從2022年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎到創(chuàng)新之義

■ 文/徐書華

2022年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主瑞典科學(xué)家斯萬特·帕博的研究似乎并非“顛覆性創(chuàng)新”，這引發(fā)了對“創(chuàng)新”這一概念的深入思考……

2022年10月3日，諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予瑞典科學(xué)家斯萬特·帕博 (Svante P??bo)，以表彰他在“關(guān)于已滅絕人類基因組以及人類進(jìn)化研究”方面作出的貢獻(xiàn)。這一消息一經(jīng)公布立刻受到媒體和公眾的廣泛關(guān)注和熱議，甚至引發(fā)了爭議，尤其是關(guān)于帕博因何獲獎以及為何能獲獎有較多討論。本文無意對此進(jìn)行評判，避免剖析各方觀點的是非對錯，筆者僅從一位人類群體遺傳學(xué)一線研究者的立場，嘗試?yán)斫馀敛┑目茖W(xué)研究的貢獻(xiàn)及其意義，進(jìn)而做一些關(guān)于創(chuàng)新的延伸思考。

帕博的科學(xué)貢獻(xiàn)及其意義

帕博認(rèn)為自己實驗室的強(qiáng)項是開發(fā)和改進(jìn)技術(shù)，其主要貢獻(xiàn)是開發(fā)技術(shù)解決古脫氧核糖核酸（DNA）提取和制備過程中的污染問題，克服古DNA 樣本測序中的序列錯誤問題，進(jìn)而細(xì)致、耐心地研究皮膚、牙齒、骨骼和排泄物。經(jīng)過30多年的積累，帕博形成了一套被廣泛借鑒的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，見證并引領(lǐng)了古DNA 研究領(lǐng)域的發(fā)展。盡管實際上帕博對很多已滅絕生物，如長毛猛犸象、洞穴熊、恐鳥等的基因研究都作出了突出貢獻(xiàn)，但當(dāng)前眾人談及帕博時，提及最多的是他對已滅絕人類，如尼安德特人的基因測序工作。2010年，帕博發(fā)表了首個尼安德特人基因組序列，讓我們第一次有確實的、直接的證據(jù)表明現(xiàn)代人類的祖先曾與“非我族類”的遠(yuǎn)古人類之間發(fā)生過基因交流，我們現(xiàn)代人類基因組中至今保留著1%～4%的尼安德特人DNA 序列。實際上，早在1997年，帕博就在《細(xì)胞》雜志上發(fā)表了關(guān)于尼安德特人線粒體DNA 的論文。但是，由于線粒體DNA 具有獨立于核基因組以及母系遺傳的特點，受采樣誤差和遺傳漂變的影響較大，因而當(dāng)年的結(jié)果未能支撐發(fā)現(xiàn)尼安德特人與智人的基因交流。13年后，帕博借助新一代基因測序技術(shù)（NGS）的發(fā)展改進(jìn)古DNA 制備流程，才得以實現(xiàn)了第一個尼安德特人的全基因組測序。這也是技術(shù)發(fā)展推動科學(xué)發(fā)現(xiàn)的一個典型案例。

2022年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎獲得者斯萬特·帕博（來源：Niklas Elmehed ? Nobel Prize Outreach）

帕博對尼安德特人基因組研究的意義牽涉甚廣，它不僅停留在我們對智人與直立人關(guān)系的認(rèn)知這個層面，也包括我們對一些現(xiàn)代人類疾病的遺傳機(jī)制的理解。例如，有以歐裔人群為主要研究對象的研究表明，新冠病毒感染發(fā)展為重癥的主要遺傳風(fēng)險因素是在3 號染色體上的基因簇。2020年11月，帕博團(tuán)隊發(fā)表于《自然》雜志的研究成果顯示，這段風(fēng)險基因片段遺傳自尼安德特人，這一遺傳風(fēng)險在南亞（50%）和歐洲（16%）人群中最高，在東亞和非洲人群中則幾乎沒有。盡管隨后來自印度學(xué)者的研究未能在南亞人群中證實這個片段與新冠病毒感染重癥的關(guān)聯(lián)，但這個發(fā)現(xiàn)對人群易感性的遺傳基礎(chǔ)具有啟發(fā)意義。近年來的研究表明，青藏高原人群的適應(yīng)性遺傳基礎(chǔ)可能部分來源于與尼安德特人近似的古人類基因片段。此外，現(xiàn)代人與遠(yuǎn)古直立人在語言功能相關(guān)的基因FOXP2上具有不同的遺傳變異模式和起源，反向研究或?qū)⑼七M(jìn)語言障礙、認(rèn)知、精神表型、智力等相關(guān)研究。

正確認(rèn)識顛覆性創(chuàng)新

縱觀帕博30 多年的研究似乎并未給人們一種其發(fā)現(xiàn)是“顛覆性創(chuàng)新”的印象，這也許正是部分質(zhì)疑的原因。早在1829年，尼安德特人的頭蓋骨就已被發(fā)現(xiàn)，關(guān)于尼安德特人與現(xiàn)代人祖先關(guān)系的研究和討論在歐洲有近200年的歷史。從考古學(xué)家發(fā)現(xiàn)尼安德特人的地理分布與現(xiàn)代人祖先高度重疊這一點可以推知，兩者極有可能接觸過、碰撞過、交流過。但是，如果沒有DNA 方面的直接證據(jù)，兩者是否有遺傳上的交流并繁育后代這個問題最終難成定論。在一些人看來，帕博的貢獻(xiàn)無非就是從遺傳學(xué)角度提供了一些證據(jù)，證實了之前的猜想。

那么，帕博的創(chuàng)新之處究竟在哪里？如前所述，帕博的主要貢獻(xiàn)是開發(fā)技術(shù)解決古DNA 提取和制備過程中的污染問題，以及克服古DNA 樣本測序中的序列錯誤問題，進(jìn)而形成了一套被廣泛借鑒的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。他建立的這些技術(shù)規(guī)范以及由此產(chǎn)生的科學(xué)發(fā)現(xiàn)使他成為整個古DNA 研究領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。如果一定要追問帕博的成果究竟具有多大的顛覆性，結(jié)論可能會大大低于很多人的預(yù)期，但這正是本文希望闡述的關(guān)鍵之處。

我們需要意識到，人們習(xí)慣了從結(jié)果推原因，形成了歷史歸因、回溯式分析的思維慣性?？茖W(xué)史上的許多關(guān)鍵節(jié)點并非是當(dāng)時人們能意識到的，這一規(guī)律在整個人類發(fā)展歷史上一樣適用。因此，處在現(xiàn)實發(fā)展階段的我們，很難評判剛剛出現(xiàn)的新發(fā)現(xiàn)、新理論在未來發(fā)展中的正確性、重要性、顛覆性。“幸存者偏倚”時常在人們的日常生活中以各種面目、極具隱蔽性地出現(xiàn)，在科學(xué)研究中更是比比皆是。例如，科學(xué)界發(fā)表的學(xué)術(shù)論文大多是“幸存者”，必然帶來大量的“偏倚”的認(rèn)知?！皻v史知識”通常是“任人打扮的小姑娘”，因為歷史往往是由勝利者（幸存者）書寫的，不可能避免偏見，區(qū)別僅在于故意或是無意，科學(xué)史以及教科書也不例外。DNA 雙螺旋構(gòu)象的發(fā)現(xiàn)當(dāng)然具有劃時代意義，但是落到其發(fā)現(xiàn)者詹姆斯·沃森（James Watson）和弗朗西斯·克里克（Francis Crick）兩個人身上，就不再是“從0 到1”的創(chuàng)新，而是“從0.1 到1”的創(chuàng)新，抑或是“從0.9 到1”的創(chuàng)新。筆者絲毫不懷疑這些出現(xiàn)在關(guān)鍵節(jié)點上的科學(xué)家的偉大之處，但是，需要澄清的是，科學(xué)史、教科書往往因為種種因由把這些重要發(fā)現(xiàn)歸功于某一兩個人，從而給后世留下他們的研究是“從0 到1”的“原始創(chuàng)新”的印象。但是，這通常并非事實或者史實。

顛覆性創(chuàng)新或者“從0 到1”的原始創(chuàng)新被識別出來并得到認(rèn)可需要很長時間。實際上，能被認(rèn)為是“從0 到1”的原始創(chuàng)新大多是后世通過回顧總結(jié)出來的，并且出于種種原因往往歸功于某一兩個人。縱觀人類科學(xué)發(fā)展史，真正的“從0 到1”的顛覆性創(chuàng)新實際上是極少見的！即便偉大如艾薩克·牛頓（Isaac Newton），也要“站在巨人的肩膀上”，他的很多成就也是從“0.1”“0.2”，抑或“0.99”（臨門一腳）到“1”的創(chuàng)新。很多被后世認(rèn)為是“前無古人”的科學(xué)發(fā)現(xiàn)或者技術(shù)發(fā)明，大多數(shù)也不是平地驚雷、橫空出世。

而且，顛覆性創(chuàng)新往往并非那些最終實現(xiàn)了這個目標(biāo)的人的出發(fā)點和初衷。德國物理學(xué)家、量子力學(xué)的創(chuàng)始人、1918年諾貝爾物理學(xué)獎獲得者馬克斯·普朗克（Max Planck）回復(fù)以“物理學(xué)已經(jīng)沒有什么可以創(chuàng)新之處”為由勸說他不要學(xué)習(xí)物理的人說：“我并不期望發(fā)現(xiàn)新大陸，只希望理解已經(jīng)存在的物理學(xué)基礎(chǔ)，或許能將其加深?！庇纱丝梢?，他的出發(fā)點并不是要去創(chuàng)新，結(jié)果卻有了能量量子的發(fā)現(xiàn)，以其名字命名的普朗克常數(shù)于2019年被用于重新定義量子基本單位。因此，基礎(chǔ)研究和理論研究有其自身的特點，大多數(shù)時候不具有可預(yù)測性，不適合做短期規(guī)劃，不適合做定期考核。

另外，很多時候創(chuàng)新可能并非不存在，只不過人們難以識別和判斷。理論創(chuàng)新與技術(shù)創(chuàng)新有很大的區(qū)別。技術(shù)發(fā)明存在一些偶然性和經(jīng)驗性；技術(shù)創(chuàng)新可能有立竿見影的效果，由此得到認(rèn)可。然而，全新的理論或者認(rèn)知的接受度往往是極低的。大多數(shù)時候，只有后世才能看清顛覆性創(chuàng)新的到來之時，而當(dāng)時的人們并不能識別和接受它，甚至?xí)髿⑺Ｕ缒贻p的普朗克與老一輩科學(xué)家爭論時所寫的那樣，“要接受一個新的科學(xué)真理，并不用說服它的反對者，而是要等到反對者都相繼死去，新的一代從一開始便清楚地明白這一真理”。即便偉大如現(xiàn)在無人不知的猶太裔物理學(xué)家阿爾伯特·愛因斯坦（Albert Einstein），其于1905年在《物理年鑒》上發(fā)表的3 篇被后世認(rèn)為是劃時代的論文，當(dāng)時也幾乎完全不為人所知。普朗克是少數(shù)很快發(fā)現(xiàn)愛因斯坦狹義相對論重要性的人之一，借由普朗克的影響力，相對論才在德國得到認(rèn)可。這只能說是一種幸運。因此，我們可以繼續(xù)探索創(chuàng)新的機(jī)制，創(chuàng)造良好的創(chuàng)新環(huán)境，但幾乎不可能在短期內(nèi)大規(guī)模地產(chǎn)生可見的、可評判的、可達(dá)成共識的顛覆性創(chuàng)新。也許大多數(shù)科研工作者以及政策制定者、管理部門都可以參照帕博的成就歷程，做好長期“積跬步”的準(zhǔn)備。

如果我們回顧歷史就會發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)偉大的事業(yè)都有一個微不足道的開端。只是人們在撰寫歷史的時候往往以結(jié)局為出發(fā)點采用回溯式分析，進(jìn)行歷史歸因，這就留給我們一個印象：偉大的事物從一開始就是偉大的，成功的人從最初就是成功的，創(chuàng)新是從最終那個“集大成者”手中“橫空出世”的。然而，事實上，很多事業(yè)，尤其是科學(xué)研究，都需要一小步一小步的艱難前行，需要幾乎不為人知的一點一滴的長期積累，逐漸實現(xiàn)從量變到質(zhì)變的過程。

學(xué)術(shù)界的很多同仁可能都有這樣的經(jīng)歷：在發(fā)表論文時被很多期刊要求避免聲明自己的研究是“fist study”，即中文語境中的“首次”。這是因為一項科學(xué)發(fā)現(xiàn)或者技術(shù)發(fā)明是否為“首次”，是否為顛覆性創(chuàng)新，都需要時間來評判，是否為“從0 到1”的創(chuàng)新更是如此——正如以上論述，“從0 到1”的創(chuàng)新往往歸功于一個時間段里多人的貢獻(xiàn)，只不過最終“臨門一腳”的人常被冠以“開創(chuàng)者”之名。

科學(xué)研究有其固有的特點，尤其是基礎(chǔ)研究和理論研究的大多數(shù)領(lǐng)域，其原本的屬性就是靠經(jīng)年累月的點滴積累、眾人甚至幾代人一小步一小步的前進(jìn)才能推動其發(fā)展。

“積跬步以至千里”

近年來，隨著我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、國力增強(qiáng)、科技水平提升，人們對創(chuàng)新的熱情越來越高漲，“從0 到1”的顛覆性創(chuàng)新成為各種場合的主題字眼。但是，科學(xué)研究有其固有的特點，尤其是基礎(chǔ)研究和理論研究的大多數(shù)領(lǐng)域，其原本的屬性就是靠經(jīng)年累月的點滴積累、眾人甚至幾代人一小步一小步的前進(jìn)才能推動其發(fā)展。這個過程是曲折的，也是緩慢的，這決定了“從0 到1”的顛覆性創(chuàng)新必然是小概率事件，而非常態(tài)。帕博經(jīng)過了30 多年的積累，而且是在諸多領(lǐng)域科學(xué)和技術(shù)發(fā)展的支撐下才“積跬步以至千里”。

短期內(nèi)猛增“從0 到1”的原始創(chuàng)新是不正常的，是危險的跡象。相應(yīng)地，把鼓勵“從0 到1”的創(chuàng)新作為主流也非明智的政策導(dǎo)向。前些年推崇的“彎道超車”，現(xiàn)在看來是急功近利的行為，只會導(dǎo)致“欲速則不達(dá)”。技術(shù)創(chuàng)新可能有“直道”可走，所以有機(jī)會“彎道超車”。然而，基礎(chǔ)研究和理論創(chuàng)新本就是“彎道”，“彎道超車”無從說起。

我們的很多領(lǐng)域和行業(yè)動輒“顛覆性創(chuàng)新”、總在“跨越式發(fā)展”，這種風(fēng)氣是傷害性的。在政策引導(dǎo)上，可能恰恰需要鼓勵踏踏實實的研究，大力提倡“從0.9 到1”的創(chuàng)新，所謂“集大成而臨門一腳”；鼓勵“從0.1 到0.8”的工作積累，所謂“積跬步以至千里”；也要接納并支持“從0.01 到0.1”的探索嘗試，所謂“出師未捷身先死”。