科研成果,真不是靠“有用”二字就能衡量的
上周,一个搞有机化学的朋友在群里发了一长串语音,点开一听,全在骂街。原因是他发在《自然》子刊的一篇论文,被院里一个外行领导评价为“这玩意儿能干嘛?能卖钱吗?” 我隔着屏幕都能感觉到他的血压。说实话,这种对科研成果的功利化审视,我真是见太多了。可问题在于,人类科学史上,那些彻底颠覆世界的成果,往往都诞生于一个看似“没用”的好奇心。
古细菌CRISPR序列重复结构示意图
再说果蝇。这小红眼虫子,当年在摩尔根实验室里飞来飞去,纯粹是因为它染色体巨大、繁殖快。做遗传学研究嘛,方便。结果呢?从果蝇身上,我们找到了染色体遗传的规律,后来又搞出了“同源异形基因”——就是说,一个 Hox 基因突变,能让果蝇脑袋上长出脚来!这发现多吓人,也多深刻。它直接证明了动物发育蓝图的存在,后来发现包括咱们人类在内,都用这套机制。没人能在1920年就预料到,研究一只苍蝇的畸变,会为日后的癌症、先天疾病研究打下基础。对吧?科研的帐,不能这么算。
AlphaFold 蛋白质三维结构预测 可视化
不过,AI 也搞出了不少乌龙。你让它预测一个不存在的、理论上不可能折叠的序列,它也能给你一个看起来挺美的结构。就像拿着乐高乱拼,远看像城堡,近看全是窟窿。我有个师弟,用 ChatGPT 写 Introduction,结果引用的文献全是编的,投稿被退回来,差点被导师剐了。这些事告诉我们,科研成果的含金量,最终还得靠人的判断力去掂量,靠实验去验证。AI 是工具,不是神,更不是甩锅的对象。
实验室小试到工业中试 放大效应 漫画
甚至有些成果,因为生不逢时,直接死了。比如孟德尔的遗传定律,他1865年就发表了,结果没人鸟,直到1900年才被重新发现。要是没有后来的翻案,他那些豌豆实验不就是一堆废纸吗?所以啊,评价一个科研成果,别急着看它有没有用,得放到更长的时间尺度上去看。
果蝇、线虫,还有 CRISPR 的前世今生
你肯定想不到,现在火得一塌糊涂的基因魔剪 CRISPR,它的起源要追溯到上世纪80年代,一群西班牙科学家在盐沼里发现的一种古细菌。他们就是觉得,这细菌的 DNA 序列里怎么老重复几个相同的片段?好玩,就研究一下呗。根本没想着什么治病、什么改良作物。后来才搞清楚,那是细菌用来对抗病毒的一套免疫系统。就这么个基础研究,趴了几十年,直到2012年才突然炸开,变成生物医药的一颗核弹。所以你看,很多科研成果就像一颗地雷,埋的时候谁也不知道它什么时候炸,炸出的是惊喜还是惊吓。
古细菌CRISPR序列重复结构示意图
再说果蝇。这小红眼虫子,当年在摩尔根实验室里飞来飞去,纯粹是因为它染色体巨大、繁殖快。做遗传学研究嘛,方便。结果呢?从果蝇身上,我们找到了染色体遗传的规律,后来又搞出了“同源异形基因”——就是说,一个 Hox 基因突变,能让果蝇脑袋上长出脚来!这发现多吓人,也多深刻。它直接证明了动物发育蓝图的存在,后来发现包括咱们人类在内,都用这套机制。没人能在1920年就预料到,研究一只苍蝇的畸变,会为日后的癌症、先天疾病研究打下基础。对吧?科研的帐,不能这么算。
AI 成了二老板?这科研是做得更轻松还是更焦虑了
说到这,不得不提最近两年狂飙的 AI。拿 DeepMind 的 AlphaFold 来说,预测蛋白质三维结构,这原本是结构生物学里最耗时间、最考验运气的事儿。有些博士博后,五年就为了解出一个蛋白的结构,最后还没解出来,哭都哭不出来。现在呢?输入氨基酸序列,咔,几分钟,结构出来了。这谁受得了?好多做结构生物学的一觉醒来发现天都变了。但话说回来,AI 是来催命的,也是来送命的。它逼着科学家往更深的地方去想——既然结构已知,那功能呢?动态呢?相互作用网络呢?
AlphaFold 蛋白质三维结构预测 可视化
不过,AI 也搞出了不少乌龙。你让它预测一个不存在的、理论上不可能折叠的序列,它也能给你一个看起来挺美的结构。就像拿着乐高乱拼,远看像城堡,近看全是窟窿。我有个师弟,用 ChatGPT 写 Introduction,结果引用的文献全是编的,投稿被退回来,差点被导师剐了。这些事告诉我们,科研成果的含金量,最终还得靠人的判断力去掂量,靠实验去验证。AI 是工具,不是神,更不是甩锅的对象。
从实验室到生产线,这层皮得脱多少次?
一个成果出实验室容易吗?太难了。我们实验室以前搞出一个新型催化剂,能把二氧化碳转成甲醇,效率贼高。结果拿去中试,放大一百倍之后,反应器差点炸了。为啥?因为小瓶子里搅均匀了,大罐子里传热传质完全不是一回事。这中间的 gap,不搞工程的人永远理解不了。很多投资人只看纸面成果,一算成本,就摇头。他们不知道,一项新技术想要成熟,需要的是时间,和愿意等待的钱。 举个例子,锂离子电池。上世纪70年代,斯坦利·惠廷汉姆就提出了锂二硫化钛体系,但他用金属锂做负极,充电时会产生枝晶,刺穿隔膜就短路起火,根本没法商用。后来古迪纳夫搞出钴酸锂正极,吉野彰改用石油焦负极,才在1991年让索尼量产。这中间折腾了二十年。现在固态电池又成了热点,各国都在砸钱,因为谁先突破,谁就拿下下一代能源的话语权。可我看那些新闻,动不动就“预计某某年量产”,心里都捏把汗。科研的不确定性,不是新闻稿能消化的。
实验室小试到工业中试 放大效应 漫画
甚至有些成果,因为生不逢时,直接死了。比如孟德尔的遗传定律,他1865年就发表了,结果没人鸟,直到1900年才被重新发现。要是没有后来的翻案,他那些豌豆实验不就是一堆废纸吗?所以啊,评价一个科研成果,别急着看它有没有用,得放到更长的时间尺度上去看。