在2012年莫言成为首位获得诺贝尔文学奖的中国籍作家后,人们有了诺贝尔奖并不遥远的惊叹,同时对我国科学家在自然科学基础研究领域问鼎此项荣誉有了更多的期待。
10月7日,瑞典卡罗林斯卡医学院宣布将2013年首个诺贝尔奖(生理学或医学)授予美国科学家詹姆斯•罗斯曼(James Rothman)、兰迪•谢克曼(Randy Sheckman)和德国科学家托马斯•祖德霍夫 (Thomas C. Südhof),以表彰他们在细胞的囊泡运输调控机制方面的重要发现。三位科学家的研究被诺贝尔奖评审委员会认可超出了许多专业人士或机构的预期。一个看似渐淡出那些追逐“热点”研究学者视线的基础研究领域被历史重新定位,也被推向业内的前沿。
“意外”或许是部分专家学者的观点。诺贝尔奖在自然科学领域的评选虽有悬念,但其中有着一定的必然,也应是实至名归。正像宾夕法尼亚大学(University of Pennsylvania)终身教授(Tenured Associate Professor),美国国立卫生研究院(NIH) 细胞生物学评审组成员,华人生物学家Wei Guo博士在获悉今年结果后写到: 早就众望所归 (It has been long overdue) 。三位科学家的杰出发现在于揭示了作为生命活动基本单位的细胞是如何能在准确的时间内将其内部物质传输至准确的位置。具体来说,细胞的生命活动依赖于胞内运输系统,但支撑细胞生命的蛋白质等生物大分子不能直接穿过细胞膜,要依赖细胞膜周围的囊泡结构进行精确传递和定向运输。若囊泡运送系统的精确调控发生“故障”,将导致神经系统疾病、糖尿病和免疫系统紊乱等重大疾病。比如,人们熟知控制血糖浓度的重要蛋白胰岛素就是借助囊泡传递而释放于胞外的血液中。可以说,三位科学家虽没有以解决任何形式的疾病为出发点,但他们系统性的发现能帮助解开像帕金森氏症、孤独症、糖尿病及免疫缺陷等重大疾病的基础问题,他们的工作是开创性的、系统性的,当然也是基础性的。
开创性不仅在于获奖者之一兰迪•谢克曼早在上个世纪70年代就是首创以单细胞生物出芽酵母(Saccharomyces cerevisiae)为遗传学研究模型的学者之一,也不仅因为他首先采用了结合正向遗传学、生物化学和分子生物学研究方法使得细胞生物学研究从形态观察的描述进入分子机制的探索,更在于能对数以万计的酵母突变体进行大量的生化检测和电子显微镜观察,研究了细胞内的运输系统将需要运输的蛋白质包装到膜状的囊泡结构中这一高效而精确的调控过程,开创了细胞囊泡运输(Vesicular Trafficking)的研究领域。其原始创新的标志是1980年发表在Cell的论文,被评为生命科学上个世纪最有影响力的100篇论文之一。
系统性源于另一位获奖者詹姆斯•罗思曼几乎与兰迪•谢克曼同时开始的工作,他以胞外重构的方法解析囊泡运输的精确调控机制(machinery),经过大量不懈努力,于上世纪90年代发现了帮助囊泡复合物与目标细胞膜融合的蛋白复合物(SNAREs)。兰迪•谢克曼和詹姆斯•罗斯曼共同在2002年获得了有诺贝尔生理学或医学奖风向标之称的拉斯克基础医学奖(the Lasker Award)。基于前面两位科学家在细胞水平的基础研究,第三位获奖者托马斯•祖德霍夫发现了囊泡如何在胞内指令下精确的释放出内部物质,并探索了囊泡转运精确调控在神经系统和免疫系统中的重要作用,获得了2013年度拉斯克基础医学奖,再度将淡去的风向标重新擦亮。
“莫道昆明池水浅,观鱼胜过富春江。”基础研究的重要性不言而喻,只有深入、系统的基础研究,才能对客观规律有更深入的认识,才能以更开阔的视野和思路开辟更大的创新成果。从第一次接近诺贝尔奖算起已有十年的时光划过,若从1980年看起,几乎是人生最宝贵的年华的总和。因为有像詹姆斯•罗斯曼、兰迪•谢克曼和托马斯•祖德霍夫为代表的一批科学家的孜孜追求,有原始创新的积累和努力,有坚守基础研究的执着和认真,才有今日的认可,才有当下指导医学研究的一系列的应用,怎能不是实至名归?回望国内,在自然科学特别是基础研究领域,与国际先进水平有差距是不争的事实,固然有起步时间较晚、评价体系待完善、师资水平等等客观因素,但单就科学家自身的努力和对待学术的价值观而言,国内某些学者对研究课题的跟风逐热,缺乏安步当车的心态恐是差距关键所在。以在生命科学及医学领域中极具基础性和支柱性的重要分支学科之一免疫学为例,我国免疫学研究人员经过不懈努力,近年来已在《Cell》、《Immunity》、《Science》、《Nature》、《Nature Immunology》等国际顶级期刊连续发表多篇高水平论文,在天然免疫识别活化机制、特异性免疫功能调控、免疫相关疾病机制研究等领域取得了重要成果,得到了国际同行认可。但与美国等发达国家相比,我们最大的差距体现在大部分的工作还处于跟踪阶段,原创性的亮点工作过少,获认可的多局限于跟踪他人已有领域或方向的“多走一步”。可以说,我国科学家仅能在生命科学和医学研究的个别领域比肩国际一流水平,整体科研的开创性、系统性差距仍有,诺贝尔奖之路任重而道远。
令人鼓舞和欣喜的是,近年来在立足于创新型国家建设的整体战略部署的大环境推动下,一批有能力参与国际科学前沿合作与竞争的高层次人才和优秀研究团队正在不断涌现,我国基础研究正处于从量的积累到质的提高的重要跃升期。“合抱之木,生于毫末;九层之台,起于累土”,科研工作者只有保持积极向上的心态,以持之以恒的精神,甘于寂寞的坚韧品格去坚守系统性的工作,才能克服和弥补我国基础研究的不足,才能在推动基础科学理论的研究上取得突破性进展,才能在世界新科技革命的浪潮中走在前面,为推动我国经济发展尽快走上创新驱动的轨道提供真正动力和强大支撑。