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Thursday, January 21, 2010

生命科学百年回顾与展望

【 以下文字转载自mitbbs Science 讨论区 】
【 原文由 wjing 所发表 】
I. 20世纪最伟大的三项发明
☆ 伟大的科学家爱因斯坦1905年(26岁)创立了革命性的时空理论-狭义相对论,1913年创立广义相对论,揭示了空间、时间、物质和运动之间的内在联系,带来了整个物理学和人类论知识的革命。
☆ 伟大的科学家海森堡(1925,时年24岁)和狄拉克(1925,时年23岁)创立的量子力学以及量子场论的发展,不仅揭示了物质科学新的一页,而且微电子与光电子及信息技术的发展奠定了理论基础。
☆ 伟大的科学家Crick(37岁)和Watson(26岁)于1953年在Nature上公布了DNA双螺旋结构模型,这是生物学史一场彻底的伟大革命,揭开了长期困惑人们的生命之谜的奥秘, 宣告了分子生物学的诞生。
II 20世纪最伟大的三项计划
20世纪的科学已从追求知识真理的Great Science转变为实现国家战略目标的Big Science,这就是发达国家政府实施的大科学工程与国家战略计划。
☆ 美国政府的曼哈顿计划:1942年6月开始,投入人力55万人,其中科学家和工程师15万,耗资22亿美元,到1945年完成了制造原子弹的计划,在日本投掷,使两座城市毁灭,数百万人丧生,日本投降,第二次世界大战结束。
☆ 美国政府的阿波罗计划:这是一项标志人类文明向地外空间扩展的庞大计划,参加单位有2万家公司和研究机构,120所大学,400余万人,耗资近300亿美元,终于在1969年7月26日,由阿姆斯特朗和奥尔德林驾驶的阿波罗1号飞船登上了月球,实现了人类数千年来的梦想。
☆ 世界性的人类基因组计划(HGP):HGP是本世纪启动的最后一项庞大的跨国科学工程
,目标是测定人类基因组30亿碱基对全序列,以探求人类的全部基因遗传信息,1990年首先在美国启动投资30亿美元,目前已有110多个国家参加。本世纪100年来生物学的划时代成就
1910 Morgen 遗传学规律与Mondle的遗传分配律和交换律合称遗传学三大定律,Morgen还提出性染色体,首创基因。
1934 Avery DNA是遗传物质
1940 Beadle和Tatum 蛋白质由基因编码,提出一个基因一个酶学说
1951 Pauling 蛋白质的α螺旋,蛋白质的二级结构
1951 McClintock 可移动Movable gene)
1953 Watson和Crick: DNA的双螺旋结构
1956 Kornberg DNA聚合酶
1958 Meselson和Stahl DNA的半保留复制
1959 Weis和Lederberg RNA聚合酶
1960 Volkin mRNA
1961 Crick 提出DNA RNA 蛋白质的中心法则
1961 Brenner DNA碱基的三字密码,一个密码代表一个氨基酸
1961 Jacob和Monod 乳糖操纵子(Lac Opern)
1963 Sang和Thompson 首次测定了胰岛素51个氨基酸的一级结构
1966 Weigert 终止密码(Stop Codon)
1966 Nirenberg等全部破译64个遗传密码,一部生物学的无字天书-密码字典问世,揭示了生物遗传信息的传递方式和规律
1969 Temin 类病毒(viroid),揭示了生命起源之谜的奥秘
1970 Smith和Wilcox 限制性核酸内切酶
1970 Tem和Baltimore 病毒的逆转录酶,修正了遗传信息流的中心法则:DNA RNA
1970 P.H.Duesberg 发现了Retrovirus的癌基因(oncogene)
1972 Berg 进行了划时代的第一次DNA重组(SV40+λphage)
1973 Cohen 进行了划时代的第一次分子克隆,宣告了基因工程的诞生
1976 Gilbert和Maxam 化学直读法测DNA序列
1976 D.Stehelin 发现人细胞中有与病毒相似的癌基因,称其为细胞癌基因
1977 Sanger 双脱氧链终止法测定DNA序列
1977 Bergert 断裂基因(Interruption gene),揭示了真核基因的相嵌结构,成熟mRNA加工机制:Splicing
1977 Beyer 大肠杆菌第一个基因工程产品:人生长激素释放抑制素(Samotostatin)
1978 Boyer和Itakura 大肠杆菌表达人生长激素基因
1981 Cech Ribozyme有酶活性的RNA
1982 Brinster 转基因动物,超级老鼠成功
1982 美国公司 第一个基因工程胰岛素商品化:Humulin
1983 美国科学家 发现Prion,可能对中心法则进行第二次修正
1985 Saiki 多聚酶链反应(PCR)
1985 Krudson 抑癌基因rb
1986 Muller 端粒(Telomere)
1987 Dhundale RNA和DNA杂合子msRNA,反转录单元和病毒的祖先:Retron, 再次揭示生命的起源
1989 Greider 四膜虫的端粒酶(Telomerase)
1990 Levine 明星基因:抑癌基因p53
1994 Reed 重要的人类癌基因bcl-2
1995 Chittenden, Farrow和Klefer 抑癌基因bak
1995 Cuenoud 酶活性DNA
1996 Morin 人Hela细胞的端粒酶
1996 Bult 原核和真核间的过渡生物
1997 Jacobson 细胞凋亡(Apoptosis)
1997 英国威尔姆斯(Weilmos) 克隆羊多利(Dolly)
1998 美国ONYX公司Bischoff 缺陷型腺病毒治疗癌症
1998 夏家辉等 中国发现神经性耳聋基因
1999 美国普及转基因玉米、大豆和棉花,种植面积50%
21世纪的生命科学
21世纪的生命科学必将是各学科的相互渗透与相互交融的"大生物学"时代
1. 分子生物学仍将是新世纪生命科学的核心
☆ 人类基因组计划将在2003年完成
结构基因组学(Structural genomics)
功能基因组学(Functional genomics)
包括:基因组的多样性和进化规律
基因组水平的表达及调控的时空规律
模式生物基因组研究(果蝇、小鼠、水稻)
基因组整体水平的功能
基因组非编码序列的分析与功能
☆ RNA与生命起源
☆ 蛋白质到DNA的遗传信息传递完善的中心法则
☆ 灭绝生物的基因组文库与重要命活动和疾病有关的新基因
☆ 设计与合成新的基因
☆ DNA语言、DNA通迅与DNA计算机
☆ 人工合成生命体
2 发育生物学将在细胞生物学基础迅速兴起,成为新世纪生命科学的重点
☆ 揭示一个受精卵通过细胞分裂与分化如何发育成为结构与功能无比复杂的个体
☆ 阐明在个体发育中时空上有条不紊的程序控制机制
☆ 调节基因在时空上的联系与配合
☆ 细胞克隆、克隆动物
3 脑科学与神经生物学将掀起生命科学的新高峰
☆ 从分子到行为水平的各种层次对脑功能的研究
☆ 阐明学习、记忆、思维、行为与感情的分子生物学机理
☆ 控制神经性疾病的基因
☆ 脑功能与智能计算机和生物信息学
☆ 脑细胞指导人与动物行为的机理
4 生态学包括物种的多样性保护了将成为21世纪生命科学的重点
☆ 协调人类活动与环境的关系
☆ 世界环境的保护、资源的合理开发与保护
☆ 生物多样性保护、濒临灭绝生物的保护
☆ 社会的持续发展与人类在地球上的持续生存
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Thursday, January 14, 2010

基础研究和应用研究的关系

发信人: toptip (土翁), 信区: Biology
标 题: 基础研究和应用研究的关系
发信站: BBS 未名空间站 (Wed Jan 13 13:47:09 2010, 美东)

还是有很多本身做生物的想佩林那样看低基础研究,热捧那些疾病相关的研究,觉得后者的研究应理所当然地占大头。做应用研究的课题组生存状况已经比做基础研究的好多了,国家基金不资助还有公司资助呢,但是就是有人拎不清地要剥夺基础研究最后一点生存权。看不清基础研究意义的,能否回溯看一下生物学研究的发展史?能否看看周围做应用研究的课题组,多数做出了什么样的成绩?他们的成绩是否建立在已有的很多其他课题组所发现的知识基础上?忍不住把我的旧文重新贴一下。

现在中国各种科研基金与生命科学相关的重大项目研究基本上都要求与重大疾病、国计民生挂钩。很多基金负责人在视察大学或者研究所的时候,常会旁敲侧击,“语重心长”地提醒科研工作者要有“社会责任感”。的确,公众纳税人有投入就有产出的要求,而科学的研究模式也逐渐地从以纯好奇为动力的研究演化成以社会需求为动力的研究,但是这一切都要以尊重科学自身的发展规律为前提。

科学发现的历史一再重复着一个事实,许多伟大的发现来自于对科学基本问题的追寻,而这些重要问题的解决必然会存在当时不能估量的应用前景。

以2009年获得诺贝尔生理学或医学奖的端粒和端粒酶的研究为例。

由于DNA聚合酶的特性,理论上随着细胞的分裂染色体DNA每复制一轮就会缩短一点,千千万万代地不断复制,染色体不就消失了吗?染色体如果在异常条件下断裂,它们会很容易融合或者被降解,而染色体的自然末端为什么不会融合或者被降解呢?端粒和端粒酶的研究最初只是想回答这两个未解之谜。后来研究发现,端粒酶通过自身的RNA模板不断复制端粒DNA来补偿染色体复制的缩短,而端粒保护染色体末端不被降解或者融合。后来人们还发现,随着细胞的衰老,端粒DNA逐渐缩短。在很多癌细胞里,端粒酶的活性会被激活。端粒和端粒酶因而与癌症和衰老密切相关。端粒酶成为治疗癌症的重要靶标。

端粒的发现实际上也成为发明人工染色体的最后一环。当年人们将人工线性染色体转入细胞后很快被各种酶攻击降解。当端粒接到人工染色体的末端后,它就不再被降解了,能够在细胞中稳定存在并被复制。这个发明又使大片段DNA能够克隆到人工染色体。而大片段克隆后来又为人类基因组的测序立下汗马功劳。环环相扣,端粒最初的发现者远不可能预测到它能够在这些方面作出贡献。

基础研究和应用研究的关系,就像根叶和果实的关系。根叶茂盛而不开花结果的树只有观赏价值而没有食用价值,但是果实的养分归根结底来自于根吸收的水分和养料,以及树叶光合而成的有机物。道理非常浅显,农民不会因为根叶没有食用价值而一味地求取果实吧。

还有一种普遍的想法认为,基础研究是世界共享的,中国还比较落后,所以应该跳过基础研究直接做应用研究。这个说法实际上是欠推敲的。研究成果从发现到正式发布,一般都有几个月甚至几年的滞后期。而其他国家的人也不是傻子,有应用前景的发现在发布之前都会主动跟公司合作,申请专利。而专利的获得和科研成果的发布一样,没有第二只有第一,只有第一的人才能获利。中国如果在基础研究方面没有原创性的发现,而只是跟踪别人的发现,那么在应用研究方面也必然失去先机。

中国在生命科学的应用研究方面的确非常欠缺。基于已有知识的应用研究的确需要大力提倡,但是这个问题的根源其实是缺乏人才。要解决这个问题,最主要的是培养和引进应用型的人才。百人计划或者千人计划,不仅要瞄准国外科研机构的学者型人才,也要瞄准国外大公司和研发机构的工程型人才。如果想把基础研究的人才硬拗成应用性的人才,一是这非他们所专长的,效果有限;另外还打击广大基础研究人才的积极性,变得浮躁,无所适从,不能静下心来做他们所擅长的研究。

中国作为一个大国,也有责任和义务为世界的科学发展贡献自己的智慧。以社会需求为动力的应用研究,和以解决在科学发展中出现的基本问题为动力的基础研究,完全能够且应该并驾齐驱,相得益彰。

Wednesday, January 6, 2010

NY Times: China Is Luring Scientists Home

BEIJING — Scientists in the United States were not overly surprised in 2008 when the prestigious Howard Hughes Medical Institute in Maryland awarded a $10 million research grant to a Princeton University molecular biologist, Shi Yigong.

Dr. Shi’s cell studies had already opened a new line of research into cancer treatment. At Princeton, his laboratory occupied an entire floor and had a $2 million annual budget.

The surprise — shock, actually — came a few months later, when Dr. Shi, a naturalized American citizen and 18-year resident of the United States, announced that he was leaving for good to pursue science in China. He declined the grant, resigned from Princeton’s faculty and become the dean of life sciences at Tsinghua University in Beijing.

“To this day, many people don’t understand why I came back to China,” he said recently between a crush of visitors to his Tsinghua office. “Especially in my position, giving up all I had.”

“He was one of our stars,” Robert H. Austin, a Princeton physics professor, said by telephone. “I thought it was completely crazy.”

China’s leaders do not. Determined to reverse the drain of top talent that accompanied its opening to the outside world over the past three decades, they are using their now ample financial resources — and a dollop of national pride — to entice scientists and scholars home.

The West, and the United States in particular, remain more attractive places for many Chinese scholars to study and do research. But the return of Dr. Shi and some other high-profile scientists is a sign that China is succeeding more quickly than many experts expected at narrowing the gap that separates it from technologically advanced nations.

China’s spending on research and development has steadily increased for a decade and now amounts to 1.5 percent of gross domestic product. The United States devotes 2.7 percent of its G.D.P. to research and development, but China’s share is far higher than that of most other developing countries.

Chinese scientists are also under more pressure to compete with those abroad, and in the past decade they quadrupled the number of scientific papers they published a year. Their 2007 total was second only to that of the United States. About 5,000 Chinese scientists are engaged in the emerging field of nanotechnology alone, according to a recent book, “China’s Emerging Technological Edge,” by Denis Fred Simon and Cong Cao, two United States-based experts on China.

A 2008 study by the Georgia Institute of Technology concluded that within the next decade or two, China would pass the United States in its ability to transform its research and development into products and services that can be marketed to the world.

“As China becomes more proficient at innovation processes linking its burgeoning R.&D. to commercial enterprises, watch out,” the study concluded.

Quantity is not quality, and despite its huge investment, China still struggles in many areas of science and technology. No Chinese-born scientist has ever been awarded a Nobel Prize for research conducted in mainland China, although several have received one for work done in the West. While climbing, China ranked only 10th in the number of patents granted in the United States in 2008.

Chinese students continue to leave in droves. Nearly 180,000 left in 2008, almost 25 percent more than in 2007, as more families were able to pay overseas tuition. For every four students who left in the past decade, only one returned, Chinese government statistics show. Those who obtained science or engineering doctorates from American universities were among the least likely to return.

Recently, though, China has begun to exert a reverse pull. In the past three years, renowned scientists like Dr. Shi have begun to trickle back. And they are returning with a mission: to shake up China’s scientific culture of cronyism and mediocrity, often cited as its biggest impediment to scientific achievement.

They are lured by their patriotism, their desire to serve as catalysts for change and their belief that the Chinese government will back them.

“I felt I owed China something,” said Dr. Shi, 42, who is described by Tsinghua students as caring and intensely driven. “In the United States, everything is more or less set up. Whatever I do here, the impact is probably tenfold, or a hundredfold.”

He and others like him left the United States with fewer regrets than some Americans might assume. While he was courted by a clutch of top American universities and rose swiftly through Princeton’s academic ranks, Dr. Shi said he believed many Asians confronted a glass ceiling in the United States.

Rao Yi, a 47-year-old biologist who left Northwestern University in 2007 to become dean of the School of Life Sciences at Peking University in Beijing, contrasts China’s “soul-searching” with America’s self-satisfaction. When the United States Embassy in Beijing asked him to explain why he wanted to renounce his American citizenship, he wrote that the United States had lost its moral leadership after the 9/11 attacks. But “the American people are still reveling in the greatness of the country and themselves,” he said in a draft letter.

These scientists were not uniformly won over by the virtues of democracy, either. While Dr. Rao said he hoped and believed that China would become a multiparty democracy in his lifetime, Dr. Shi said he doubted that that political system “will ever be appropriate for China.”

As a Tsinghua student, Dr. Shi joined the 1989 pro-democracy protests in Tiananmen Square. As a registered Democrat in the United States, he participated eagerly in elections. “Multiparty democracy is perfect for the United States,” he said. “But believing that multiparty democracy is right for the United States does not mean it is right for China.”

Yet the re-entry to the politicized world of science in China can be challenging. Some scientists with weaker résumés have shunned returnees. In its biennial election of academicians last month, the Chinese Academy of Sciences, China’s highest advisory body on science and technology, passed over Dr. Shi and Dr. Rao. It also did not recognize Wang Xiaodong, a well-known Howard Hughes Medical Institute investigator who recently left the University of Texas Southwestern Medical Center at Dallas for Beijing’s National Institute of Biological Sciences.

The tension has spilled over into the Chinese blogosphere, where Dr. Shi has been attacked as insincere and untrustworthy. In a posting in 2008, Liu Zhongwu, a professor of science and engineering at South China University of Technology, said that Dr. Shi should be excluded from any projects that touch on China’s national interests. “Bear in mind, he is a foreigner,” he wrote.

“The last year and a half have been like 10 years to me,” said Dr. Shi, who says the criticism is redolent of the Cultural Revolution. “I am rejoicing that I am still standing.”

But the returnees also have powerful friends, including their universities’ presidents and some officials within the Communist Party’s Central Committee. Dr. Shi and Dr. Rao helped draft the party’s new program to hire top-flight overseas scientists, entrepreneurs and other experts — the latest incarnation of the government’s campaign to lure its scholars home.

In May 2008, Dr. Shi was invited to speak about the future of Chinese science and technology to Vice President Xi Jinping and other high-ranking officials at Zhongnanhai, the leadership compound in Beijing.

Dr. Rao says the government is generous — maybe overly so — in financing science. The challenge, he said, is making sure that the funds are spent wisely, not simply handed over to those in bureaucratic favor.

Five years ago, as head of a scientific institute at Northwestern University, he made the same argument in the British journal Nature. Dr. Rao wrote that connections too often trumped merit when grants were handed out in China. He recommended abolishing the Ministry of Science and Technology and reassigning its budget to a “more reputable” agency.

His critique was banned in China. But last October, China Daily, the state-run English-language newspaper, summarized it in a profile of Dr. Rao headlined “A Man With a Mission.”

“It is going to be an uphill battle,” said Mr. Cao, an author of the book on China. “They are excellent scientists. But they must form a critical mass to reform the system. If they don’t reform it, they will leave.”

At Tsinghua, Dr. Shi says he is optimistic. In less than two years, he has recruited about 18 postdoctoral fellows, almost all from the United States. Each has opened an independent laboratory. Within a decade, he said, Tsinghua’s life sciences department will expand fourfold.

Dr. Shi does not pretend that science there is now on a par with Princeton. Rather, he likens Tsinghua to a respected American state university.

But “in a matter of years,” he said, “we will get there.”

Saturday, January 2, 2010

钱永健:一个成功的科学家必出于一个开放的社会

“有许多华裔科学家在西方取得科学成就,但是学术研究无国界之分,不需要拘泥于血统。”第八位华裔诺贝尔奖得主、美籍科学家钱永健如是说。

诺贝尔化学奖得主的光环下,是一头灰白平整的短发,钱永健首度应台湾最高学术机构中央研究院的邀请,(2009年)12月11日来台进行专题演讲,他把自己装进了一袭简单隆重的黑色西装里,步入会场时,瘦削的脸上炯炯有神的目光引人注目。

钱永健一走上台,灯光一暗,投影片上的荧光水母开始舞动,上千名听众屏息聆听他解说发明绿色荧光的重要过程,原本躲在显微镜下的荧光蛋白宛若正在上演一场科学家导演的荧光科幻电影。

漂亮的颜色与手榴弹

1952年出生于美国纽约、现年57岁的美国圣地亚哥加州大学教授钱永健,祖籍浙江杭州,是“中国导弹之父”钱学森的堂侄,他与80岁的麻州海洋生物学实验室日裔美籍科学家下村修、61岁的美国哥伦比亚大学教授查尔菲,以共同发现绿色荧光蛋白(GFP)以及应用方式荣获2008年诺贝尔化学奖。钱永健也是诺贝尔奖创办108年来,第8位获得诺贝尔奖殊荣的华裔科学家。

尽管出身于书香世家,钱永健并不喜欢刻意彰显中国的家族背景。他的父亲钱学榘与堂叔钱学森,早年带着庚子赔款支付的奖学金到美国念书,在1944年,钱学榘将妻子与长子钱永佑接到美国定居,后来接连生下了二子钱永乐和三子钱永健。尽管如此,直到钱永健的叔叔钱学森过世,他们始终没有见过面。

获得诺贝尔化学奖之前,钱永健在大学课堂上讲课时,台下只有10多个学生,荣获诺贝尔奖之后,每次演讲台下总是挤满了上千名的听众。钱永健在台湾的第一场演讲的开场白是:“我喜欢漂亮的颜色”,引起现场一片笑声。外表看似严肃的他,在90分钟的演讲过程中,用幽默的演讲与轻松的肢体动作,介绍自己享誉全球的绿色荧光蛋白研究。

“我从小就喜欢画画,也喜欢漂亮的颜色。8岁那一年,爸妈送给我一盒化学工具箱,我把不同的化学物质混合调成漂亮的紫色,就是我的第一个实验。” 钱永健说,他喜欢到图书馆翻阅化学书籍,寻找有趣的化学实验,也曾和哥哥在地下室玩火药实验,研究如何制作手榴弹。

16岁那一年,钱永健以金属融入硫氰酸的论文获得美国西屋科学天才奖,并以此奖项的奖学金进入哈佛大学念书,取得化学与物理学士学位之后,又获得马歇尔奖学金,负笈至英国剑桥大学研修,在1977年取得生理学博士学位之后,在1989年进入美国加州大学圣地亚哥分校工作,迄今已过了20个寒暑。

“显微镜里的夏威夷”

美国科学家普拉谢尔慷慨馈赠,使钱永健开启了发现绿色荧光蛋白的契机。

“荧光蛋白不是我的发明,早在1962年,就有人发现维多利亚多管水母的体内有美丽的荧光蛋白,另一位美国的科学家普拉谢尔也发现了荧光蛋白,但是他因为申请不到研究经费,只得停止这项研究工作,当我发现了他的荧光蛋白论文之后,与他取得联系,他就把荧光蛋白的样本送给我,奠定了我日后的研究基础,我的研究扩大了绿色荧光蛋白的调色盘,研究人员可以将不同颜色的荧光打入蛋白和细胞里,发现了以往科学家看不到的生物程序。”钱永健演讲中用投影介绍了普拉谢尔。他感到惋惜的是,诺贝尔每个奖项最多只颁给三个人,普拉谢尔因此不在得奖名单之列。

在钱永健的眼中,荧光蛋白是一种有趣的工具,他利用二次基因工程的方式,改变荧光水母的蛋白结构,陆续开发出绿、红、黄、蓝等荧光,将不同颜色的荧光打入细胞之后,可以观察到细胞的成长状况,进而了解细胞传递的讯息。还有人打趣地说,钱永健发现了色彩斑斓的的荧光组合构图,看起来就像一幅“显微镜里的夏威夷”。

钱永健进一步解释,他让细胞开始分裂时发出绿色荧光,停止分裂时则发出红光,“就像红绿灯一样”。不同的颜色有助于科学家辨识基因的成长过程,监测细胞在不同生长期间的表现。由于癌细胞会不断分裂增生,所以有的发红光、有的发绿光,糅在一起看起就是黄色。透过不同颜色的荧光标记,清楚地传递细胞讯息的路径,成为现代分子生物学一项重大的发现。

荧光蛋白就是他的孩子

1992年,钱永健开始投入绿色荧光蛋白的研究工作,到了1994年在著名的《科学》期刊发表论文,直至2008年获得诺贝尔化学奖殊荣,在15年的研究过程中,他对荧光蛋白的研究已不只是兴趣这么简单了。对未生育子女的钱永健而言,荧光蛋白就如同是他潜心培育的小孩,在研发不同颜色荧光的过程中,也曾遇到让他伤透脑筋的状况。

“除了绿色荧光之外,我还找到黄色、红色等不同颜色的荧光,但是同一种颜色荧光的深浅程度不一,该如何命名才能清楚辨别,也是一大考验。”钱永健说,他灵机一动,想到了小朋友使用不同颜色的蜡笔,决定用不同的水果名称替同一种颜色、深浅程度各异的荧光命名,例如颜色偏暗的黄色荧光就叫“蜜瓜黄”,稍微成熟亮眼的就叫“香蕉黄”、黄中带绿的颜色就叫“柠檬绿”,介于黄绿之间的就以“柑橘橙”命名。至于红色荧光的命名就更“热闹”了,鲜红色的叫“蕃茄红”、较柔和的红色叫“草莓红”、红中带紫的颜色叫“樱桃红”,其余由浅至深的红色荧光分别命名为 “覆盆子红”、“葡萄红”、“梅子红”。

“这些名字很可爱吧?”看似白发顽童的科学家钱永健用俏皮的语气询问着,让现场观众感受到,如何透过创意,在枯燥的研究工作中找到持续下去的乐趣与动力,台下上千名听众则以笑声回馈他的提问。

《科学》有“爱面子”的弱点

身为诺贝尔化学奖的得主,钱永健总会被问及如何迈向成功的科学家之路,钱永健善用生活化的比喻解说,投入科学研究的过程,就像要从柠檬榨出柠檬汁一样急不得,对于有志从事科学研究的年轻学子,他的建议是,在投入研究工作之前,试着找出一些具有“感官优势”(如肉眼可见的荧光蛋白)的计划,此外,也要懂得科学研究如同一场棒球赛,具有“低打击率”但并非“零成就”的工作,例如绞尽脑汁撰写出一篇精湛的研究论文,投稿给著名的科学期刊时,有被拒绝的可能性。

提及此处,钱永健当场分享自己的发表荧光水母论文一战成名的经验。“人红是非多,但也需要一点运气,才能红得起来。”钱永健笑着说,他在著名期刊《科学》上发表的第一篇荧光水母研究,就仰赖幸运之神的眷顾才能顺利刊登。“当时世界上大约有三、四个团队,都是以传统的荧光蛋白从事类似的研究工作,我用的是经过修饰的荧光蛋白和国际研究团队一较高下,但是投稿的过程并不如想象中的顺利。”他的文章始终无法获《科学》期刊审稿员的青睐,主要是因为有2位审稿员认为,钱永健“搞荧光创意过了头”,第3位审稿员则迟迟不表态,让钱永健如坐针毡,不知如何是好。有趣的是,《科学》期刊有“爱面子”的弱点,听说另一本《自然生化学》期刊要抢先刊载其他研究团队发表的荧光水母论文,《科学》不甘示弱,于是就在审查截止的最后一刻,决定
采用了钱永健发表的荧光水母论文,抢得先机之后,钱永健的荧光水母研究打响第一炮
,因而走红。

“得奖的过程是努力加上幸运,但千万要注意,不要让奖项的光环遮蔽了自己,如果你能懂得找到对的合作伙伴,以谦虚有礼的方式向对方请教,就有可能创造出‘双赢’的局面,总有一天你会发现,长久以来的耐心与坚持,将会获得甜蜜的回报。”钱永健笃定地说道。

治愈癌症的终极挑战

演讲过后,钱永健在午茶时间与听众交谈互动,显得十分和蔼可亲,对于听众要求签名、握手与合照的要求,都一一配合。当媒体记者趋前询问,又提到了关于中国人、华裔科学家的话题。

钱永健开始神情严肃地表示:“我在美国出生,成长,但是我不太会说中文。我是美国科学家,这一点很确定。我不是中国科学家。血统出身并不能决定一个人的身分,一个成功的科学家必出于一个开放的社会,自由的环境是培育科学家的要件。”钱永健认为,华裔科学家在西方取得科学成就,是因为学术无国界之分,不需要拘泥于血统。

有感于父亲因罹患癌症而病逝,钱永健兴起了专研癌症致病机理研究的念头,对于人类迄今无法治愈的癌症,钱永健这个喜欢涂鸦、钟情研究的“荧光老顽童”,日后还要继续埋首于实验室中,期盼透过荧光共振能量转移(FRET)的技术,追踪癌细胞蛋白的增生过程,进而发展出新的比对剂与治疗方法,用不同的荧光着色造影,让医师进行手术时可以准确清除肿瘤或病灶,不会误伤到其他的神经系统与组织,将是钱永健的另一场终极挑战。

对话:“发现新东西是我‘玩’下去的动力”

九十分钟的专题演讲后,钱永健神态自若地步下讲台,轻松地走入了演讲厅对面的咖啡屋,举行他此次访台唯一一场记者会。面对记者的提问,钱永健脸上现出凝神沉思的表情。

时代周报:对于两岸三地的年轻科学家有什么建议吗?

钱永健:没有。截至目前为止,我对于中国大陆、香港和台湾等地的年轻科学家缺乏接触,了解也相当有限。但可以确定的是,年轻人要懂得在科学研究中找到“钓鱼的乐趣”,只要找到自己的兴趣,确立目标,在团队合作的过程中享受个中乐趣。

时代周报:您会说中文吗?

钱永健:我很小的时候,父母经常跟我说中文,也听得懂一点简单的对话,例如“你晚餐要吃什么?”,父母总是叫我吃中国菜、学中文,但是我不喜欢中国食物。等我长大后,父母曾希望我娶中国人为妻,我也没有满足他们这个愿望。

时代周报:身为华裔诺贝尔化学奖得主,华文媒体仍对您的华裔身份有所期望,能否说说您的看法?

钱永健:我在美国出生、成长,虽然有中国血统,但也是一位美国科学家。中国的唐朝之所以强盛,主要是因为能够包容不同的文化,不局限于中国本土文化。举世闻名的德国科学家爱因斯坦也是到美国从事研究工作之后,才获得名声与肯定,古今中外,有许多华裔科学家在西方取得科学成就。学术研究无国界之分,不需要拘泥于血统。

时代周报:这些年来,你如何坚持普通人看来枯燥的科学研究?

钱永健:研究工作其实很有趣。可以发现新的东西,也是让我“玩”下去的动力,就算在研究的过程中出现失误,还是可以从错误中发现新的讯息,所以不要害怕失败。

时代周报:您获奖之后,是否会像一些科学家那样投入一部分精力到科普工作去?

钱永健:我不曾直接参与科学普及教育的推广工作,但是萤光蛋白是高中生物课很好的教材,利用五彩缤纷的萤光色彩,可以吸引高中生对枯燥的科学研究产生兴趣。

时代周报:如何从错误或失败中吸取经验?

钱永健:失败和错误都是必然的过程,就算研究出了差错,还是有值得学习的地方。我遇到过一个博士生,在研究过程中连续失败了三次,直到继续进行第四次研究的时候,发现了成功的契机。坚持下去,是迈向成功的关键因素。