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2020诺奖将至!新冠疫情下免疫学成果将再成焦点?

作者: 赵萱 来源: 科技日报
2020-09-30 05:16 
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2020,诺奖将至!

本报记者 房琳琳 何 屹 侯 萌

诺奖成果有什么特征?首先是具有原创性,即所谓“Door Opener”;其次是具有广泛持续的影响力,深刻改变了学术体系和人们的生产生活。

金秋10月,诺贝尔奖(以下简称诺奖)将至。从1901年开始颁发至今,已近百年。

新冠肺炎阴霾未散,诺贝尔生理学或医学奖花落谁家?诺奖究竟在奖励什么,其奖励的颠覆性原创成果是否真的越来越少?如何评价低被引的“冷美人”成果?怎样提出诺奖级的科学问题?中国如何抢占国际科学发展的至高点?

奖励光环和热度之下,更需要冷静的思考。

呼唤“开创者”!新冠肺炎疫情背景下,免疫学成果将再成焦点?

新冠肺炎疫情尚未离去,全球科研人员与新冠病毒赛跑,已经产出了数以万计的科研成果,目标只有一个,了解、认识并终结新冠病毒肆虐人间。

坊间有种声音,认为与新冠病毒感染机制相关的免疫学成果可能会受青睐。

1901年,诺贝尔生理学或医学奖颁给了治疗白喉传染病的血清疗法;1951年,南非医学家蒂勒因率先研制出蚊媒病毒传染病黄热病疫苗而获诺贝尔生理学或医学奖。

在9月23日揭晓的有“诺奖风向标”之称的2020年“引文桂冠奖”中,有一项也与免疫学相关的研究成果。美国加州理工大学工学院生物和生物工程教授Pamela J.Bjorkman与美国哈佛大学生物化学系希金斯研究教授Jack L.Strominger获奖,理由是“确定主要组织相容性复合体(MHC)蛋白质的结构和功能,是分子免疫学中的一个里程碑式发现,有助于药物和疫苗开发”。“我认为诺贝尔生理学或医学奖项对免疫学的宠爱会继续下去。”科睿唯安亚太区分析师王琳博士如是说。

但中国科技信息研究所副所长郭铁成认为:“哪个领域的成果能够入选诺贝尔奖,能否成为热点,不取决于哪个领域是否热门,而取决于诺奖的宗旨。”

他介绍道,诺贝尔在遗嘱中说:“将基金所产生的利息每年奖给为人类作出杰出贡献的人。”为人类作出杰出贡献的诺奖成果有什么标志?首先就是原创性,是开创者,即所谓“Door Opener”;其次是广泛持续的影响力,深刻改变学术体系和人们的生产生活。而这两点,都需要相当长的时间才能验证。一般而言,从出成果到获诺奖需要20年以上的时间,甚至更长。

“因此,我觉得新冠病毒研究可能会有重大成果,也不排除新冠疫情对诺奖提名人潜意识有影响,但毕竟时间太短,无法检验相关成果的开创性和影响力,新冠病毒研究成果近期获奖的可能性不大。”郭铁成说。

虽然人类在对抗传染病的进程中成果不断,现代医学体系也相对完备,但面对一个全新类型的致命病毒时,仍感能力不足,“这说明免疫学研究还有很长的路要走,也为重大成果的出现提供了机遇。”郭铁成说。

他认为,张伯礼院士的成果第一次用中西医融合理论和方法,揭示了新冠病毒的特点和规律,具有开创性和实用性,临床效果很好,中国中医药成果未来可期。

鼓励顶天立地!但为何感觉颠覆性理论成果越来越少?

北京理工大学副校长王博教授认为,自然科学奖项鼓励的是“顶天立地”的重大原创成果。

何谓“顶天立地”?“该成果或拓宽了人类对世界的认知边界;或对人类经济社会活动产生重要的影响,为人类文明向前迈进提供了动力,为人类追求更美好生活带来福祉,最好兼而有之。”

奖励顶天立地的诺奖科学成就,彰显的到底是什么样的诺奖精神?

郭铁成认为,诺奖精神有三个方面。“一是科学精神,即逻辑理性、观察实验、质疑证伪、自由探索自然和宇宙的奥秘。二是工程精神,即将科学发现和发明转化为新产品或新服务,广泛应用于生产和生活。诺奖成果大多具有鲜明的巴斯德象限属性,即基础研究属性很强,同时实用性也很强。三是服务精神,忠于理想,献身科学,造福人类,无私奉献,解除人类痛苦,增进人类福祉,这在生理学或医学奖项上体现尤为明显。”

有观点认为,近年的诺奖,越来越多颁给颠覆性理论的验证、关键技术的迭代,乃至观察实验工具的升级,而如同爱因斯坦那样提出颠覆性理论的成果则越来越少了。

在郭铁成看来,这可能是科学发展的正常周期。在目前这个阶段,工业时代形成的科学体系正在发生重大变化,科学范式与诺奖设立之初已有很大不同。

他解释道,一是大量新兴学科涌现,改变了工业革命以来的学科体系,为科学研究提出了全新问题,提供了新的研究手段;二是学科汇聚普遍化,各学科融合的一般基础已经形成,“美第奇”叠加共振成为学科创新趋势;三是科研一体化,即基础研究、应用研究和开发研究不仅存在线性关系,而且融为一体,共同面向应用市场。近年来,很多诺奖的成果都位于多学科交叉点之上,反映了当前科学发展的趋势。

王博认同郭铁成的理念。“从科研体量和科研方式来说,现代科学要站在巨人的肩膀上,很多时候取得突破需要团队作战。现代重大科学成果需要的是群星璀璨,从这个意义上讲,我们仍处在大师辈出的年代。”王博说。

重视“冷美人”!论文高被引很重要,原创成果被生活“引用”同样重要

爱因斯坦说过:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”

假设、猜想、新理论、新领域、新路径,最先呈现给科学社群的方式是什么?重大原创成果发表学术论文,是全球学术界公认的知识信息交流方式。对重大原创论文进行影响力比较,以及参考每年专业学科大奖榜单,是“把脉”诺奖级成果的有效方法。

近20年连续发布的“引文桂冠奖”,以研究论文被全球同行引用的频次和引文影响力为主要标准,结合一定定性指标与专家判断形成榜单。迄今为止,在300多位上榜科学家中,有54位获诺奖。

郭铁成认为,引文频次评价,对衡量改进性创新或渐进性创新比较有效,但衡量原始创新的效果有限。“创新之始,真理总是掌握在少数人手中。开创性成果是超前的,是人们闻所未闻、见所未见的,甚至超出了人类现有的知识框架,因此可能是低被引的。爱因斯坦相对论提出的时候,全世界没几个人能看懂。这些低被引的‘冷点论文’中,可能就存在惊为天人的‘冷美人’。如何发现和评价‘冷美人’,是很值得研究的课题。”

“真正的影响力,应该不仅仅是成果被学术论文高频引用,还应被专利高频引用,特别是还应被人类的生产生活高频引用,屠呦呦的论文并不长,但青蒿素研制出来后,救人无数。”郭铁成说。

不同的专业学科顶级奖项,如拉斯克奖、沃尔夫奖等,关注点和侧重点也都不尽相同,但都从某个维度与诺奖呼应起来。

王博说:“各专业学科大奖与诺奖重合率较高,说明同行评议的眼光和愿望是趋同的。因此,我们的科研工作者要坐得住冷板凳,好饭不怕晚。”

理性看待诺奖!把它看做对科研工作者的鼓掌与喝彩

我们该如何理性看待诺奖?

有评论认为,国人对于诺奖的整体心态,已经从可望不可及的怯畏仰视,转为“水到渠定成”的安然自持。王博的观点也很鲜明:“应该将包括诺贝尔奖在内的重大科学奖项,看做是全人类社会对科研工作者的鼓掌和喝彩!如同奥林匹克运动会,获金牌只是一方面,更重要的是提高全民身体素质;看重诺奖不一定立刻获得诺奖,重要的是通过这场科学盛宴,提高全民科学素养。通过传播诺奖精神,鼓励下一代爱科学、把当科学家作为人生梦想,这才是诺奖精神的精髓。”

如此一来,我们关注诺奖,最重要的着眼点和落脚点应如何定位?

“诺奖的科普效应值得学习。”郭铁成解释说,诺奖运作的全过程都具有重要的科学普及功能,它以润物无声的方式,把科学精神和科学价值传递了出去。“而且,这种科普不是传统的‘扫盲式科普’,而是‘公民科学’,让各国公民了解科学,理解科学,鼓励公民参与科学研究和科学决策。每年的诺奖,从提名到颁发,全世界都在激动中感受科学的力量。”

郭铁成进一步说,诺奖的机制特别值得借鉴。比如,社会筹资设立奖励基金的制度、基金管理与奖励评价分开的机制、小数据提名机制、同行评价的评审制度、国际一流的质量标准等,都是最先进的。当然,诺奖也出现过失误,但其失误是偶然性的。

可喜的是,中国目前大力提倡发展社会力量评价,支持社会资金设立奖励基金、研发基金。近年来,这类奖项中比较有名的是“未来科学大奖”“科学探索奖”等,在科研群体中的影响力不错。

设置了高额奖金不代表一定能达到预期效果。科学奖项的评选机制,应切实发挥科学共同体的作用,确保权威性和公正性,如果评选规则设置不合理反而会产生消极影响。“推动高质量社会评价是未来中国各界需要共同努力的方向,相信慢慢摸索,会孕育出能够激发创新人才涌现的优质奖项。”

把繁荣科学提上战略日程!厚植创新沃土,静待花开

如何厚植创新频出的沃土?诺奖级的成果何时到来?

科技日报社副社长房汉廷给出一组科技投入相关数据:一个经济体的全社会科研投入占GDP 0.7%左右,科学研究能够得以普遍发展;占到1.5%,政府和市场的投入将各占一半,政府投入会向基础研究倾斜;占到2.1%,政府投入将向更前沿的原创倾斜,而市场更青睐技术应用。现在中国的科研投入已经超过2.1%。他判断,“从这个意义上说,前沿基础科学重大成果大规模涌现的时代快来了”。

郭铁成则从繁荣科学的战略目标和我国科研人员的体量来分析这个命题:“必须把繁荣科学的任务提上战略日程。到2035年进入创新型国家前列,需要科学提供原始的动力,否则创新发展就没有后劲。到新中国成立100年时,建设成社会主义现代化科技强国的突出标志就是拥有强大的科学,届时,中国要能提出许多科学问题,发现许多科学规律,提出许多科学理论,为人类知识宝库贡献中华民族的智慧。我认为,数学训练的是人类思维的底层逻辑,应将数学置于国家人才培养的重要地位。”

郭铁成说,中国已经到了重大科学成果的孕育期,“当前我国具有全世界数量最多、最年轻的研发人员,具有全世界体量最大、门类最全的制造业,全面、协调发展的经济社会需求旺盛,科学研究的政策环境更加完善,这为重大成果的产生提供了良种和优质土壤”。

比如,自然科学基金委的基础科学中心项目,就是相对长期稳定地支持科研人员潜心研究和探索,致力科学前沿突破,产出一批国际领先水平的原创成果,抢占国际科学发展的至高点,形成若干具有重要国际影响的学术高地。

王博判断:“科技创新和重大科学发现与经济社会发展是呈现螺旋上升的关系的,政策、人才、投入、环境等要素都具备后,中国科学家的群星璀璨时代必将来临。接下来,就是要给科研工作者时间,让他们静下心来精心浇灌,做好当下,静待花开!”

影响人类生活的十大诺奖成果

1 青蒿素每年“拯救2亿人口”

2015年诺贝尔生理学或医学奖

获奖人之一:屠呦呦

1972年,受中国典籍《肘后备急方》启发,屠呦呦成功提取出治疗恶性疟疾的青蒿素,被誉为“拯救2亿人口”的重大发现。

青蒿素已被广泛用于疟疾肆虐地区。仅在非洲,这就意味着每年超过10万人因此得救。

2 史上第一张X光照片拍了一只手

1901年诺贝尔物理学奖

获奖人:威廉·康拉德·伦琴

1895年11月8日,德国物理学家威廉·康拉德·伦琴在家中实验时发现了X射线,他借妻子的手拍摄了人类历史上第一张X光片,为开创医疗影像技术铺平了道路。

1896年,X线便应用于临床医学,第一次在伦敦一妇女手中的软组织中取出了一根缝针。今天,X射线诊断结果可显示更清晰的细节。在现代数字技术的帮助下,X射线诊断还能提供人体内部三维图像。

3 合成氨让人类摆脱天然氮肥的局限

1918年诺贝尔化学奖

获奖人:弗里茨·哈伯

19世纪以前,农业所需氮肥主要来自有机物副产品,如粪类、种子饼及绿肥。如能将空气中丰富的氮固定下来并转化为可被利用的形式,粮食问题就会得到极大缓解。

弗里茨·哈伯是从事合成氨的工艺条件试验和理论研究的化学家之一。1909年,哈伯率先从空气中制造出氨,使人类摆脱了依靠天然氮肥的被动局面,加速了世界农业的发展。

4 胰岛素为糖尿病患者带来曙光

1923年诺贝尔生理学或医学奖

获奖人:弗雷德里克·班廷、约翰·麦克劳德

糖尿病是一种常见的内分泌代谢疾病,在二十世纪之前,糖尿病被看做不治之症。

1922年夏天,班廷与麦克劳德从狗的体内分离出消耗糖所需的活性物质,并把这种物质注入一条患有糖尿病、濒临死亡的狗,这条狗的病情很快就出现了好转。这种物质正是胰岛素。

5 青霉素让人类不再恐惧细菌感染

1945年诺贝尔生理学或医学奖

获奖人:亚历山大·弗莱明、恩斯特·伯利斯·钱恩、霍华德·弗洛里

曾经,人类对细菌感染束手无策,无数人因此丧命。直到青霉素被发现,人类才开始逐渐脱离被细菌感染支配的恐惧,平均寿命得以显著延长。在他们共同努力下,青霉素从实验室走向现实生活、造福人类。

6 锂电池:创造可充电的绿色新世界

2019年诺贝尔化学奖

获奖人:约翰·古迪纳夫、斯坦利·惠廷厄姆、吉野彰

他们的研究使锂电池体积更小、容积更大、使用方式更稳定,实现了商业化,开启了电子设备便携化进程。

1991年,索尼制作出世界上第一款商用锂电池,从此手机、照相机、手持摄像机乃至电动汽车等领域步入了便携式新能源时代。

7 常温常压催化出便捷廉价塑料

1963年诺贝尔化学奖

获奖人:卡尔·齐格勒、居里奥·纳塔

20世纪50年代,德国化学家卡尔·齐格勒合成了齐格勒—纳塔催化剂,并将其用于聚乙烯的生产,得到了支链很少的高密度聚乙烯。意大利化学家居里奥·纳塔将这一催化剂用于聚丙烯生产,得到了高聚合度、高规整度的聚丙烯。

齐格勒—纳塔催化剂的出现使得很多塑料的生产不再需要高压,减少了生产成本,实现了对产物结构与性质的控制。

8 胃病罪魁祸首竟是幽门螺杆菌

2005年诺贝尔生理学或医学奖

获奖人:巴里·马歇尔、罗宾·沃伦

以前的学者普遍认为胃酸不可能让细菌存在,也一直未找到治疗胃病的根本方法。两位来自澳洲的科学家罗宾·沃伦和巴里·马歇尔证实,幽门螺杆菌导致了胃炎和胃溃疡。

溃疡病从原先难以治愈、反复发作的慢性病,变成一种短疗程抗生素和抑酸剂就可治愈的疾病。

9 动物饲料因这一方法贮存更久

1945年诺贝尔化学奖

获奖人:阿尔图里·伊尔马里·维尔塔宁

现如今人们一年四季随时可以买到牛奶、奶酪等奶制品,而在很久之前,由于冬季的饲料短缺,导致奶牛等牲畜的产奶量降低,无法满足人们的需求。1924—1948年,芬兰生物化学家阿尔图里·伊尔马里·维尔塔宁在赫尔辛基大学研究青贮饲料腐烂的发酵过程。由于发酵产物的乳酸能提高青贮饲料的酸度而终止发酵。基于此原理,他研究出一种AIV法,既可防止腐烂而又不影响其使用和营养价值。

10 试管婴儿助更多家庭尽享天伦

2010年诺贝尔生理学或医学奖

获奖人:罗伯特·爱德华兹

1978年7月25日,“试管婴儿之父”——英国生理学家罗伯特·爱德华兹帮助世界上第一个试管婴儿来到人间。他发现了人类受精的重要原理,成功实现人类卵细胞在体外受精。

全世界大约有10%的夫妇遭受不育症的折磨,这一切都随着体外受精技术的问世而得到解决,每年数以百万计的家庭因此受益。

(实习生赵萱 实习记者张佳欣整理)

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