囧境：相似的結論，我的文章發5分雜誌，諾獎得主發28分

復旦大學生物醫學院於文強教授實驗室

撰文 | 於文強（復旦大學生物醫學研究院教授）

責編 | 葉水送

科學研究中顛覆性發現從來都是充滿艱辛和曲折，尤其是挑戰人們已形成的共識。科學史上這樣的例子比比皆是，光的波粒二相性就是最典型的例子。光的波動說與微粒說之爭從十七世紀初笛卡兒提出的兩點假說開始，至二十世紀初以光的波粒二相性告終，前後共經歷了三百多年的時間。免疫系統中的體液免疫學說和細胞免疫學說的爭論也是科學史上最著名的爭論之一，直到1903年Wright和Douglas把二者統一起來。

沒有爭論，哪來進步？

腫瘤的表觀遺傳學領域也有一場爭論。1983年，Andrew Feinberg 發現腫瘤細胞中存在全基因組的DNA低甲基化現象，但不能解釋其發生原因，1985年，Stephen Baylin發現腫瘤抑制基因的啟動子高甲基化導致了腫瘤抑制基因的沉默，一時間腫瘤的高甲基化研究成為熱點，低甲基化研究則陷於低谷。直到1998年，Andrew Feinberg發現腫瘤細胞的全基因組DNA低甲基化導致腫瘤的基因組DNA不穩定，從而詮釋了腫瘤DNA低甲基化與腫瘤發生的內在聯繫，這時人們才認識到腫瘤的全基因組DNA低甲基化和局部高甲基化共同參與了腫瘤的發生。

「顛覆性發現」帶來的囧境

最近5年，我們實驗室發現了miRNA激活機制，儘管我們為這個「顛覆性」發現激動不已，但是後來的曲折經歷告訴我們，這簡直就是一個「坑」。因為在既有理論中，miRNA抑制理論佔有絕對優勢地位，而其激活研究則顯得形單影隻，難以獲得人們支持。

表觀遺傳學作為2000年後逐漸興起的新學科，國內外的競爭非常激烈。2010年初，我作為PI回到上海復旦大學工作後不久，實驗室剛剛起步，學生是從國內的本科剛剛畢業，實驗技術基礎比較薄弱，即使我追著表觀遺傳學的前沿問題去做，也可能總會比別人慢半拍。一方面我著手實驗室的平台建設，力圖開發我們自己獨有的實驗技術方法，形成人無我有，即使我們慢一些，別人也很難超越我們；另一方面，圍繞表觀遺傳學領域的重要問題，獨闢蹊徑，做我們自己的方向。通過5年持續性的工作，我們發現miRNA不僅有抑制基因表達的作用，同時還可系統性地激活基因表達，但這一顛覆性發現不僅沒能給我帶來同行認可，反而讓我的文章發表四處碰壁，投稿過程充滿艱辛。我們從頂尖雜誌投起，先後被拒絕數次，直到最後被RNA Biology雜誌接收。

miRNA激活基因表達研究，刊發在影響因子只有5分的RNA Biology雜誌上

有意思的是，我們去年投稿的時候RNA Biology 的影響因子還大於5，學生能夠勉強畢業，今年RNA biology（IF=4.97）的影響因子小於5了，復旦大學的研究成果一般統計大於5分的文章，所以我們所做的研究就被忽略不計了，這5年多的時間work for nothing！一聲嘆息！

諾獎得主Phillip Sharp近日在Cell上發表一篇與我們結論類似的研究

儘管我們認為，科學研究中顛覆性創新從來都不會一帆風順，尤其是挑戰人們已形成的共識，更是一波三折，不過有時候對諾獎得主來說，就不會出現這樣的波折。2017年3月9日，因基因剪切研究而獲得1993年諾貝爾生理或醫學獎的麻省理工學院教授Phillip Sharp在Cell雜誌發文稱，通過生物信息學分析發現增強子與miRNA的表達密切相關，而超級增強子介導的miRNA表達與組織特異性的形成有關。仔細研讀後發現，這篇Cell刊發的文章最主要的結論和新意就是增強子活性與miRNA 的表達具有超強的相關性，他們的結果和分析不僅驗證了我們的已發表的研究發現，並進一步支持我們提出的miRNA激活理論。看完這篇文章，我感到欣慰，終於有一個國際大牛的結果印證了我們已有的發現，同時我也高興不起來，他的發現可以發在Cell雜誌，而我們的研究就那麼不被編輯們看好。有意思的是，這篇Cell文章並沒有引用我們的文章，權當是無意的忽視吧。

「顛覆性」發現帶來的酸甜苦辣

1993年，第一個miRNA lin-4在線蟲中被發現。20年來，miRNA被認為主要通過作用於基因的3 UTR發揮下調基因的作用。但是作為非常保守並具有組織特異性表達的miRNA的研究遠不至此：

1）miRNA的功能至多是一個「馬後炮」的作用，總是對已存在的基因發揮下調作用，miRNA能否在在轉錄水平直接發揮調控作用是一個重要的科學問題；

2）miRNA研究中的選擇性無視（Selected Neglect）現象。當miRNA高表達時，總是伴隨著許多基因的上調和下調。人們習慣上只在下調的基因中尋找靶基因，而對上調的基因視而不見。而你如果要將miRNA與上調基因聯繫起來講故事，就必須找出一個Repressor，但在多數情況下，很難找到一個合適的Repressor。miRNA能否直接參与基因的激活值得我們關注。

3）細胞核內miRNA的功能性研究缺失。許多證據表明miRNA可以定位於細胞核中，但細胞核內的miRNA如何在核內發揮調控作用遠未被人們所認知。要解決這些問題，miRNA研究必須換個思路，找條新路。

當時miRNA的研究如火如荼，其中miRNA與腫瘤發生髮展和轉移的相關研究尤為熱門，許多文章發表在頂尖雜誌上。我們既也沒有趕潮流本錢，也不想趕這個潮流。由於越來越多研究發現miRNA上下兩條鏈均可以作為獨立的miRNA發揮作用，我們當時問了一個很簡單的問題，miRNA的上下兩條鏈作用是相反，相同還是協同，有沒有其他調控方式。

當我們研究miRNA基因座位周圍的表觀遺傳學特徵時，我們驚訝地發現當時總共700多條miRNA中的大約400多條miRNA的基因座位與增強子的組蛋白標記物H3K27ac或H3K4me1高度重合，換一句話說miRNA的基因座位就是潛在的增強子，進一步分析發現人類現有的1871條miRNA中有超過1263條miRNA與增強子有關。這時有文獻報道發現部分miRNA確實可以直接定位於細胞核，我們據此提出假設：既然在進化上miRNA基因座位與增強子高度切合，miRNA就可能與增強子存在相互關聯，並可能通過增強子發揮基因調控作用。假設容易證明難，因為當時幾乎所有的miRNA研究都集中在細胞漿中通過結合3』UTR發揮基因抑制作用，而增強子的功能研究也才剛剛起步，我們能夠參照的實驗方法也不多。

經過一遍又一遍地探索，我們發現細胞核內miRNA可通過激活增強子進而發揮系統性的基因激活作用，並證明細胞核內miRNA激活基因表達具有普遍性的意義，也就說miRNA的功能具有兩面性，當miRNA在細胞漿時，它可以通過傳統的機制結合靶基因的3』UTR抑制基因的表達，而細胞核內的miRNA則通過激活增強子發揮系統性的基因激活作用。鑒於miRNA的組織特異性表達以及增強子的組織特異性激活，我們認為miRNA的一身二任直接參与到細胞的命運轉換，進一步推測miRNA介導的基因激活在胚胎幹細胞的分化編程以及正常細胞轉變為腫瘤細胞中發揮重要的作用。

一波三折的投稿經歷

miRNA的激活研究充滿了曲折和艱辛，許多重要實驗結果我們至少重複四次以上，其中至少有一次是由沒有參與這個項目的其他實驗室成員重複的。我們的文章在2013年6月份完成，幾位表觀遺傳學領域的重量級老師對我們的文章進行評議和指導，看了我們的結果，很驚訝。

「為什麼別人沒有想到？」

最終，我們將文章投向頂級期刊，編輯經過初步審核認為我們的研究結果非常有意思。

「The Editorial Board agree that this is an interesting new phenomenon」。

編輯需要對機制進行細緻研究。此後，我們用了將近一年的時間通過TELEN技術敲除miRNA的增強子靶序列，但在重新提交時，他們認為，我們的證據不足。

Although we appreciate the potential interest in identifying a distinct nuclear role for miRNAs……, we"re not seeing that the work provides sufficient support for the proposed role.

經過了漫長的20多天等待，我們收到編輯的拒稿信。但他們認為，我們的工作還是有趣的。

We find the topic interesting, and we can see how your work provides a broader view of nuclear small RNA functions in activating transcription.

編輯的回復徹底擊碎了我們的夢想。我們改投到其他雜誌，反饋意見一樣讓我們沮喪，形勢猶如「老太婆過年，一年不如一年」。

折騰下來，我們補實驗投稿，再補實驗再投稿，文章增加到60多頁，圖表80多副。直到2015年4月25日，我們將研究結果投往RNA Biology雜誌，前後經過三輪審稿，我們又補了許多實驗，終於在2015年10月22日被RNA biology雜誌接收發表。

有意思的是，在文章審稿中，審稿人堅決不同意我們對這類miRNA激活現象重新命名為NamiRNA（Nuclear Activating miRNA）。後來鑒於這類miRNA的功能與增強子有關，我們改名為CemiRNA ( Enhancer associated miRNA )，最後還是被審稿人否決。

沒有命名權，哪來的話語權！

雖然我們的文章在這麼低影響因子的雜誌發表，但做為我們自己5年多的心血，我從來不認為我們的工作無關緊要，它就像一個蹣跚學步的孩子，我相信她一定能夠長大成人，發揮非常重要的作用。

「顛覆性發現」逐漸被認可

如果以雜誌的影響因子來判斷一項研究成果的價值，那無疑我們的miRNA激活研究毫無意義，科研成果自然也算不上。以目前的慣例，你可能都不好意思把你的研究成果在別人面前展示。有人會說，文章發的那麼低，你還好意思說，因為雜誌的影響因子代表了你研究成果的重要性和意義。但我不這麼認為，我先後將我們的研究成果在許多國際和國內會議和研究機構去展示，去講解，得到了許多正面的反饋。

2013年，我在RNA冬季研討會上第一次報告我們的miRNA激活研究，有人說這是近年來miRNA研究領域少有的激動人心的故事。大多數研究者對我們的研究結果直呼沒想到，認為miRNA的抑制理論束縛研究者的思路。在2016年初的Keystone 表觀遺傳學會議上的牆報展示環節，許多人對我們的研究表現了很高的興趣。在表觀遺傳學領域裡做了許多重要的工作的日本東京大學細胞生物學家崛越正美教授（M. Horikoshi）聽完我們的海報講解，問我為什麼不投CNS雜誌，當我們告知文章的投稿經歷後，評論道，「我在頂尖雜誌發表了許多文章，但最好的文章是發在Genes Cells雜誌上（IF=2.48）」。他認為，5分以下的文章大多是對過去既有理論的驗證，10分左右的雜誌是對當下理論的延伸性研究，而CNS雜誌上的文章則是對未來1到2年研究趨勢的判斷和引領，所以我們的研究不被頂尖雜誌看好也是正常的。

2016年11月15日，在冷泉港亞洲的RNA biology國際會議上，我在大會上報告我們的研究結果，報告結束後，被「拷問」了15個問題之多。2017年3月12到17日在美國加州舉行的Gordon Research Conference（美國生命科學研究領域三大頂級國際會議之一）大會上，我再次應邀在大會報告中講解我們的miRNA激活研究，會場氣氛熱烈。隨著Sharp這項研究的出現，我相信會有更多人投入到miRNA激活基因的研究領域，人們也必然會重新審視miRNA的新功能。

陰陽平衡是自然界的重要規律之一，有陰就有陽，一正一反也是哲學辯證法的重要支點，miRNA做為重要的基因調控者，在細胞核內激活基因和在細胞漿內抑制基因表達應該說是陰陽平衡理論的重要應用和哲學辯證法的有力支持。然而在當前miRNA抑制理論佔有絕對優勢地位的情況下，miRNA的激活就顯得形單影隻，這種研究很難獲得人們的支持。

如果我們將所有miRNA激活的機制都做清楚了再發文章，我不知道要等到猴年馬月。這樣做了，按目前博士研究生畢業標準，學生拿不到學位，我們的考核也過不了關。其結果是學生熬不住從實驗室走光了，我也得失業了，實驗室還不得關門大吉！好在我們的文章發了，學生畢業了，雖然留有遺憾，但也是不得已而為之。

在這裡，我也要為復旦大學點贊！得益於復旦大學對科研人員寬鬆的研究環境，使我們在發了這麼低影響因子文章情況下還能夠繼續帶領我的學生們從事我們喜歡的研究工作。其實從現實和世俗的觀點上講，這樣的研究除了滿足了科學的好奇心外，既得不到信譽，可能也算不上重要的科研成果，更談不上對國家、學校、學生以及納稅人有一個滿意的交待。這也許是科學工作者的涅槃：科學虐我千百遍，我待科學如初戀。

參考文獻：

1.Xiao M, Li J, Li W, Wang Y, Wu F, Xi Y, Zhang L, Ding C, Luo H, Li Y, Peng L, Zhao L, Peng S, Xiao Y, Dong S, Cao J, Yu W. MicroRNAs Activate Gene Transcription Epigenetically as an Enhancer Trigger. RNA Biol. 2016 Feb 6:0. doi: 10.1080/15476286.2015.1112487.

製版編輯：李 赫丨

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