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蒲慕明先生对神经所的2005贺词

2005-01-23 16:19 蒲慕明 神经所内部通讯 阅读 0
核心摘要: 本文是蒲慕明先生于2005年写给神经所成员的新年贺词。他回顾了神经所成立六年来的成就,同时坦诚地指出了面临的财务困难、科研环境变化以及内部资源浪费等问题。蒲慕明先生还附上了一篇关于“大科学”与“小科学”的深度文章,阐述了他对科研模式的理解,强调小科学在培养科学家和推动创新中的核心作用,并警示过度追求大科学可能带来的风险。

亲爱的神经所成员:新年快乐!

这是神经所成立的第六个年头,我很高兴地说,我们正朝着在2010年成为世界一流机构的目标稳步前进。一批一流的科学家正在加入神经所领导新的实验室,我们的学生以高昂的精神进行着出色的实验室工作,两位PI已受邀在重要的国际会议上发言,更多高质量的论文即将发表,神经所作为中国生物科学领域的重要科研机构正在全球赢得声誉。然而,尽管有这些令人鼓舞的迹象,如果我不表达作为神经所所长在过去一年中的深深挫败感,那对你们是不坦诚的。我接下来要说的话可能听起来令人沮丧和泄气,但我希望每个人都能分享我的感受,并帮助我和神经所面对未来的艰难时期。

首先,我想告知大家,神经所正面临财务困难。随着我们在招聘方面的持续成功以及对启动资金的需求,我们不仅耗尽了所有资源,而且在2004年底负债超过1000万元人民币。神经所的创始原则之一是,除非我确信有必要开展高质量研究,否则我们不会向政府索要额外资源。原因很简单:如果神经所是靠大多数中国机构不太可能获得的过多资源建立起来的,那么它就不是中国机构的成功典范。

如果不是中国科学界的大环境已经稳定地背离了我们实现高质量基础研究的目标,这种财务困难可能不会太令人担忧。一股强风正在中国科学院内外吹袭,反对我们做科学的方式——小实验室、基于个体科学家的基础研究,这表面上似乎是由在高影响力期刊上发表论文以获取个人荣誉的欲望所驱动。神经所和我本人因未能举起“大旗”来开展面向疾病、与社会相关的有组织项目而直接或间接受到批评。甚至中国科学院最初承诺的每年几百万人民币的所长基金(这是除常规支持外唯一的额外资金)也已停止拨付,而数千万到数亿的资金被投入到其他新旧研究所,以及由能够提出吸引人但抽象或肤浅目标的行政人员或研究人员组织的大型项目中。在我看来,如果像神经所这样资源需求最小、在中国神经科学领域高质量出版物记录最好的小机构,被“大科学”的驱动所扼杀,那么中国科学就没有未来。(见附件文章)

我也对神经所内部感到沮丧。我看到一些PI和学生不加思索地花费研究经费和浪费神经所的资源。项目启动和大额采购订单未经仔细考虑。一些PI在娱乐和旅行上花费了不合理的研究经费(按世界任何标准),其中一些明显出于个人原因和休闲。目前我们大多数实验室资金充裕,有些实验室储备金达数百万,因为神经所提供了慷慨的启动资金,我将所有神经所资源投入到实验室中,给予每个实验室高于其他机构的运营经费,并以远低于标准费率的水平降低实验室设施和核心设备的使用费用。

作为一名具有社会良知的科学家,我在更深层次上感到沮丧。令我深感不安的是,许多年轻学生和PI似乎将个人利益置于如此高的位置,很少考虑我们研究所和整个社会的共同利益。一个考虑不周的研究项目或一台使用不当的设备所花费的成本,可能足以支撑一个挣扎求生的整个村庄的生计,正如我不久前在贫穷的贵州和宁夏农村亲眼所见。对于许多竞争中国有限研究经费的科学家来说,资源似乎唾手可得(“不拿白不拿”),每个人都只顾自己。个人贪婪现在在我们科学界通过科学追求的光鲜外衣得到了很好的辩护。为他人牺牲和简单的“为人民服务”被视为美德的时代已经一去不复返了。

我不是一个渴望成为圣人的人,也不认为每个人都应该努力成为殉道者。然而,我确实将共同利益置于更高的优先级,有时甚至高于我自己的利益,仅仅是因为我认为自己非常幸运,得到了社会的丰厚回报,因此有义务做出贡献。我们大多数学生都是特权阶层,受到社会的良好培养。看到他们中许多人缺乏对共同利益的关注,我感到悲伤,这反映在神经所公共资源的使用方式上(包括厕纸)。从BBS帖子中反映出的学生关心的事情,似乎大多是眼前的个人事务、个人成功的荣耀,以及无尽的八卦和愤世嫉俗。青年时期宝贵的理想主义在哪里?我们未来崭露头角的科学家身上可能看到的科学追求或社会参与的热情在哪里?当然,神经所只是社会的一部分。但是,我们能否至少建立一个小社区和一个环境,让我们都为之自豪,并在多年后记住它是一个人们受到理想启发和驱动的地方?

这些对于新年的开始来说可能听起来太令人沮丧了。如果我的新年贺词只是我在神经所成长过程中挣扎的个人反思记录,那么我希望当我从神经所所长职位退休时,会发现这条消息是愚蠢且不必要的。我最近无意中听到一位神经所学生的评论,说神经所是我的“孩子”。这可能是真的。因此,我确实希望你们原谅我父母般的抱怨和无休止的要求。

穆明

附:以下是应《自然》杂志“Nature China Voices II”委托撰写的一篇文章,其中我阐述了我对当前中国应如何开展科学的看法。

大科学,小科学

蒲慕明

三十多年前我开始研究生学习时,我第一次接触科学研究是在一个大型高能实验物理实验室,在那里我帮助组装了一个由精确排列的金线制成的粒子探测器。探测器制成后,被运往另一所大学进行测试,最终成为日内瓦一台大型机器的一部分。作为一个涉及数百名科学家的项目中最低级别的参与者,我没有被告知项目的细节,对全局也知之甚少。我后来离开了那个实验室,部分原因是对我本应研究的科学问题感到疏离,以及“大机器中的小齿轮”的感觉。我最终在一个生物物理实验室完成了我的第一项工作,在那里,我的导师和我可以在几天内提出问题、进行实验并获得答案。回想起来,我对科学的兴趣和动力可能多年来一直由在自己实验室中发现事物、证实或反驳自己关于事物如何运作的假设的乐趣所巩固和维持。当然,我从同行那里因一些发现而获得的个人荣誉和认可一定也促成了我对科学生活的享受。像大多数同代科学家一样,我在小实验室中成长,并以现在被称为“小科学”的方式为科学做出了贡献。

西方和东方都在刮起“大科学”之风,大量研究经费被投入到基因组学、蛋白质组学或“组学”项目中。在中国,大科学非常适合现有的自上而下的科学规划和组织方式,并被一些决策者视为科学的未来趋势。许多科学家忙于撰写大规模项目提案,典型项目耗资在1亿到10亿美元之间。

一个发展中国家是否应该将主要重点放在大科学上?这是一个与中国当前在制定雄心勃勃的长期科技计划时特别相关的问题。在此,我讨论大科学与小科学的利弊,背景设定在生命科学领域,尽管这些评论也可能适用于其他自然科学。

大科学与小科学

“大科学”在此定义为由少数政治或科学领袖以“自上而下”方式组织的项目。它需要巨额资金和许多实验室及科学家的协调参与。在中国,由科技部或其他政府机构组织的项目,如1956年的“十二年规划”、“863”和“973”项目,以及当前《国家中长期科学和技术发展规划纲要》相关的重大专项,都属于此类。

相比之下,“小科学”项目是由个体科学家发起、通过竞争性同行评审获得较小研究经费、并由单个或少数实验室执行的项目。国家自然科学基金委员会资助的研究项目就是小科学的例子。在中国,大科学的运作方式类似于“计划经济”,而小科学则更类似于“市场经济”。

大科学首先出现在高能实验物理和天文学领域,当时所需资源量和任务难度要求大量科学家在精心协调的科学管理下参与。1971年,尼克松政府提出了一个名为“抗癌战争”的大型生物科学项目,目标是在1976年治愈癌症。三十多年过去了,癌症仍然是最具破坏性的疾病之一。我们现在意识到,癌症是一个复杂的生物学问题,无法通过一个设定截止日期的大型项目来解决,无论投入多少资源。过去三十年在癌症领域确实取得了实质性进展,但这主要归功于个体研究者发起的小型项目所做出的发现。

人类基因组计划是另一个例子,它取得了巨大成功。与“抗癌战争”不同,它基于技术,并有一个明确且可衡量的目标——测序整个人类基因组——即使使用低技术测序技术,这个目标也是可以实现的,尽管效率不高。基因组计划的最终产品与其说是科学见解,不如说是可能促进个体实验室科学追求的新信息。该项目获得的大量新基因组信息改变了许多实验室进行生物学和生物医学研究的方式,并为新的生物技术以及生物信息学和“系统生物学”等新学科提供了基础。

一个成功的大科学项目具有以下特征:首先,它有明确的目标。其次,它由科学家自己发起,并得到整个科学界的热情支持。第三,项目的时机成熟,特定科学领域已做好准备。一个值得政府支持的大科学项目,除了对政府的吸引力外,还应经过科学家自身的严格形成和评估过程。

为什么小科学?

人类基因组计划的成功使许多科学家和政策制定者认为,生命科学的未来进展将主要来自对生物学问题发起大规模攻击的大型项目。一些人认为小科学的时代已经过去,假设驱动的研究已经结束——只需通过高通量方法获取所有信息,碎片就会各就各位,谜题就会解开。他们认为,我们现在所需要的只是更多更好的机器来产生完整的组学信息,更多的技术人员来操作机器,以及更多的“生物信息学家”来分析信息,然后我们就能理解生物学如何运作、疾病如何起源以及如何治愈它们的一切。

然而,历史告诉我们,科学上的重大突破,尤其是生命科学领域的突破,大多是由基于个体研究者的小科学做出的。在生物学中,开创性的发现,如DNA双螺旋结构、遗传密码、癌基因、发育的遗传控制、程序性细胞死亡以及学习和记忆机制——仅举几例——都是由个体科学家通过小实验室研究做出的。在生物技术领域,主要的技术进步——重组DNA、单克隆抗体、分子克隆、聚合酶链反应和干细胞技术——也无一例外地来自小科学研究。这种情况在未来几十年内不太可能改变。

科学进步是不可预测的,需要大量小实验室的探索性努力,每个实验室使用不同的方法。虽然富有远见的科学家可能对科学的总体趋势有所感知,但很难预测突破将在哪个领域以及何时出现。小实验室环境也更有利于科学家之间的互动、激发创造性想法、进行创新实验以及解决智力和技术难题。此外,驱动许多科学家工作的动力——对特定主题的个人兴趣、与同行的竞争以及科学界的个人认可——在涉及大量科学家的工作中会减弱。

最重要的是,小实验室环境更适合培养年轻科学家和建立师徒关系,在这种关系中,实验室主管直接与实验室成员互动,并充分了解实验设计、数据分析和结果解释。学生通过个人互动直接从导师那里学习“可解问题的艺术”(引用彼得·梅达沃的话)。这种互动不仅包括学习解决当前问题的实用技能,还包括通过渗透获得对科学的渴望、对自然的好奇心、研究的风格和品味,以及在需要就科学或非科学问题做出判断时的个人诚信。这种师徒关系培养出了二十世纪一代又一代的伟大科学家。

简而言之,小科学实验室是完成重要工作的地方,也是培养下一代科学家的最佳训练场。更多的资源应该投入到小实验室中,用于培养新一代科学家,他们不仅对追求科学感兴趣,而且受过训练,能够提出正确的问题并设计正确的实验,以便从信息新时代产生的大量噪声中筛选出相关信息。

大科学的危险

最近中国对大型生命科学项目的炒作引起了许多中国科学家的严重关切。民族自豪感可能驱使政府和科学管理者过早地追求大科学项目。大型项目固有风险很高。它们需要仔细规划和适当评估某一领域合格研究人员的可用性。将主要资源从小型研究项目中转移出去,将对科学界产生严重的负面影响,因为小型项目的资源已经非常有限。此外,人们还严重关切大科学项目的提案如何制定和评估,以及项目一旦获得资助,如何监督。

大科学项目的支持者经常争辩说,大规模、复杂技术(例如高通量DNA测序或化学筛选设施,基因组、蛋白质组和生物信息学分析的“平台”)的研究和开发是有用的。尖端新技术的开发需要强大的基础科学实验室基础,而这在中国尚未建立,大型项目带来的巨额资金很可能用于进口现有技术。除非已经有足够数量的活跃实验室能够有效使用这些技术,否则获取现有先进技术是不合理的。

有人可能会争辩说,将一群小实验室的兴趣和努力引导到一个旨在实现共同目标(例如治愈肝炎或阿尔茨海默病)的大型项目中,是一种合理的策略。在中国资源有限且高质量研究人员短缺的情况下,科学研究可能需要成为更面向社会需求的有组织努力。然而,除非能真正激发参与大型项目指定任务的科学家的兴趣,否则基于经济激励的有组织努力通常效果不佳。

事实上,参与早期大型项目如“863”和“973”通常被中国科学家视为一种在没有严格同行评审的情况下获得大量资金的手段。这些大型项目中的许多对参与实验室的研究方向或生产力影响甚微。虽然少数领先实验室取得了一些进展,但大量资源被投入到平庸的实验室中,这些实验室通过机构和个人关系被包装进项目。

最后,一个简单的财务考虑将具有启发性。国家自然科学基金委员会目前的年度预算约为20亿元人民币,其中五分之一用于生命科学,而目前正在考虑的一个大型科学项目预算为100亿元人民币。即使后者在15年内分配,它仍然大于整个国家自然科学基金委员会生命科学年度预算。考虑到中国目前自然科学的总预算,此时将主要资源投入大规模科学项目根本不合理。

基础科学、应用科学与技术

政策制定者和管理者中普遍存在一种态度,即将科学技术视为一体;科学项目与工程项目没有区别,并以相同的方式规划和组织。以生物医学科学为例,旨在征服疾病的项目被视为可以通过动员科学家采取精心策划的策略直接解决与疾病相关的问题来实现的项目。然而,理解正常和疾病过程(科学)与开发疾病治疗方法(技术)之间存在显著差异。

对疾病过程生物学的理解突破——这是开发疾病治疗方法的基础——只有当大量有能力的研究人员,每个人都被驱动去研究基础生物学问题,并且有足够的资源来支持他们的工作时,才会出现。中国科学界目前面临的挑战是,在追求大科学项目的同时,不要忽视小科学的基础作用。神经所作为小科学的典范,其经验值得深思。

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