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2020年諾(nuo)貝爾獎3大自然科學(xue)獎已(yi)經揭(jie)曉。
在(zai)新(xin)冠病(bing)毒(du)肆虐的(de)今年,生理(li)學(xue)或醫學(xue)獎不(bu)負眾望頒(ban)發(fa)給了3位丙肝病(bing)毒(du)斗(dou)士;物(wu)理(li)學(xue)獎連續第二年頒(ban)給天(tian)體物(wu)理(li)學(xue);化學(xue)獎則由(you)兩位女性科(ke)學(xue)家包攬。
今年的(de)諾(nuo)(nuo)獎同往年一(yi)(yi)樣,出(chu)現了一(yi)(yi)些(xie)爭議。首當其沖的(de)便(bian)是(shi)華(hua)人科學家張鋒(feng)無緣諾(nuo)(nuo)貝(bei)爾化學獎。
與此同(tong)時(shi),人們仍在期待中(zhong)國的下(xia)一個諾獎何時(shi)到來。
諾(nuo)獎(jiang)熱的背后(hou),到底給(gei)我們帶來哪些冷思考?
科學研究只有第(di)一,沒有第(di)二
CRISPR-Cas9是近年來(lai)最引人矚目的(de)基(ji)因編輯(ji)技(ji)術,被譽(yu)為“上帝的(de)剪(jian)刀(dao)”,也是諾(nuo)獎的(de)大熱(re)候選。但很遺憾,為這一技(ji)術作出重要貢獻的(de)華人科學家張(zhang)鋒(feng)并未(wei)獲獎。
對(dui)于這一技術,2012年在《科學》發表標志性論文的(de)埃馬紐爾·夏彭(peng)蒂耶(Emmanuelle Charpentier)和(he)詹妮弗·杜德納(Jennifer A. Doudna)是(shi)毫無爭議的(de)奠基者。
正是這篇(pian)論文(wen),證明(ming)了(le)(le)兩人對這一(yi)技術(shu)的(de)原創性和開拓性,獲得學術(shu)界一(yi)致認可(ke)。2015年,她們分(fen)享(xiang)了(le)(le)生命科學突破獎(jiang);2016 年再次分(fen)享(xiang)阿爾伯(bo)特獎(jiang)。
雖然證明了CRISPR-Cas9可(ke)以編輯(ji)哺乳動物(wu)細(xi)(xi)胞(bao)基因,但在前幾年那場著名的CRISPR專(zhuan)利大戰中,張鋒(feng)團隊(dui)已經(jing)明確表示,杜(du)德納首先提出CRISPR 可(ke)能會在人類細(xi)(xi)胞(bao)上起作用的預測,自己團隊(dui)則將這一想法付諸實踐。
對(dui)于諾獎(jiang)來說(shuo),獎(jiang)勵(li)的(de)優先(xian)級是發現(xian)高于實(shi)踐。許多獲(huo)得良好(hao)應用的(de)技(ji)術(shu)在評(ping)獎(jiang)時也(ye)會回溯其源頭創(chuang)新(xin),這可能是張鋒未獲(huo)獎(jiang)的(de)原(yuan)因(yin)之(zhi)一(yi)。
不(bu)過(guo),雖然與(yu)此次諾獎無緣,但(dan)張(zhang)鋒(feng)通過(guo)快速通道(dao)率先獲(huo)得了CRISPR技術(shu)核心(xin)專利,可將這一技術(shu)應用于包括植(zhi)物(wu)、動物(wu)和人(ren)類(lei)在內(nei)的(de)所(suo)有真(zhen)核生物(wu),商業(ye)前景廣闊。
1982年(nian)出生的張鋒今年(nian)還不到40歲,未(wei)來還有無限可能。
他早年間同博(bo)士生導師(shi)Karl Deisseroth合(he)作創建(jian)的(de)(de)光(guang)遺(yi)傳技術,是一個(ge)全(quan)新的(de)(de)原創領域,被認(ren)為有拿諾獎的(de)(de)潛(qian)力。
發頂刊(kan)真的重(zhong)要嗎?
《自(zi)然》《科(ke)學》和《細胞》3大頂(ding)刊(kan)在國內備受推崇。那么,標志著世界(jie)頂(ding)尖(jian)水(shui)平的(de)諾(nuo)獎成(cheng)果,也都發在頂(ding)刊(kan)上(shang)嗎?
據科學(xue)網博主王(wang)慶(qing)浩對2006-2016年諾(nuo)貝爾(er)生理學(xue)或醫學(xue)獎的關鍵論文的統計,在64篇論文中(zhong),發在《自然》上的有(you)22篇,占(zhan)34%;《科學(xue)》上的有(you)12篇,占(zhan)19%;《細胞》上的有(you)9篇,占(zhan)14%。
算下來,發(fa)在(zai)CNS上(shang)的共占67%。
不可否認的是,發表在(zai)國際頂(ding)刊(kan)無形(xing)中(zhong)增加了被(bei)看重(zhong)的幾(ji)率。
例如,本次獲得化學獎的(de)(de)夏(xia)彭蒂(di)耶和杜德納2012年的(de)(de)《科(ke)學》論(lun)文一經刊登就奠(dian)定了(le)其在業(ye)內的(de)(de)地位(wei),該論(lun)文的(de)(de)引文次數高(gao)達6000余次。半(ban)年后,張(zhang)鋒的(de)(de)論(lun)文同樣發表(biao)在《科(ke)學》雜志。
不過,67%的(de)背后意味著仍有不少世界一流(liu)的(de)原(yuan)創(chuang)性成果(guo),發在其他(ta)期刊上。
2018年諾貝(bei)爾生理學或(huo)醫學獎獲得者本庶佑(you)曾說,被《細胞》《自然(ran)》和《科(ke)學》拒絕的研究或(huo)許才是真正一(yi)流的工(gong)作。
因(yin)為,一流(liu)的工作(zuo)往(wang)往(wang)推翻了定論,因(yin)此不受人(ren)待見;迎(ying)合時代風向的文章(zhang)比較(jiao)容易被接(jie)受。
這一說法沒錯。
最早提出CRISPR這(zhe)一想(xiang)法的西(xi)班牙科學家(jia)弗(fu)朗西(xi)斯科·莫伊(yi)卡就(jiu)因為發現過于超前,在2003年投稿(gao)時被《自(zi)然》、美國(guo)《國(guo)家(jia)科學院(yuan)院(yuan)刊》相繼拒稿(gao)。
是(shi)孤獨的原(yuan)創,還(huan)是(shi)熱(re)鬧的跟風?看來這是(shi)一個世界性(xing)問題。
不過(guo),本庶佑(you)或許為(wei)大家(jia)提供了一(yi)種(zhong)選擇(ze)(ze)。他認為(wei):“既然(ran)選擇(ze)(ze)了做一(yi)名研(yan)究者,就應該力爭打開新的局面,做別人(ren)從沒有做過(guo)的工作,或力爭將現有的定論推翻。”
科研碩果(guo)需要多(duo)方“接力(li)”
近(jin)年來,國際(ji)期刊(kan)界屢屢發生針(zhen)對中(zhong)國醫學界的(de)大(da)規模撤稿事件,引(yin)發了(le)臨(lin)床醫生要不(bu)要做(zuo)科研、論文是否應該成為(wei)醫生晉升標(biao)準的(de)討(tao)論。
實際上(shang),醫(yi)學史上(shang)的許多藥物都是醫(yi)生在(zai)臨床中發現(xian)問題(ti)、在(zai)實驗室中研發出來的。
而且,今年諾貝爾(er)生理學(xue)或醫學(xue)獎的3位獲獎人堪稱“絕配”——哈維·奧爾(er)特是(shi)臨床醫生、邁克爾(er)·霍頓是(shi)公(gong)司研發人員、賴(lai)斯則是(shi)病毒(du)學(xue)家。
由于奧(ao)爾特的(de)開創性工作(zuo),丙(bing)肝病毒(du)(du)才得(de)以(yi)發現并(bing)成(cheng)為可治(zhi)愈的(de)傳(chuan)染(ran)病。但在發現了這種(zhong)“非(fei)甲非(fei)乙(yi)肝炎”的(de)未知肝炎病毒(du)(du)之(zhi)后,十多年里,奧(ao)爾特都(dou)無法分(fen)離出這種(zhong)病毒(du)(du)。
1988年,始終未獲(huo)突(tu)破的(de)他寫了一首叫(jiao)做《只見(jian)乙肝(gan)表面抗原,不見(jian)森林》的(de)小詩(shi),其中有一句(ju)“如果不趕(gan)緊(jin)發表論(lun)文,他們(men)就要開除我(wo)們(men)!”
恰恰就在這(zhe)一(yi)年(nian),在美(mei)國Chiron公司工作的(de)霍(huo)頓利用新興(xing)的(de)分子(zi)生物學方法,終于找到了病毒的(de)基因(yin)序列,成功(gong)克隆并命名了丙型肝炎病毒。
當(dang)時,奧爾特又寫了(le)(le)一(yi)(yi)首小(xiao)詩,表示(shi):“我自己的諾獎(jiang)是沒有(you)了(le)(le),但前面總還(huan)有(you)另一(yi)(yi)個病毒的。”
所幸(xing),他(ta)并(bing)未被排除在諾獎名單之外(wai)。
在奧(ao)爾(er)特和霍頓之(zhi)后,賴(lai)斯最(zui)終(zhong)證明了丙(bing)肝(gan)病毒導致丙(bing)型肝(gan)炎的原(yuan)因。3人的“接力”最(zui)終(zhong)攻克了丙(bing)肝(gan)這一傳染(ran)病。
丙肝病毒的(de)發現是諾獎歷史上第8項與病毒相(xiang)關(guan)的(de)基礎研(yan)(yan)究成果。而且(qie),從這一案例中可以看出,臨床研(yan)(yan)究和轉化研(yan)(yan)究不矛盾,真正的(de)轉化研(yan)(yan)究往(wang)往(wang)需要臨床醫(yi)生密切參與,甚至(zhi)主(zhu)導。
推而(er)廣之,他們三(san)者(zhe)的(de)合(he)作(zuo)也可看作(zuo)是(shi)從需(xu)求端(duan)(duan)到基礎(chu)端(duan)(duan),再到應用端(duan)(duan)密切(qie)合(he)作(zuo)的(de)范例,而(er)往(wang)往(wang)重大的(de)科(ke)學研究都(dou)需(xu)要類似(si)的(de)科(ke)研“接力”,才(cai)能(neng)最(zui)終結出豐(feng)碩成果。
好奇心驅動基礎研(yan)究(jiu)
英國牛津(jin)大(da)學(xue)的(de)羅杰·彭羅斯因證明黑洞是廣義相對論的(de)一項理論預(yu)言而獲得2020年諾貝(bei)爾物(wu)理獎的(de)一半獎金。
同研究搭檔史蒂芬·霍(huo)金相比,彭羅斯并不那么家喻戶曉,但也是一位(wei)“大神(shen)”級(ji)人物(wu),他的涉(she)獵廣(guang)泛尤為著名。
在黑洞研(yan)究方面,他是公(gong)認目前在世(shi)的對黑洞理論貢獻(xian)最(zui)大的科學家。
彭羅(luo)斯的關于奇點的一系列開創性工作也被認(ren)為是自愛因斯坦以(yi)來(lai)對(dui)廣義相對(dui)論最重要的貢獻(xian)之一。
彭羅斯的研(yan)究還(huan)包括扭量理論,也是建立量子引(yin)力理論的一(yi)種方法。
此(ci)外,彭(peng)羅斯還是一位數學家(jia),他正(zheng)是用數學方法研究了愛(ai)因斯坦的廣義(yi)相對論。
彭羅斯還(huan)擁有異(yi)常豐(feng)富的想象力,例如(ru)他提出(chu)的走不(bu)到盡(jin)頭(tou)的彭羅斯階梯。在(zai)這個循環(huan)中,找不(bu)到最高或者最低的點,因此走不(bu)到頭(tou),成為多(duo)維空間里面的一項重要(yao)悖論。
還(huan)有著名的(de)彭羅斯鑲嵌,也叫彭羅斯瓷磚。
1974年,彭(peng)羅斯用風箏(zheng)和飛鏢兩種單元(yuan),能夠以無限多的方式在平(ping)面上貼磚,其(qi)中(zhong)沒有一(yi)種是(shi)規律性的,但其(qi)圖案(an)可(ke)具有高度的對稱性,它們本身總是(shi)沒有重(zhong)復就(jiu)終止了。
彭(peng)羅斯(si)還是一位(wei)哲學(xue)家,著述頗(po)豐,其名篇包括《皇帝的新腦》、《通向實(shi)在之路(lu)》等等,《通向實(shi)在之路(lu)》被(bei)譽(yu)為數學(xue)、物理(li)和哲學(xue)的集大成之作。
可以看出,彭羅(luo)斯是(shi)一位對科(ke)學(xue)有(you)著強烈興趣(qu)和(he)好奇心(xin)的(de)科(ke)學(xue)家,而且涉(she)獵(lie)廣(guang)泛。
在不同(tong)領域的各(ge)種“愛好”使(shi)他(ta)具有完備的知識結構,也許也成為(wei)他(ta)靈感的源泉(quan),所(suo)(suo)以才能(neng)夠獨辟蹊徑,言人(ren)所(suo)(suo)未言,而(er)這也是跨學科領域成為(wei)當今重大(da)發現策源地(di)的根(gen)本原因。
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