医学里程碑
2016年12月号
医学进展

确保下一代科学家拥有创新、多产的未来 —— 2016 年度拉斯克•科什兰医学特别贡献奖

作者:黄希瑶

2016 年度拉斯克·科什兰医学特别贡献奖颁给了Bruce Alberts,以表彰其在DNA复制和蛋白质生物化学领域的基础发现、领导国内及国际科学组织改善人类生活,以及为改善科学和数学教育所做出的杰出奉献。

科学是一种全球分布式的合作系统,是一项伟大的人类发明,并且不断产生令人惊艳的突破。在过去三四十年间,基础生物化学领域取得了巨大进步。事实上,生命化学是迄今为止最为复杂的化学,这一事实对医学与生物医学研究均有重大影响。

Bruce Alberts近40年的研究和教学使其相信,在对科学甚至最简单的活细胞真正理解前,仍有很长的路要走。例如尚未明确维持细胞所需的最小基因产物集合。科学家采用强大的人工合成基因技术,将基因组极小的细菌Mycoplasma mycoides改造为“简装”细菌,其仅含473个基因,每3小时分裂一次。然而尚不清楚这一“最小细胞”的149个基因的生物功能,而且近三分之一的基因指令完全是个谜。

Bruce Alberts建议年轻的科学家应致力于解决这一理解基础生物机制的难题,这可能会让他们获得诺贝尔奖。此类成果必定会产生新的、强大的改善人类健康福祉的方法。一项对过去20项突破的分析显示,新知识经过完全不可预知的组合从而使得研究造福人类。

人类所含基因数约为上述“最小细胞”的50倍,并且尚未理解的基因产物相应更多。更大的谜团是,成千上万的人类细胞是如何合作并形成和维持组织器官,以保持个体健康的?Bruce Alberts在教学时总是强调,大多数人在幼年时不会患有癌症。人类细胞数目庞大,并且有一定的自发突变率,应该很可能会出现细胞合作失败,从而导致癌症发生。对模型生物如果蝇的研究提供了理解人类细胞如何良好合作的捷径。对于上述谜团的研究必定会产生新的基础原则,并诞生更多的诺贝尔奖。

生物学相关教育者能更好地向学生传授这一被忽视的关键领域。但是教科书和教授很自然地专注于传授已知的知识,这使得学生认为任何课题所需知道的知识90%已经知晓。虽然目前可以快速地确定基因组的完整DNA序列,并使用强大的质谱法鉴定细胞的所有蛋白质,但这些数据宝藏的挖掘还远远不够。事实上,数据收集的重点并未被充分理解,累积的数据过多甚至会转移焦点。因此,《Molecular Biology of the Cell》的作者在第六版各章末尾新增了“What We Don't Know”一节。该书有关组织发育的章节对果蝇的重要研究结果引用了50篇参考文献,比引用文献数第二的小鼠研究多了4倍。

公众不会认识到我们对生物学过程的无知竟是如此深刻。在新闻媒体的引导下,许多生物科学的倡导者认为,将有限资源用于特定疾病已经足够,一些人甚至声称应该停止用政府资金来满足科学家的好奇心,相反应专注于转化生物医学研究。这类压力可以解释为何美国国立卫生研究院(National Institutes of Health,NIH)有关基础研究的资金持续减少,这会使年轻科学家认为从事基础研究的科学家获得资助的可能性很低,并且认为当今可行的学术生涯是从事人类或小鼠系统的转化研究。

除上述压力外,其他两种因素也使得NIH对基础研究不予重视。其一为NIH向年轻独立研究者给予资助的比例很低,现今近99%的资助被给予了35岁以上的研究者。其二则是大多数资助评审过程的保守性。

Bruce Alberts及其同事成立了一个新组织,即拯救生物医学研究(Rescuing Biomedical Research,RBR),旨在改善当前美国生物医学研究企业的创新和生产活力。如果RBR取得成功,将为下一代科学家在政策制定方面争取到话语权。资助的标准被设计为鼓励创新型、跨学科型和高风险高回报研究。已完成的资助的回顾性评价显示出了非常积极的结果,约四分之三的资助被认为取得了科学突破或重大进步。

(作者:黄希瑶)

参考文献:Journal of the American Medical Association 2016;316:1256-1257

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