2012年的诺贝尔，中国作家莫言在文学奖方面获得零的突破，而自然科学领域则三位美国科学家、一位法国、一位英国和一位日本的科学家分享。诺贝尔自然科学奖离中国到底有多远，到底有多近？在今天的“科学家与媒体面对面”活动上，来自北京大学生命科学学院、曾经多年研究神经导向的分子机理、近年来集中研究社会行为与认知的生物学的饶毅教授就今年的诺贝尔生物和医学奖做出解读。他认为，诺奖的决定我们需要讨论，而不是以他们的决定作为最后结论。

　　全文如下：

　　这个奖项研究的是发育生物学非常基本的问题，也就是说我们每个人像每一个动物、植物一样，从受精卵开始是一个细胞，这一个细胞要分成两个细胞，分成四个细胞，八个细胞，十六、三十二、六十四个细胞，分裂以后这些细胞要变成不同的细胞，所以所有多能的细胞长出一根头发来，很多细胞组成一个眼睛，很多细胞组成肾脏、肝脏、脑，这些细胞最后的功能形态都非常不同，这些功能和形态不一样的细胞如何从细胞变过来，这本身是一个问题，这个过程中又有多少发生了变化也是一个问题。改进之后能不能退回去，能不能人为地使任何细胞变成另外一个细胞，这样的话当我们失去一个眼睛，失去一个肾脏，失去一个胳膊的时候，我们另外在哪里拿出一个细胞，想办法再重新制造我们失去的细胞组织或者器官。所以问题本身，一个细胞变成不同细胞，一个细胞从原始的有多种可能性到最后只变成某一种细胞，从多能变成单能，这些基本问题里面，还有我们希望运用的可能。今年的奖正是有关这部分。理论上我们希望能将分化的细胞退回去，变成一个没有分化，具有多种潜能的细胞，这是第一步。第二步是把退回去获得多种潜能的细胞重新分化成我们希望的细胞。

　　举一个例子来说，我们希望皮肤上随便刮一点东西，或者嘴唇里的细胞掉下来，这是分化的细胞，如果有办法退回去变成多能干细胞，拿到多能干细胞之后，我们把多能干细胞重新分化，变成一个肾脏，这样我们移植的肾都是从自己的口腔细胞来的，一个是从口腔退回多能干细胞，一个是把多能干细胞变成分化的干细胞，这两步目前能做的是有限的。得奖的工作是第一步，就是从多能已经分化的细胞如何退回去。第二步现在有很多人在做，但是没有基本方法。第一步，分化的细胞退回多能干细胞，这个工作在目前来说做得相当好，所以得了诺贝尔奖，是不是做得完美是有争议的，是不是能够应用目前不是非常清楚。所以他们的工作本身是有很长的历史的，这个历史可以倒推到19世纪德国的近代试验胚胎学的创始人，但是简单的推法是推到1952年，科学家在1952年发表一篇论文，把细胞核从一个细胞放到另外一个细胞。也就是说，从多能干细胞到分化的细胞出现什么变化？

　　第一个变化，大家在想他的细胞核是不是出现了变化，随着发育，一个细胞变成几千个、几万个、几亿个细胞的时候，后面几亿个单细胞的细胞核和第一个受精卵的细胞核，本身是不一样的。或者是细胞核不一样，这个试验的做法是瑞克森发明的一项技术，早期的卵细胞或者是受精卵单个细胞的时候，把它的细胞核给丢掉，但是留着细胞浆，把分化的细胞抽出一个细胞核来，塞在前面那个卵细胞里面去，这样的话细胞是靠后面的细胞核，使得前面的细胞进行发育。这个研究是在1952年做的，方法就是核移植。核移植技术发明之后，他们做过同一个时期，比如都是受精卵，或者都是卵细胞的时候，两个人交换一个细胞的时候，能证明同一时期是能够交换的，然后拿胚胎后面一点时期的细胞核转到前面来，看能不能继续发育。他们发现随着来源核的年龄越大，在发育时期越晚，成功率就越低，所以这是1952年已经发现了的。这个技术后来有很多人在用，全世界有很多人在试胚胎的克隆。

　　当时牛津大学的Gurdon在1958年发表一篇自然论文，1962年单独在胚胎学和实验形态学杂志上单独发表了一篇文章，1958和1962年的文章实际是一样的，他进一步分析了更晚时期的来源细胞核，看他们能不能在早期的受精卵里面获得多种干细胞。他们是在想要提高成功率，而随着胚胎发育的时期往后拖，发现成功率越来越低。Gurdon说不是看前面的成功，而是看后面的成功，既然能成功，就说明这个核没有失去全能性，具有重新使得各种细胞从它衍生来的可能性。他的强调是在概念上的强调。最后做到蝌蚪的细胞拿出来，放到早期胚胎里去，也可以长成一个蛙来，后来他试图用成年的蛙的细胞，但没有做成功。分化细胞核本身是具有全能性的。

　　这个工作进一步继续是在1997年，英国的维尔穆特做的克隆羊的实验，克隆羊的实验在Gurdon的基础上往前走了两步，一是完全真正分化的细胞。就是说Gurdon做的是蝌蚪的细胞，到底是分化到什么程度，这是有争议的，不是蛙的，而是蝌蚪的。而维尔穆特是成年羊身上的细胞，肯定是完全分化的。二是维尔穆特做的羊是哺乳类动物，而Gurdon当年做的蛙是两栖类，两栖类在进化上是比哺乳类要低一些，维尔穆特做的工作是在原来工作的基础上往前走了两步。前面第一个人和第二个人分别在80年代和本世纪去世了，所以不会发给他们。维尔穆特可不可以得，完全是委员会的随机决定，愿意给就给，不愿意给就不给，工作本身不会因为奖励而改变。Gurdon本人有很多人要给他奖，我现在知道他原来读书的时候不行，他是我自己老师的老师，他是一个非常聪明的人，而且他是最后的一个绅士科学家，在英国有一批科学家，他们做事很低调，做工作很有趣，说起来话是很聪明的人。这批人做科学不是为了吃饭，就是为了好玩，Gurdon就是这样一个绅士科学家，可能现在在英国这样的科学家也不多了，美国从来没有过绅士科学家。

　　日本科学家今年得奖的工作，除了和核移植显示的分化的细胞全能性有关，同时与分子生物学如何研究细胞命运有关。分子生物学如何研究细胞命运，最大的工作是德国的和美国的科学家研究果蝇胚胎发现了很多基因，他们在1996年获得诺贝尔奖。他们研究的主要方式是让一个基因突变以后，看胚胎的表情。1987年美国的科学家在西雅图一个癌症研究中心，用分子生物学的实验看一个分子是不是足以导致一个细胞的命运改变，就是说是看一个分子、一个基因对于一个细胞命运是不是必要的，而另外一个实验是一个分子、一个基因对于某种细胞的命运是不是充分的。这个实验是用纯纤维细胞变成肝脏细胞来做的，他们发现十又二分之一，这是一个细胞的名字，发现在药物处理下会变成肌肉细胞，这两种细胞有什么差别，结果发现一些基因，其中有一个基因叫“MyoD”，他们发现这个细胞在成纤维细胞是没有的，在肌肉细胞是有的，而把“MyoD”放进一个基因去，可以把成纤维细胞变成肌肉细胞。这个试验发表之后，很多人大量做，发现有很多细胞放进“MyoD”这个基因变成肌肉细胞。这样明确证明，确定一个细胞命运的可以有时候就是单个基因，后来发现有些是需要多个基因才能做到的。

　　1995年有个非常漂亮的工作，瑞士巴塞尔生物中心的一位教授在1995年在《自然》上发表一篇论文，他们发现用一个基因，当把这个基因放在果蝇多个身体不同部位的时候，一个基因可以导致那个部位长出眼睛来，这是1995年的工作。从这些工作证明，有时候单个或者少数基因足以使其他一些细胞的命运变成另外一个细胞。所以这些工作当时是非常振奋人心的，认为以后如果有重症肌无力的人，我们可以用这个细胞长出肌肉来，是不是我们掉了一只眼睛，用一两个基因就可以帮我们制造出一个眼睛来。很可惜的是，这么美好的梦想，到今天并没有实现，在哺乳类、脊椎类都不能做到用一两个基因制造一种细胞或者一种器官或者一种组织，所以这个梦想还需要其他人继续努力。

　　山中伸弥的工作是和这两个工作，核移植、核基因改变细胞命运两个工作是相关的，我们知道山中伸弥科学背景是比较弱的，他去美国进修时实验室比较差，他自己回到日本时给他的条件也不是很好，他自己的科学背景本身也不是很丰富，他是从医生变成科学家。而日本真正厉害的科学家主要集中在京都大学和东京大学，山中伸弥不是这两家大学出来的学生，他现在在东京大学工作，这两个大学在当年都做得非常好了。山中伸弥回日本之后，沿着自己原来的研究经常问问题，坚持做了多能干细胞的工作，他这个工作是靠筛选哪些基因可以使已经分化的细胞变成多能干细胞，这个工作是Gurdon等人工作的结合，多能干细胞也是一种细胞，是一种命运的改变，他拿了24个基因，把这些和一个一个、多个多个同时放到分化细胞里，看一个或者多个的结合能否将分化的细胞变成多能干细胞。在2006年，他成功地报道用老鼠的细胞可以做到这一点。2007年，他自己的实验室和美国迪斯康斯大学汤姆森实验室，同时报道在人的细胞也能这样做，所以这一系列工作本身也是非常清晰的，所以有了这些工作以后，大家认为很可能我们就有办法让分化的细胞变成干细胞，以后把干细胞变成分化的细胞，对于我们再生医学会非常有用。

　　所以从2006年到近几年，大家都非常兴奋，认为这是很好的工作。而很多人都推崇Gurdon，他已经79岁了，所以一定要给他个诺贝尔奖，所以把他们合在一起今年给了。今年这个奖给他们，是肯定了他们两个人的工作，同时这两个工作一个一个数过来是可以给两个人也可以给其他人的，其中已经有人死掉了。山中伸弥的工作在今天来说很重要，慢慢大家觉得这个工作是不是这么重要，开始有点问号。也就是说他们用的这几个基因导致分化干细胞变成多能干细胞，这个工作可以做，很多人用了这个翻版。这里有一个问题，这个问题造成多能干细胞还不能直接用，里面有可能会有致癌剂，这个问题没有解决。另外是免疫源性，有些技术的细节现在变成问题的时候，如果今年不给他奖，可能有一段时间不会给他奖，这个方法给了一个诱人的前景，也给了一个路径，但是这个前景没有实现，这个路径是不是最后在实用再生医学时用的路径，今天我们无法知道。如果用任何一个基因组合把分化的细胞变成干细胞，只要用这个路径这个奖给得就是对的。如果最后发现是完全不同的路径用的，今天的奖给的就是有问题的。所以我们应该肯定这些工作的意义，同时我们也应该知道，诺贝尔奖委员会是由人组成的，他们所做的决定我们需要讨论，是不是以他们的决定作为最后的结论。