在生物医学领域，这是非常罕见的精准实验

2017 年 8 月 26 日 科学网 孙学军

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精准化实验是解决研究重复困难的手段

1945年12月，化学家Denham Harman的妻子建议Harman阅读一篇发表在《女性家庭期刊》上的叫做《明天你会变得更年轻》的文章。这篇文章燃起了Harman对衰老研究的兴趣。几年后，作为加利福尼亚大学伯克利分校副研究员的Harman产生了一个念头。他提出，衰老是由自由基造成的。自由基是新陈代谢的副产物，是活性分子，能导致细胞损伤。至今自由基导致衰老仍然是衰老领域最为公认的理论。

伦敦大学学院David Gems自2003年起就开始发表自己的阴性数据。最经典的阴性研究结果是他们发表在《自由基生物医学》杂志上，否定2000年在《科学》杂志发表的Gordon J. Lithgow教授等用SOD和过氧化氢酶激活物延长线虫寿命的研究。Gems也致力于反对自由基理论。但问题是为什么会出现完全相反的研究结果。

最近《自然》杂志发表当年《科学》杂志论文责任作者Gordon教授的文章，通过他们反复验证，他们发现线虫本身存在两类寿命长度的亚类，这一发现将会让人们对过去大量使用线虫进行的抗衰老研究重新进行检讨，当然这一发现也许对理解长寿的背后机制提供重要线索。

刚开始Gordon教授无法接受这个质疑，因为他们的研究发现SOD小分子类似物延长线虫寿命的效应是经过非常多次的反复验证，这些效应可以让线虫寿命延长高达67%。但是更多电话和邮件都确定无法重复这个简单的研究结果。不过后来一种抗抑郁药和白藜芦醇延长寿命的效应也出现了类似争议。

为什么抗衰老效应研究难以重复？这显然是一个重要问题。抗衰老研究因为重复性问题受到质疑，甚至有人认为抗衰老研究是伪科学，部分研究者的相关研究方向也受到影响，如Gordon教授就多年中断了抗衰老方面的研究。后来抗衰老方面的研究不断出现，也不断受到质疑。2013年Gordon J. Lithgow, MonicaDriscoll 和Patrick Phillips三位科学家接受了一项任务，专门对抗衰老研究的可重复性进行分析。

美国NIH老年研究所一直致力于抗衰老研究，也意识到研究结果确认度的重要性。NIH老年研究所有一个成功经验，例如发现雷帕霉素对小鼠的寿命延长作用，就是通过三个独立实验室，使用统一的研究方案确定的研究结果。NIH老年研究所也计划开展用线虫进行类似研究。Gordon J. Lithgow, MonicaDriscoll 和Patrick Phillips三位科学家，与许多不同领域的学者共同接受了这个任务，系统测试各种药物对线虫寿命延长的效应。

实验室线虫生活在琼脂板上，食物是活细菌。测试化合物混合成琼脂或原料，用虫体是否运动判断是否活着，并计算其寿命进行效应分析。如果用金属线挑动下线虫会移动，就证明是活虫。线虫研究使用这种技术已经超过25年了。

研究团队的第一个任务是制定一个协议。但是细纹差异太多，在一次电话会议上，如他们对如何将线虫转移到新琼脂板上就用了1个小时进行讨论。线虫的平均寿命只有20天，如何转移线虫是一个大问题。随后有大量电子邮件和电话会议，研究团队最终统一了技术方案。按说技术上不应用有差异，但是研究结果仍然存在非常大的差异，线虫的寿命相差竟然达3天（15%！）。问题很快发现，其中一个实验室是用虫卵孵化出来开始记时，而其他实验室是用虫卵出生开始。

研究团队决定严格统一标准进行测试，要求供应商给所有小组共同编码共同批次的试剂和动物。蠕虫繁殖和饲养食物也安装统一规则准备。大家建立了统一操作规范，包括烧瓶在高压灭菌器的放置位置，在同一时间从相同的供应商购买虫孵化器，而且还专门写了app软件对线虫进行详细记录。

实验方案统一确实将研究结果也统一起来。不过意外的是，他们发现线虫寿命存在一个特殊的现象，即使是同一种线虫，也存在长寿和短寿两种不同的表型，两种寿命相差可达到50%。具体原因现在仍然不清楚，但是这个发现意味着要确定某个特定药物是否能延长线虫寿命，必须重复更多次实验使用更多动物数量才可以。