解读“科学类诺贝尔奖”(陈积芳)
[2012-12-31 22:43:00]

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解读“科学类诺贝尔奖”

英国牛津大学  教授  戈登 日本东京大学  教授  中山伸弥

    主题:2012解读“科学类诺贝尔奖”科普报告会“生理学或医学奖”专场 
    时间:2012年12月17日 下午 
    地点:科学会堂 思南楼3楼
    主持人:博主(陈积芳 上海市科协原副主席、上海市科普作协常务副理事长) 

    博主:各位同学、专家、女士们、先生们、朋友们,今天由上海市科协主办的解读2012年“科学类诺贝尔奖”科普报告会——生理学和医学专场今天下午在这里举行。大家都对国际上多年来诺贝尔奖的科学奖给予关注,而且也关心着中国科技界对这个奖项会离我们多远,由于莫言得了文学奖以后这样的关切可能更有所升温。 
    过去我们对科学类的诺贝尔奖,我们的报刊、科学类杂志也给予很多报道,但是毕竟它是很专业的科学类诺贝尔奖。因此,在科学普及方面有这个需求,但是还没有专门来举办解读的科普专场。所以,前面两讲我们已经就物理学、化学诺贝尔奖,专家做了解析报告,应该说受到了比较好的欢迎,毕竟把高级科普也推到了我们热心于这个领域的各位听众前面,当然要真正搞懂,我们还是需要花一点力气的。 
    今天的专场由我们王纲研究员做了精心的准备,也尽可能把生理学或医学这个诺贝尔奖的进展深入浅出地告诉大家。王纲研究员是中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所的研究员,简要地说中国科学院在生命科学领域里,在上海集中着全国最强的科研力量。 
    细心的朋友们可能注意到,王纲教授也是从心理学转到了生物细胞学,其中的跨度是较大的,说明王纲研究员对于科学研究的深入并具有很丰富的想象力。王纲教授也是在2006年成为了生化所的研究员,担任了中国细胞生物学会副秘书长,中科院“百人计划”的获得者、国家重大科学研究计划首席科学家,担任了国际期刊《Transcription》及《中国细胞生物学学报》和《科学通报》编委。他主要的研究方向是癌症与干细胞的基因调控,他在众多高水平的分子学、细胞学的杂志上发表了很多的论文。我作为外行,说到了一个更为有趣的领域,这有趣是从科普的角度说的。 
    沈铭贤老师是互动嘉宾,是上海科学院哲学研究所的研究员、博士生导师,是国家人类基因组南方研究中心的伦理学部主任,是上海医学专家委员会的副主任。他著有很多的科学著作,有《新科学观》、《科学哲学与生命伦理》等书籍,曾获得国家社科基金优秀著作奖、上海哲学社会科学优秀著作奖、优秀论文等,以及享受国务院的特殊津贴。 
    今天互动的嘉宾,是我们年轻的记者、《文汇报》科技部的许敏琦,2002年毕业于复旦大学中文系获得硕士学位,从事科学的新闻报道已经十多年了,作品曾多次获得中国科学院“科星奖”一等奖、上海市科技新闻奖一等奖,先后获得省市级新闻奖项十多项。 

    对诺贝尔奖的发源地之一——挪威,有谚语是这样说的,如果从奥斯陆挖一口井,向下看看到什么?看到我们上海,这是一个比喻。那么,我去过挪威也到了诺贝尔奖的授奖大厅。今天来主持也很荣幸,我是科普作家协会副理事长陈积芳。诺贝尔奖和诺贝尔的活动还是离我们有点距离,所以我们放一个短片让大家再了解一下:世界公民诺贝尔的生平。 

    (观看短片) 

    博主:下面我们就用热烈掌声欢迎王纲研究员讲这个专题,大家欢迎。
 
    王纲:非常感谢上海市科协、上海市科普作家协会,给我这么一个机会来给大家做一个对于今年诺贝尔生理医学奖的解读。 
    这个是从诺贝尔奖网站上下载的一个图片,一个是约翰·B·戈登,还有一个是山中伸弥两位教授。他们获得今年的诺贝尔生理学或医学奖。一个是英国剑桥大学的教授,他的研究所就以他自己名字命名:戈登研究所。山中伸弥是日本京东大学,他是日本最好的大学毕业的,这个大学大概有4到6名左右的诺贝尔奖获得者,他是最新的一名,也是日本本土第一名获得生理学或医学奖唯一的一个科学家。 
    这个图片是一个什么东西呢?就是你可以看到是人的生命历程,最左下角的长得像小蝌蚪的是精子,大的是卵子,精卵受精的情况下产生了一个单一唯一的细胞,这一套遗传信息,一半是妈妈来的,一半是爸爸来的,唯一的细胞就能发展出胎儿。胚胎,这是妈妈怀孕的时候,最后他成长成一个大人走向社会。这是一条不归的路,就是我们从小然后慢慢变老,在这个过程中,这个细胞的命运发生了很多的变化,有很多选择,最后生成了很多各种各样的细胞,最后变成了一个人。这个人在人生道路上,也像我们一样做出各种各样的选择和各种各样的努力,受到各种各样失败和挫折,有各种各样的喜怒哀乐,最后他有可能成为一个科学家,有可能成为一个学生,有可能成为一个医生、解放军……这条路被认为是不可逆转的,就是说我们在成长,我们在长大,最后我们就衰老,最后就死去。
    但是从古到今不管是西方还是中方,都有一个梦想或者幻想。比如说,中国人古代要寻找长生不老药,是不是有一点很魔力的药一吃就不会变老了。秦始皇派了3000童男童女到日本,也许山中伸弥的祖先就在那里面,就是为了寻找长生不老药。还有西方也有这种同样的传说,西方有一幅很著名的油画,说的是有一种不老泉,这个泉水很有魔力,老太婆下去洗完澡上来就成美女了,然后老头走路都走不动了,下去泡一会泉水就变成一个又健壮又帅的小伙子,人生又可以重新再来一遍了,这是人类美好的理想。但是生命真的可以逆转吗? 
    西方的科学家早在1940年时就有这么一个理论,这个生命或者最初的细胞这个精子、卵子。这是一个多功能细胞的核子,这个细胞要变成整个人体所有的细胞,就像在一个山的山顶一样,它繁育分化的过程或者长成大人的过程,可变成了比如说神经、血液或者是肌肉、皮肤,你能想到的我们身体的每一个细胞,眼睛要有特殊的细胞才能看得见,耳朵要有特殊的细胞才能听得见,舌头要有特殊的细胞才能有味觉,鼻子要有特殊的细胞才闻得到特殊的味道,不同的味道有不同的细胞来管。这个生命科学的奥秘,也是跟今年的化学诺贝尔奖有关的。 
    然后,再下来是皮肤、肌肉、骨头、脂肪,这些都是由不同功能的细胞组成的,内脏里面的肝、肺、肾、肠,这都是有特定功能的细胞发育来的。但是,这些所有的细胞,总共有200多种类型,都是从这唯一的一个细胞来的,这个细胞在人长的过程中间就有分岔口,它在这里要决定是变成神经还是要变成其他部分?是变成肌肉还是变成脂肪?类似的,这是非常关键和重要的。而这个过程被认为是不可逆的,就像石头从山顶上滚下来,它自己是不会回去的。 
    那么,今年的诺贝尔奖是奖励一个什么事情呢?就是说戈登和山中伸弥两位教授的工作证明了人类已经分化了的细胞,已经具有特定功能的细胞能够回到起点去。这个起点,是说这个过程叫做重编程,他们有一个叫做reprogramming,叫重编程,这是戈登第一个发明了这个东西。所以,你们可以想象这是一个颠覆性的工作,是生物课本上以前没有讲的这种可能性,是改变教科书的一个经典性的工作。所以,诺贝尔奖是奖励他的这种重要的发现。 
    具体用科学一点的语言,就是说这些皮肤、神经、心肌、骨骼肌或者肺、肝这些细胞以及血液细胞,可以通过两种方法:一个核移植,一个iPS技术。这个是戈登,是山中伸弥两个人发明的技术,能够回到具有全能型或者多能性,就是一个细胞能做很多的事情变成所有的细胞,回到这种状态上来。 
    诺贝尔奖奖励给他们有一个重要的说法,就是说他们工作的意义非常地深远,对人类文明、对人类科学的贡献可能是无法估量的。可能是,因为这种可能性还没有完全实现。怎么实行呢?我将其总结成为treatment in a dish,一个盘子里面的细胞可以用来治疗各种各样的疾病。通过这两种方法能把人的,比如说一块皮肤的细胞变成一种全能细胞,又叫多能干细胞、iPS细胞。你可以想象这个细胞,现在人类的很多研究又能知道它能分化出肝脏细胞、肌肉细胞、神经细胞或者各种各样的细胞。 
    而这个人如果是有遗传疾病的,比如说他有一种遗传疾病,很多小孩到了10、20岁就不能走动了,肌肉就萎缩了,是由于一个基因坏掉了。那能不能在这里面把这个基因给修补好,补好以后再把它变成他的肌肉,补回到他的身上来,这样的话,小孩的肌肉就得到了拯救。比如说肝脏很重要,很多时候喝酒太多,酒里面有塑化剂,肉里面都有瘦肉精。中国是一个肝病大国,肝炎有很多,我看到一个报道有100万人,每年需要肝脏移植。但是一般来说只能做4万例的移植手术,给予非常地缺乏。如果能够用他自己细胞生产出肝脏细胞来,把它补到自己的肝脏里面去,你可以想象这个贡献或者社会意义。 
    神经细胞更不要说了,现在我们的老龄社会,比如说老年痴呆症,或者说帕金森氏症,这个大脑发生了萎缩,细胞发生了死亡,如果能用他的皮肤细胞做出神经细胞来,或者将神经前体细胞放回到他的脑子里面去,能够把他的神经疾病救治,那这样对人类的贡献是非常重要的。 
    此外,对一些药物的筛选及一些特殊的疾病没法研究,没法直接用人做实验,这个时候如果用他的细胞来做一些药物的实验,就能加速对药物的开发或者对病人疾病的治疗。所以这是生物学、医学、社会深远的意义,这个意义的重大,让这个科学发现变得非常的重要。所以,诺贝尔奖委员会做出了非常快、非常正确的决定,把这个诺贝尔奖发给这两位科学家。 
    现在,讲一下怎样的科学家做了怎样的工作,获得了这个光荣的奖励。这个英国科学家他已经79岁了,今年6月份,我在日本开会,还看见他自己一个人扛着电脑在几千人的会场到处去听演讲,而且,他自己也上台做演讲。这就是约翰·B·戈登,头发全白了,但是非常精神。他利用核移植的技术,让体细胞可以发生重编程,从而达到一个新的生命起点,能逆转的生命,这是他的工作。
    下面,再进一步讲讲他的实验。他做了一个怎样的实验,给生理学、医学带来一个革命性的改变呢?比如说,我刚才讲到成体的青蛙里面或者小蝌蚪时期的青蛙的某一种特殊功能的细胞,能不能再回到这个状态呢?他做了这个实验,就是说在UV紫外线照射的情况下这个卵了,不会变成小青蛙了,他就把一个小蝌蚪肠子的细胞:肠上皮细胞的核,用玻璃管特殊的操作,把坏掉的核给替换掉,蛙卵又长出小蝌蚪来,认青蛙当爸爸妈妈,生出很多小青蛙和蝌蚪来,这是他当时做的实验。这个实验的革命性就是我刚才讲的,把一个已经有特殊功能的,我们身体上皮肤的任何一个细胞重新变回到原始状态下,让它重新变成一个原始的个体。
    它的意义是什么?它的遗传信息其实是完整的,只不过它需要一个特殊的管理,就是这个卵子。这样的话它又能把整个遗传密码重新阅读一遍,遗传密码就像我们电脑编程序一样,编好了长大按照这个程序去执行这个指令。但是已经执行完口令的东西,用完了的东西已经没有用了,他的reprogramming通过这个程度又重新再长出个体了。这个reprogramming很重要,这是1962年的实验,1962年到现在,人类又克隆出了多莉羊、小鼠、大鼠、牛、猪,这些意义都很大。比如说有一头牛非常的优良,是优良品种,但是它的产量很小,或者它的近亲繁殖已不太纯了,如果能够通过这种方法来克隆的话,理论上只要你有时间、精力和钱,就可以克隆很多一模一样优质的牛出来,这实际上已经做到了,还有羊等类似的东西。 
    还有我们国家的大熊猫,只有几千只了。如果用这种方法来克隆的话,就能够生产出几百头熊猫,那就非常了不起。我们现在的熊猫很值钱,我在美国动物园看大熊猫要交几十美元。美国动物园的票价很贵的,化40美元去那看熊猫,美国人特喜欢。美国人要赚钱,但是美国人要从中国租借熊猫,一年100万美元,而且熊猫生仔也是属于我们,要还给我们的。你到成都熊猫基地去看,有的就是美国人还给我们的熊猫仔,这是条约里面规定的,须严格按商业活动办事。所以,科学家的这种工作、这种实验、这种发现具有巨大的意义。 

    (注:王刚教授的科普报告较长,未全文登录。)

    博主:今天的科学报告引发了大家的很多思考和想象,这也是我们科普希望达到的某一种效果吧。有一些话题是有定论的,起码沈铭贤老师说了,目前还是不能放松克隆人。克隆的多利羊因为它很快衰老了,克隆羊活不太长,何况人呢?这也是科学要继续研究的问题。 
    由于时间关系,我们提问就到这里,允许我小结几句话。今天,对诺贝尔奖的解读是最后一场,由于生命科学比较贴近我们听众,是搞生物学研究的大学生和我们每一位关心人类生命健康的科普话题。所以,今天的讲座应该说非常成功,大家听得认真,问题提得也很深刻。如果要小结的话,我还是说人类的基础科学研究是一个很深邃、广阔的天空,还有许许多多的任务要去做,其中最深刻的还是科学精神。你想戈登79岁了,50年前做出青蛙来,用我们今天简单的三个英文单词略缩语叫做iPS,可是他的科研人生路是怎么过来的呢?是坚持和从容。 
    他把老师写的那个评语:认为他不太有希望的,而且评价他是最糟糕的一个学生,一直放在他办公室的案头。可是有趣的是,戈登并不是冤恨老师批评了他,也不是说挂在那里证明老师是错的,只是他觉得我还是要朝着我感兴趣的方向去努力、去研究、去获得成果,这样,他的生活很丰富,他的人生态度很乐观,跟周围的人一起相处也很幽默,而且也够健康长寿。在这点上,他对人生和科学的态度与精神,值得我们弘扬。当我们讲科普时,说“四科并举”,即不仅要学习科技知识和科学方法,更要学习科学思想和弘扬科学精神,我认为戈登的科学精神非常值得我们去仿效的。 
    这是很让人钦佩的,某种程度可能是一种人文的精神,就是说他不懈地喜欢他好奇的那个领域。或者我们上升一点,好奇并坚持到有一个诺贝尔奖来到他自己眼前,或者也有我们的说法,是为我们祖国民族的复兴和更加的繁荣,坚持攀登科学高峰有更多的研究成果。总之,他自己还是看着老师说他不会怎么样的评语,走过了50年并得了奖。这使我们想到,比尔盖茨是大学两年级辍学的,还有我们搞科普的叶永烈先生,他讲他小学里的时候阅读和作文得40分,爸爸把他的成绩报告单保存下来了。可是,他后来成了我们科普创作的大家。这些都给我们启迪。 
    归结起来,科学是那样迷人,是那么让我们可以去孜孜不倦地探索。我们很多人不是直接从事科学研究,但是我们对科学研究的成果及其科技知识的了解,也可以孜孜不倦地去学习的。所以,最后我提议为我们王纲老师精彩的报告,为我们嘉宾非常生动的互动,表示衷心的感谢。 
    最后,也感谢我们的听众,感谢我们诺贝尔奖科学类得奖成果的解读,向所有为此付出辛勤工作的专家和朋友们,向卞毓麟老师、李乔老师,新闻界江世亮,段韬等等,做了这样一个有意义的解读工作,表示由衷的感谢。我相信,我们市科协在顺应创新驱动、转型发展的伟大战略实施过程中,会对这样比较高级的科普再做探索,谢谢大家。

陈积芳 博客文章
2012-12-31
 

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