2年前后的论文可以看出，主要的改动部分（内容改动，不包括结构改动）发生在背景和讨论两处，此外在实验方法的“伦理”和“统计分析”两处有少量改动。在背景中，作者添加了一大段话介绍了孟山都公司在2004年所做的一项类似的毒理学研究，并强调自己的实验在动物和实验操作上“严格遵循了孟山都的研究”（原文为：Our study is the first and to date the only attempt to follow up Monsanto's investigation…）。在讨论之后，作者还添加了一个“结论”文段，着重总结了一遍埋藏在原文讨论中的几点。在“伦理”一节作者添加了一段文字，强调自己是符合经济合作与发展组织（OECD）2009年9月发布的452号指导方针中“长期实验”精神的[3]。而在“统计分析”一节，作者则在一开始就加入了一段话，认为“多元分析比成对比较分析更适合”，并放弃Kaplan-Meyer比较，而是采用Kruskal-Wallis检验来对一些肿瘤发生率进行统计。 那么，这些改动，能否让这篇新的论文比2年前受到猛烈抨击的论文更加“可信”呢？未必。 装在新瓶的旧酒依然是旧酒 事实上，2年前的论文中两个最受抨击之处，就是在于（1）所选用的大鼠品系和（2）个体数过少的实验组。因此，即使重新提交，只要采取原文的数据，那么这是绕不过的两个坎。 高龄SD大鼠本身肿瘤多发，不能做如此长期实验 塞拉利尼教授的新论文中，不厌其烦的多次提到“依照前人（孟山都）实验”使用了Sprague Dawley大鼠（SD大鼠），以彰显其“材料统一性”；并多次提到“首次进行为期2年的长期毒性实验”。殊不知，SD大鼠本身就无法进行为期2年的毒理学实验。 SD大鼠属于封闭群（closed colony），即一个封闭的、不引入外来个体的群体相互交配而产生的个体。虽然封闭群不如近交系（连续几十代高度近亲繁殖）那样大多带有严重的遗传疾病，但由于遗传性质单一，因此也会产生本品系特有的生理异常。对于SD大鼠来说，其主要问题在接近老年时其自发肿瘤率会显著上升。 早在1973年，一篇发表于世界知名肿瘤学杂志《癌症研究》（Cancer Research）上针对SD大鼠（以及瑞士小鼠）自发肿瘤的研究就显示，在喂养至540天的情况下，SD大鼠会有46%死于肿瘤，其中雌性肿瘤死亡率为58%，几乎是雄性（34%）的两倍。对于肿瘤类型的统计发现，对于雌性SD大鼠，乳腺瘤和垂体瘤是主要的肿瘤类型，分别占到发病总数的40%和37%，对于雄性大鼠来说，垂体瘤也不容小觑，占到发病总数的39%，而肾脏肿瘤的雄性大鼠也占到发病率的19%[4]。由此可见，饲养仅1年半的SD大鼠即可出现广泛性的自发肿瘤，因此进行2年的饲养必然会造成肿瘤多发甚至死于肿瘤的现象，而这和饲喂什么食物无关。虽然塞拉利尼在文中附上了很惊悚的实验组大鼠肿瘤照片，但是却没有一同给出对照组照片。事实上，在塞拉利尼声称遵守其精神的OECD 452号指导方针中已经明文写出“应使用年轻而健康的成年动物实验品系”（Young healthy adult animals of commonly used laboratory strains should be employed），而塞拉利尼的2年大鼠实验，从操作上来说是违背这一原则的。 如果肿瘤是摄入物导致，为何没有表现出剂量效应 在之前针对批评者的质疑时，塞拉利尼教授辩解道“我们看的是在实验组与对照组之间患肿瘤的时段、年龄、数量和严重程度之间的差别。”然而，这条辩解并不能站住脚。这是因为，如果一个疾病是由摄入某种物质引发的，那么必然会存在一定的剂量效应（dose effect），即摄入的这种物质越多，那么应该发病越快、病情越严重。塞拉利尼的实验中，恰好设置了3个剂量标准，即转基因饲料占总饲料11%、22%和33%三个组，以及三个不同剂量的草甘膦摄入组。但是观察其统计数据可以发现，事实上肿瘤发病率和严重程度之间，并不存在明显的剂量效应。如果将其做成曲线图，将得到一个几乎没有规律的折线。 此场景下实验动物数量实在太少，无法抵消随机因素 其实不会看到明显的剂量效应也是当然的——因为哪怕存在剂量效应，过小的实验动物个体数造成的随机效应也会掩盖这些规律。一组10只大鼠在如此高发的多种肿瘤发病率下，其随机效应远比可能存在的规律为大。尽管塞拉利尼教授辩解称孟山都以及其他的3月毒性实验中也用的是10只一组的实验组，但他忽视的问题是，在其他实验中，使用的大鼠处于肿瘤低发病率期，因此不会出现高发的自发肿瘤来掩盖可能的毒性所带来的影响。换句话说，3个月的实验大鼠几乎不会自发长瘤，因此10只大鼠足以消除随机效应，而在2年饲喂实验的末期，10只大鼠的数量就远不足以排除随机的自发肿瘤的影响了。 草甘膦的“环境激素效应”和转基因作物的“成分不足”同样无力支持结论 在塞拉利尼教授新添加的结论环节，着重讲述了雌鼠垂体瘤和乳腺瘤所意味着的“草甘膦的环境激素效应”，但从前面的数据可以看出，高发的垂体和乳腺瘤更有可能是SD大鼠自发形成的。尽管一些研究认为在实验室条件下低浓度的草甘膦可以通过雌激素受体刺激乳腺癌细胞生长[5]，但这一结论无法证明人体摄入低浓度草甘膦的情况，且同样无法证明草甘膦能将正常乳腺细胞转化为肿瘤细胞。顺便说，虽然抗草甘膦转基因作物只有“短短”20年历史，但草甘膦本身作为农药已经使用40年以上，连专利都过期了。 而在结论中强调的转基因作物的另一“劣势”，即阿魏酸和咖啡酸等成分的不足可能造成肿瘤就更是无稽之谈了。阿魏酸和咖啡酸是植物苯丙烷类代谢途径中的重要中间化合物，是合成木质素、木脂素等成分的前体[6]。事实上论文中测定的数据显示转基因玉米中阿魏酸和咖啡酸含量只比对照组分别低16%和20%。即使退一万步说，在鼠粮中这些成分的缺失可能导致健康问题，但对于食品种类丰富的人来来说，只要稍微进食一些植物成分即可补充这些物质的不足。用大鼠的数据推及人类并不严谨。 由于新论文的论述和老论文并没有什么本质区别，因此2年前的批评对于最近的“新论文”同样适用，这里不再赘述。对于一个好的科学实验来说，严密的实验设计，严谨的实验分析，严肃的实验结论，这三点是不可或缺的。而在塞拉利尼的实验和论文发布中，这三点都被有意或无意的忽视了——选用了错误的动物品系，数据缺乏统计学意义，草率发布结论。一个研究者的研究遭到质疑是正常现象，这时首先要做的是自我检验和自我重复。塞拉利尼这篇论文初次发布至今已经接近两年，他却没有拿出任何新数据，而只是重新包装了原来的论文发表在一份水准更低的杂志上而已。因此，这次重新发布并没有为这场争论带来任何新东西。