客观日本

【野依良治的视点】对“原生科学”的推荐

2021年10月26日 高等教育

更多请看: “野依良治的视点”专辑

2018年11月20日

青少年鲜活的感受性

过去,孩子们经常在山野间开心地奔跑玩耍,用眼睛去观赏花草,对昆虫鸟鱼等生物产生兴趣。这算是人类的一种本能吧。最近常有机会接触到青少年的理科自由研究,并被他们展现出来的“探求欲”(Sense of Wonder)所打动。这不是那种针对“小小年纪,年纪轻轻”发出的感动,而是那种与生俱来、自由阔达、年轻鲜活的感受性让人发自心底的感叹。

我长期参与的国立科学博物馆“科学达人”项目中就有一位经常获奖的少年。他从7岁起开始着迷“变形菌”的研究,现在他已经是一名高中生,并在国际物理学期刊上发表过论文,甚至还出版了自己的书籍。在东京北之丸公园的科技馆里,不仅自然观察,手工制作技术和自动控制机器人的制作等新技术也大受欢迎。这与近年来,青少年在体育比赛、日本象棋和艺术领域崭露头角如出一辙。希望他们能继续磨炼与生俱来的旺盛的好奇心和成长环境中培养出来的才能。

“有日本人特色”的研究吗

科学本身是客观的、普遍的,但科学家拥有不同的自然和文化背景。日本的四季变化鲜明,日本人在珍惜和敬畏美丽的大自然的同时繁衍生存。然而近年来除了一些领域外,日本的科学界更倾向于迎合熟悉人工城市环境和数学理性主义的欧美人的价值观。但是,如果我们不向为日本开辟了独自道路的先人学习,而是轻易盲信并追随贯彻效率主义的西方名人的言行,把自己的命运托付于他人的话,那么似乎也没有什么必要非要在日本这个国家开展研究了。

天然物有机化学是日本擅长的领域

人类一生始终都在享受微生物带来的恩惠,所以酒、味噌(酱)、酱油等发酵产业在日本相当发达。科学领域方面,包括日本独特的漆研究和麻黄生药研究在内,以取之不尽的天然产物为对象的研究曾在国际上广受赞赏。这种研究传统最终在2015年为大村智博士带来了诺贝尔生理学或医学奖。扎根于人类与生俱来的感受性的“原生艺术”,在法语中被称为“art brut”,我把自己尊敬的大村博士的研究特质称为“原生科学”(science brut)。因为大村博士从事的不是我们平时所说的略显牵强的“人工科学”,而是在“自然界远超人类智慧”的信念之下,坚持不懈地到各地收集土壤,不断探寻优秀生物活性物质的过程。他从位于静冈县伊豆的高尔夫球场旁边的土壤放线菌中发现了抗生素阿维菌素,并对其实施一些化学反应,最终诞生了跨世纪的抗寄生虫药伊维菌素,目前正在遗传基因级别上进行更深入的现代研究。现在以发展中国家为中心,伊维菌素每年能保护2亿人免受热带病的侵害而被广泛赞誉。伊维菌素的独特之处在于,它最初其实并不是针对人类疾病开发的,而是为家畜开发的兽药。另外,早在40年前就已经明白这个研究的本质,并带着敬意持续提供支援的,不是负责振兴基础研究的文部省,而是美国的制药公司默克。这一现象如同“一石激浪”,不禁让人重新思考日本的公共研究资金应有的分配方式、科研人员自身的立场观点,以及企业的价值观等。

向50年前学到的

我在名古屋大学时,“原生科学”的巨人平田义正教授数十年如一日的生活态度让我感受颇深。平田教授虽然行事低调,作风老派,对世事漠不关心,但会热心倾听生物学者(而非我们化学学者)的声音。只要需要,他会不畏路途遥远,甚至亲自驾车前往九州去采集特殊的植物成分。他甚至还去过北海道的礼文岛。他尤其热衷于调查强毒性海洋有机天然产物。一般只在新年元旦的时候休息,周末和节假日也都埋头于无比热爱的工作(并非劳动)。1964年因查明了河豚的毒性成分“河豚毒素”的结构而扬名世界,据说平田教授从市场和饭馆搞来的河豚卵巢(合计达25钢桶)都是由其夫人在自家厨房先进行预处理的。后来平田教授还发现河豚毒素能阻碍电压门控钠离子通道。

平田教授始终坚持“别人能做的事不做,知道答案的事不做”。虽然深受研究人员的尊敬,但平田教授一直独立于学术界政治之外,对行政权力漠不关心并保持距离。以至于甚至还闹出了文部省官员听说他的研究方向是“海洋天然产物”后,问出“先生是海苔专家吗?”的笑话,他的这种行事风格若是放到现在的研究经费审查会上,估计他的课题要想通过项目审查拿到经费,该是非常困难的吧。科学的意义不会自然明白,平田教授始终挑战那些最高难度的、至少需要花10年时间研究的庞大课题。即便当时没有分离技术和设备分析技术,他也坚信不久就会开发出来。我有幸近距离看到了平田教授提取冲绳腔肠动物“瘤菟葵”的剧毒成分“岩沙海葵毒素”(Na+/K+ ATPase抑制物质),以及为确定构造所进行的旷日持久的研究过程。当时的研究经费无法用于将宝贵的样本存储到民间的大型冷冻库中,为此他的这项独特研究使用了对他表示理解的财团的补助金。这些天然产物化学的研究不仅促进了基础科学的进步,还促进了新药研发。另外,即使平田教授本人没有意识到,他其实还是一位伟大的教育家。平田教授虽然曾到哈佛大学短期留学,但身上仍然保留着“纯日本造”的谦虚精神,很多富有个性的国际化学家都是看着他的背影成长起来的。在名古屋研究海萤的发光物质,之后又前往美国,在水晶水母体内发现绿色荧光蛋白(GFP),并由此获得诺贝尔化学奖的下村修博士就是其中一人。

独创不可能是高效的

不要去解决别人提出的问题,而是要自己发现好的问题,并找到正确的答案。这是独创研究的铁则。后继研究人员从平田教授的一系列壮举的轨迹中学到了什么呢?在被问及“为什么研究天然产物有机化学”时,平田教授的回答是:“因为我只会做这个”,他的成就是一步一个脚印积累起来的,既非侥幸,也没有其他什么浅薄的理由。地球上有1,100万种动物和50万种植物,平田教授始终敬畏大自然,他把来自地球的恩惠,尤其是最大限度地享受生命力归结于一切。这种感觉或许才是漂浮在大海上的日本国民所特有的吧。

然而,即便是自然景观丰富的日本,以都市为中心的“高效”学校教育变成了主流,削弱了孩子们幼时所具备的基于五官的细腻感受性,等到成为研究生和职业研究人员后,就会回避那些非效率的手工操作,将自己困顿在商业标准化的实验室里。虽然研究不可缺少能够精确测量的先进仪器,但仅有这些还是不够的。科学无国境。但为什么不试试发自自身感受性的科学研究呢?过于关注达成短期目标,而排除了那些对自然界中无限存在的未知事物所产生的疑问,这种倾向实在让人遗憾。

文:野依 良治(JST研究开发战略中心主任、2001年诺贝尔化学奖得主)
翻译编辑:JST客观日本编辑部