重大研究成果的發(fā)現(xiàn)離不開(kāi)開(kāi)放的基礎(chǔ)科學(xué)

眾所周知，做基礎(chǔ)科學(xué)研究不僅要求創(chuàng)新精神，往往還需要一點(diǎn)運(yùn)氣。

我是一個(gè)幸運(yùn)的人，早年間我曾和全球諸多偉大的科學(xué)家合作，如劍橋大學(xué)的John Kendrew先生等。幾十年前，John Kendrew先生重新定義了生命，而我通過(guò)化學(xué)領(lǐng)域的研究，有幸獲得了與他共同進(jìn)行科學(xué)研究的機(jī)會(huì)。Francis Crick發(fā)現(xiàn)了DNA的結(jié)構(gòu)，1953年，他發(fā)表了很重要的與DNA相關(guān)的論文，正是因?yàn)樗淖吭截暙I(xiàn)，我們才能夠繼續(xù)這個(gè)領(lǐng)域的研究。之后另一位科學(xué)家Perutz發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)蛋白質(zhì)的X射線結(jié)構(gòu)。得益于他的發(fā)現(xiàn)，這方面的研究才得以實(shí)現(xiàn)突破。我開(kāi)始獨(dú)立做研究時(shí)只有二十多歲，非常幸運(yùn)能夠見(jiàn)證這類重大研究成果的發(fā)現(xiàn)與問(wèn)世。同時(shí)，作為一個(gè)年輕科研工作者，我面對(duì)的挑戰(zhàn)十分艱巨。沒(méi)人告訴我應(yīng)該怎么做。這種獨(dú)立性對(duì)于基礎(chǔ)科學(xué)研究非常重要。

什么是基礎(chǔ)科學(xué)？它是意料之外的、沒(méi)有辦法預(yù)測(cè)的、必須能夠促進(jìn)未來(lái)發(fā)展的研究工作。給大家舉一些生物醫(yī)學(xué)的例子。一位劍橋大學(xué)的科學(xué)家在將近20年的時(shí)間內(nèi)得到兩個(gè)諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)，一個(gè)關(guān)于單克隆抗體，另一個(gè)關(guān)于DNA結(jié)構(gòu)。這是非常出人意料的。我們經(jīng)常對(duì)未來(lái)進(jìn)行五年規(guī)劃，但是不可預(yù)測(cè)的東西怎么規(guī)劃，這是基礎(chǔ)科學(xué)的一個(gè)挑戰(zhàn)。一個(gè)科學(xué)發(fā)現(xiàn)就像中彩票一樣，很難按照計(jì)劃進(jìn)行，也很難預(yù)測(cè)。但是我們并非什么都做不了，我們也有可以做的，就是我們首先要有一張彩票，如果不止一張就更好了。因此我覺(jué)得這是基礎(chǔ)科學(xué)最重要的一個(gè)原則。

我認(rèn)為所有國(guó)家都需要基礎(chǔ)科學(xué)。你可以說(shuō)，所有學(xué)術(shù)都是開(kāi)放的，可以一個(gè)國(guó)家做基礎(chǔ)科學(xué)，一個(gè)國(guó)家做轉(zhuǎn)化工作，另一個(gè)國(guó)家做工程工作。但是為什么我說(shuō)每一個(gè)國(guó)家都需要基礎(chǔ)科學(xué)？為什么不能像后者那樣？因?yàn)槲覀円探o人們?cè)趺刺剿魑粗粌H是科學(xué)的未知，也包括治理的未知、經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的未知，在每一個(gè)領(lǐng)域我們都需要鼓勵(lì)大家去探索未知。這就是基礎(chǔ)科學(xué)的價(jià)值所在，就是探索未知。

在美國(guó)有兩種機(jī)構(gòu)進(jìn)行基礎(chǔ)科學(xué)研究。一種是大學(xué)的研究機(jī)構(gòu)，既要做研究又要教學(xué)。另外一種研究機(jī)構(gòu)就是研究所。研究所可能不會(huì)教學(xué)，但是學(xué)校要兼具研究與教學(xué)兩個(gè)功能。我們來(lái)了解一下美國(guó)基礎(chǔ)科學(xué)發(fā)展的情況。以醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)科學(xué)為例，1940年之前，美國(guó)的研究科學(xué)其實(shí)非常少。那個(gè)時(shí)候其他國(guó)家的研究科學(xué)比較多，因此他們有很多發(fā)明創(chuàng)造，但不是基礎(chǔ)科學(xué)的研究。大概是在1940年之后，出現(xiàn)了快速的變化，美國(guó)的基礎(chǔ)科學(xué)日益壯大。1971—2010年，美國(guó)一個(gè)國(guó)家獲得的諾貝爾獎(jiǎng)比世界其他國(guó)家的總和都要多。有一半的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者是諾貝爾獎(jiǎng)獲得者的學(xué)生，或者在職業(yè)生涯、研究生涯中曾經(jīng)遇到并且認(rèn)識(shí)諾貝爾獎(jiǎng)獲得者。這些人有一個(gè)共同特點(diǎn)——有基礎(chǔ)科學(xué)思維模式。

接下來(lái)我想講一下，對(duì)基礎(chǔ)科學(xué)方面的投入與諾貝爾獎(jiǎng)獲得者的人數(shù)之間存在的關(guān)系。我統(tǒng)計(jì)了2015年后每個(gè)國(guó)家在基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域的投入金額，包括醫(yī)學(xué)在內(nèi)的不同行業(yè)。雖然這不是一個(gè)非常準(zhǔn)確的數(shù)字，但我們可以看到，在美國(guó)，獲得諾貝爾獎(jiǎng)的成本大約是每人280億美元。在中國(guó)、英國(guó)等其他國(guó)家，獲得每一個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)的成本要更高。

關(guān)于科研機(jī)構(gòu)，我以洛克菲勒大學(xué)為例，洛克菲勒大學(xué)不教本科生，有很充足的科研資金，吸引了頂尖的科研學(xué)者，在100多年時(shí)間里培養(yǎng)了24名諾貝爾獎(jiǎng)得主。劍橋大學(xué)的分子生物學(xué)醫(yī)學(xué)研究委員會(huì)，在60多年的時(shí)間里培養(yǎng)了28名諾貝爾獎(jiǎng)得主。他們都有一些共同點(diǎn)。

首先要有非常充足的研究經(jīng)費(fèi)支持。一個(gè)大約5人的小團(tuán)隊(duì)，研究開(kāi)支大約在160萬(wàn)美元左右。相信我，非常偉大的科學(xué)家不會(huì)在20個(gè)人的團(tuán)隊(duì)里工作。組建好團(tuán)隊(duì)后，就可以去做想做的任何研究，最瘋狂的研究?？蒲胁灰ε路稿e(cuò)，如果不做錯(cuò)又怎么能做對(duì)呢。

其次要有競(jìng)爭(zhēng)壓力。不要對(duì)過(guò)往的成績(jī)沾沾自喜，不要過(guò)于在意你的上一篇文章發(fā)表在哪里，大家更關(guān)注的是你的下一篇文章發(fā)表在哪里。

再次沒(méi)有太多的官僚制度。任何組織和實(shí)驗(yàn)室都有一定的管理制度，這些管理制度應(yīng)該避免過(guò)于官僚，應(yīng)該讓科學(xué)家更好地鉆研科學(xué)，應(yīng)該讓學(xué)生和科學(xué)家更多地專注于他們的研究。比如在化學(xué)試劑的審批上，科學(xué)家應(yīng)該考慮的是是否需要申請(qǐng)使用這個(gè)化學(xué)試劑，而不是這個(gè)試劑是否昂貴、能否得到領(lǐng)導(dǎo)審批。這對(duì)于每一個(gè)科學(xué)家來(lái)說(shuō)都是非常重要的。

最后要鼓勵(lì)年輕人獨(dú)立做科研。年輕人充滿了干勁，而偉大的事情都是在人們看不清未來(lái)的情況下做成的。我在20歲開(kāi)始獨(dú)立做研究，其實(shí)在很大程度上，我早期的研究工作已經(jīng)決定了我獲得諾貝爾獎(jiǎng)的研究項(xiàng)目。我們真正應(yīng)該擔(dān)心的是，科學(xué)家年紀(jì)太大反而會(huì)在科研方面變得保守。因此，我們更應(yīng)該給年輕人獨(dú)立性。