Historia artykułu w „Science” w bardzo długich aktach

Serwisy popularnonaukowe – przynajmniej niektóre – rządzą się podobnymi prawami, jak wszystkie media, a zatem lubią podkreślać sensacyjność prezentowanych publikacji. To odkrycie jednak wydawało się – bez żadnej przesady – rewolucyjne: wszak fosfor jest pierwiastkiem wchodzącym w skład nie tylko RNA i DNA, lecz także podstawowego magazynu energii komórkowej ATP (u niektórych organizmów również szkieletu czy bardzo ważnego przekaźnika cAMP). Uniwersalny i niezastępowalny charakter fosforanów w kwasach nukleinowych czyni ten pierwiastek jednym z kluczowych biogenów dla całego ziemskiego życia.

Arsen zaś – jak układ okresowy wskazuje – jest następcą fosforu w grupie 15 i pod pewnymi względami go przypomina. To prowadzi jednak do fatalnych skutków. Mechanizmy biochemiczne mylą te dwa pierwiastki i atom arsenu może wejść w miejsce atomu fosforu – wówczas zamiast fosforanu powstaje arsenian. Arseniany jednak zachowują się nieco inaczej niż fosforany, w szczególności są mało stabilne. Ostatecznie więc metabolizm komórki ulega rozregulowaniu, bo DNA czy ATP z arsenem udającym fosfor działa nieprawidłowo.

Skoro fosfor jest uniwersalnym biogenem, arsen jest uniwersalną toksyną. Istnieją jednak organizmy, które nauczyły się żyć w środowisku bogatym w ten pierwiastek, np. w wodach przepływających przez złoża arszeniku, często towarzyszące złożom złota. W Polsce takie bakterie żyją w sztolniach kopalni w Złotym Stoku. Inne bakterie odkryli astrobiolodzy z NASA w kalifornijskim jeziorze Mono. Roboczo nazwali je GFAJ-1.

*

Bakterie żyjące wśród arsenu z reguły bardzo skutecznie unikają włączania go do metabolizmu. Niektóre używają arsenianów do oddychania, ale dbają o to, żeby nie wchodziły w miejsce fosforanów w kwasach nukleinowych. Tymczasem zespół NASA Astrobiology Institute stwierdził w swoim artykule z 2010 r., że bakterie GFAJ-1 wbudowują arsen w miejsce fosforu wszędzie, także w DNA oraz w białka i w pośrednie metabolity. Dzieje się to bez szkód dla metabolizmu. Ich zdaniem gatunek ten w ogóle może się bez fosforu obyć, całkowicie zastępując go arsenem. Na Ziemi to wyjątek, ale w astrobiologii może być bardzo obiecująca perspektywa.

Było to tak sensacyjne doniesienie, że od razu wzbudziło chęć weryfikacji. Najpierw pojawiły się głosy sceptyczne, wskazujące, że może i arsen znajduje się wewnątrz komórek GFAJ-1, ale autorzy publikacji nie udowodnili, że pełni w nich jakąkolwiek funkcję, w szczególności wypierając fosfor. Pojawiły się przypuszczenia, że pożywka, na której hodowano GFAJ-1 nie była zupełnie pozbawiona fosforu i jego mikroskopijne ilości wystarczyły bakteriom do rozwoju. Już kilka dni po ukazaniu się wersji internetowej artykułu w „Scientifc American” pojawił się komentarz studzący emocje (https://www.scientificamerican.com/article/microbe-gets-toxic-response/). Przez pół roku takich opinii zebrało się znacznie więcej.

„Science” jednak w czerwcu 2011 r. artykuł wydrukowało. Rok później zaś – prace innych badaczy, którzy potwierdzili, że GFAJ-1 ma normalny, czyli fosforanowy, metabolizm, a arsen tylko toleruje.

*

Nazwa GFAJ-1 jest podobno skrótowcem od „Give Felisa a job”. Felisa Wolfe-Simon była główną autorką artykułu w „Science”. Była wówczas od kilku lat młodą, dobrze się zapowiadającą badaczką pracującą na stażu podoktorskim jako przedstawicielka astrobiologicznego pionu NASA w agencji United States Geological Survey (USGS). Astrobiologia to dziedzina, w której należy stawiać śmiałe hipotezy, które zwykle są błędne, ale jeżeli okażą się trafne – mogą być przełomem naukowym. Wśród nich są takie o alternatywnych szlakach biochemicznych, gdzie np. krzem zastępuje węgiel czy siarka tlen. To pierwsze pozostaje fantastyką, ale to drugie całkiem często zdarza się u organizmów nazywanych ekstremofilami. Wolfe-Simon wierzyła, że podobieństwo arsenu i fosforu daje możliwość takiej alternatywnej biochemii i postanowiła odnaleźć ekstremofile w środowisku, gdzie fosforu jest mało, a arsenu dużo. GFAJ-1 wydawały się trafiać pięknie w to naukowe marzenie. Zbyt pięknie, aby być prawdziwe. Odkrycie miało jej dać sławę, ale okazała się ona krótkotrwała i przekształciła w niesławę. Ironią losu sprawa GFAJ-1 odebrała jej pracę w nauce. Z USGS odeszła – niezupełnie dobrowolnie – już wiosną 2011 r. a jej nazwisko odstraszało grantodawców w kolejnych placówkach naukowych. Szczęśliwie dla siebie miała nie tylko doktorat z oceanografii, ale też akademicki tytuł artysty muzyka oboisty i ostatecznie właśnie to wykorzystała zawodowo.

Komisja Etyki Publikacyjnej (Committee on Publication Ethics, COPE) nalega, aby wycofywać artykuły, które powstały na skutek oszustwa. Kolejne badania innych zespołów pozwoliły uznać, że zespół Wolfe-Simon prawdopodobnie nie dość skrupulatnie przeprowadził badanie, doprowadzając do zanieczyszczenia próbki z GFAJ-1 fosforem. Jest to w nauce działanie nierzetelne, ale nie fałszerstwo. Dlatego redaktorzy „Science” uznali, że artykułu wycofywać nie będą.

*

Redakcje renomowanych pism niechętnie robią takie rzeczy, bo szkodzi to ich wizerunkowi. Skoro oficjalnie żaden badacz nie przedstawił dowodów na oszustwo, „Science” i autorzy artykułu podkreślali, że wrzawa medialna nie jest argumentem w dyskursie naukowym. Niemniej, krytyka w sferze okołonaukowej nie ustępowała. Jednocześnie pojawił się nacisk na etykę badań i publikacji. Rośnie krytyka czasopism drapieżnych publikujących artykuły bez rzetelnej recenzji naukowej, więc wzrastają oczekiwania wobec uznanych czasopism. Podnosi się problem trudności z odtwarzaniem głośnych eksperymentów. Mówi się o kryzysie zaufania wobec nauki.

W takim świetle utrzymywanie przez redakcje uznanych pism wizerunku nieomylności również spotyka się z krytyką. Nauka jest ścieraniem się hipotez, ale gdy któraś zostanie obalona, jej prezentowanie przestaje być elementem dyskursu, a staje się pożywką dla pseudonauki. W ostatnim pięcioleciu COPE coraz silniej wskazuje na potrzebę rzetelności naukowej, nawet gdy brak dowodów na jawne oszustwo. W tej sytuacji także „Science” coraz częściej przyznaje się do wpadek i zaczyna wycofywać nie tylko artykuły opisujące badania sfałszowane, lecz także te, które przeprowadzono metodami zbyt mało rygorystycznymi.

Redakcja „Science” już w momencie druku pracy zespołu Wolfe-Simon była świadoma kontrowersji, przedstawiała więc komentarze do niej jako „jeden z kroków w długim procesie”. A że przez kilkanaście lat sprawa nie przycichła i była używana jako przykład negatywnych praktyk, wreszcie 24 lipca 2025 na blogu redakcyjnym ukazał się wpis mówiący, że czas na ostatni krok owego procesu: artykuł Wolfe-Simon opatrzono adnotacją o wycofaniu. I tak kolejny raz teza naukowa została wyparta nie przez sceptyków nauki, a przez wyniki bardziej rzetelnych naukowców.