何をもって「事実」といえるのか~STAP細胞の論文を通して見る科学の作法~


結論を出すのは時期尚早ではないか。
科学、特に生物学において「事実」を明らかにするには時間がかかるから。
私はそう考えています。

こんにちは。科学コミュニケーターの志水です。

ここ一か月半、このブログや館内でのサイエンスミニトークなどでSTAP細胞についてお伝えしました。しかし、皆様もご存じのように、論文にさまざまな不適切な箇所があり、一部では不正が疑われています。そのため、STAP細胞の存在自体が疑問視される事態になっています。お伝えした者として、拙速な点があったことをまず皆様にお詫びしなければなりません。

この件を通して、私は改めて「科学における『事実』」とは何か、考えさせられました。このブログでは、「事実」を明らかにするために研究者はどのように取り組んでいるのか、そして、なぜ科学、特に生物学では「事実」を明らかにするのに時間がかかるのか、STAP細胞に関するこれまでの経緯を通してご紹介します。

3月14日、理化学研究所の調査委員会が中間報告を行いました。その中で調査委員長の石井俊輔博士は「調査委員会は不正を判定するのであって、科学的な事実は研究者コミュニティに任せる」※1という趣旨の発言を繰り返していました。

中間報告の発表会見をご覧になっていた方の中には「自分たちの仕事じゃない、なんて、何だか納得いかない」と思われた方もいらっしゃるかもしれません。
しかし、不正と科学的事実は分けて考えた方がよいと私は思います。

まず、STAP細胞について指摘されている点を二つに分ける必要があります。
一つは、「意図的に実験データを都合のいいように作りかえていないか。他者の文章からの盗用はないか。」という「不正の有無」に関する点、もう一つは「STAP細胞ができたことを示す実験データは十分に揃っているのか。実験データから結論に至るまでの論理は正しいか。STAP細胞の作製を他の研究者は再現できるのか。」という「科学的事実」に関する点です。

現在、疑問がもたれている点を以上の二つに分けると下の表のようになります。
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これらの疑問が、現在までどのような検証を受けているのか、ご紹介します。

●不正の有無
現在、Nature誌、ハーバード大学、理化学研究所がそれぞれ独自に調査すると表明しています。3月14日の会見は、理化学研究所の調査委員会の中間報告です。関係者からヒアリングをしたり、著者たちから提出された実験ノートや実験サンプルやデータなどを精査したりしていて、現段階での調査を報告したものです。繰り返しになりますが、調査委員会は「不正が行われたかのみを対象として検証し、科学的事実については関与しない」という姿勢をとっています。
中間報告の全文は理化学研究所のサイトでご覧になれます。


●科学的事実
実験データから正しい事実を導けているのか。それは研究者コミュニティによって検証されます。データや論理の妥当性、実験の再現性といった点が他の研究者によって時間をかけて調べられます。
論文が発表された当初から、多くの研究者によって検証が行われています。どのような検証が行われたのか、見てみましょう。

①    学術誌に載せてもいいか、チェックする。
STAP細胞の論文は学術誌「Nature」に掲載されました。それまでに査読者(さどくしゃ)とよばれる人のチェックを受けたはずです。査読者は、論文の研究分野に関係する研究者がつとめます。「STAP細胞ができたことを示す実験データは十分にそろっているか」などという点を満たすことができて、初めて論文が公開されることになります。※2

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・・・ですが、「論文が学術誌に載れば、真実と認められた」というわけではありません!他の研究者の検証にさらされ、さらに実験が再現されることではじめて、研究成果の確からしさが増していきます。
STAP細胞の場合、この検証でいくつかの疑問が見つかったわけです。

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②    多くの研究者が論文を吟味する
STAP細胞の論文が公開されると、研究者が論文に関して議論を行いました。例えば、科学者のオンラインコミュニティ「PubPeer」があります。ここでは、論文が公開された1月29日その日に議論が始まっています。「この図は正しいのだろうか?」「この実験は他の研究者でも再現できるのだろうか?」そんな疑問に多くの研究者がコメントをつけています。また、論文のデータを解析して、著者たちがSTAP細胞(刺激を加えることで多能性を得た細胞)としているものが、ほかの細胞という可能性はないかを確かめる動きもあります。

③    実験を再現し、その結果を報告しあう
さらに世界中の研究者がSTAP細胞をつくれるのか、実験を行いました。呼びかけ人である細胞生物学者のPaul Knoepfler・カリフォルニア大デービス校准教授のWebサイトには、各研究者の実験結果が集められました。しかし、そのほとんどが「再現できない」というものでした。※3(「一部再現できた」とする報告も以前はありましたが、元の論文と完全に同じ現象が見られるには至らず、ご本人もSTAP細胞の作成には至らなかったという結論を出しています。)

著者たちは、3月5日にSTAP細胞を作成するときの詳しい手順を公開しましたが、3月16日現在、STAP細胞ができたという報告はありません(初期の途中段階までならば、できたという非公式の報告はあります)。

しかし、科学、こと生物学においては、結論を急ぐべきではないように思われます。というのも、生物学の実験はそもそも再現が難しいことが知られているからです。


同じ学術誌Natureに昨年発表された記事※4によると、例えば、アメリカの製薬企業Amgen社が選んだ53の前臨床研究(薬を人に使う前に行う動物実験)の再現実験を試みたところ、わずか6つ(11%)の事例でしか、再現に成功しなかったそうです。
生物学の実験では、実験手法のほんのささいな違いが原因で、再現がうまくいかないことがよくあります。再現に成功した事例では、使う薬品をきちんと表示していたり、データを完全な形で提示していたりしたそうです。

見てきたように、科学的事実が認められるには、多くの研究者の手間と時間がかかります。科学的事実に限ると、長いスパンで見る必要があるのではないでしょうか。

STAP細胞の論文が発表されたとき、私はその科学的事実を疑いさえしませんでした。多くの報道も、その成果を称賛するものがほとんどでした。「『科学的事実』は多くの科学者の検証、再現実験によってはじめて立証される」ということをすっかり忘れてしまいました。しかし、騒動が大きくなっている今こそ、その点を改めて肝に銘じて、冷静に研究者による検証を見守る視点が必要なのだと、自戒の念を込めて書かせていただきました。

※1 ただし、理化学研究所として「研究者コミュニティに任せる」だけでよいのか、はなはだだ疑問です。論文に不正の疑いがある研究の再現実験を進んで行う外部の研究者はなかなかいないのではないでしょうか。外部の第三者に検証を委託することも検討すべきであると考えます。ちなみに、共著者であり、理研 発生・再生科学総合研究センター(CDB)に所属する丹羽仁史プロジェクトリーダーが再現実験を行う意向を表明していることを、14日の中間報告の記者会見で竹市雅俊・理研CDBセンター長が明らかにしています。
※2 査読者に求められているのは「科学的事実を証明するのに十分なデータがそろっているか、重要な発見か」という部分の判断です。「○○の実験をした結果のデータがこれです」と説明されているデータが、本当にその実験から得られたものであるかの検証までは行わないのが普通です。
※3 ただし、使う細胞や試薬などがSTAP細胞の論文と若干異なっています。
※4 http://www.nature.com/news/nih-mulls-rules-for-validating-key-results-1.13469


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この記事への15件のフィードバック

私も研究者ですが、STAPの報告は当初からかなり疑問を持っていました。というのは、山中先生の業績から急激に開花した体細胞リプログラミングの分野において、遺伝子導入を伴わないリプログラミング法の開発は次の最大のステップの一つであり、多くの研究者が様々な刺激や化合物を用いて体細胞がリプログラミングできるかどうか試しているからです。http://www.nature.com/news/stem-cells-reprogrammed-using-chemicals-alone-1.13416
そんな中で、STAPのような簡単な方法でリプログラミングがもし可能ならどうして多くの優秀なラボの科学者が発見できなかったのか、というのが最大の疑問でした。STAPの論文には、“哺乳類細胞もストレスによるリプログラミングが可能である”という概念上の新規性はあるかもしれません。ただ、現在においては、その“簡便性”は完全に否定されています。とすると、遺伝子導入を用いない他のリプログラミング法(すでにいくつか報告あり)に比べて、どれだけの意義があるのでしょう。
この分野における遺伝子導入を用いないリプログラミング法の開発はSTAPが本当であろうがなかろうが進んでいきます。論文の信憑性が疑問視されている今、おっしゃるように敢えてSTAPを追試するラボも少ないでしょう。そういう意味で、STAPが本当かどうかという議論に私は意義を感じません。
逆に論文不正に関しては私はかなりの憤りを感じているので、厳正に処分してもらいたいと思います。

わたしは生物学を専門としていないので、この研究成果の真偽や意義についてコメントすることは出来ませんが、もし著者たちが「この研究結果は事実である」と主張するならば、まずは彼ら自身でその研究結果を再現してみせることが必要かと思います。そして、今度はどの研究者も追試をできる実験方法や条件を詳細に書いて専門の論文誌に投稿するべきでしょう。ただ、論文には追試が出来るように詳細に実験方法などを記載してもわずかな条件のずれによって、うまく追試が出来ないことはあり得ると思います。

今回、図の差し替え間違えや無断引用など騒がれていますが、成果が出ず「やめてやる!」とまで言いながら辛い日々を過ごし、やっと得られた自分の研究データをこんな「いい加減な」扱いしているその研究姿勢が私には信じられません。
私はこの件を「反面教師」として心留めておきたいと思います。

Mikiさま

研究者の方からの貴重なご意見、誠にありがとうございます。
まず、風当たりが強まりかねない事態におきましても誠実に研究を続けていらっしゃる研究者の皆様に敬意を表します。

おっしゃる通り、遺伝子導入以外の方法でリプログラミングをする試みは世界中で行われています。それらの研究が蓄積された結果として、将来、「あのときのSTAP細胞ってこういうことだったのね」と事実が明らかになる、という流れになる可能性がありそうですね。
ただし、ここまで事が大きくなっている以上、関係者の方には実験の検証を改めて行っていただきたいと思います。

Yutakaさま

生物学とは異なる研究分野からのコメント、誠にありがとうございます。
今回の騒動が、科学界一般に与える影響の大きさを改めて感じております。

理化学研究所は、「さらに詳しい実験手技解説を学術誌やオンライン媒体に公開していく予定だ」としています。
http://www.riken.jp/pr/topics/2014/20140305_1/
共著者あるいは第三者の手による実験結果が明らかになるには、さらに時間がかかるでしょう。

研究者ではない私が申し上げるのは僭越ですが、今回の件が科学界にとっての教訓となり、その営みがより正しい方向へ向かうことを願ってやみません。

私は細胞生物学のことは全く分かりません。
iPSにしてもSTAPにしてもどのような実験系によって研究が進行していくのか全然知りませんし、想像もできません。
事実を明らかにするために再試験を!というのは皆が言っていると思いますが、STAPの追試験や再試験というものにどれくらいの手間と費用がかかるのか、誰かに教えて欲しいというのが本音です。(おそらくとても時間とお金がかかるのでしょう)
NATUREに載ったSTAPの論文中の実験にはどれくらいの手間と費用がかかっているのか?
また、それを検証する作業にはどれくらいの手間と費用がかかるのか?

それによって「今は騒いでも無駄」と考えられると思いますので、ぜひとも教えて欲しいです。

私は社会科学系の研究者ですが,この記事の「不正と科学的事実は分けて考えた方がよい」という見解には賛成できません。

ある主張に対して「科学的事実」を明らかにするためには,その主張が立証責任をきちんと果たしていることが必須の条件です。それを満たした研究について,論文の吟味,再現実験が行われるというのであれば全く問題がありません。
本来STAP論文もそのプロセスに進むはずでした。

しかし,ご承知のとおり立証責任そのものについて疑義が生じている(証拠画像の他研究からの流用や,実験結果と異なる記述が指摘されている)段階において,その疑義と科学的事実を「分けるべき」と述べることは,科学研究に深刻なモラル・ハザードを引きおこすことを容認することにはなりませんでしょうか?

不正の有無(立証責任を果たしているか)は科学的事実を明らかにするための前提条件であり,「立証責任を果たしていない主張は,その真偽にかかわらず却下されるべきである」というのが,科学研究の健全性を保つためにも必要な態度ではないかと考えます。

上記の質問に、再現実験の手間と費用、という質問をされていた方がいらっしゃるので、横からですが、失礼します。
費用というのは、実験機器の購入から、ということになれば数億円くらいかかってもおかしくないです。それぐらいものすごく情報量の多い論文ですし、実験量も半端なく多いです。理研の会見で、4チーム14人が研究に関わっていたとされていますし、人件費を含めれば、もう、、、

仮にいろいろ必要な設備がすべて整っているとして、スペシャリストの研究者が4人くらいいたとして、最短でも数ヶ月(キメラマウスの誕生にはまず妊娠したマウスを準備したりする必要があったり、いろいろ準備が大変!)から1年はかかると思います。費用も消耗品だけ購入して実験するとしても数千万円はかかるでしょう。製薬会社など資金が潤沢にあるようなところならやれるかも、って感じじゃないでしょうか。

このように、論文のすべての実験が再現できるまでには、時間もお金もかかるので、今は騒いでもどうにもなりません。ゆっくり成り行きを見守りましょう。

Kuniさま

ご質問をいただき、ありがとうございます。
検証のために必要な費用については分かりかねます。
時間については再現実験に最低でも3カ月、実験データをまとめるのには1年はかかるとの見通しを、理化学研究所の野依良治理事長が自民党の科学技術・イノベーション戦略調査会で述べています。

どなたがどのような実験を行うかにもよるかとは思いますが、科学的事実に関しては、検証に時間がかかるとみてよいと思います。

実験手法などにお詳しい方がいらっしゃいましたら、コメントをお寄せいただけましたら幸いです。

MKさま

コメントをいただき、ありがとうございます。

MKさまの『不正の有無(立証責任を果たしているか)は科学的事実を明らかにするための前提条件であり,「立証責任を果たしていない主張は,その真偽にかかわらず却下されるべきである」』というご意見には私も賛同致します。主な著者の方は論文の取り下げを検討していることを既に表明されています。

私が申し上げたかったのは、「今回の論文が、立証責任を果たしていないからといってSTAP細胞が『存在しない』とはいえない」ということです。論文に不適切な点があったからといって、「その主張は嘘なのだ」という解釈せずに、「この主張の論拠が示されていない以上、何もいえない」という解釈をすべきだと私は思います。

裏を返すと、「STAP細胞の存在が仮に実証されたとしても、不適切な点に関しては、過不足ない処分を受けなければならない」ともいえます。

今回、立証責任を十分には果たしていない以上、科学的事実に関しては適切な距離を置くことになり、不適切な書き方に関しては過不足ない処分が下されるのではないかと考えています。

「論文の不正」と「科学的事実の真偽」は確かに別個に検討すべき事象ですが、
論文の不正は「*作為*の有無」で、性格が異なります。
 例えば「自分で埋めた縄文式土器」を発掘して、考古学の常識をくつがえす大発見だと発表した学者が居た場合、それが間違いだと証明するために学会の皆さんが世界中を掘り返す義務を負うものでしょうか?いくら掘っても、無いものは無いのであってこれは不可能問題です。
 そして、何処か別のところから類似の遺跡が発見されたとしても、「そこにはなかった」という事実はくつがえりません。
 意図的な不正(捏造)の存在は、それによって立証されるべき科学的事実が存在しないこととイコールです。

 STAP細胞は論文執筆者本人でさえ証拠写真の撮影に成功していなかったわけですから存在しなかったことは決定的であり、将来別の学者によって遺伝子の導入以外の手法による細胞の初期化の手法が見つかってとしても、「あのSTAP細胞はなかった」という事実に変わりは有りません。
 となれば、もはや科学的事実の有無は100%無であり、「捏造は何故起きたか」という事件的な追求に社会の興味が集中するのは必然です。また、巨額の予算の飛び交う現場の職業倫理について、厳しさが要求されるのは当然のことでしょう。

 念のため、私は「刺激による初期化と再生」の可能性が無いとは思いません。
 細切れのプラナリアが再生する能力を持っているのだから、他の多細胞生物でも類似の潜在能力があるかも知れないと思うのは、素朴な発想です。
 一方で、それが哺乳類にもあるのか、人間の医療に応用できるかとなると、巨大な飛躍が存在することも疑いようのない事実です。

ともさま

具体的なコメントをお寄せいただき、ありがとうございます。また、詫摩のブログにも示唆に富んだ多くのコメントをいただき、大変有り難く思っております。

費用や手間を考えると、全く同じ手法の再現実験を第三者の研究者がなさることは難しそうですね。似た手法での研究でさえリスクを伴いますね。まずは理化学研究所の丹羽仁史プロジェクトリーダーのグループの結果がどうなるか、といったところでしょうか。

私も今後の検証を待つしかないとのご意見に賛同致します。


Kara2さま

コメントをいただきまして、ありがとうございます。
お返事が遅くなってしまい、失礼いたしました。

「一つの論文に不正が見つかった場合、学界全体で義務を負うべきではない」とのご意見、その通りであると私も思っております。それは「自分で埋めた縄文式土器」であろうと、生物学の主張であろうと同じものでしょう。

今回の論文は、残念ながらデータに不確かな点が認められ、加えて論理的な立証責任を十分に果たせていません。共同著者のおひとりである、理研 発生・再生科学総合研究センター 丹羽仁史プロジェクトリーダーが再現実験をなさることを表明されています。

また、コメントの末尾で書かれたように、「刺激による初期化と再生」の可能性が無いとは言い切れないと私も感じております。例えば、熊本大学の太田訓正准教授のグループが2012年に発表された研究では、ヒトの皮膚の細胞に乳酸菌を取り込ませると、多能性をもつ細胞に変わる、ということが報告されています。(PLoS One. 2012;7(12):e51866.)

細胞のリプログラミングに関して研究が進めば、今回の件に限らず、哺乳類では細胞の運命はどのように決まるのか、明らかになるかもしれない、と思っております。

こんにちは、志水さま。
なぜ論文に不正を行ってはならないか?という本質のところが一般の人にはなかなか理解してもらえないのは、研究者を「競争しあう者」とのみとらえ、「競争しながら、さらに先に進むことを協力しあう者」ということが理解されないためではと考えます。
たとえて言うなら、未知の大陸を探検して地図を作る探検家たちのようなものです。互いに競争しながらも、自分が探検したところの地図は公開して互いに利用しあう訳です。他人の探検ルートを地図を頼りに行き、その先の未知の部分を探検して、今度はその部分の地図を公開するという関係です。
そういう協力関係の中で、誰かの公開した地図が嘘だったらどれほど沢山の探検家仲間に迷惑をかけるかを考えて欲しいのです。

技術開発者さま

コメントをいただき、ありがとうございます。

研究者を『競争しながら、さらに先に進むことを協力しあう者』とみなす視点には、なるほど、と思わされました。

地図を公開する上で、測量結果の解釈を誤ることはないとは言い切れませんが(あたかもコロンブスが西インド諸島をインドと勘違いしたように)、測量そのものを誤ってしまうのは、他の探検家に迷惑をかけるというのはその通りであると思います。

志水様、コメントへのお返事ありがとうございます。

私自身は先端的とは言えない技術開発を仕事にしております。自分では「道普請のような仕事」と言っております。先端的な研究者の仕事を藪の中を藪こぎしながらどこか価値のある場所までたどり着くことだとすると、私の様な者の仕事は、その先端的な研究者が作った踏み分け道を多くの人が通れる登山道にしていくことです。そのような人間にとって、「踏み分け道」が目的の場所に通じていなかったら、というのはある意味で恐怖を感じることであるのです。

折しも、京大の方でES細胞やiPS細胞の大量培養技術のプレス発表がなされましたが、これなども一種の「道普請」と言えるかも知れません(私に言わせるとまだとても先端的な道普請です。私の仕事はもっともっと後の方の道普請になりますので)。その他にもiPS細胞で山中因子の4種類の遺伝子がどのようなメカニズムで細胞をリセットするのかについても、ずいぶん研究が進んでいるようです。

なかなか社会に理解してもらえない事として、先端的な研究一つで社会に利得が生ずるのではなく、その先端的な研究に続く沢山の道普請研究の結果として社会に利得が生じます。そして、そのような道普請を行う研究者・技術者も有限の資源ではあるのです。単に自分が発見したことのみ誇りたいために、その発見までの踏み分け道をいい加減に示す研究者がいたら、そのあとに続いて社会に利得を与えるところまで道を工事する沢山の道普請研究者は「道に迷って」しまい、とても大きな無駄が生じます。その無駄は、単に研究者・技術者個人の無駄ではなく、他のもっと確かな踏み分け道を工事するのを遅らせてしまうという意味で、社会に損失を与えるものであることが、なかなか、理解してもらえない気がします。

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