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分享袁岚峰：韩春雨究竟做了什么？意味着什么？（中科大胡不归） ...: twqltwql 2016-6-3 17:05; http://www.guancha.cn/YuanLanFeng/2016_05_30_362228.shtml “就是你的内心一定要是一个什么，比如我的内心，即使没有发这篇文章，即使大家不知道有韩春雨这个人，我的自我认同一直是科学家，而不是科学工作者。” ——韩春雨 2016年5月，中国最热的科技新闻人物是韩春雨博士，河北科技大学生物科学与工程学院副教授。5月2日，《自然生物技术》（Nature Biotechnology）在线发表了他的论文“DNA-guided genome editing using the Natronobacterium gregoryi Argonaute”。我的专业是理论物理化学，对生物学了解不多。不过根据我对这项成果有限的了解以及对科学规范的经验，可以试着大致描述一下这项工作的内容。此外，我想在更广泛的意义上谈谈这件事对科学界、对社会公众、对青少年有什么启示，这想必是有更多人关心的。韩春雨的成果究竟是什么？韩春雨发现的，是一种以DNA为先导编辑基因的方法，简称NgAgo。此前最常用的基因编辑方法叫做CRISPR-Cas9，是以RNA为先导。CRISPR-Cas9技术是2013年发现的，然后它的应用出现了井喷，在三年之内创造出了巨量的成果。生物学家的评价是“很难想起曾经有哪一次科学革命像CRISPR这般如此迅速地改变生物学界”。作为一个例子，2015年中山大学黄军就副教授编辑人类胚胎基因的工作就是用这项技术做的，他因此入选了《自然》杂志评选的2015年度十大科学人物。CRISPR技术被《科学》杂志评为2015年度十大科学突破之首。许多生物学家认为CRISPR得诺贝尔奖是早晚的事。河北科技大学生物科学与工程学院副教授韩春雨 2014年，有人发现了一种方法能以DNA为模板编辑DNA，叫做TtAgo。这种方法的缺点在于，需要在65-75摄氏度的温度下进行。而大家都知道，人的体温是37摄氏度，大多数哺乳动物也差不多，所以使TtAgo的实用性大打折扣。韩春雨的工作，就是在TtAgo的基础思路上改进，通过生物信息学的搜索和实验，找到了一种新的同源蛋白，能在37摄氏度下运作。我对NgAgo的了解基本就是这些。从中可以看出，这是一项重大的创造性成果。保守地说，它提供了一种新的基因编辑的可能性，给出了CRISPR之外的选择。至于它是否会取代CRISPR，是否会得诺贝尔奖，现在都言之过早。好比打开了一扇通往藏宝室的大门，里面的宝藏可能很丰富，也可能不太多。真正重要的不是现在就评估宝藏有多大，而是赶快去探索。未来的发展有多种可能性。最好的是NgAgo成为基因编辑的主流技术，获得诺贝尔奖。也可能跟CRISPR（以及将来可能发现的新技术）各有适用的范围，互相不能替代。还可能最后发现用处不大，大多数基因编辑还是要用CRISPR。这些可能性现在都不能否定，这是个开放的问题。但即使是最差的可能性，NgAgo仍然是一项重大的成果，必然会带动很多相关研究，这是毫无疑问的。许多媒体把它称为诺贝尔奖级别的成果，我的理解是，从宽泛的意义上可以这么说，它是有潜力进入诺贝尔奖的考虑行列的，但如果以为一定能得奖或者得奖的可能性很大，那就过头了。正如韩春雨自己的说法：“如果说此前的技术是一个菜市场，我们就是发现了另一个菜市场，丰富了人们的选择，而这个菜市场究竟好不好有待全世界的科学家去验证，当然我也会进一步探究。”（《副教授十年没发文章一夜变成“诺奖级”科学家》）别人都可以随意表态，而韩春雨本人谨慎是正常的，这是一个负责任的科学家的态度。另一方面，有人认为这项研究不属于创新型研究，是跟风型的。这种说法其实有点见仁见智的意思。NgAgo的基本思路来自2014年的TtAgo，所以如果非要说它是跟风，也无不可。但是科研原本就是这样，任何成果都是有所本的。牛顿发明微积分是个神级成就，然而在他之前已经有费马、笛卡尔、帕斯卡、开普勒、伽利略等许多数学家做出了很多贡献。莫里斯·克莱因在《古今数学思想》中说：“微积分问题至少被17世纪十几个最大的数学家和几十个小一些的数学家探索过。”这其中还包括牛顿的导师伊萨克·巴罗（Isaac Barrow，1630—1677），他是剑桥大学第一任卢卡斯数学教授，发现牛顿的天才后主动把这个席位让给牛顿，堪称高风亮节的楷模。巴罗的《几何讲义》是对微积分的一个巨大贡献，简直可以说只差临门一脚了。难道我们要因此把牛顿称为跟风吗？所以我的看法是，任何科研成果都既有继承的因素也有创新的因素，只是两者比例的问题。这是个连续变化，没有截然的分界线。中国的基础研究有了突破，仪器设备业就应该跟上。基于韩春雨的发现，可望发展出中国原创的基因编辑仪器设备，基因工程是一个很大的市场。自己原创基础技术，推动自己的产业升级，以至创造一个全新的产业，像量子通信，这是最好的模式。中国科技大爆炸，一场身边的革命以上是对韩春雨成果科学意义的讨论。把这件事放到中国科技大发展的背景下看，会有更多的理解。如我在《中国科技实力正以多快的加速度逼近美国》中用许多硬指标说明的，中国科学家的重大成果正在源源不断地产生。中国每年取得的基础研究成果仅以较大差距低于美国，跟英法德日处于同一层次，并正在显著地超越它们。2015年就有好几个标志性的事件：屠呦呦获得诺贝尔生理学或医学奖，大亚湾中微子项目中方首席科学家王贻芳获得基础物理学突破奖，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室潘建伟、陆朝阳团队的多自由度量子隐形传态被英国物理学会评为年度十大物理学突破之首，黄军就被《自然》杂志评为年度十大科学人物之一。中国科技的爆炸式发展，社会大众可能了解还比较少，但对业内人士而言却是每天发生在身边的事，已经习以为常，是一场静悄悄的革命。为什么会有这样的发展？道理其实很简单。杨振宁在1999年左右有个演讲《近代科学进入中国的回顾与前瞻》，谈到：“以下的几个长远的因素是使得一个社会、一个国家能够有辉煌的科技发展的必要条件。第一个是需要有聪明的年轻人，有头脑做科学研究；第二是需要有重视纪律、重视忍耐心、重视勤奋的社会传统；第三要有决心；第四要有经济条件。……中国在20世纪里有前三者，到了21世纪我认为将四者具备，所以我对21世纪中国科技的发展是绝对乐观的。”这个道理看似质朴，却比很多大谈国民性、体制之类看似高深的观点都要深刻，因为它抓住了长期的基本面。其他国家的历史也证明了杨振宁的洞察力。美国在19世纪末的时候，已经是经济总量数一数二的繁荣国家，然而社会乱象丛生，黑社会横行，科技跟欧洲相比十分落后。用美国物理学会第一任会长亨利·奥古斯特·罗兰（Henry Augustus Rowland，1848—1901）的话说，“在科学方面，我们国家还没有出版过或者即将出版任何中小学教材以上的书籍”。但在此后的几十年间，美国的科学就迅猛上升，经过两次世界大战后占据了全球的制高点。简而言之，有钱有人有坚定意志就能搞好科技，这是个“重剑无锋，大巧不工”一般的真理。 2015年11月10日，联合国教科文组织发布《 2015年科学报告：面向2030 》。美国用于研发的投资占全球28%，中国紧随其后（20%），超越欧盟（19%）和日本（10%）。占世界人口67%的其他地区仅占全球研发投资的23%。此外，目前全球约有780万科研人员，其中欧盟占比最多，达22%，其次是中国（19%）和美国（16.7%）。由此可见，中国对科研的投入已经达到了仅次于美国的高度，产出仅次于美国是理所当然的。 2000年8月，杨振宁在在中国科学院举行的一次座谈会上提出，20年内中国本土的科学家将会获得诺贝尔奖。此论一出，遭到了许多名人经久不息的围攻（《屠呦呦获诺奖咱也不能忘逆耳之言说中国科学家得诺奖是做梦的言论都被他收集到一块了》）。典型论调如：“杨振宁先生是在说客气话。”“诺贝尔奖，并不相信杨振宁的预言。”“你见过奴才搞创新的吗？”“我们离诺奖越来越远。”“过150年也没戏。”“1000多年来，中国对人类的科学技术进步，没有任何贡献。以后也不会。”……屠呦呦的诺贝尔奖揭晓后，这些人都成了小丑。不过屠呦呦的成果是几十年前做出的，怀疑者仍然可以说现在不行，甚至认为现在不如以前。韩春雨的突破明白无误地告诉大家，就在当下，中国的年轻科学家就可以做出重大成果。这是最显著的一重意义。 2015年12月10日，屠呦呦在瑞典首都斯德哥尔摩的领奖现场。迅速增加的板凳深度韩春雨能引起如此广泛而持续的关注，还有一个原因是他所在的单位。大多数人可能都没怎么听说过河北科技大学，更不用说指望它做出国际一流的科研成果了。这引出了第二重意义。美国科学实力的强大表现在很多地方，其中一个重要的表现是，美国的二流院校都有许多卓越的科学家，包括不少诺贝尔奖得主、美国科学院院士。例如CT的发明者阿兰·科马克（Allan M. Cormack，1924—1998），1979年获得诺贝尔生理学或医学奖时是塔夫茨大学教授。2015年诺贝尔化学奖得主阿齐兹·桑贾尔（Aziz Sancar，1946—），是北卡罗来纳大学教堂山分校教授。美国二流大学的教授中大牛人的比例比一流大学低一些，但大牛人能达到的高度并不低于一流大学。美国二流大学做出任何了不起的成果都不会令人意外。用体育界的语言说，美国学术界的板凳深度特别深。十多年前，中国一流院校的国际一流成果都很少，二流院校就更不用提了。近年来，中国一流院校在顶级科学期刊上发表的论文暴增，二流院校也时不时地出现在上面，完全是鸟枪换炮。这是由于中国的高级科研人才迅速增长，回国成了留学生默认的选择（《 85%留学博士和博士后决定5年内回国》），国内培养的学生水平也水涨船高，甚至外国科学家来中国工作的也越来越多。潜在的能做出一流成果的人才池子迅速扩大，蔓延到原来的二流机构，令它们也在科研上活跃了起来。中国的板凳深度也在迅速追赶美国，这是特别可喜可贺的事。有一点值得注意的是，学术信息的获取和传播现在变得很方便，使二流院校做研究的可行性提高了许多。尤其在韩春雨这样的低成本自由探索方面，跟一流院校并没有本质区别。很多重要的发现，根源是敏捷的头脑与勇于探索的精神，而非大量的经费。因此，小学校也很有搞出大成果的机会。二流院校的科研人员不必妄自菲薄，应该勇于进攻重大的课题。是金子，总会发光的！原本就是正规军有些民科谬托知己，把韩春雨当成了自己的同道，还控诉一番各大名校。拜托！韩春雨有博士学位，学校是中国协和医科大学，导师是强伯勤院士和袁建刚教授，从哪里能看到跟民科有任何相似之处？请不要自作多情好吗？中国协和医科大学是中国顶级的医科大学，强伯勤院士和袁建刚教授的研究组想必具有很好的条件。韩春雨在博士期间发表了一篇很不错的文章，在国际上比较也完全站得住脚。想想看，中国这样档次的研究生有多少？中国的教育体系已经培养了和正在培养着大量高端年轻人才，他们通晓了创造性研究的流程和思维方式，有潜力做出重大成果。正如习近平总书记2016年5月视察科大时所说：“中国现在的大学，要培养出什么样的学生，我们要有自信。要道路自信、理论自信、制度自信，还有一个根本的自信，就是文化自信。我们的教育不要妄自菲薄，我们培养出来的学生绝大多数是很优秀的，过去中国人口多、人手多，现在正转变成人才多。我们对中国建设国际一流大学、培养国际一流人才充满自信。”勤奋向学的师生们请接受掌声，民科和逆向民族主义者请退散！各个名校最近经常躺枪：你们花了那么多经费，成果在哪里？为什么不如人家河北科技大学一个连经费都没有的副教授？这个问题其实很容易回答：我们祝贺与钦佩韩春雨的成就，不过名校也有各自的重大成果，只是提问的人不知道而已。韩春雨的成果把他们炸了出来，并不是因为他们多么关心科学，只是因为对上了他们对自己“怀才不遇”的想象。如前所述，韩春雨受过优良的博士教育，发表过很好的专业论文，十年来一直潜心研究，完全具备做出重大成果的内外条件。觉得怀才不遇、痛骂社会的诸位，请反躬自省一下，自己实际的才华有多少呢？下面这个故事，可以作为对韩春雨正规军身份的一个有趣的注释。科学史上有个神人，是一位乍一看完全不像牛人的基层工程师，叫做田中耕一（这名字，一股乡土气息……），2002年诺贝尔化学奖得主。田中耕一1959年生，1983年获得东北大学学士学位。然后就没了，这是他的最高学历，既不是博士，也不是硕士。田中耕一没有读研究生，也没有进科研单位，而是到京都市岛津制作所当了工程师。在一次实验中，他发现样品出了错，但又舍不得扔掉，于是拿到实验装置中去，不料竟然探测到了以前怎么都找不到的信号。在此基础上，他发展出了用质谱探测生物大分子的方法。但他并没有凭这项成果立刻出名，在2002年收到瑞典打来的电话之前，他在学术界获得的唯一荣誉是1989年日本质谱协会的一个研究奖。由于一见女生就紧张，田中耕一在35岁才通过相亲结婚。为了在实验室第一线从事研究，他拒绝了所有升职考试，一直在基层工作。田中耕一只发表过屈指可数的几篇论文，在一些不很重要的会议和杂志上。获奖的消息传来时，日本文部省一片混乱，因为在资料名单中找不到田中耕一的名字，教授们在记者面前也答不出田中耕一是何许人也。田中耕一总而言之，这就是个传奇啊！完全违反任何常规。可是诺贝尔奖评奖委员会并没有因为他没有博士学位就不给他，也没有因为他的基础知识不扎实而不给他，也没有因为他未曾提出一套系统的理论而不给他，也没有因为他的职位很低而不给他，也没有因为他在学术界几乎没人认识而不给他，还没有因为他的发现是捡来的而不给他，更没有因为他的论文很少而不给他，仅仅因为他为后来成功的方法最早提出思路就给了他奖。科学界就是这样的评价标准，堪称人类最公正的领域。相比之下，韩春雨博士、副教授做出重大成果，有什么可奇怪的呢？科研资助体系的是与非韩春雨在做这项研究期间，没有得到正式的资助。这自然会令我们反思中国的科研资助体系。我觉得，这个问题可以从远近两个层面来看待。从近的层面看，如果当初给韩春雨更多的资助，是有先见之明的，但这样的决定很难做出。因为他十年来作为通讯作者只发表过两篇不太重要的论文，如果给他的话，其他很多有相近论文发表纪录的人该不该给呢？可以确定的是，现在会给他大量的资助，把这个领域迅速扩大深入下去。事实上，韩春雨也是经过精确计算的，资金可以保证。他2006年进入河北科技大学时，学校给了他25万元的学科建设经费。不久之后，他又申请了17万元的国家自然科学基金。加上后来15万元的青年基金以及他通过参与重大专项获得的资金，他开始这项新的基因编辑技术研究时并不缺钱。但后来的花费超出了他的预期，目前他欠下30多万元。他自己的态度是：“这些钱我还欠得起。不在乎结果，也要量入为出，我不赞成弄到最后什么都没有了。”（《副教授十年没发文章一夜变成“诺奖级”科学家》）请看，韩春雨比大多数读者想得都稳健得多。从远的层面看，我们的科研资助体系需要改革。邵峰院士的建议不错，要多鼓励小规模的自由探索，减少对两弹一星式集中力量办大事的过度推崇和滥用（《如何才能涌现更多“韩春雨”？》）。在有确定的目标要追赶时，大科学计划很有效率，是中国的优势。但我们在许多领域已经走到了科学前沿，不是要实现别人做过的事情，而是要自己创造全新的东西，这时自由的个人探索就有优越性了。历史上大多数的基础性科学发现，都是个人创造力的产物，不是计划出来的。前面举的田中耕一，就是一个好例子。因此，我们建议扩大资助的比例，单笔经费金额可以减少一些，让更多奇思妙想获得被资助的机会。在评审申请书时，把关注集中在科学新颖性上，减少对研究基础、研究条件的要求。现行申请制度特别滑稽的一点是，要详细列出项目期间每年的预期进展与支出计划，包括每年参加几次会议，出国访问多少次，购买多少仪器、药品等等。以后如果超出了计划书的范围，就不给报销。问题在于，不可预测性是科研的本质属性，如果提前几年就能确定这么多细节，还怎么可能是创造性的研究？当科学研究是照着剧本演戏吗？韩春雨会不会在申请书上写“计划在第二年找到能在37摄氏度下编辑基因的方法，经过XXX次实验，消耗XXX的实验材料”？为了形式上的管理方便而刻舟求剑地阻碍正常的学术活动，已经对科研事业造成了严重的损害。希望韩春雨的成功令这些问题引起重视，尽快得到改进。舍我其谁也？科研不是演戏，但《喜剧之王》里的“其实我是一个演员”，正是韩春雨极有共鸣的经典台词。“就是你的内心一定要是一个什么，比如我的内心，即使没有发这篇文章，即使大家不知道有韩春雨这个人，我的自我认同一直是科学家，而不是科学工作者。”（《副教授十年没发文章一夜变成“诺奖级”科学家》）这真是一个非常励志的故事。人的自我认同极其重要，有了强烈的自我认同后就会向那个方向努力，焕发出巨大的能量。科研的本质就在自由思考，所以科研人员都应该是内心十分强大的人。孟子曰：“如欲平治天下，当今之世，舍我其谁也？”这种独立自强的品格，正是现在需要大力培养的时代精神。好雨知时节，当春乃发生。屠呦呦、潘建伟、王贻芳、韩春雨等科学家的榜样，必将推动社会大步向前！作者简介：袁岚峰，中国科学技术大学化学博士，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室副研究员，中国科学技术大学科技与战略风云学会会长，微博@中科大胡不归，知乎@袁岚峰。致谢：感谢中国科学技术大学科技与战略风云学会研究员陈经（微博@风云学会陈经）、郭晓明博士（微博@西西河氏唵啊吽）等人的宝贵意见。; 个人分类: 黑科技|492 次阅读|0 个评论

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