蒲慕明
2 017年11月27日,世界上首個體細胞克隆猴“中中”在中國科學院神經科學研究所(以下簡稱“神經所”)、腦科學與智能技術卓越創(chuàng)新中心的非人靈長類研究平臺誕生;12月5日第二個體細胞克隆猴“華華”誕生。該成果標志著中國率先開啟了以體細胞克隆猴作為實驗動物模型的新時代,實現(xiàn)了我國在非人靈長類研究領域由國際“并跑”到“領跑”的轉變。
體細胞克隆猴是一項創(chuàng)新工作,克隆猴誕生以后,國家對我們有很多指示。習近平總書記在兩院院士大會上也談到克隆猴的成果和創(chuàng)新問題。在這個背景下,我們需要反思一下,到底重大突破的關鍵是什么?影響重大創(chuàng)新的障礙因素有哪些?如何在前沿領域實現(xiàn)領跑?重大科技創(chuàng)新需要什么樣的價值觀、組織模式和體制機制?
蒲慕明中國科學院院士,美國科學院外籍院士,中國科學院神經科學研究所所長
神經所在1999年成立,經歷了幾個階段。第一個階段是啟動的前5年,目標是建立高水平的實驗室和打造嚴謹的科研環(huán)境,在神經科學領域贏得國際聲望以及在頂尖期刊上發(fā)表高水平文章。
第二個階段是2005—2010年的成長期,我們招聘了新人員,建立了一些體制,2007年科技部專題調研中神經所成為科技體制改革的樣板。2009年建立了神經科學國家重點實驗室。這一年我們還決定開展非人靈長類研究——就是猴類的研究——這是將來腦科學研究和人類疾病研究的關鍵,所以我們決定就在那個時候創(chuàng)建非人靈長類獼猴平臺的設施,從2009年到2018年快10年了。
第三個階段是從2011年到2020年的10年發(fā)展期,正好遇上了“中科院創(chuàng)新2020”戰(zhàn)略計劃。2011年我們又擴充了非人靈長類的平臺,從獼猴擴展到狨猴。獼猴是舊大陸猴(主要指歐洲、亞洲、非洲大陸發(fā)現(xiàn)的猴類);狨猴屬于新大陸猴(主要指美洲大陸發(fā)現(xiàn)的猴類),是很好的研究模型。2014年,在中科院的規(guī)劃下,我們成立了腦科學卓越創(chuàng)新中心,這個中心是中科院最早成立的4個卓越中心之一。2015年,這個卓越中心進一步擴容,增加了類腦研究領域的科研人員,成立了腦科學與智能技術卓越創(chuàng)新中心(以下簡稱“卓越中心”)。這個卓越中心是中科院卓越中心里面最大、最復雜的一個,包含了39個共建單位,除了中科院各個研究所之外,還包括大學和醫(yī)院以及兩個企業(yè)——科大訊飛和愛爾眼科集團。這么龐大的中心到底怎么運作、如何達到預定目標是我們最大的挑戰(zhàn)。我們的目標是要組成研究團隊,對真正重大的問題能夠聯(lián)合攻關,能夠承擔更多的腦科學計劃,以及中國腦計劃里面的與腦科學、類腦研究相關的各種項目?,F(xiàn)在要把100多個實驗室聯(lián)合在一起,組成有效率的團隊,這是我們正在努力做的事情。
第四個階段,即2020年到2030年,我們的目標是成為國際頂尖的、最前沿的科學研究所,為國家和社會的科技強國夢做出貢獻。
神經所現(xiàn)在有40個研究組,4個研究方向——分子細胞神經科學、發(fā)育神經科學、神經系統(tǒng)疾病機理、系統(tǒng)和認知神經科學。這4個研究方向分別對應兩個重點實驗室,一個是神經科學國家重點實驗室(2011年和2016年兩次國家評估均獲得優(yōu)秀),另一個是中國科學院靈長類神經生物學重點實驗室(2014年建立)。在系統(tǒng)疾病領域,我們特別強調靈長類的神經生物學,這也是跟我們克隆猴有直接關系的一個實驗室。
我覺得目前實現(xiàn)重大科技創(chuàng)新應該有三個原則。第一個原則是有所為、有所不為。目前我國在許多關系到國際競爭力的領域跟歐美國家比起來是有差距的。因此,不可能在所有的領域都去尋求重大突破。那么應該在什么領域呢?就是第二個原則,應該在重要的科技領域前沿占一席之地,至少能夠達到在前沿有并跑的地位。第三個原則是在有優(yōu)勢的領域實現(xiàn)并且保持領跑的地位,這是可以做到,關鍵是能組織團隊攻關,而不只是自由探索。體細胞克隆猴就是個團隊攻關的例子,而且是個小團隊。我們將來還有更大的攻堅問題,包括怎樣使用克隆猴技術建立有用的疾病模型,怎樣真正用在人類疾病治療上。我認為這三個原則在目前來說是科技創(chuàng)新,尤其是生命科學領域創(chuàng)新應該遵循的三個原則。
要實現(xiàn)重大的科技創(chuàng)新,我們仍面臨一些障礙。首先是價值觀的障礙,我們缺乏長期扎實的基礎研究、追根到底的精神,科研人員總希望趕快出文章、出成果、獲得各種各樣的獎項,過于急功近利。很多機構也尚未建立注重解決重大問題的文化和氛圍,中青年科學家受個人名利的影響甚大,所以不能全心加入團隊攻關工作。而重大創(chuàng)新問題往往少數實驗室是無法解決的,要大家在一起攻關,有創(chuàng)新的中青年科學家不能加入,這個事情就無法完成。第二是體制機制上的障礙,科研評價體系尚不完善,重個人成就,而不是個人對團隊成果的貢獻。重大專項是我們國家為了在各領域產生重大突破而布局的,到目前來看,生命科學領域的重大專項的實施模式還是重“面”,而不抓“點”,特別是在內容設計上沒有真正把內容聚焦在最重要的“點”上,這也是重大專項和大項目操作的體制機制問題。我們必須要能從重“面”轉向重“點”,就是有所為有所不為,選擇出專攻的點。
另外,許多科研單位未能著力營造培育重大創(chuàng)新工作的科研環(huán)境。在20世紀,科學界有兩個創(chuàng)新環(huán)境非常好的例子,即英國劍橋大學的卡文迪許實驗室(后來變成MRC分子生物學實驗室)和美國的貝爾實驗室。為什么大量的重大創(chuàng)新工作能夠出現(xiàn)在這兩個實驗室呢?我覺得很重要的一點是緊迫和寬松的平衡?,F(xiàn)在強調科研環(huán)境要寬松,科學家做科研工作,不要干預太多。一般的想法是經費使用自由,做什么研究自由,不要太多限制。但是這個寬松應該不是真正意義的寬松,真正意義的寬松是做自由探索的時候,能遵循自己的想法,不要受到權威的影響,能夠真正解決問題。然而,寬松并不代表不緊迫,很多創(chuàng)新工作不緊迫是做出不來的。MRC實驗室的下午茶一喝一兩個小時,好像很寬松,實際上他們喝茶時常常在談科學,聽到別人說實驗室有重要的新發(fā)現(xiàn),自己卻沒有心里急不急?做得不好時也會有大師不客氣的批評。所以雖然有寬松的喝茶時間,但事實上環(huán)境在施加各種壓力。剛進入卡文迪許實驗室的都是一般的科研人員,但進去以后許多變成了有重大創(chuàng)新成果的大科學家,這是一個“既寬松又緊迫”的環(huán)境造就的??蒲腥藛T要有緊迫感,體細胞克隆猴就是在緊迫感下做出來的,這原是神經所2020年的突破目標,在緊迫感的驅動下2017年底就做出來了。
體細胞克隆猴“中中”和“華華”在神經所非人靈長類平臺的恒溫箱里
什么算是重大突破?不是發(fā)表了一篇頂級雜志的文章就是重大突破,而應該是開創(chuàng)新的科研領域,或是在原有的科研領域獲得里程碑式的成果,才是重大突破。世界頂尖的科研機構都有這樣的重大成果,而且他們在這個領域不斷產生重大突破,不是一項突破,是連續(xù)的突破,他們成了該領域的領跑者。
要實現(xiàn)重大科技創(chuàng)新和突破,就不能只做漸進式、增量式的創(chuàng)新。現(xiàn)在大部分的創(chuàng)新都是在原來的基礎上加一點增量,增量式的創(chuàng)新需要進一步聚焦到重大科學問題的突破??茖W家自由探索是有局限性的,如果在聯(lián)合攻關一個重大問題的框架下進行自由探索,就有可能解決重大問題。許多實驗物理、天文物理的重大發(fā)現(xiàn)都是靠大團隊攻關,而不是一兩個實驗室做出來的。
我們要在科技前沿領域實現(xiàn)國際領跑有三個要素。第一個要素是有高水平的科研人才。人才我們不缺,我們有訓練得非常好的人才,有非常聰明能干的科學家。第二個要素是有科研資源和團隊合作的機制和環(huán)境,可以完成重大突破??蒲匈Y源我們也不缺,但是團隊合作的機制和環(huán)境,目前在有些領域,尤其是生命科學領域還很欠缺。第三個是科學家的膽識。這是我們十分欠缺的,大家都看到重大問題,但是沒有膽量去冒險,沒有人愿意不在乎近期有沒有成果,長期堅持走別人沒有走過的路。膽識需要環(huán)境的培養(yǎng)。卡文迪許實驗室和貝爾實驗室就有這樣的環(huán)境,一個有能力的年輕人進去后,慢慢建立了解決大問題的膽識和信心。我們要建立這樣的環(huán)境,培養(yǎng)科學家的膽識,這是產生重大突破的關鍵要素。
那么我們應如何在前沿領域實現(xiàn)領跑?第一,要有高效精煉的攻關團隊。孫強(中科院神經所研究員)帶領的獼猴研究團隊具有精誠合作、刻苦耐勞、堅持不懈的團隊精神,他們能把攻關任務和目標置于個人得失之上。生命科學界目前最大的挑戰(zhàn)就是建立有效的攻關團隊,攻關團隊也需要有凝聚力的領頭科學家。中科院上海生命科學研究院曾經做出了人工合成胰島素的劃時代的創(chuàng)新工作,但是從20世紀60年代到現(xiàn)在再沒有出現(xiàn)這樣的工作,就是因為我們沒有像領軍科學家王應睞所帶領的那樣高效精煉、精誠合作、刻苦耐勞的團隊?;仡欉^去,我認為胰島素團隊就是最好的團隊標準。雖然那個時代和現(xiàn)在已大不相同,但我們能不能學習那種精神、形成那樣的機制,解決一些生命科學的重大問題?第二,要支持本土培育的青年創(chuàng)新人才。60年代做出重大突破的都是本土的青年科學家(后來很多都是院士),那時候還不到30歲的年輕人都是這個團隊的創(chuàng)新人才。年輕人在25歲到35歲是最有創(chuàng)新能力的,而我們很多這樣的人才都流失了,流到美國去了,在美國的實驗室做創(chuàng)新工作,等他們回來的時候都超過35歲了,再建立他的實驗室、整天忙著申請經費,而且自己離開了實驗室,根本不在一線做創(chuàng)新工作。我們怎樣把人才留在國內一流的單位,給他們創(chuàng)新的機會,這非常重要,因此需要建立博士生、博士后(25~35歲)的本土培育機制和鼓勵本土青年科研人才創(chuàng)新的環(huán)境。
如今,我們每一位回來的“青千”(青年千人計劃)背后,有20位“回不來”的博士后,回不來的年輕人是因為沒有創(chuàng)新能力嗎?我看不然。他們只是沒有發(fā)表幾篇所謂的“高檔論文”。沒有獲選青千,很多人就不愿回國,因為待遇相差太遠,所以繼續(xù)留在國外“創(chuàng)新”。而回到國內的科研人員花太多時間和精力申請經費,浪費了應該專注做科研的寶貴時間。現(xiàn)在的體制機制改革必須針對這些問題。我們需要提供相對穩(wěn)定的科研環(huán)境,讓科學家心無旁騖地從事研究;同時引導科研人員頂住壓力與誘惑,踏實耕耘,勤奮既是在國外做出好工作的主要原因,更是在國內做出杰出貢獻的基本保證。此外,人才引進與人才培養(yǎng)應并重,加強青年科研人員的科研能力和道德培養(yǎng),使他們快速成長,走向國際前沿。
自1999年神經所成立起,神經所就致力于培養(yǎng)獻身科學、有科研道德、關心社會、不計名利的科學家。我們要造就的是習近平新時代中國特色社會主義思想科學家,我們培養(yǎng)的科研人員要能嚴謹治學,要對科學追求有激情,方能成為科學前沿的開拓者??茖W家不應以個人為中心,而應全心投入團隊攻關,解決重大的科學難題。為什么這么說呢?歐美科學家的創(chuàng)新是個人主義驅動的,驅動他的可能是個人的科研興趣,也可能是個人的名利(其實個人的名利可能是更大的驅動力,這個是西方科學家的傳統(tǒng))。這種西方科學家的傳統(tǒng)與中國傳統(tǒng)知識分子的價值觀是背道而馳的。
中國傳統(tǒng)知識分子最可貴的特質就是忘我精神,沒有自己,但有社會責任感,這是中國傳統(tǒng)知識分子的價值觀。我非常贊同習近平總書記在2014年5月4日訪問北大時的講話,他說:“中國古代歷來講格物致知、誠意正心、修身齊家、治國平天下?!敝Z貝爾生理學獎有近1/4是神經科學家獲得的,腦科學的基礎研究也有高速進展,但科學家為什么沒能解決目前面臨的重大腦疾???如阿爾茨海默病、中年人的抑郁癥、青少年的毒品成癮、幼兒的孤獨癥等等。解決這些問題需要基礎科學家、臨床醫(yī)生、醫(yī)護人員一起合作才能解決。如果科研的動力只源于個人的興趣和名利,那么參與這些團隊的工作對他自己來說沒有太大的好處,所以西方的科技再怎么發(fā)達,各種社會問題仍然很多,很大程度上跟他們科學家的價值觀有關。我認為中國科學家對世界將來的貢獻,不僅是在科技前沿上做出一批有重大意義的創(chuàng)新成果,更重要的是在國際科學界里注入中國獨特的傳統(tǒng)知識分子的價值觀,能率先解決一些全球的,尤其是第三世界所面臨的許多重大社會問題,如環(huán)境、醫(yī)療、人口和糧食問題等,這將是習近平新時代中國特色社會主義思想科學家的重要任務。