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[讨论] 问题学术(problem-specific study):诺贝尔奖获得者的文章撤回

是啊,我很奇怪,为什么体育领域这么多问题而没有人去解决呢?领导的问题嘛?
很佩服台湾和香港的哪些学者们,甚至研究生们。
我们目前的学术问题可能真的很严重了。

研究者找不到一个新的方向,创新动力不足;动手能力有待提升。
但是,我自己的感觉是,环境有时候也制约着思想。
比如说,有的老师真的有想法,想搞实验,但是经费不允许。
国家基金不是那么容易申请的,往往当官的早早霸占,学霸们在体育领域到处都是。今年总局的课题外加奥运课题,明年社科的课题,后年自然基金的课题,大后年科技部课题,全让他们占了。近水楼台先得月,我不知道有没有人比较过课题占有量在地域上的差异?比如西部和东部;北京和广州?有没有人研究过官的大小和课题的大小的相关性?
不是说这些学霸们就不行,根据马太效应,他们可能经常做课题,的确是做出经验来了。但是,问题是,做出什么东西来了?如果能做出像样的东西,发一两篇MSSE,或者在sports medicine上发表一篇综述也行啊!上千万的钱都发不了一篇像样的文章?儿戏!!!!简直是儿戏!!!!再说了,拿上钱把竞技体育成绩搞上去也行啊,拿上钱让老百姓健康也行啊,可是成果真的推广了吗?有没有人检验过呢?所有的课题成果都经过真正的专家评审了吗?(不服气的话可以从国际上找几个专家论证啊,往往都是走后门,送礼品啊)儿戏!!!!简直是儿戏!!!!带着学术的帽子,拿着老百姓的票子,坐着国家的骄子,唱着学霸的调子。
当然了,不是否定中国没有希望搞学术,恰恰相反,我们国家随着奥运的到了,人们体育意识在逐渐觉醒。老百姓知道锻炼身体可以促进健康,学者们开始关注农民体育问题,大家集思广益在寻找体育的出路和前途,所有这些人在这个论坛你尽可看到。他们为体育的本质问题探讨真精神,他们对学校体育问题研究新思考,他们为学术问题集思广益,他们没有多大的官,他们也没有多大的权,但是,他们的思想是自由的,他们的精神是震撼人心的。
希望刘老师提出的问题学术能够推广,让即将迈入学术殿堂的追求者们找准问题,深入探索,从兴趣走向至爱。
求真、求善、求美是我们永远的追求!

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问题学术第一步

发现周围的问题,从文献中寻找答案。

解决问题的方法不是非用大量的经费不可的,也许文献中已经有现成的答案。

我在给杂志审稿中发现,很多人要用大量人力和物力去完成的事情,实际上国际上早已有了现成的答案(这也是我强调外文重要性的原因之一,见附录一)!科学发现只有第一,再发现是没有价值的,只能枪毙!

这也是戳穿学霸们骗局的一个方式。他们不是要骗国家的经费解决什么问题吗,我们在网络和杂志上报道这个问题早已有了定论了。他们要继续骗,就必须有一定的深度了。大家多多发现存在的有价值的问题,多多写有深度的综述。我们的学霸为什么不敢在国外发表论文,因为他们干的就是重复劳动,根本没有可能发表。

我的内稳态训练理论就是这样总结出来的。

尤其值得提出的是运动营养问题。我们的竞技体育经费大量花在运动营养上。但运动营养的价值却非常值得商榷。对运动营养感兴趣的网友一起来开展深入研究。从文献中总结迄今所使用的所谓运动营养的研究结果。可能你会吓一大跳,原来它们基本上没有什么作用,尤其是在常规训练阶段。

附录一 [建议] 外文——逃出思辩的桥梁
http://bbs.tiyuol.com/thread-3245-1-1.html

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深表支持:刘老师关于“强调外文重要性的原因之一”,现深悟也

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我们现在面临的最重要的问题就是思维方式的问题,还没有形成批判的思维,传统的教学模式赋予我们的首先是接受而不是怀疑。

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回复 12# 的帖子

刘老师曾经建议过杂志社和期刊结合已掌握文献,提出参考意见,比如国外有怎么样的外文文献,但全国体育学术期刊编辑掌握的资源有时也比较有限,时间紧张,所以难以完成,不过以后可以考虑完善!
http://q.blog.sina.com.cn/tiyuol
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另类诺贝尔奖在美评出 可乐杀精子等获奖

http://news.sina.com.cn/w/2008-10-04/011716393301.shtml

由美国幽默科技杂志《不可能的研究纪录》评出的2008年“另类诺贝尔奖”2日在哈佛大学颁出。世界各国科学家再次用新奇搞怪的研究课题让人们“笑,而后思考”。

  “另类诺贝尔奖”已经创立18年,通常在每年正版诺贝尔奖颁奖前后颁发。美国以外的获奖者需自掏腰包赴美领奖。奖项创始人马克·亚伯拉罕说,尽管不少获奖课题被视为滑稽可笑,但“另类诺贝尔奖”和正版诺贝尔奖一样,认同有实用或科研意义的研究成果。1000多人出席了今年的“另类诺贝尔奖”颁奖仪式。

  “可乐杀精子”获化学奖

  美国波士顿大学医学院妇科学教授德博拉·安德森和同事因实验证明可乐有杀精作用,成为今年的另类化学奖得主。

  英国牛津大学实验心理学教授查尔斯·斯彭斯和意大利特伦托大学教授马西米利亚诺·赞皮尼共同获得另类营养奖。他们提出一个理论:食物除了讲究色、香、味,还要有“声”。他们研究发现,咀嚼薯片等食物时,食物发出的声音越响,人们感觉食物越可口。这一研究成果已在英国伦敦知名“肥鸭餐厅”加以运用。那里的客人如果点海鲜,会得到一个iPod音乐播放器,边听海浪声边吃海鲜。

  “狗跳蚤”跳得比较高

  一些获奖者的研究灵感则来自动物、植物。哪里的跳蚤跳得高?另类生物奖得主、3名法国科学家得出的结论是:寄居在狗身上的跳蚤比猫身上的跳蚤跳得高,平均高出20厘米。

  犰狳可能“篡改”考古结果

  巴西圣保罗大学考古学教授阿斯托尔福·戈梅斯·德梅洛·阿劳若及同事在犰狳的“帮助”下夺得另类考古奖。阿劳若发现,打洞本领超强的穴居哺乳动物犰狳能把一个考古挖掘地搞得乱七八糟,因为它们在挖洞时会移动一些埋在地下的物品。当人们发现这些具有考古价值的物品时,它们已经距离原来的位置好几米远,于是,关乎“人类历史进程”的考古结果可能就这样被犰狳无意中篡改。

  瑞士“认可植物尊严”

  今年的另类和平奖得主是瑞士“非人类生物工艺学联邦道德规范委员会”和全体瑞士人。他们批准一项法规,认可“植物也有道德标准和尊严”。

  “贵假药比便宜假药管用”

  另类医学奖得主、美国杜克大学行为经济学家丹·阿里从自身经历获得研究灵感。他曾因严重烧伤住院3年,其间注意到一些烧伤病人需要接受注射才能安稳入睡。但一名护士后来悄悄告诉他,给病人注射的并非镇痛药,只不过是生理盐水。阿里的获奖研究课题是“昂贵假药比便宜假药管用”。

  “脱衣舞娘何时挣钱最多”

  今年的另类认知科学奖由6名日本科学家获得,他们认为粘液菌类能揭开谜题;经济学奖由3名研究“脱衣舞娘何时挣钱最多”的美国科学家获得;2名物理学奖得主则在研究中证明,头发、毛线等可弯曲的线状物会不可避免缠成一团;英国一名作家依靠作品《你这个混蛋:组织内部愤怒经历的一次叙述性探索》获得另类文学奖。 (新华社供稿)

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2008年诺贝尔生理学或医学奖揭晓

德法三科学家因发现人类乳突淋瘤病毒致宫颈癌和HIV病毒而获奖
来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2008-10-6 17:30:26

北京时间10月6日下午5点30分,2008年诺贝尔生理学或医学奖揭晓,德法三科学家分享该奖项。德国癌症研究中心的科学家Harald zur Hausen 因发现人类乳突淋瘤病毒(HPV)导致子宫颈癌而获奖;法国两位科学家,巴斯德研究所病毒学系逆转录病毒感染调控小组的Françoise Barré-Sinoussi 和巴黎世界艾滋病研究与预防基金会的Luc Montagnier 因发现人类免疫缺陷病毒(HIV)而获奖。

今年的诺贝尔生理学或医学奖奖励的是导致严重人类疾病的两类病毒的发现。

Harald zur Hausen一反传统教条,假定瘤原性人类乳突淋瘤病毒(HPV)导致了宫颈癌——女性第二常见的癌症。他认识到,HPV-DNA能够存在于肿瘤非生长性状态中,而且应该能够通过对病毒DNA的特定搜寻发现。他发现,HPV是病毒的一种异质家族。只有一些HPV种类会导致癌症。他的发现引发了对HPV感染自然史的描述,以及对于HPV诱导致癌作用机制和抗HPV获得性预防疫苗发展的理解。

Françoise Barré-Sinoussi 和Luc Montagnier发现了人类免疫缺陷病毒(HIV)。病毒产生分别在淋巴(来自在获得性免疫缺陷早期阶段带有增大淋巴结病人)和血液(来自晚期患者)中得到鉴别。根据这一病毒的形态、生化及免疫学特性,他们将它确定为第一个已知的人类慢病毒。HIV损伤免疫系统,因为病毒大量复制,对淋巴细胞造成损伤。这一发现对于当前的艾滋病生物学及它的抗逆转录病毒治疗来说是一个先决条件。

发现人类乳突淋瘤病毒导致宫颈癌

与20世纪70年代流行的观点不同,Harald zur Hausen假定人类乳突淋瘤病毒在宫颈癌中扮演了一个角色。他假定,如果肿瘤细胞包含致癌病毒,那么就应该能将病毒DNA整合进它们的基因组。因此,通过搜寻病毒细胞的病毒DNA应该能够发现促进细胞增殖的HPV基因。Harald zur Hausen坚持这一想法,用10年多的时间搜寻了不同类型的HPV,因为只有部分的病毒DNA被整合进了宿主基因组,这一搜寻变得极为困难。他在宫颈癌活组织切片中发现了新型的HPV-DNA,从而在1983年发现了HPV16类型。1984年,他从宫颈癌患者克隆了HPV16和HPV18。HPV类型16和18持续地在世界范围内大约70%的宫颈癌活组织切片中发现。

发现HPV的重要性

人类乳突淋瘤病毒对全球公众卫生造成的负担是相当可观的。世界范围内超过5%的癌症是由这一病毒的持续性感染引起的。人类乳突淋瘤病毒感染是最常见的性传播病原因子,50%至80%的人口遭受痛苦。在已知的100多种HPV类型中,大约40种会感染生殖道,15种令女性存在宫颈癌高风险。另外,HPV还存在于一些外阴癌、阴茎癌、口腔癌以及其它癌症中。99.7%的组织学上确证患宫颈癌的女性体内都能发现人类乳突淋瘤病毒,每年感染了大约50万名女性。

Harald zur Hausen证实了HPV的新颖特性,从而帮助人们理解了乳突淋瘤病毒诱导性致癌的机制、病毒持续的诱病因素以及细胞转化。他使HPV16和18能被科学界获取。疫苗最终被研发出来,提供了≥95%的保护,免受高风险的HPV16和18的感染。疫苗还能够减少手术需求以及宫颈癌的全球负担。

HIV的发现

伴随着1981年医学界关于一种新型免疫缺陷症的不断报告,科学家对一种新致病体的搜寻也拉开了序幕。Françoise Barré-Sinoussi 和Luc Montagnier 从一些患者体内分离并培养了淋巴腺细胞,这些患者具有该获得性免疫缺陷的早期特征——肿大的淋巴结。两位科学家探测了该逆转录酶的活性,这是逆转录病毒复制的直接标记。他们还发现了从被感染细胞中萌发出的逆转录病毒颗粒。进一步研究表明,分离出的病毒可以感染并杀死患病者和健康者的淋巴细胞,并与源自感染该病毒患者的抗体发生反应。两位科学家发现,与此前的人类致瘤性逆转录病毒相比,这种新型逆转录病毒(即现在众所周知的HIV)并不会引起不受控制的细胞生长。相反,该病毒需要细胞活化来进行复制和调控T淋巴细胞的细胞融合。由于T细胞是人类免疫防御所必需的,因此这一发现部分地解释了HIV是如何削弱免疫系统的。到1984年时,Barré-Sinoussi 和Montagnier已经从通过性交感染的个体、血友病患者、母婴传播和输血患者体内,获得了这种新型人类逆转录病毒的几种隔离种群,当时他们认定该病毒是一种慢病毒。只要考虑到这是一种全球普遍存在的、影响近1%人口的流行性感染,该成就的重要性就不言而喻了。

发现HIV的重要性

在HIV病毒发现后不久,几个研究小组就为证实HIV是导致获得性人类免疫缺陷症(艾滋病,AIDS)的确定性原因,做出了贡献。Barré-Sinoussi 和Montagnier的发现令快速克隆HIV-1基因组成为可能。在这一前提下,人们才有望确定HIV复制周期的重要细节,并弄清该病毒如何与宿主相互作用。更进一步,该发现令诊断被HIV感染病患和筛选血制品的方法不断更新,这已经限制了该流行病的散播。眼下,几类新型抗病毒药的空前发展也是对该病毒复制周期细节认识的结果。预防和治疗的结合,充分减少了该疾病的传播,并显著提升了受治患者的生命预期。同时,克隆HIV令研究它的起源和进化成为可能。该病毒可能是在20世纪,从西非的黑猩猩传递给人类的。不过到目前为止,人们尚不清楚为何该疾病从1970年开始,会传播得如此肆虐。

对病毒-宿主相互作用的确定,为了解HIV如何通过削弱淋巴细胞功能,逃避宿主免疫系统提供了信息。HIV通过不断地改变和在宿主淋巴细胞DNA中隐藏自身基因组,让人们将其从宿主中连根拔起变得十分困难,即便是在长期的抗病毒治疗后。然而,对这些独特的病毒宿主作用的更多了解,已经产生了一些能够带来未来疫苗发展和靶向病毒潜伏治疗方法新思路的结果。

HIV已经给全球带来了新的流行病。科学和医学界此前从未如此之快地发现、确定一种新病的起源,并给出相关的治疗方法。那些被HIV感染的个体在接受成功的抗逆转录治疗后,其平均生命预期正在达到与未感染个体相近的水平。

Harald zur Hausen 1936年生于德国,是德国杜塞尔多夫大学医学博士,德国海德堡德国癌症研究中心名誉退休教授、前主席及科学主任。Françoise Barré-Sinoussi 1947年生于法国,是法国巴斯德研究所病毒学博士,教授,法国巴斯德研究所病毒学系逆转录病毒感染调控小组主任。Luc Montagnier 1932年生于法国,是法国巴黎大学病毒学博士,法国巴黎世界艾滋病研究与预防基金会名誉退休教授与主任。

据悉,Harald zur Hausen 将独享一半奖金,另外两位法国科学家各分享四分之一。
May God Bless!

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诺贝尔奖各奖项揭晓时间

来源: 科学网:CNETNews.com.cn, 2008-10-06 10:27:20

一年一度的诺贝尔奖从10月6日起陆续揭晓。据悉,各项诺贝尔奖按如下计划陆续揭晓(北京时间):

生理学或医学奖10月6日(周一)下午5时30分

物理学奖10月7日(周二)下午5时45分

化学奖10月8日(周三)下午5时45分

文学奖10月9日(周四)下午7时

和平奖10月10日(周五)下午5时

经济学奖10月13日(周一)下午7时
May God Bless!

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2008年诺贝尔物理学奖揭晓

美日三科学家因亚原子物理学自发破缺对称机制和破缺对称起源获奖
来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2008-10-7 18:18:20

北京时间10月7日下午5点45分(官方网站公布时间为6点18分),2008年诺贝尔物理学奖揭晓,美日三科学家分享该奖。美国芝加哥大学恩里科•费米研究所的Yoichiro Nambu因发现亚原子物理学中自发破缺对称机制而获奖;日本两位科学家,日本高能加速器研究组织(KEK)的Makoto Kobayashi和日本京都大学汤川理论物理研究所(YITP)的Toshihide Maskawa,因发现破缺对称的起源并因此预测出自然界中至少三种夸克家族的存在而获奖。
  
我们的世界并非以一种完美对称的方式运行,这归因于微观层面上对称性的“偏离”。

早在1960年,Yoichiro Nambu就用公式,对基本粒子物理学中的自发破缺对称进行了明确的数学描述。自发破缺对称将自然界的秩序隐藏在貌似混杂的表面之下。科学家已经证实,自发破缺对称是极其有用的,Nambu的理论也已渗透入基本粒子物理学的“标准模型”中。“标准模型”将所有物质最小的构建单元和自然界四种作用力中的三种,统一到单一的理论之下。

Nambu所研究的自发破缺对称与两位日本科学家Makoto Kobayashi和Toshihide Maskawa描述的破缺对称并不相同。这些自发事件似乎从宇宙的最初始就已经存在于自然之中。当它们在1964年的粒子实验中首次露出端倪时,物理学界彻底震惊。而直到近些年来,科学家才完全确证了Kobayashi和Maskawa在1972年提出的解释。他们获奖的原因也正在于此。他们在标准模型的框架内解释了破缺对称,但需要该模型拓展到三个夸克家族。这些预言的假想新夸克已经出现在最近的物理学实验中。直到2001年,美国斯坦福的BaBar粒子探测器和日本筑波的Belle探测器都独立探测到破缺对称。所得到的结果正如Kobayashi和Maskawa在30年前所料。

不过,一个迄今尚无法解释的同类破缺对称仍然深藏在宇宙的最初起源——约140亿年前的大爆炸中。如果当时创造出的物质和反物质总量是相等的,那么它们应该已经相互湮灭了。但这并未发生,对每100亿个反物质粒子而言,会有一个额外的物质粒子的微小偏离。似乎正是这一破缺对称令我们的宇宙幸存下来。而这一切发生的精确机制仍然是个未解之谜。或许全新的粒子加速器——大型强子对撞机(LHC)能够揭开其中的一些奥秘。
  
Yoichiro Nambu,美国公民,1921年生于日本东京,1952年获得东京大学理科博士学位,美国芝加哥大学恩里科•费米研究所名誉退休教授。Makoto Kobayashi,日本公民,1944年生于日本名古屋,1972年获得名古屋大学博士学位,日本高能加速器研究组织(KEK)名誉退休教授。Toshihide Maskawa,日本公民,1940年出生,1967年获得名古屋大学博士学位,日本京都大学汤川理论物理研究所(YITP)名誉退休教授。

据悉,Yoichiro Nambu将独享一半奖金,另外两位日本科学家各分享四分之一。奖金总额为1000万瑞典克朗。
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2008年诺贝尔化学奖揭晓

钱永健等三位美国科学家因发现并发展了绿色荧光蛋白而获该奖
来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2008-10-8 17:46:53

北京时间10月8日下午5点45分,2008年诺贝尔化学奖揭晓,三位美国科学家,美国Woods Hole海洋生物学实验室的Osamu Shimomura(下村修)、哥伦比亚大学的Martin Chalfie和加州大学圣地亚哥分校的 Roger Y. Tsien (钱永健)因发现并发展了绿色荧光蛋白(GFP) 而获得该奖项。
  
Osamu Shimomura,1928年生于日本京都,1960年获得日本名古屋大学有机化学博士学位,美国Woods Hole海洋生物学实验室(MBL)和波士顿大学医学院名誉退休教授。Martin Chalfie,1947年出生,成长于美国芝加哥,1977年获得美国哈佛大学神经生物学博士学位,1982年起任美国哥伦比亚大学生物学教授。Roger Y. Tsien,1952年出生于美国纽约,1977年获得英国剑桥大学生理学博士学位,1989年起任美国加州大学圣地亚哥分校教授。

据悉,三人将平分1000万瑞典克朗的奖金

附: 饶毅于2008-10-5 16:50:56发表于科学网 www.sciencenet.cn的文章--《美妙的生物荧光分子与好奇的生物化学家》

做出应获诺贝尔奖工作的科学家,几十年默默无闻;  
被广泛应用的分子,很少人知其发现者;
原始论文鲜为人知,后继论文倒很热门;  
曾失明的人,发现了美丽的发光蛋白;
低调的父亲,出了高调的儿子。

这里简介一项生物化学研究,讲一个科学家的故事,还讨论一个问题:是否活着的科学家中还有因好奇而做科学研究?

本文和我2002年一篇文章相同,不是预测诺贝尔奖,而是介绍值得获奖的工作。名单上不包括可以获奖、但其工作不值得获奖者。相反,本文的主人公可能被埋没得不到奖,但他的工作很值得介绍。

生物发光和荧光蛋白

现在研究生物的人,几乎都知道绿色荧光蛋白(GFP),但常常不知或搞错其发现者。毫无争议的发现者是日裔美国科学家下村修(Osamu Shimomura,下村脩)和已故美国科学家约翰森(Frank H. Johnson)。他们1961到1974年发现两种发光的蛋白质:水母素(aequorin)和GFP。

生物发光现象,下村修和约翰森之前就有人研究。萤火虫发荧光,是由荧光酶(luciferase)作为酶催化底物分子荧光素(luciferin),有化学反应如氧化,以后产生荧光。而发现蛋白质本身发光,无需底物,起源于下村修和约翰森的研究。

下村修和约翰森用过几种实验动物,和本故事相关的是学名为Aequorea victoria的水母。1962年,下村修和约翰森等在《细胞和比较生理学杂志》上报道,他们分离纯化了水母中发光蛋白水母素。据说下村修用水母提取发光蛋白时,有天下班要回家了,他把产物倒进水池里,临出门前关灯后,回头看一眼水池,结果见水池闪闪发光。因为养鱼缸的水也流到同一水池,他怀疑是鱼缸排出的成分影响水母素,不久他就确定钙离子增强水母素发光。1963年,他们在《科学》杂志报道钙和水母素发光的关系。1967年Ridgway和Ashley提出检测钙的新方法:用水母素。钙离子是生物体内的重要信号分子,水母素成为第一个有空间分辨能力的钙检测方法,是目前仍用的方法之一。

1955年Davenport和Nicol发现水母可以发绿光,但不知其因。1962年下村修和约翰森那篇纯化水母素的文章中,有个注脚,说还发现了另一种蛋白,它在阳光下呈绿色、钨丝下呈黄色、紫外光下发强烈绿色。其后他们仔细研究了其发光特性。1974年,他们得到了这个蛋白,当时称绿色蛋白、以后称绿色荧光蛋白(GFP)。Morin和Hastings提出水母素和GFP之间可以发生能量转移。水母素在钙刺激下发光,其能量可转移到GFP,刺激GFP发光。这是物理化学中已知的荧光共振能量转移(FRET)在生物中的发现。

下村修本人对GFP的应用前景不敏感,也未意识到应用的重要性。他离开普林斯顿到Woods Hole海洋研究所后,他的同事普瑞舍(Douglas Prasher)非常感兴趣用荧光蛋白做生物示踪分子。1985年普瑞舍和日裔科学家Satoshi Inouye分别根据蛋白质序列拿到了水母素的基因(生物学上准确地说是cDNA)。1992年,普瑞舍又拿到GFP的基因。有了cDNA,一般生物学研究者就很容易应用,比用蛋白质方便多了。

普瑞舍1992年发表GFP基因的文章后,离开科学界。原因是他申请美国国家科学基金时,评审者说没有蛋白质发光的先例,就是他找到了这种蛋白,也没什么价值。一气之下,他离开学术界去麻省空军国民卫队基地,到农业部动植物服务部工作。当时他如果花几美元,就可以做一个一般研究生都能做,但非常漂亮的工作:将来自水母的GFP基因放到其他生物体内(如细菌),看到荧光,可以很强烈地提示GFP本身可以发光,无需其他底物、或者辅助分子,也表明可以广泛用GFP。

将GFP表达到其他生物体这项工作,1994年由两个实验室独立进行:美国哥伦比亚大学做线虫的Marty Chalfie实验室,和加州大学圣迭哥分校、Scripps海洋研究所的两位日裔科学家Inouye和Tsuji。

水母素和GFP都有重要的应用。但水母素仍是荧光酶的一种,它需荧光素。而GFP是蛋白质本身发光,原理上不同。

Chalfie的文章立即引起轰动,很多生物学研究者接着纷纷将GFP引入自己的系统。当时好些《自然》、《科学》文章,证明那里表达GFP,那里就有绿光,这些后续文章不过是跟风,上了《自然》也不证明有原创性。

1994年,华裔美国科学家钱永健(Roger Y Tsien)开始改造GFP,有多项发现。世界上目前使用的荧光蛋白大多是钱永健实验室改造后的变种,有的荧光更强,有的呈黄色、蓝色,有的可激活、可变色。用一些不常用做研究样本的生物找有颜色的蛋白成为一些人的爱好。不过真发现的有用东西并不很多。成功的例子有俄国科学院生物有机化学研究所Sergey A. Lukyanov实验室从珊瑚里发现的其他荧光蛋白(FP),包括红色荧光蛋白。

综观整个过程,从1961年到1974年,下村修和约翰森的研究遥遥领先,但很少人注意。单纯从技术上,其他生化学家也可以得到水母素和GFP,但需要有想法或兴趣。在1974年以后,特别是八十年代后,很多后续工作显而易见,一般研究生可以做。其中例外是钱永健实验室发现变种出现新颜色,这一发现出乎意料。

GFP之美丽和妙用

GFP及其衍生物(各种荧光蛋白),绚丽多彩,非常漂亮。

有些荧光蛋白当浓度足够高时,在日光下可以看到颜色。所以实验室产生了人为可控制颜色的鱼、老鼠。

荧光蛋白广泛应用于生物学研究。可以通过常规的基因操纵手段,将荧光蛋白用来标记其他目标蛋白,这样可以观察、跟踪目标蛋白的时间、空间变化。提供了以前不能达到的时间和空间分辨率,而且可以在活细胞、甚至活体动物中观察到一些分子。荧光蛋白技术也使得人们可以研究某些分子的活性,而不仅仅是其存在与否。

对于有些研究来说,荧光蛋白的作用可以形容为“起死回生”:原来有些方法,需要把生物变成死物才能研究一些现象和过程,而荧光蛋白为主要支柱之一的现代成像技术,使科学家在活的细胞中观察和研究这些过程,使一部分“死物学”变成“生物学”。

为了好奇

下村修1928年生于京都,长于长崎。1945年他16岁时,原子弹在他故乡爆炸,他曾失明数周。1951年,他毕业于长崎医科大学药学专门部,1960年获名古屋大学有机化学博士。1960年他到美国普林斯顿大学约翰森实验室做博士后,63年至65年回日本名古屋大学任副教授,65年回普林斯顿继续在约翰森实验室,直到1980年。估计是约翰森退休后下村修不能待在普林斯顿了,所以1980至2001年他到麻省Woods Hole海洋生物学研究所工作、并有波士顿大学兼职教授之软差。

下村修1961年33岁做出重要发现(1962年发表),到1974年46岁时,全部关键实验完成。但到80岁的今年,他几乎是默默无闻。他多年没有实验室,在约翰森实验室做了近20年博士后,不是为了功。他也没有当选美国科学院院士,不是为了名。GFP后来带来了相当的收益,但下村修没得,也不是为了利。

下村修加入生物发光研究是1955年在日本做研究生时,导师让他到另外一个实验室去开阔眼界,而那个实验室的导师介绍他做荧光素。1959年导师逝于癌症,1960年他到约翰森实验室。约翰森给他看水母发光,要他做,可是第一次演示根本没有发光。但下村修被约翰森感染了,决定做这个课题。1961年约翰森开了七天的车、每天12小时,带下村修横跨美国到西海岸华盛顿州的“星期五港”(Friday Harbor)实验室,那里当时盛产水母,有很多原料,他们在1961年夏做出主要发现。

下村修开始做研究时不知其重要性,只是对生物发光好奇。发光的生物学意义,至今尚不清楚;而发光蛋白应用的重要性,下村修不仅当时不知道,而且以后相当时间不清楚。水母素应用于检测钙,是1967年由Ridgway和Ashley提出。最初下村修和约翰森只为提取水母素,而GFP是副产物。现在,这个副产物的用途比原来的正产物还大。GFP作为示踪蛋白是普瑞舍极力鼓吹。广泛应用在1994年以后。从1974年获得GFP到1994年,下村修并未大力推动GFP的应用。

下村修乐于做这项工作,只需很基本的条件。2001年退休后,他继续做研究,把家里的地下室作为“光蛋白实验室”,今年80岁的他,还用家庭地址发表文章。

科学界并不公平

下村修有非常重要的科学贡献。但是科学界多半不知道他,只知道后续工作,社会的认可就更少。

在普林斯顿,他二十年没有独立实验室,在别人领导下工作。到Woods Hole后,是很小的几人小组。他80岁了,也没有当选哪里的院士。最近几年开始获些不知名的奖。非常热衷于国民获诺贝尔奖的日本,到近年才有少数专家知道下村修。

下村修和遗传学家Barbara McClintock不同。她在81岁因为发现转座子获诺贝尔奖。但慢的主要原因是学术,而对她个人很早就认可(因为在遗传学的多个贡献,1944年她42岁时当选美国科学院院士,是最年轻的院士之一;43岁当选美国遗传学会主席)。1950年代,她提出转座是调控基因表达的重要机理,但转座调控基因并不是普遍规律。她在植物中发现转座现象,不是争议焦点,一旦大家意识到转座是普遍现象(包括动物)后,就接受了其重要性。而下村修的成果人们用了很多年,没有争议,只是大多数人不知道他的个人贡献。

下村修虽然做了非常原创性的工作,很多人用他发现的GFP,有些生物学杂志每期都有文章用GFP,有些生物杂志每期20%的文章用了GFP,但绝大多数人并不知道发现者是下村修。下村修和约翰森1962年发现水母素的文章迄今被377次引用,1974年纯化GFP的文章被引用169次,Chalfie等1994年《科学》文章被引用3349次,Inouye 和Tsuji的1994年文章被引用256次。说明大多数科学工作者并不知道所用的东西怎么来的。所以,简单重视引用率也不能代替对领域的真正了解。

不仅下村修没有被广泛认可,其他一些人也遭忽略。1990年,他的合作者约翰森82岁去世时,《纽约时报》的悼文没有提GFP。普瑞舍拿到GFP基因但缺经费。Chalfie文章引用率高但专利搞砸了没多少收益。

我2002年写的值得获诺贝尔奖名单中,有普瑞舍和钱永健,无下村修。近年我才给学生讲下村修的工作。本文也算是一个更正。

这个领域,最重要的工作显然是下村修和约翰森做的。钱永健在两个方面做出了重要的贡献,如果钱与下村修合得奖也很合理。第三重要的是普瑞舍。他承前启后,有助于推广应用下村修的发现。

钱永健的贡献

钱永健是取得重要成就的科学家。他在成像技术中,有两项重要工作都与下村修有一定关系。

一项是钙染料。1980年钱永健发明检测钙离子浓度的染料分子,1981年改进将染料引入细胞的方法,以后发明更多、更好的染料,被广泛应用。检测钙的方法有三种:选择性电极、水母素、钙染料。在钱永健的钙染料没有出现以前,具有空间检测能力的只有水母素,但当时水母素需要注射到细胞内,应用不方便,而钱永健的染料可以通透到细胞里面去。水母素和钙染料各有优缺点,目前用染料的人多。钱永健还发明了多种染料用于研究其他分子。

钱永健的第二项工作是GFP。1994年起,钱永健开始研究GFP,改进GFP的发光强度,发光颜色(发明变种,多种不同颜色),发明更多应用方法,阐明发光原理。世界上应用的FP,多半是他发明的变种。他的专利有很多人用,有公司销售。

钱永健的工作,从八十年代一开始就引人瞩目。他可能是世界上被邀请给学术报告最多的科学家,因为化学和生物界都爱听他的报告,既有技术应用、也有一些很有趣的现象。他1952年出生,年龄允许他等些年(而下村修没有这个优势)。所以,很多人多年认为钱永健会得诺贝尔奖,可以是化学、也可以是生理奖。值得指出,钱永健非常肯定下村修的工作,钱较早公开介绍下村修的发现。

钱永健是钱学森的堂侄。他家多科学家和工程师。他中学时获得过西屋天才奖第一名,大学在哈佛念化学和物理,20岁毕业,后获英国剑桥大学生理学博士。他哥哥钱永佑(Richard W Tsien)是神经生物学家,曾任Stanford大学生理系主任。两兄弟分别获Rhodes和Marshall学者奖(通常认为是美国大学生竞争性最强的两个奖学金,克林顿总统曾获Rhodes),到英国留学,九十年代双双成为美国科学院院士。钱学森回国后,国内教育体系在他的子女应该上大学时受到极大破坏,使钱的子女钱永刚、钱永真没有得到他们堂兄弟那样的发展环境。钱永刚出生于1948年,文革后才念大学。但愿钱永健在钱学森先生在世的时候获奖,告慰他们全家。

我在华盛顿大学有位同事,在神经生物学和现代成像都用重要发现和发明,他要求很高,批判性很强,公开发表文章批热门的领域、批很多人研究不解决问题。他也看不起一些诺贝尔奖得主。有一年刚宣布得奖名单,我到他办公室去聊天,他没等我开口,就说:“今天是不幸的一天”。他认为那些人没一个值得得奖。这位批判性很强的人,却非常佩服钱永健。

科学界还会有下村修吗?

这个问题可以分几个方面讨论。

当然可以问是否现代科学工作者,比较功利,能否象他那样抱着一个不知道重要性的东西,不追求资源、不追求认可,持之以恒,自得其乐。

然后也可以问,如果碰到这样的人,谁会支持他?下村修和钱永健相差很大。钱永健是人们很快就知道有聪明资质的天才,支持他的人很多,他的工作出来马上为人所知。下村修基本是反例。没人认为他是天才,他不知道自己工作的重要性,别人也不容易在早期判断他的工作。普林斯顿就没有重视他,否则不会在约翰森退休后,让他走。实际上,当时的校长不仅不重视他,也不重视生物,当时一批普林斯顿的生物教授因此跑到旧金山加州大学。斯坦福和哈佛很会靠自己的名声和经费实力招已经做出了可以得奖工作的人,但没有发现下村修。

只有少数人会欣赏下村修,支持他做些事。如果要委员会投票表决是否支持他,大概多数委员会难以让他过关。但在科学界,需要有些人、有些机构、有些时候敢于承担风险,支持少数下村修这样的科学家,做些开始看来稀奇古怪、不着边际的工作。成本其实相当低,主要是支持者不怕其他人的批评。其中多数这种人最后没什么结果,但是只要很少一些支持对了,对科学界的作用可以很大。

对于学生来说,赶热门比较容易,但如果注意力不被大流所驱赶,而在如1970年GFP研究状态时加入这种领域,其实是很安全的重要课题,那时已经知道有绿色蛋白,主要是提纯。当然,能做1961年的工作更好,不过那要求就高很多。

下村的故事完了吗?

这个问题有两个含义。一是下村修。二是他儿子下村务。

年逾80的下村修,无疑应该获诺贝尔奖。但是他是否能得到,却有较大疑问。首先诺贝尔奖委员会出错频率不低,近年也出过好几次。其次,诺贝尔化学奖委员会有时横炮打到生物里,或没搞懂全貌、或只从化学出发,把奖发给一个领域的某个人,而忽略了领域里其他人,甚至更重要的人。一类工作被奖后,其他奖的委员会一般不愿再给同类工作发奖,这样造成一个领域最重要的人没得奖,而其他人得奖。这种现象,在下村修身上发生的可能性不小。过去十年,发过好几个与GFP相关的奖,都没有下村修。只有很少几个不出名的奖近年给下村修。他是否能得诺贝尔奖,反映的不是他的水平,而是诺贝尔奖委员会的水平。化学和生理两个委员会,是否能比平时水平高一点,还得拭目以待。目前化学奖委员会打错横炮的机率并不是0。过去5年,化学奖委员会发生物相关的奖出过三次错(近十年生理奖也出过错,不过没有化学奖频率高)。人的评判无绝对客观,诺贝尔奖委员会也不例外。

下村修既无名也无利。他儿子下村務(Tsutomu Shimomura)却很年青就成了名人。下村務是下村修1964年回日本期间出生于名古屋。后随父母回美国,长于普林斯顿,上普林斯顿高中。在加州理工学院念大学时,跟过诺贝尔物理奖获得者费曼(Richard Feynman)。曾任职于加州大学圣迭戈分校的物理系和圣迭戈超级计算中心。

下村務90年代协助联邦调查局抓住了一个有名的黑客,让那人坐了牢。1995年,他和记者以此为基础合写一本书Takedown(中文“骇客追缉令”),书被改编成电影,很出名。有传说他小时候有逆反心理,后来也可能是黑客,在国会作证时,有联邦调查局探员在身旁,他也黑国会的通讯系统。

所以,下村家的故事怎么落幕,还不清楚。

“研三病”:对科学的幻灭和对科学家的悲观失望

以前,一些崇拜科学的人,常把科学家看得比实际更伟大。而得了诺贝尔奖的科学家,也有隐去实情,在得奖后大谈对科学的热爱, 刻意淡化自己对获奖的重视。

现在,做科学研究的人很多,认识科学工作者的人更多。人们发现科学界很多人并不崇高。原来一些得奖的人不仅热衷于获得认可,而且为了得奖去做很多学术政治,有的不断和评选委员会拉关系,有的到评奖机构蹲点“合作研究”,有的贬低其他人工作。还有些科学工作者做研究纯粹为了利益,对学术不感兴趣,甚至造假。诸如此类,不一而足。

这样导致了我称之为的“研三病”:也就是一些水平相当于研究生三年级的人,对科学研究和科学家群体非常悲观,自认为看破科学界的红尘,愤世嫉俗,走向反面,认定为好奇而做科学的人早已灭绝,断言已经没有纯粹为科学而科学的科学家。

有些科学工作者一辈子都摆脱不了这种病,看不到科学的美,看不到科学家追求美的品味和探索真理的高尚,这不仅影响他们自己的科学研究、动力、动机,而且描黑整个科学界,甚至成为科学界的不良分子。

我近年在一些学校和研究机构讲“科学研究的动力”,总结有三种:好奇、敬业和求胜。为了免疫青年学子,不犯“研三病”、或者较早缓解,我既说明确实很多科学家做科学的动力比较通俗,但也有科学家是好奇驱动。我希望通过下村修的故事,有助于犯“研三病”者明了每十年中生命科学都有几项非常重要的、大家公认的发现和发明,从忧郁症中觉悟过来,潜心寻求好的研究方向,自强不息。

附: Link of Roger Y. Tsien:
     http://biomedsci.ucsd.edu/faculty_descrip.asp?id=98
     The link of Roger Y. Tsien' s lab can not be connect since Oct 5th,2008.
May God Bless!

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