2019諾貝爾獎得主格雷格·塞門扎的科研精神給我國科技創(chuàng)新的啟示

夏 晴，熊季霞，張洪雷，郭文睿

(1.南京中醫(yī)藥大學(xué)，江蘇 南京 210023；2.南京市雨花臺中學(xué)，江蘇 南京 210023)

1 格雷格·塞門扎簡介

1.1 個人經(jīng)歷介紹

格雷格·塞門扎于1956年出生于美國。在2016年就由于在人和動物對氧氣含量的細胞感知方面取得了不凡的成績，獲得當年的具有諾貝爾風向標的拉斯克基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)獎。同時是英國約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院兒科、腫瘤學(xué)等多個學(xué)科的教授，也是細胞工程研究所負責血管項目的主任。

人生經(jīng)歷：塞門扎接受了非常系統(tǒng)的醫(yī)學(xué)專業(yè)教育，醫(yī)學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)十分深厚。從大學(xué)本科到碩士研究生再到博士研究生，塞門扎都是學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)知識，并且具有十分豐富的實踐經(jīng)驗，曾經(jīng)在杜克大學(xué)的醫(yī)學(xué)中心進行實習(xí)，擔任住院醫(yī)師，理論與實踐地結(jié)合在他身上具有明顯的體現(xiàn)。他的博士后學(xué)習(xí)的是醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)，同樣是在約翰霍普金斯大學(xué)。從1990年左右到現(xiàn)在，塞門扎都在約翰霍普金斯大學(xué)同時從事教學(xué)和研究工作。

取得的成果：塞門扎的學(xué)術(shù)成就非常豐富，早在1992年，格雷格·塞門扎久在動物細胞內(nèi)發(fā)現(xiàn)HIF-1——一種在低氧條件下可提高促紅細胞生成素(EPO)轉(zhuǎn)錄效率的蛋白，人們第一次認識到動物細胞的內(nèi)在氧氣調(diào)節(jié)機制——HIF。這個驚人的發(fā)現(xiàn)對心臟的冠狀動脈疾病以及腫瘤等低氧相關(guān)重大疾病的研究具有非常重要的意義。現(xiàn)階段，他的研究重點轉(zhuǎn)移到了在癌癥、缺血和慢性肺病領(lǐng)域HIF-1發(fā)揮的功能[1]。

1.2 獲諾獎原因介紹

關(guān)于獲獎原因，諾貝爾獎官網(wǎng)給出的解釋是：表彰這三位科學(xué)家在理解細胞如何感知和適應(yīng)氧氣供應(yīng)方面做出的巨大貢獻[2]。那么其中格雷格·塞門扎做了什么呢？10月26～28日在他訪問華南理工大學(xué)做報告時曾通俗易懂地進行了解釋。

他是如何在氧氣感應(yīng)機制中“柳暗花明又一村”的呢？根據(jù)人體的自我保護機能，在身體感受到缺氧時，我們?yōu)榱吮M快緩解身體的不適，得到足夠的氧氣維持生存，會分泌一種激素，使人體中紅細胞的數(shù)量增多。塞門扎在1992年發(fā)現(xiàn)的缺氧誘導(dǎo)因子-1α(HIF-1α)，能夠讓人體細胞做到對氧氣濃度的及時感知和反應(yīng)。在氧氣濃度過低時，缺氧誘導(dǎo)因子-1α?xí)o人體細胞一個反饋，促使細胞做出反應(yīng)。在人體氧氣供應(yīng)正常的情況下，缺氧誘導(dǎo)因子-1α就會被人體分解，從而不會對人體造成過度的影響。為什么這個過程會自然地發(fā)生呢？科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)，有一些分子和缺氧誘導(dǎo)因子-1α一起，在進行著這項工作。譬如在人體氧氣供應(yīng)正常的情況下氧氣會和一種叫VHL的分子，會將缺氧誘導(dǎo)因子-1α標記成無用的物質(zhì)，細胞收到這樣的信息就會分解缺氧誘導(dǎo)因子-1α，防止人體過度反應(yīng)。

許多疾病的核心都是氧氣感應(yīng)機制，它會刺激血管的形成，使代謝重塑，從而使得癌細胞大量增殖。這個發(fā)現(xiàn)使得科學(xué)家們非常的興奮，覺得癌細胞生長的秘密即將被發(fā)現(xiàn)。因此，科學(xué)家們預(yù)測，如果找到這樣一種藥物，可以阻斷缺氧誘導(dǎo)因子-1α對癌細胞的保護，破壞細胞的氧氣感應(yīng)機制，就有可能抑制癌細胞的生長，甚至達到殺死癌細胞，治愈癌癥的效果！

為了對他們的研究成果表示肯定和表彰，在2019年諾貝爾獎評選的時候，塞門扎等三位科學(xué)家被諾貝爾獎委員會經(jīng)研究決定授予2019年度的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。他們的這一非凡的發(fā)現(xiàn)，也給抗擊貧血、癌癥和許多其他疾病提供了新策略。

2 格雷格·塞門扎給我國科技創(chuàng)新的啟示

2.1 醫(yī)學(xué)研究立足于解決臨床迫切需要解決的問題

塞門扎在接受諾獎官網(wǎng)的采訪時曾經(jīng)說過“我畢生的追求是研究出一款能夠根治癌癥的藥物而不是獲得諾獎[3]?？茖W(xué)研究是解決難題的，解決難題可能最終會對人們的健康產(chǎn)生影響，這是過程中最重要的部分。”近年來，我國癌癥發(fā)生率逐年增加，因治療癌癥帶來的疾病負擔日益加重，因病致貧、因病返貧這一類現(xiàn)象時常發(fā)生，對我國脫貧攻堅工作以及實現(xiàn)2020年全面小康的目標的實現(xiàn)非常不利。因此，我國政府和人們對癌癥藥物的報銷問題的關(guān)注度大大增加。2020年1月1日開始實施我國的新版基本藥物目錄，這次藥品目錄的調(diào)整是繼國家醫(yī)保局成立之后的第一次全方位的調(diào)整，同時也是第一版的醫(yī)保目錄(2000年版)發(fā)布之后，第一次對目錄里的品種一次全面的梳理。國家醫(yī)保局醫(yī)藥服務(wù)管理司司長熊先軍曾說：“本次目錄調(diào)整常規(guī)準入部分共新增了148個品種，新增藥品覆蓋了癌癥及罕見病等重大疾病治療用藥和要優(yōu)先考慮的國家基本藥物”[4]。醫(yī)學(xué)本來就是扶危救困，解決人們生活中最迫切的生存問題的科學(xué)，醫(yī)學(xué)研究也應(yīng)該有針對性地解決妨礙人們幸福生活的重大疾病問題，這樣的研究才會具有強大的生命力和現(xiàn)實意義。

2.2 扎根于中國特色，通過現(xiàn)代科技創(chuàng)新發(fā)展中醫(yī)藥

塞門扎多次訪問中國，從采訪中，我們了解到，他對中醫(yī)和中藥都有自己的見解。他認為對治療某些疾病來說中藥里面有一些活性化合物可能是有用的，“如果能更確切地分析出那些主要成分是什么，并對它再次進行測試，從而了解哪些病人可以從中受益那就更好了?！盵1]關(guān)于未來人類社會的發(fā)展醫(yī)學(xué)的進步將會聚焦在哪個領(lǐng)域的問題，塞門扎認為，預(yù)防醫(yī)學(xué)是未來主流的研究方向，醫(yī)學(xué)最好的效果是提前預(yù)防人生病，而不是生了病之后再去進行診斷和治療。中醫(yī)中藥在預(yù)防疾病方面有著難以估計的潛力和獨特的優(yōu)勢，并且中醫(yī)里“上醫(yī)治未病”思想和現(xiàn)代預(yù)防醫(yī)學(xué)也是不謀而合，存在許多相似之處。在現(xiàn)代科技的幫助和推動下，中醫(yī)藥可以得到更快的發(fā)展。

習(xí)近平總書記在發(fā)言中曾經(jīng)強調(diào)，中醫(yī)藥的發(fā)展要遵循它的規(guī)律，做到傳承精華，守正創(chuàng)新，加快中醫(yī)藥現(xiàn)代化和產(chǎn)業(yè)化進程，與此同時也要堅持中醫(yī)和西醫(yī)并重，加快推進中醫(yī)藥事業(yè)、產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量的發(fā)展，使我們的中醫(yī)藥能夠走出國門、走向世界，充分展現(xiàn)中醫(yī)藥在防病治病方面出眾的優(yōu)勢，對于健康中國建設(shè)目標的實現(xiàn)以及中華民族的偉大復(fù)興貢獻一份力量[5]。

中醫(yī)和中藥是我們中華民族獨有的瑰寶，在2015年，這普通的一年，因為我國學(xué)者屠呦呦獲得了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎而變得特別值得紀念，這不僅填補了我國生理學(xué)或醫(yī)學(xué)領(lǐng)域獲諾貝爾獎的空白，也極大地激勵了我們發(fā)展中醫(yī)藥的信心。我們中醫(yī)藥學(xué)子要時刻銘記自己的中醫(yī)藥歷史使命，傳承精華，守正創(chuàng)新，堅持傳統(tǒng)中醫(yī)藥思想，運用現(xiàn)代先進科技，發(fā)掘中醫(yī)藥在防病治病方面獨特的優(yōu)勢，推動中醫(yī)藥逐漸走向世界，走向未來。

2.3 在科研過程中學(xué)會面對失敗

格雷格·塞門扎讀博時，曾經(jīng)在參與的科研項目中連續(xù)兩次失敗，他感到十分沮喪，最后只能去咨詢心理醫(yī)生。經(jīng)過心理醫(yī)生的治療，才走出低谷，繼續(xù)科研的道路。塞門扎認為，失敗不是悲劇，而是要克服的挑戰(zhàn)；要接受事情不會一帆風順，失敗了，就從頭開始[2]?？蒲羞^程中，失敗是常態(tài)，成功只是少數(shù)的情況。在方向正確的情況下，我們要樹立良好的信心，面對失敗不氣餒，積極尋找失敗的原因，不斷嘗試各種解決方法，相信問題最終會得到解決。沒有人從一開始就很成功，我國學(xué)者屠呦呦發(fā)現(xiàn)青蒿素的歷程也是一樣，課題組在她的帶領(lǐng)下從1969年1月開始，就進行大量地搜集和整理歷代的醫(yī)藥書籍和民間方藥，在搜集得到兩千多方藥的基礎(chǔ)上，才有了辛苦編寫而成的《抗瘧單驗方集》，然后對其中的兩百多種中草藥進行了實驗，將近400次的失敗之后，利用現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的方法進行分析、不斷地去嘗試改進提取藥物成分的方法，最終在1971年獲得青蒿抗瘧研究的成功[6]。在1973年，大家公認為的“樹突狀細胞之父” Steinman就發(fā)現(xiàn)樹突狀細胞并自主提出這是一類新型免疫細胞，過了將近20年，一直到1990年左右，樹突狀細胞在免疫系統(tǒng)中的重要性以及與臨床疾病的意義才被免疫學(xué)界得到正確的認識[7]。科學(xué)研究的創(chuàng)新有時候需要非常大的勇氣和毅力，這給我們在科研道路上偶爾的迷茫和困惑樹立了信心，相信自己付出巨大努力的成果終會被認可，也給了我們堅持下去的動力。在科研的道路上，與失敗同行，不過分追求完美，才能堅持走下去。

2.4 保持對科研的好奇心與研究熱情

塞門扎在接受采訪時提到“這就是科學(xué)如此令人興奮的原因，你永遠不會知道你的研究將帶你去哪里”，學(xué)生是科學(xué)家們工作的一大動力[8]。塞門扎說自己永遠不會退休，“我實驗室里有十幾個學(xué)生，他們讓我能保持工作熱情”[8]。另一位諾獎獲得者凱林也說不會很快退休，他希望可以親自將科學(xué)理念傳遞給更多的年輕科學(xué)家：“告訴他們，我非常榮幸能成為科學(xué)家。我每天上班不是因為錢，是因為實在太有趣了！[8]”段志光也曾在他對20世紀將近一個世紀的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主的成因研究中提出創(chuàng)新的原動力都是對自然現(xiàn)象的興趣、好奇心、求知欲和責任感等非功利性的因素[9]。張瑤(2013)也在她對諾貝爾獎得主的非智力因素研究中也提到，興趣是維持科研熱情的動力，其中興趣廣度可以為科研人員進行創(chuàng)造活動提供有力保障；興趣深度能夠幫助科研人員科學(xué)思維和科學(xué)想象向深度發(fā)展；而興趣穩(wěn)定性能夠促使獲獎?wù)叱掷m(xù)地進行科學(xué)研究；激勵我們堅持不懈地為實現(xiàn)目標而奮斗的興趣效能[10]。我們從小就被教育說，興趣是最好的老師，從小就被引導(dǎo)著發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)自己的興趣所在。其實，做科研也是一樣，培養(yǎng)對自己所研究的事物的興趣，堅持探索感興趣事物的未解之謎，保持對未知事物的好奇心，將激發(fā)我們對科研的熱情，以更高的效率投入到科研活動中去。也為我國的科技創(chuàng)新埋下了希望的種子。

2.5 一心不能二用，專心做一個方面的研究

塞門扎提到，臨床實踐和科學(xué)研究之間應(yīng)該存在一個界限，促使人們發(fā)現(xiàn)知識，這些知識終將轉(zhuǎn)化為臨床實踐和改進。格雷格·塞門扎本人大約20年前停止臨床工作，專注于自己的研究。除了在校的碩博生，已經(jīng)工作的醫(yī)生都會面臨臨床和科研的矛盾，每個人的精力是非常有限的，同時做好幾件事的結(jié)果可能是一件事情也做不好。中國也有句老話叫“門門精通，樣樣稀松”，就是說不要有那種樣樣都想要學(xué)精通，掌握精通的思想，因為這樣不僅會浪費時間，而且到最后每一樣技能都沒學(xué)好，沒有一個能拿得出手。袁隆平是我國最著名的雜交水稻遺傳育種專家，20世紀60年代開始袁隆平就從事雜交水稻的研究，40多年來一直從事雜交水稻育種理論研究和制種技術(shù)實踐，心無旁騖，最終取得了世人矚目的巨大成就；作為一名中國科學(xué)家，袁隆平身上最值得學(xué)習(xí)的，是他一生堅守并帶領(lǐng)他一次又一次走向成功的科學(xué)創(chuàng)新精神。一個真正的科學(xué)家, 都是把科學(xué)當作生命的人，都是能在科學(xué)研究中找到無窮快樂的人[11]。在研究過程中，選準一個方向，努力并專注地做好，做到極致，就能成功。做科研也是一樣，在我國，研究者如何平衡工作和科研這兩者之間的矛盾，還需要進行不斷地探索和嘗試，找到一個適合的方法來解決這個難題。

2.6 在學(xué)習(xí)過程中不斷追根溯源，探索創(chuàng)新，抓住機遇

塞門扎在給有志于科研的中國學(xué)生的建議中提到，“創(chuàng)造性對于科研是十分重要的，運用自由的思想，盡可能地發(fā)揮和創(chuàng)新。在學(xué)習(xí)的過程中，要去理解一項科學(xué)事實是如何產(chǎn)生的，是誰發(fā)現(xiàn)的以及它未來的運用，而不僅僅是學(xué)習(xí)和記憶。他們應(yīng)該通過大量的閱讀獲取盡可能多的知識，并且參與到與自身專業(yè)領(lǐng)域相關(guān)的實驗室中，體驗科研工作是如何開展的。還有比較重要的一點，就是要學(xué)會抓住機遇”。在中國，本科之前的教育相對來說創(chuàng)造性的體現(xiàn)沒有那么明顯，在進入高等教育之后，如何進行創(chuàng)新就成了一個巨大的難題。隨著近年來國家大力推動創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，我國科研領(lǐng)域創(chuàng)新不足的情況有所改善，但還是有很長的路要走。做科研，文獻是基礎(chǔ)，沒有文獻的積累稱不上是做研究，大量閱讀前人的文獻，了解他們的研究成果，站在巨人的肩膀上，更利于我們的科技創(chuàng)新。因此，大量的閱讀文獻是每個科研工作者的必不可少的一部分。在閱讀文獻的同時，我們也要盡量參與到實踐中去，在實驗中去探索自己的想法是否可以實現(xiàn)，科研成果都需要實驗結(jié)果的支持。另外，機會是難得的，只會留給有準備的人，隨時預(yù)備好自己，當機會來臨時，就可以輕松地抓住，實現(xiàn)自己的創(chuàng)新發(fā)展。

3 結(jié)語

每年的諾貝爾獎的頒布，都能引來世界各地科研工作者的關(guān)注。因為它山之石，可以攻玉。我們都希望能通過對諾貝爾獎獲得者的采訪和研究分析，得出適合我國的研究方法和路徑，找出他們獲獎的原因，以期為我國的科技創(chuàng)新提供借鑒。塞門扎的科研經(jīng)歷對我們有很多的啟發(fā)，如醫(yī)學(xué)研究立足于解決臨床迫切需要解決的問題；立足于中國特色，利用現(xiàn)代科技創(chuàng)新發(fā)展中醫(yī)藥；科研過程中學(xué)會面對失??；保持對科研的好奇心與研究熱情；一心不能二用，專心做一個方面的研究；在學(xué)習(xí)過程中不斷追根溯源，探索創(chuàng)新，抓住機遇等。希望通過對塞門扎的分析，推動我國的科技創(chuàng)新工作向前邁進。