科研成果|那些让我半夜睡不着觉的硬核突破,离谱又上头
前两天半夜刷朋友圈,看见一个搞物理的老同学发了张图,配文就仨字:有了。
我点开一看,啥啊这是?密密麻麻的曲线,一个亮斑,像宇宙里随便截的一块。结果私信问他,人家轻描淡写来一句:“哦,没啥,我们组把室温超导的样品稳定性又推了一个数量级。”
我当时就——手机差点砸脸上。室温超导!就是那个去年被全球实验室追着复现、又被各种打假、最后搞得像连续剧一样的鬼东西?你们居然还在搞,而且还搞出点名堂了?
说实话,这领域这几年真是看麻了。迪亚斯那事还记得吧?罗切斯特大学,先是氢化物,然后氮掺杂氢化镥,什么Nature、Science发得飞起,最后被集体声讨数据造假。海外实验室拿到的样品屁都测不出来。乌龙闹完,搞得大家一听见“室温超导”三个字就自动开启嘲讽模式。可你知道吗?就在这满地鸡毛的间隔里,真有一批人闷头在做。不声张,不开发布会,就死磕。
比如中科院物理所那个团队,上个月发了一篇预印本,没上头条,却在圈子里炸了。他们用一种全新的高压合成路径,把镥-氢-氮体系里的超导转变温度稳稳定在了零下二十度附近——好吧,不是室温,但比之前动不动就要零下一百多度才能测到信号的那些,简直是一个天上一个地下。关键在于,样品可重复性极高,三次合成,三次测出迈斯纳效应,那个抗拒磁力线的悬浮,看得人鸡皮疙瘩都起来了。
我盯着那个悬浮视频循环了十几遍。一小片灰扑扑的晶体,轻轻搁在磁铁上,歪歪扭扭地,就那么飘着。像科幻片开头。
外行看热闹,但内行——甚至半内行——都知道这玩意要是真能落地,能源世界直接变天。传输零损耗,磁悬浮便宜得像自行车,核聚变约束装置体积砍半。更别提什么量子计算、MRI设备全都要小成本大升级。
不过话说回来,现在高兴还太早。中科院那个样品临界电流密度低得可怜,电流稍微大一点超导态就崩了。好比修了条无敌高速公路,结果只允许玩具车通过。工程化?五年?十年?谁都说不好。但至少这回,没人着急说“我们改变了世界”。大家学乖了。就是默默放数据,补实验,让同行来挑刺。
这种扎实劲儿吧,反而让我更信几分。
中科院物理所室温超导材料悬浮实验实拍
其实不光是超导。最近几个月,好几个领域的成果都透着一股“闷声发大财”的味道。我翻《细胞》杂志,看到北京大学魏文胜团队搞的那个环状RNA疫苗递送技术,也是吓了一跳。他们直接用内源性的环状RNA去编码抗原,稳定性直接吊打线性mRNA——常温下放两周活性不降,这什么概念?Moderna和BioNTech那些疫苗为啥必须零下七十度冷链?就是因为mRNA太娇弱,出了冷柜就降解。你想想,如果换成环状RNA,冷链车的钱全省了,乡镇卫生院随便打。甚至以后个性化癌症疫苗,在医院合成完,直接室温注射?
离谱的是,这篇论文去年底就发了,硬是没上热搜。流量全被明星塌房吸走了。我和一个做免疫的朋友喝酒,他拍着桌子说:“这帮搞环状RNA的,简直是在生物界修青藏铁路!又苦又险,但一旦通了,后面的人想怎么跑都行!”
我懂他那股激动——因为太知道冷链瓶颈卡死了多少好药。我们实验室以前做溶瘤病毒,发往海南的样品因为航班延误全化成了水,十万块钱打水漂。当时就想,要是药能跟糖果似的揣兜里带着该多好。
另一个让我失眠的消息是基因编辑。CRISPR-Cas9拿诺贝尔都几年了,我们终于见到第一个正式获批的体内基因编辑疗法——英国MHRA批了Vertex公司的Casgevy,治镰刀细胞贫血和β地中海贫血的。原理粗暴:提取患者造血干细胞,体外敲掉那个抑制胎儿血红蛋白表达的BCL11A增强子,再回输回去,让患者重新开始生产胎儿血红蛋白。一次治疗,终身告别输血。
多美妙啊,对吧?但价格呢?美国定价两百二十万美金一个人。两百二十万。美金。我反复确认了三遍,不是错觉。虽说比终身治疗费还是便宜些,可这笔钱在绝大多数国家就是天文数字。印度有四千多万地贫患者,怎么搞?
所以每次看到这种“里程碑”,我心里都五味杂陈。技术确实到了,但公平性完全跟不上。不过最近有个转机——中国上海的邦耀生物搞了个类似的疗法,叫BRL-101,用的是CRISPR-Cas9非病毒定点整合技术,成本据说能压到国外十分之一。而且他们直接攻克了“地中海贫血基因编辑后干细胞植入率低”的全球难题,植入成功率超过百分之九十。上个月《自然·医学》刚登了临床数据,挺硬核的。研究者甚至在新闻稿里用了“治愈”这个词,谨慎得让人不适应,毕竟科学界一般都只说“缓解”。
CRISPR基因编辑治疗地中海贫血的细胞制备过程
如果这个价格真能打下来,那意义不亚于青霉素的普及。其实我特别想吐槽的是——我们现在的医药研发,大把的钱砸向那些“富人病”靶点,可真正能救命的底层突破,像基因编辑、环状RNA疫苗,反而在经费上抠抠搜搜。就像那个段子说的:世界有钱研发让猫不脱毛的药,却没钱给非洲儿童打疟疾疫苗。
扯远了。但这就是真实感受。好的科研成果不该只活在顶刊封面上,更不该只服务能掏出两百万美金的少数人。
最后不得不提AI。去年DeepMind的AlphaFold2预测蛋白质结构拿了拉斯克奖,今年诺贝尔化学奖直接给了贝克和哈撒比斯,表彰计算蛋白质设计和对蛋白质结构预测的贡献。这大概是诺奖历史上最“计算”的一届化学奖了。
我看到消息时正在实验室跑胶,一手的电泳缓冲液味道。师兄举着手机冲进来喊:“诺奖给AI了!”我愣了三秒,说:“那咱们以后配胶会不会被机器人取代?” 他说:“取代配胶之前,先取代了你这个刷试管的。”
玩笑归玩笑,但AI对科研的冲击是实实在在的。以前结构生物学博士五六年才能解一个蛋白结构,现在躺床上用手机提交序列,几分钟就出来高精度模型。我一个做结构的朋友,已经连续失眠一个月。他桌子上的晶体生长液滴板收起来了,改行去搞动态构象预测,因为静态的没价值了。但他说:“也挺好,逼着人去想更复杂的问题。以前我们像测绘工人,现在有了卫星图,就可以去搞城市设计了。”
说实话,这种倒逼未必是坏事。至少这几年,我们看到蛋白质从头设计的成果井喷:自组装纳米笼、逻辑门控制的蛋白开关、能分解塑料的酶……全拜AI和计算工具的进化所赐。上个月有个MIT团队设计的蛋白,可以精确结合并降解两种不同类别的环境污染物,切换机理简直像变魔术。
但有一说一,别过度神化。AlphaFold预测的很多结构在细节上仍不准,尤其是对那些固有无序蛋白或者超大复合物。而且,预测出结构不等于懂了机理。很多人拿着预测模型一通分子动力学模拟,就敢发Cell。审稿人居然也过。潮水定会退去,到时候谁在裸泳一目了然。
不过整体上,我真的挺兴奋。就像一个用了十年算盘的人突然领到了计算机。刚开始会担心失业,可转头一想——能算的更快,老子不就可以挑战星系形成问题了?
DeepMind AlphaFold预测的蛋白质三维结构可视化图
所以你看,从室温超导的静悄悄突破,到环状RNA疫苗的冷链革命,再到基因编辑疗法的成本困局和曙光,以及AI对基础研究范式的重塑……最近的科研成果,乍一看没有那种“登月”式的爆炸新闻,可每一件都在往深水区趟。
这才是本该的样子吧。科学不需要天天上热搜,它只需要在深夜让一些人盯着数据,突然拍大腿骂脏话——那种原始的、惊喜的、认为世界也许能变好一丁点的冲动。
就像我那老同学半夜发的“有了”。两个字,胜过万语千言。
我点开一看,啥啊这是?密密麻麻的曲线,一个亮斑,像宇宙里随便截的一块。结果私信问他,人家轻描淡写来一句:“哦,没啥,我们组把室温超导的样品稳定性又推了一个数量级。”
我当时就——手机差点砸脸上。室温超导!就是那个去年被全球实验室追着复现、又被各种打假、最后搞得像连续剧一样的鬼东西?你们居然还在搞,而且还搞出点名堂了?
说实话,这领域这几年真是看麻了。迪亚斯那事还记得吧?罗切斯特大学,先是氢化物,然后氮掺杂氢化镥,什么Nature、Science发得飞起,最后被集体声讨数据造假。海外实验室拿到的样品屁都测不出来。乌龙闹完,搞得大家一听见“室温超导”三个字就自动开启嘲讽模式。可你知道吗?就在这满地鸡毛的间隔里,真有一批人闷头在做。不声张,不开发布会,就死磕。
比如中科院物理所那个团队,上个月发了一篇预印本,没上头条,却在圈子里炸了。他们用一种全新的高压合成路径,把镥-氢-氮体系里的超导转变温度稳稳定在了零下二十度附近——好吧,不是室温,但比之前动不动就要零下一百多度才能测到信号的那些,简直是一个天上一个地下。关键在于,样品可重复性极高,三次合成,三次测出迈斯纳效应,那个抗拒磁力线的悬浮,看得人鸡皮疙瘩都起来了。
我盯着那个悬浮视频循环了十几遍。一小片灰扑扑的晶体,轻轻搁在磁铁上,歪歪扭扭地,就那么飘着。像科幻片开头。
超导那点事儿:为什么我们嘴上骂,心里盼
外行看热闹,但内行——甚至半内行——都知道这玩意要是真能落地,能源世界直接变天。传输零损耗,磁悬浮便宜得像自行车,核聚变约束装置体积砍半。更别提什么量子计算、MRI设备全都要小成本大升级。
不过话说回来,现在高兴还太早。中科院那个样品临界电流密度低得可怜,电流稍微大一点超导态就崩了。好比修了条无敌高速公路,结果只允许玩具车通过。工程化?五年?十年?谁都说不好。但至少这回,没人着急说“我们改变了世界”。大家学乖了。就是默默放数据,补实验,让同行来挑刺。
这种扎实劲儿吧,反而让我更信几分。
中科院物理所室温超导材料悬浮实验实拍
其实不光是超导。最近几个月,好几个领域的成果都透着一股“闷声发大财”的味道。我翻《细胞》杂志,看到北京大学魏文胜团队搞的那个环状RNA疫苗递送技术,也是吓了一跳。他们直接用内源性的环状RNA去编码抗原,稳定性直接吊打线性mRNA——常温下放两周活性不降,这什么概念?Moderna和BioNTech那些疫苗为啥必须零下七十度冷链?就是因为mRNA太娇弱,出了冷柜就降解。你想想,如果换成环状RNA,冷链车的钱全省了,乡镇卫生院随便打。甚至以后个性化癌症疫苗,在医院合成完,直接室温注射?
离谱的是,这篇论文去年底就发了,硬是没上热搜。流量全被明星塌房吸走了。我和一个做免疫的朋友喝酒,他拍着桌子说:“这帮搞环状RNA的,简直是在生物界修青藏铁路!又苦又险,但一旦通了,后面的人想怎么跑都行!”
我懂他那股激动——因为太知道冷链瓶颈卡死了多少好药。我们实验室以前做溶瘤病毒,发往海南的样品因为航班延误全化成了水,十万块钱打水漂。当时就想,要是药能跟糖果似的揣兜里带着该多好。
基因编辑进医保?先别忙着叫好
另一个让我失眠的消息是基因编辑。CRISPR-Cas9拿诺贝尔都几年了,我们终于见到第一个正式获批的体内基因编辑疗法——英国MHRA批了Vertex公司的Casgevy,治镰刀细胞贫血和β地中海贫血的。原理粗暴:提取患者造血干细胞,体外敲掉那个抑制胎儿血红蛋白表达的BCL11A增强子,再回输回去,让患者重新开始生产胎儿血红蛋白。一次治疗,终身告别输血。
多美妙啊,对吧?但价格呢?美国定价两百二十万美金一个人。两百二十万。美金。我反复确认了三遍,不是错觉。虽说比终身治疗费还是便宜些,可这笔钱在绝大多数国家就是天文数字。印度有四千多万地贫患者,怎么搞?
所以每次看到这种“里程碑”,我心里都五味杂陈。技术确实到了,但公平性完全跟不上。不过最近有个转机——中国上海的邦耀生物搞了个类似的疗法,叫BRL-101,用的是CRISPR-Cas9非病毒定点整合技术,成本据说能压到国外十分之一。而且他们直接攻克了“地中海贫血基因编辑后干细胞植入率低”的全球难题,植入成功率超过百分之九十。上个月《自然·医学》刚登了临床数据,挺硬核的。研究者甚至在新闻稿里用了“治愈”这个词,谨慎得让人不适应,毕竟科学界一般都只说“缓解”。
CRISPR基因编辑治疗地中海贫血的细胞制备过程
如果这个价格真能打下来,那意义不亚于青霉素的普及。其实我特别想吐槽的是——我们现在的医药研发,大把的钱砸向那些“富人病”靶点,可真正能救命的底层突破,像基因编辑、环状RNA疫苗,反而在经费上抠抠搜搜。就像那个段子说的:世界有钱研发让猫不脱毛的药,却没钱给非洲儿童打疟疾疫苗。
扯远了。但这就是真实感受。好的科研成果不该只活在顶刊封面上,更不该只服务能掏出两百万美金的少数人。
AI抢了诺奖,科研民工该哭还是笑?
最后不得不提AI。去年DeepMind的AlphaFold2预测蛋白质结构拿了拉斯克奖,今年诺贝尔化学奖直接给了贝克和哈撒比斯,表彰计算蛋白质设计和对蛋白质结构预测的贡献。这大概是诺奖历史上最“计算”的一届化学奖了。
我看到消息时正在实验室跑胶,一手的电泳缓冲液味道。师兄举着手机冲进来喊:“诺奖给AI了!”我愣了三秒,说:“那咱们以后配胶会不会被机器人取代?” 他说:“取代配胶之前,先取代了你这个刷试管的。”
玩笑归玩笑,但AI对科研的冲击是实实在在的。以前结构生物学博士五六年才能解一个蛋白结构,现在躺床上用手机提交序列,几分钟就出来高精度模型。我一个做结构的朋友,已经连续失眠一个月。他桌子上的晶体生长液滴板收起来了,改行去搞动态构象预测,因为静态的没价值了。但他说:“也挺好,逼着人去想更复杂的问题。以前我们像测绘工人,现在有了卫星图,就可以去搞城市设计了。”
说实话,这种倒逼未必是坏事。至少这几年,我们看到蛋白质从头设计的成果井喷:自组装纳米笼、逻辑门控制的蛋白开关、能分解塑料的酶……全拜AI和计算工具的进化所赐。上个月有个MIT团队设计的蛋白,可以精确结合并降解两种不同类别的环境污染物,切换机理简直像变魔术。
但有一说一,别过度神化。AlphaFold预测的很多结构在细节上仍不准,尤其是对那些固有无序蛋白或者超大复合物。而且,预测出结构不等于懂了机理。很多人拿着预测模型一通分子动力学模拟,就敢发Cell。审稿人居然也过。潮水定会退去,到时候谁在裸泳一目了然。
不过整体上,我真的挺兴奋。就像一个用了十年算盘的人突然领到了计算机。刚开始会担心失业,可转头一想——能算的更快,老子不就可以挑战星系形成问题了?
DeepMind AlphaFold预测的蛋白质三维结构可视化图
所以你看,从室温超导的静悄悄突破,到环状RNA疫苗的冷链革命,再到基因编辑疗法的成本困局和曙光,以及AI对基础研究范式的重塑……最近的科研成果,乍一看没有那种“登月”式的爆炸新闻,可每一件都在往深水区趟。
这才是本该的样子吧。科学不需要天天上热搜,它只需要在深夜让一些人盯着数据,突然拍大腿骂脏话——那种原始的、惊喜的、认为世界也许能变好一丁点的冲动。
就像我那老同学半夜发的“有了”。两个字,胜过万语千言。