大江東|世界頂尖科學家是怎樣煉成的?

“最后的成果和之前預期的并不一樣。他們最開始只是試圖了解HIV病毒顆粒是如何組裝的,最后發現病毒的衣殼十分‘易碎’?!?/p>
10月23日,復旦大學的講臺上,復旦大學特聘教授顧正龍主持了韋斯·桑德奎斯特開設的一場講座,在談到這位科學家的科研生涯時,他覺得“很有意思”。
韋斯·桑德奎斯特是猶他大學生物化學系特聘教授兼系主任。今年,他與康奈爾大學名譽教授斯科特·埃默爾共同獲得了2025世界頂尖科學家協會獎“生命科學或醫學獎”。
10月24日至26日,以“未來科學:上海與世界”為主題的2025世界頂尖科學家論壇在上海舉行。包括這兩位科學家在內,來自10多個國家約150位科學家,從世界各地齊聚上海,他們中,有4位諾貝爾獎得主、4位圖靈獎得主,以及16位中國兩院院士。他們在論壇、講座、媒體采訪等中,談起他們對科學研究、人才教育、國際合作的思考。
從這些分享和講述里,我們或可一窺頂尖科學家的“煉成”之路。
從“不起眼”處開啟科研生涯
桑德奎斯特和埃默爾的研究,從不同環節破解了艾滋病防治的關鍵難點,為長效艾滋病預防藥物的誕生作出了關鍵貢獻。他們也因此站在了多項世界科學大獎領獎臺上。
而回望兩位科學家科研之路的起點,卻都有些“不起眼”。

10月23日,大江東-復旦融媒體創新工作室采訪桑德奎斯特。徐岑攝
“實驗室里,我們關注的核心問題就是兩個。一是了解病毒的衣殼(capsid),這個結構在病毒的中心位置,負責病毒的復制。二是理解病毒如何運用衣殼去完成自身復制?!被貞浧鹱畛鯇IV病毒衣殼的研究,桑德奎斯特直言自己也很驚訝,“沒人想到這些衣殼實際上能發揮大作用”。
他的團隊在研究中發現,只要稍稍改變病毒衣殼,病毒就會十分“介意”,無法繼續傳染。關于HIV病毒的一個小細節,對后續藥物研發起到了大作用,桑德奎斯特說,“這就是科學研究的意義:因為你從來不知道答案?!?/p>

埃默爾接受大江東-復旦融媒體創新工作室采訪。黃曉慧攝
埃默爾的研究,也發源于隱秘的角落。1980年,拿到哈佛博士學位的埃默爾,來到知名的蘭迪·謝克曼實驗室做博士后。當時謝克曼團隊聚焦酵母的“分泌缺陷”研究,埃默爾卻注意到一個被所有人忽略的細節:酵母細胞里那些“沒用的蛋白質”,是怎么被運到溶酶體這個“垃圾站”里降解的?
這個不起眼的問題,直到18年后才得到答案——細胞“垃圾清運系統”的核心是一種叫 ESCRT的蛋白質復合體,它這就像一把萬能鑰匙,打開了理解細胞膜重組、病毒傳播等多個關鍵過程的大門。埃默爾把科研比作探險,“最大的寶藏是未知,而不是已知,科學的樂趣就在于你解決了一個問題,又會冒出三個新的”。
有科學家從“不起眼”處開啟自己的研究,也有科學家試著從“普遍意見”的對立面出發探索。
美國神經生物學家與腫瘤學家唐·克利夫蘭,憑借對遺傳性漸凍癥的發病機制研究,以及探索漸凍癥等疾病的新療法等成就,獲得2018年“生命科學突破獎”。

克利夫蘭接受大江東-復旦融媒體創新工作室專訪。徐敏兒攝
針對漸凍癥等神經退行性疾病的研究,克利夫蘭投身反義寡核苷酸療法——把定制DNA藥物廣泛輸送到人體神經系統中,抑制致病基因的活性。
最初開展這項研究時,很多學者質疑其技術可行性?!叭欢?,我們第一次實驗中就發現:人們這種普遍觀點是錯誤的。實驗最終成功了!”
談及這些經歷,他順勢提了些建議:大家公認的“事實”可能并非事實,先了解已知的知識,思考哪些是已被證實的事實,然后再根據自己的判斷決定要做什么,“要勇敢一些,不要膽怯?!?/p>
對已有研究不斷突破革新
“這是導致人類創新思維受限的一個原因——當你對某個想法產生情感依附時,它就不再是一個可以客觀評估、隨時剔除的方案了?!?/p>
說這話的,是兩度諾貝爾獎得主、化學家巴里·夏普利斯。在他看來,有些科學家對待自己的研究就像父母對自家孩子一樣,容易無視缺點、不斷維護,甚至深陷其中無法自拔。

10月24日,夏普利斯接受大江東-復旦融媒體創新工作室專訪。 伍靜攝
“科學是沒辦法被證明的,它只能被證偽”,他的學生、上海交通大學化學化工學院教授董佳家說,“許多科學家過不了這一關?!?/p>
而從這些杰出的科學家們的經歷看,對前人的研究甚至自己的研究不斷突破、革新,是取得科學進步的必要條件。
比如夏普利斯。2001年,他因不對稱催化合成反應斬獲諾貝爾化學獎。在萬眾矚目的頒獎典禮上,他卻在演講中將話題引向了與不對稱催化合成毫無關系的點擊化學。對此,他解釋,“當時不對稱合成已經不再引起我的興趣,我覺得它并不那么重要了,我以后也不會再涉足這一領域?!?/p>
夏普利斯總會冒出各種奇思妙想,隨后立即去做實驗驗證,如果失敗便迅速拋諸腦后,轉頭去做下一個。在他手里,大部分假設會被“殺掉”,最終“殺不死”的,就成了偉大的發現。
2001年,頂著“諾獎得主”頭銜的夏普利斯將自己關于點擊化學的論文投給了頂級化學期刊,卻被三位重量級審稿人一致退稿。2022年,他第二次摘得諾貝爾化學獎,這份榮譽認可了點擊化學對整個化學界的顛覆性重塑。
對一些青年學子來說,挑戰已有的普遍觀點,甚至自己導師的研究,既需要勇氣,也需要環境。

丘成桐接受大江東-復旦融媒體創新工作室專訪。馬作鵬攝
首位華人菲爾茲獎得主丘成桐在自傳里回憶,赴美留學時,導師陳省身“一開始要我解決黎曼猜想,但我對這個題目的興趣不大?!北M管陳省身當時是享譽世界的數學大師,年輕的丘成桐還是選擇研究自己更感興趣的卡拉比猜想。
“陳先生很寬容,放棄了要我朝著這個方向走?!边@種尊重獨立思考的師生關系,最終孕育了數學史上的重要突破:卡拉比—丘流形的發現。
在德國科學院院士、漢諾威大學講席教授尤爾根·卡羅看來,“科學不是關于答案的學問,而是關于問題的學問?!笨_說,年輕科研人要敢提問,也要敢于出錯?!耙蚁?,哪怕是瘋狂的想法。試驗、失敗、再試驗,這就是科學?!?/p>
尋求人類共同的科學真理
今年5月,許多國內外媒體報道,美國開放人工智能研究中心(OpenAI)的人工智能(AI)模型o3不聽人類指令,拒絕自我關閉。報道中說到,人類專家在測試中給o3下達明確指令,但o3篡改計算機代碼以避免自動關閉。

姚期智在2025世界頂尖科學家論壇現場。世界頂尖科學家論壇供圖
在2025世界頂尖科學家論壇上,圖靈獎得主、中國科學院院士姚期智以此案例發出警示,AI可能會通過欺騙和操縱人類來實現它自己的目標。他說到,另一個值得關注的案例是,大語言模型會做出一些災難性的決策,特別是在化學、生物、放射以及核能領域,“我們從這里學到的是,大語言模型會帶來一些新的安全問題,有一些是大語言模型獨有的全新挑戰,需要我們深入研究?!?/p>
“幾乎所有人都在說人工智能會改變一切,但我對此持保留態度?!笨死蛱m也對AI持有保守看法,在他看來,盡管人工智能已經在生物學、醫學領域取得了較為廣泛的應用,但尚未達到大家期望的效果,更多只停留在“潛力”層面,并未實現太多實際成果的轉化。
他認為,AI無疑能夠加速藥物的篩選、設計與研發過程。從這種意義上來講,未來人工智能肯定能在生化領域發揮積極作用。但藥物研發需要時間,比起研發過程本身,藥物測試更加需要科研人員投注時間與耐心。
如何看待和安全使用AI,無疑是一個跨域國界的人類共同問題,需要合作。
夏普利斯認為,在全球科研合作上,任何嘗試都比單個團隊、單個學科“閉門造車”要強。他提供了一個理想機制的形象比喻:“讓每個人把自己最好的三個想法擺在臺面上,一起討論可行與否。要是大家都覺得這些想法不夠好,就果斷棄之不用?!?/p>
“每個科學家都想取得突破,我們會為他人的成就鼓掌,也希望自己能取得那樣的成就?!笨死蛱m認為,像世界頂尖科學家論壇這樣的國際科學活動,能夠匯聚各方智慧,既促進合作,也推動競爭?!拔艺J為這兩方面都是積極的,都值得肯定?!?/p>
在他看來,如果科學成就有最終評判標準的話,那應該在于其是否推動了人類對真理的認知,“我們尋求的科學真理,不是中國的真理,也不是美國的真理,而是每個人最終都會得到的那個相同的答案”。
“科學很困難,經常失敗。但或許是一檔播客,或許是一次閱讀,當你把這些領域連接起來,交點處就是重要的科學發現?!鄙5驴固卣f。
(來源:人民日報客戶端上海頻道)
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