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太强!利用ImageJ实锤Nature文章中的学术造假!

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伊曼如歌 2021-03-05 11:17

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来源:知乎ImageJ资深大佬《Treasure琛》

图片造假是学术造假的重灾区,例如一图多用、图像裁剪拼接、图像局部篡改等等。

以PS替代真正的实验,这种低成本的造假收益高,而且被发现的概率较低。国内外的例子数不胜数。

概率低,不代表不会被发现,这篇文章会以小保方晴子2014年发的两篇Nature paper为例,利用ImageJ实锤这两篇文章中的学术造假。

2014年1月29日,小保方晴子(Haruko Obokata)以第一作者的身份,在Nature上发表了一篇Article和一篇Letter,宣称其发现了刺激触发采集多功能(Stimulus Triggered Acquisition of Pluripotency)细胞,即STAP细胞[1][2]:

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与iPS细胞相比,这种细胞的生成过程极为简单。STAP细胞不需要导入外源DNA,只需要给予外界刺激,例如酸性溶液浸泡,就可以获得:

PubPeer上很快就出现需要对这篇文章的质疑,而且许多实验室无法重复文章结果,最终两篇文章都被撤稿[3][4]。

其中主要对两篇文章的两处Figure提出了质疑:

1)Article中的Figure 1i 的电泳图:

2)Letter中的Figure1b和Figure 2g

其实用肉眼并不能很好地分辨哪里有问题,但其实肉眼观察到的图像信息只是很小的一部分,更多的信息藏在“黑暗”之中。

正文内容

一、实锤电泳图造假

1)在ImageJ中打开该图片(文章中截图即可)

2)调节图像亮度与对比度(Image -> Adjust -> Brightness/Contrast)

可以发现lane 3的出现了异常的外框,这是因为拼接造成的。局部放大后会发现,这条lane的位置有明显的偏移:

如果Analyze -> Plot Profile,则可以看得更加清楚,lane3的背景和其他lane明显不同:

在最后的调查报告中[3][4],证实了小保方晴子确实在Figure1i中进行了图片拼接造假:

细心的同学可能还会在图上发现一个十字,我猜测可能是PS或者AI拼图时候留下的,可能是留给读者的一个彩蛋:

二、实锤图像重用

1)在ImageJ中打开这两张图片

框选Figure1b的第三张图和Figure2g下面那张图,(Image -> Duplicate)单独提取出来:

这时候好像看起来有些端倪,但可能有些人觉得不太确定。

2)旋转图片(Image -> Transform -> Rotate)

旋转 Figure2g:

在Figure1b画一个矩形框:

3)图片填充(Edit -> Selection -> Image to selection)

选择把Figure2g填充到矩形框中,透明度为50%:

最后会发现,图像的胎盘部分可以完美重合:

但其实如果调整亮度、对比度,发现不了明显的图像重用痕迹:

可以说是PS的高手了。

另一篇2004年关于图像篡改标准的文章[5],在今天也依然有借鉴意义:

请引以为戒。

参考文献:

1.Obokata, H. et al. Stimulus-triggered fate conversion of somatic cells into pluripotency. Nature 505, 641–647 (2014)

2.Obokata, H. et al. Bidirectional potential in reprogrammed cells with acquired pluripotency. Nature 505, 676–680 (2014)

3.Obokata, H. et al. Retraction: stimulus-triggered fate conversion of somatic cells into pluripotency. Nature 511, 112 (2014)

4.Obokata, H. et al. Retraction: bidirectional potential in reprogrammed cells with acquired pluripotency. Nature 511, 112 (2014)

5.Rossner M , Yamada K M . What's in a picture? The temptation of image manipulation[J]. Journal of Cell Biology, 2004, 166(1):11-15.

来源:知乎 ImageJ 资深大佬《Treasure琛》

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