理性思維的能量——2013年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者科研方法芻議

葛道至 張洪雷

（1.南京中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院 江蘇 南京 210023；2.南京中醫(yī)藥大學(xué)人文與政治教育學(xué)院 江蘇 南京 210023）

1 前言

“生物學(xué)家詹姆斯E.羅斯曼，蘭迪 W.謝克曼 ＆托馬斯C.蘇德霍夫揭開(kāi)了細(xì)胞囊泡運(yùn)輸之謎。Randy謝克曼發(fā)現(xiàn)了囊泡傳輸所需的一組基因；詹姆斯 羅斯曼闡明了囊泡是如何與目標(biāo)融合并傳遞的蛋白質(zhì)機(jī)器；托馬斯 蘇德霍夫則揭示了信號(hào)是如何引導(dǎo)囊泡精確釋放被運(yùn)輸物的。”這項(xiàng)研究成果對(duì)與膜融合緊密相關(guān)的生理過(guò)程（如：神經(jīng)信號(hào)的傳達(dá)以及免疫細(xì)胞因子和激素的分泌）而言意義重大。由于該項(xiàng)成果對(duì)多種神經(jīng)和免疫學(xué)疾病、糖尿病等患者的囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)都存在缺陷的疾病的致病機(jī)理做出了進(jìn)一步闡述，從而加快了攻克以上疾病的步伐，三人榮獲2013年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。羅斯曼使用排除法剔除了非特異性的SNAPS蛋白參與膜融合的可能性，又通過(guò)科學(xué)假說(shuō)的方法成功發(fā)現(xiàn)了參與膜融合SNARE蛋白。而謝克曼合理的運(yùn)用歸納法找出了能控制細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)不同方面的三類(lèi)基因。

2 2013年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者科學(xué)研究方法

2.1 排除法：排除法是在我們認(rèn)識(shí)事物時(shí)運(yùn)用一些已知的客觀事實(shí)或真理，去除事物中次要的非決定性的因素，排除它們對(duì)我們認(rèn)識(shí)事物本質(zhì)時(shí)的干擾，使我們更加全面、深刻的認(rèn)識(shí)事物的本質(zhì)。科研是一種探求人類(lèi)未知領(lǐng)域的艱辛歷程，我們只有在研究過(guò)程中使用合理的方法，通過(guò)恰當(dāng)?shù)耐緩?，才能完成?duì)現(xiàn)實(shí)事物的理性認(rèn)識(shí)。羅斯曼和他的同事發(fā)現(xiàn)“動(dòng)物細(xì)胞融合需要一種可溶性的細(xì)胞質(zhì)蛋白，叫做N-乙基馬來(lái)酰亞胺敏感的融合蛋白以及其它幾種可溶性的NSF附著蛋白。排除法的運(yùn)用加深了他對(duì)細(xì)胞囊泡運(yùn)輸中膜融合蛋白的認(rèn)識(shí)，也為他后來(lái)猜測(cè)介導(dǎo)膜融合的蛋白是SNARE蛋白提供了先決條件。

為能夠更加全面而客觀的認(rèn)識(shí)排除法，我們可以有針對(duì)性的加深以下兩方面的認(rèn)識(shí)。

其一，在我們排除次要的非決定性因素時(shí)要知曉一些客觀規(guī)律和真理。羅斯曼的目的是要找到專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)細(xì)胞囊泡運(yùn)輸?shù)奶禺愋缘鞍踪|(zhì)。因?yàn)镹SF／SNAPs可以介導(dǎo)多種類(lèi)型的膜融合，所以這種蛋白無(wú)特異性。

其二，在此基礎(chǔ)上，要將這種客觀事實(shí)作為我們排除一些次要的非客觀性的因素的標(biāo)準(zhǔn)。在羅斯曼的研究中，他要尋找的蛋白質(zhì)是參與細(xì)胞囊泡運(yùn)輸?shù)奶禺愋缘牡鞍踪|(zhì)。在這一客觀事實(shí)的基礎(chǔ)上，我們知道尋找的蛋白質(zhì)必須是特異性的，他將此作為排除某些條件的標(biāo)準(zhǔn)。因此，我們排除了非特異性的NSF／SNAPs蛋白質(zhì)。

2.2 科學(xué)假說(shuō)方法：“由于NSF／SNAPs能夠介導(dǎo)不同類(lèi)型小泡的融合，說(shuō)明它沒(méi)有特異性。據(jù)此羅斯曼提出SNARE假說(shuō)：膜融合的特異性是由另外的膜蛋白提供的，把這種蛋白稱(chēng)為SNAP受體蛋白，或稱(chēng)為SNAREs”。筆者將從以下幾方面進(jìn)行分析。

首先，科學(xué)假說(shuō)是理性的推斷，它離不開(kāi)某些先行的客觀規(guī)律、經(jīng)驗(yàn)以及既定事實(shí)，所以我們提出科學(xué)假說(shuō)需要既定的科學(xué)事實(shí)作為根據(jù)。“羅斯曼正是根據(jù)NSF／SNAPs能夠介導(dǎo)不同類(lèi)型小泡的融合且它沒(méi)有特異性這一既定事實(shí)”，才推斷細(xì)胞囊泡運(yùn)輸?shù)奶禺愋杂闪硗獾牡鞍滋峁?，并把這種蛋白成為SNARE蛋白。他是在已知的科學(xué)事實(shí)和知識(shí)的基礎(chǔ)上對(duì)未知的事物進(jìn)行邏輯和理性的推理。由此可見(jiàn)科學(xué)假說(shuō)并非憑空揣測(cè)的虛幻性事物，它需要理性的認(rèn)知作為它的基礎(chǔ)。

其次，畢竟科學(xué)假說(shuō)存在假定性和未知性，它也并非真理，還需要我們用實(shí)踐去檢驗(yàn)。在科學(xué)假說(shuō)未被實(shí)驗(yàn)證實(shí)之前它的科學(xué)性與真實(shí)性都應(yīng)被質(zhì)疑。在對(duì)細(xì)胞囊泡運(yùn)輸?shù)难芯恐校_斯曼的假說(shuō)也是由一系列的科學(xué)實(shí)驗(yàn)證實(shí)之后才上升為真理的。后來(lái)，蘇德霍夫在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了許多種不同的SNARE蛋白。而后，羅斯曼的假說(shuō)才上升為理論事實(shí)。而在宇宙學(xué)史上具有開(kāi)天辟地意義的大爆炸宇宙論，在剛出現(xiàn)時(shí)也是首先被勒梅特以假說(shuō)的形式提出（1932年）——大爆炸假說(shuō)。后來(lái)，該假說(shuō)經(jīng)由對(duì)遙遠(yuǎn)星系光線特征的觀測(cè)等一系列實(shí)踐活動(dòng)的證明，最終，才上升為理論。如今，在回顧人類(lèi)科學(xué)各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展史時(shí)，我們或許更能體會(huì)科學(xué)假說(shuō)這一科學(xué)研究方法在認(rèn)識(shí)未知事物時(shí)的重要作用?？茖W(xué)假說(shuō)對(duì)我們認(rèn)識(shí)未知事物起著指導(dǎo)性的作用?？茖W(xué)探索之路是曲折的，我們?cè)诳蒲械牡缆飞蠒?huì)遇到很多思維上的岔道，科學(xué)假說(shuō)——這一猜測(cè)性的推斷可以為我們的思維指引方向，讓我們充分發(fā)揮人的主觀能動(dòng)性，從而明確和強(qiáng)化了我們研究的方向和目標(biāo)，加快了我們?cè)诳蒲兄飞系那斑M(jìn)步伐.

2.3 歸納法：對(duì)于細(xì)胞囊泡運(yùn)輸來(lái)說(shuō)，謝克曼發(fā)現(xiàn)的是控制細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)不同方面的三類(lèi)基因，而羅斯曼等人則是將這種在酵母細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的基因運(yùn)用到了對(duì)哺乳細(xì)胞的研究中去，并在發(fā)現(xiàn)SNARE蛋白的同時(shí)在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中也發(fā)現(xiàn)了謝克曼發(fā)現(xiàn)的基因。雖然他們研究的細(xì)胞不同，研究的對(duì)象也不同（謝克曼研究基因，羅斯曼研究蛋白質(zhì)），可是他們都或多或少的運(yùn)用了歸納的方法?，F(xiàn)在，當(dāng)我們懷著崇敬的心情去看諾貝爾獎(jiǎng)獲得者的成果時(shí)，我們或許已經(jīng)明白了歸納法這一非常普通的方法的重要性。

歸納法不僅幫助我們完成了從個(gè)別的事物到一般性規(guī)律的跨越，而且有效加強(qiáng)相關(guān)領(lǐng)域間的聯(lián)系。另一位獲獎(jiǎng)?wù)吡_斯曼研究的是哺乳動(dòng)物細(xì)胞，他在發(fā)現(xiàn)了膜之間的SNARE蛋白配。羅斯曼和謝克曼課題相近，兩人取得成果后一定程度上有過(guò)合作。又經(jīng)后來(lái)的研究，人們?cè)诓溉閯?dòng)物細(xì)胞中同樣發(fā)現(xiàn)了謝克曼在酵母細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的基因，并證實(shí)了“謝克曼在酵母菌中發(fā)現(xiàn)的基因一部分可編碼羅斯曼在哺乳動(dòng)物中找到的那些蛋白，從而揭開(kāi)了這種運(yùn)輸系統(tǒng)的古老進(jìn)化起源?！敝x克曼在酵母這一種生物中發(fā)現(xiàn)的基因又進(jìn)一步被推廣到一大類(lèi)生物的細(xì)胞中去了，豐富了SNARE假說(shuō)，歸納法又一次得到了合理的運(yùn)用。

3 結(jié)語(yǔ)

豐碩的科技成果促使人們正視科學(xué)研究方法對(duì)科技創(chuàng)新的巨大影響。胡錦濤同志在十八大報(bào)告中指出：“科技創(chuàng)新是提高社會(huì)生產(chǎn)力和綜合國(guó)力的戰(zhàn)略支撐，必須擺在國(guó)家發(fā)展全局的核心位置。要堅(jiān)持走中國(guó)特色自主創(chuàng)新道路，以全球視野謀劃和推動(dòng)創(chuàng)新，提高原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新和引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新能力，更加注重協(xié)同創(chuàng)新。科學(xué)研究方法在知識(shí)創(chuàng)新的過(guò)程中起著決定性作用，它能有效的指引我們選擇合適的思維方向，甚至實(shí)現(xiàn)感性認(rèn)知到理性認(rèn)識(shí)的巨大跨越，這大大加快了我們認(rèn)識(shí)事物的速度。在每一個(gè)知識(shí)創(chuàng)新過(guò)程中，科研方法都發(fā)揮著作用。科學(xué)的創(chuàng)新需要靈感的啟發(fā)、實(shí)驗(yàn)的證明，但更需要全新的思維方法去實(shí)現(xiàn)從感性認(rèn)識(shí)到普遍規(guī)律的飛躍。可以說(shuō)，任何事物普遍規(guī)律的發(fā)現(xiàn)都是對(duì)原有認(rèn)知的超越，但只有在思維方法的作用下才能完成。