如何破解基础研究困境?诺奖得主讲了三个故事
2020-10-31
解放日报
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世界顶尖科学家协会主席罗杰·科恩伯格教授致辞
 记者 海沙尔 摄

  “发现的本质是无法被计划的,但这一重要事实常常被渴望更多直接利益的人所遗忘,这也是基础研究遇到的困境。” 10月30日,在第三届世界顶尖科学家论坛科学态度大师讲堂上,2006年诺贝尔化学奖得主、世界顶尖科学家协会主席罗杰·科恩伯格做了《基础科学:人类进步的希望》的演讲。

  上世纪医学的重大进步是什么?用于诊断和治疗的X光、很大程度根除细菌疾病的抗生素、用于早期发现癌症的非侵入性成像等。这些医学进步背后有一个共同点:一开始并未带着任何应用目的。

  X光是由荷兰一位纺织商的独子威廉·伦琴发现的。1895年,伦琴在维尔茨堡大学担任物理学教授时,正在研究阴极射线管中的放电效应。他偶然注意到实验室附近的荧光屏上有微弱的光,但此时阴极射线管是被黑色硬纸板完全覆盖的。一次,伦琴偶然将材料置于射线管前以测试其阻挡光线能力时,他在荧光屏上看到了自己手的骨架。一两年后,X光应用于医学。1901年,伦琴被授予首个诺贝尔物理学奖。

  青霉素首次出现在科学界的视野范围,也是基于亚历山大·弗莱明在偶然验证中得出的结论,他在第一篇描述青霉素的论文中,并未对其医疗用途抱有任何希望。后来,霍华德·弗洛里和恩斯特·钱恩,发现了青霉素在医学上的巨大潜力,他们共同获得了1945年诺贝尔生理学或医学奖。

  所有人都知道爱因斯坦和他的相对论、量子理论,但鲜为人知的是,这些纯推理的成果,其实与我们的日常生活息息相关。比如相对论,正是手机中使用的定位系统的基础。在爱因斯坦发表相对论后不久,英国数学家保罗·狄拉克将其应用至量子力学的新兴领域,并预测了反物质的存在。而这一发现又促成了数年后的正子扫描,一种重要的非侵入性成像方法。

  科恩伯格说,发现的本质是无法被计划的,它们来源于无目标的研究,来自意外的收获。但这一重要事实常常被渴望更多直接利益的人所遗忘,这也是基础研究遇到的困境。比如开发抗癌疗法的制药公司,经常被迫在两种药物间做出选择,而这一衡量经济效益和社会效益的选择背后,往往是股东投出了盈利的一票。以美国为例,美国癌症研究的年度预算只有50亿美元,不到软饮料研究年度支出的10%。相较于有着明确研究方向和初步证据支持的研究内容,那些一开始不知道能够得到什么发现的基础研究,不会得到资源的偏爱。

  在他看来,基础研究对于人类来说无比重要,探索欲和求知欲本就是人类本性的一部分,是物种进化的重要因素,激励着我们去探索更遥远的月球和宇宙空间,这就是人类精神的最好表征。

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