日本科学家大隅良典和他的自噬研究

　　刚刚已往的2016年，民众创业、万众创新的浪潮席卷全国，“创新”一词喧腾众口，若干热血青年雄赳赳雄赳赳地奔赴创新创业的战场，盼望着能够淘到人生的第一桶金。真实的情形会是怎样?有若干个颠覆性创新泛起，并改变我们的生涯?

　　什么是创新?简朴地说就是行使现有的条件缔造出新的器械来，而新的器械既看历程，也关注效果，还包罗新想法、新方案以及新装备。创新既可以体现在社会经济治理层面，如“新常态”看法的提出，也包罗科学手艺的创新，如原创性科学研究和手艺的刷新。原创性科学研究要提出新理论、新方法、新假说，并加以验证，还要开拓新的研究领域。这不仅要对科学充满热情，还要有屡战屡败、屡败屡战的勇气。由于科学就是在实验、在冒险，而且乐成率极低，以是创新性的科学研究是一段艰辛且终点未卜的旅途。

　　科学创新的三个条理

　　科学创新涉及面广，但可分为三类。

　　1. 前无昔人，后有来者：这是一种从无到有的创新，是一种“开路式”的研究，不仅为我们打开新的科学之门，也开创了一个全新的研究领域，正所谓“这世界上本没有路，走的人多了，就成了路”。

　　好比2016年诺贝尔心理或医学奖授予日本科学家大隅良典，他在上世纪90年代以酵母为模子，开创性地通过遗传筛选找到了自噬相关的基因，促进了人们对自噬分子机制的领会，极大地推动了自噬异常与疾病发生的关系研究，大隅良典无疑开创了一个新的研究领域。

　　还以诺奖发现为例，2015年诺贝尔心理或医学奖授予因发现“脑内GPS”的英国科学家约翰·奥基夫和挪威科学家爱德华·莫泽、梅·布莱特·莫泽配偶。人类及哺乳动物对位置的感知以及偏向的判断是一种本能，而脑内卖力定位系统的细胞让我们能够在空间中感知位置并实现定位。毋庸讳言，大脑中内置的“GPS”细胞研究掀开了人类探索大脑秘密的新篇章，推进了国际脑研究设计的实行和生长。

　　2. 前有昔人，后无来者：这是一种从有到无的创新，这种创新一次性彻底解决了人类历史上重大的科学问题，是一种“关门式”研究，并可以在此树立一个牌子“在此止步”。这种创新的效果就是一次性解决问题，别人不需要在此问题上再延迟功夫，数学研究在这方面尤为突出。

　　若是自然科学的皇后是数学，数学的皇冠是数论，那么“哥德巴赫料想”就是皇冠上的明珠。大约在200多年前，一位名叫哥德巴赫的德国数学家提出了“任何一个大偶数均可示意为两个素数之和”。他一生也没证实出来，厥后写信讨教俄国圣彼得堡的数学家欧拉。欧拉费尽了脑子，带着一生的遗憾离开了人世，却留下了这道数学难题。众所周知，这道料想厥后被我国著名数学家陈景润加以部门证实。

　　又好比，华人数学家张益唐在孪生素数研究方面所取得的突破性希望，发现存在无限多差小于7000万的素数对，从而在孪生素数料想这个主要问题上前进了一大步。

　　在生物医学方面，好比烈性流行症天花病毒的疫苗的研究，当一个病毒的疫苗被乐成研制后，绝对是开创性的创新事情，后续的相关研究就会逐渐削减，现在世界上研究天花病毒的学者很少就是一个例证。结构生物学也是类似的情形，当一个卵白的结构被剖析后，其他人就很少再去剖析该卵白结构。这类创新就是彻底解决了以前悬而未决的问题，以后别人只能绕道而行。

　　3. 前有昔人，后有来者：这是一种从有到有的创新，会改写历史，只不外昔人可能是错的或理论体系需要重塑。科学研究从来都是站在巨人的肩膀上，许多研究就是在前人的基础上做出的，纠正前人的错误或重塑前人的理论是这类研究创新的主要特征。

　　布鲁诺的日心说就是典型的例证，他甚至为此付出了生命的价值。日本京都大学教授山中伸弥在2006年令人惊讶地发现，仅仅通过导入4个要害基因，就可将成熟细胞重编程为多能干细胞，这种诱导多能干细胞被称为iPS细胞，后续证实这种细胞可以发育成为身体种种组织细胞。然而此前人们普遍认为，动物细胞的发育历程是一个不可逆的历程。上个世纪50年代，胚胎发育生物学家康纳德·哈尔·沃丁顿提出的发育景观假说形象地形貌了细胞的自觉的条理分叉历程，多能干细胞分化就象一个从山顶滚下的小球，它可以走向任何一个山谷，分化为某种特定的细胞，但分化成熟的细胞变回多能干细胞就是一个不可能发生的事宜。这种假说随后被iPS细胞彻底逆转，iPS细胞的发现成就了现在轰轰烈烈的干细胞研究领域。为此，2012年诺贝尔心理或医学奖授予了山中伸弥。

　　另一个典型的例子就是2006年诺贝尔心理或医学奖授予RNAi征象的安德鲁·法尔和克雷格·梅洛。1998年，安德鲁·法尔和克雷格·梅洛发现应用双链小RNA即可在线虫中高效沉默基因的表达，而之前人们一直用单链的反义核酸来选择性地沉默基因表达，并提出三链核酸理论作为反义RNA沉默基因表达的基础。双链RNA沉默基因无疑让这个领域的科学家无法明白，固然最后证实RNAi征象是基于完全差别的分子机制，RNAi征象的发现开启了基因治疗领域的新篇章。

　　最近，沸沸扬扬的基因魔剪——CRISPR/Cas9手艺，也是在锌酯酶手艺、TELEN手艺后泛起的又一基因编辑领域的主要手艺，要做的事大同小异，但效率和切割准确性大大提高，也使基因编辑手艺从高峻上变成人人可为的手艺，用“旧时王谢堂前燕，飞入寻常百姓家”形容基因编辑手艺的生长历程再适当不外。

　　科学上颠覆性创新极为罕有

　　改写科学史的事情自然是完全的科学创新，不外现在人人喜欢的叫法是颠覆性创新。所谓颠覆性创新，实在一开始并不是指科学上的创新，而是指商业上设计出颠覆性产物，改变已有的市场模式，能够开拓一片新的市场。科学领域的颠覆性创新不仅要有特殊的勇气，也需要优越的时机。

　　前一段时间Elife刊发5篇文章验证许多顶尖刊物揭晓的重大研究成果，效果仅有一篇文章的效果委曲过关，令生物领域的科学家相当尴尬。验证别人的主要事情本来是学术研究中的要害，也是科学家的份内事，但没有若干人愿意干这件事，缘故原由很简朴，若是获得相同效果，能揭晓吗?谜底是否认的，没有杂志会吸收这样的文章;若是效果与原作者不符，能揭晓吗?谜底也是否认的，也没有若干杂志愿意揭晓这样的文章。

　　有学者说，推翻一个已揭晓的论文看法，需要10倍于该论文的起劲，况且颠覆性创新。由于你的研究最初很难获得别人的认可，高端的主流杂志也会将你拒之门外。若是一项研究改变的不仅仅是一项假说，而是现在已经公认的研究结论，那就难上加难了。

　　然而，颠覆性创新从来都是科学生长的里程碑，不仅开拓人类认知的前沿，也往往极大地厚实和改善人们的生产和生涯，它是国家和社会生长所需，也是科学研究者求之不得的时机。但对科研事情者小我私家来说，开展颠覆性创新研究需要超凡的勇气，由于颠覆性创新会让你坐冷板凳，大有“天将降大任于斯人也，必先苦其心志，劳其筋骨，饿其体肤，空匮其身”的可能，虽然最后让你意志坚定，增凡人所不具备之才气，但这种苦行僧式的生涯有若干人能熬得住?以是说颠覆性创新有时就是一个坑。这个坑你跳不跳?横竖我跳了。