生物学研究生命的科学

中国科协生命科学学会联合体秘书长王小宁解读蓝皮书。中国科协供图由中国科协生命科学学会联合体牵头组织编制的《生命科学领域技术研究成果》蓝皮书日前在京发布。蓝皮书聚焦我国生命科学领域关键技术和体制机制“卡脖子”困境，给出了研究分析和相关建议。蓝皮书指出，生命科学创新研究和医药产业化已成为我国重要软实力，在本次疫情防控和疫苗外援中为全球疫情控制做出了重大贡献，也凸显出生命科学和产业在全民健康保障和国家安全中的重要地位。中国科协生命科学学会联合体秘书长王小宁介绍，我国是全球生命科学研究体系和从业人员最多、经费投入增速最大的国家，专利数量和论文数量都已处于世界第一。“我国的疫苗体系较为完善，在这次疫情中再次体现。我们在干细胞、生物治疗、基因编辑等很多前沿技术上也处于国际先进水平。我们现在新药研发能力已经到了第二梯队，2019年国内新药获批数首次超过了美国当年审批的数量。”然而，我国生命科学研究和产业在高速发展的同时，也面临巨大的挑战和风险。蓝皮书指出，我国在“科学信息、实验动物、科学仪器设备和试剂耗材”等“生命科学研究四要素”的关键技术上高度依赖进口；尽管具有世界上最为完善的制药工业体系，新药研发的能力日益增长，并逐步走向世界，但在高端设备和耗材方面高度依赖国外，连最基本的药剂西林瓶的管型也需进口，存在“卡脖子”的风险。此外，信息安全的问题必须予以重视。王小宁说，中国是全球最大的原始数据提供方，又是最大的数据购买方，在购买数据、下载原始文献上的费用巨大。“我们国家的科研经费主要用在耗材、实验动物和仪器设备上。如果国外现在下狠心把耗材、设备、信息卡住的话，疫苗就无法再规模化生产，我们的科学家的科研试验也将受到影响。”蓝皮书还特别提出，我国在“卡脖子”问题上存在泛化的倾向。当下我国生命科学和产业创新与硬件创新分离的现状，主要源于不够完善的评价体系和部分工匠精神的缺乏，在体制层面存在一些“自己卡自己脖子”的困境。对此，蓝皮书建议，要从源头改变应试教育的思维，从娃娃开始培养创新理念、工匠精神；尊重人才，提高人才待遇，但是不能让人才的“帽子”参与学科评价的权重；建立“白清单”机制，广泛征求各个领域急需解决的耗材、关键试剂等，为政府、企业、院校提供支持；要多鼓励中国科学家领衔大科学计划，加强源头创新和资源共享。蓝皮书由中国昆虫学会、中国实验动物学会、中国生物化学与分子生物学会、同济大学国家创新发展研究院、中国科学院上海生命科学信息中心、中关村药谷生物产业研究院、中关村玖泰药物临床试验技术创新联盟等多家单位联合编制，将在更广泛地征求意见和修改的基础上由科学出版社出版，供政府和社会参考。同时将由课题主要承担单位在重新定义关键技术的基础上，围绕上述“生命科学研究四要素”，动态收集整理清单目录，供政府、企业和院校参考。（记者温竞华）【来源：新华社客户端】声明：转载此文是出于传递更多信息之目的。若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请作者持权属证明与本网联系，我们将及时更正、删除，谢谢。 邮箱地址：newmedia@xxcb.cn

来源：新浪科技来源：nature撰文：Amber Dance翻译：叶子生命起初，胚胎起初并无前后上下之分，只是一团由细胞组成的球体，但是这个光滑的肉球在短时间内就会开始发生变化。球体中央开始出现液体，细胞像蜂蜜一样缓缓“流动”到未来身体对应的位置上，之后一层层的细胞开始折叠、形成心脏、肠道、大脑等器官。这一切之所以能够实现，都要归功于一股将胚胎揉捏、扭曲、拉扯成正确形状的神秘力量。即使在成年之后，生物体内的细胞仍然会受到这种力量的影响。这种力量既来自于其它细胞，又来自细胞所在的环境。身体和组织的成型方式依然是“我们这个时代最为重要、却所知甚少的问题之一”。数十年来，生物学家一直在着重研究基因等生物分子塑造身体的方式，主要是因为分析这些信号的工具已经问世、并且一直在不断改进。相比之下，机械力学对其影响得到的关注就少得多，但如果只考虑基因和生物分子，“就好像只用字母表的一半写书一样”。胚胎在发育过程中需要借助机械力塑造成型。最近20年来，越来越多的科学家开始关注力学对不同发育阶段的胚胎、器官和生物体的重要影响。研究人员也开始逐渐明确细胞感知、响应和生成力的机制。为此，他们将激光、微量吸液管、磁粒、以及定制化的显微镜相结合，发明了一系列定制工具和特殊技巧。大多数研究人员都会利用培养皿中的细胞或组织探查力学信号，但也有几支团队研究的是活体动物，有时还会在工作中发现与单独组织明显不同的原理。这些活体研究存在许多挑战，比如如何测量复杂组织中极其微小的力等，这恰恰是了解这些塑造生命的力所扮演角色的关键步骤。随着科学家开始决心攻克这些挑战，他们已经观察到了一些对生物而言至关重要的力，从胚胎形成的早期阶段、到生命后期遭遇的各种疾病，这些力都发挥着关键作用。这些信息或许能帮助科学家找到更好的干预措施，解决不孕不育或癌症等问题。正如法国马赛发育生物学研究所的托马斯·勒奎特说的：“在生命成型过程中，力无时无刻不在发挥着作用。”生命之初的力在胚胎成形之前，首先要打破球体的对称状态。在弄清了其中涉及的遗传与化学控制原理后，科学家如今已进一步了解了这一机制。机械力在发育过程中扮演的角色正在逐渐显露，例如，在哺乳动物胚胎形成前、后、头、尾的过程中，流体压力和细胞密度等物理性质都起到了关键作用。从小鼠胚胎最初的细胞团发育出囊胚腔（一个充满液体的空腔结构）的过程展开研究可以发现，随着囊胚腔被逐渐填满，细胞会聚集在其中一侧、向外施加推力。这是细胞团的对称性第一次被打破，目的是确保胚胎在子宫壁上正确着床，也就此决定了胚胎哪面是腹部、哪面是背部。不过，胚胎如何生成囊胚腔、以及如何确定囊胚腔的位置，此前一直是个未解之谜。细胞间“水泡”施加压力示意图研究团队在对这一过程开展成像分析时，发现了一些意想不到的情况，细胞之间形成了一些细小的水泡、或者说水囊会转瞬即逝，假如成像速度不够快，就根本看不到。这些泡泡中的液体来自胚胎周围，由于外部水分子浓度较高，迫使水分子进入了胚胎内部。该团队还观察到，各个水泡中的水透过细胞之间的空隙、流进了一个较大的空腔之中。研究人员随后确认了这一现象的发生过程。他们仔细观察了细胞之间起到黏合作用的蛋白质。当上述水泡出现时，这些黏合蛋白质似乎会断裂开来、使细胞能够彼此推离。细胞之间的黏合蛋白质越少，就越容易分开。这是科学家首次观察到带压液体通过切断细胞之间的联结、使胚胎成型的过程。但胚胎为何会这么做呢？这种做法看上去效率既低、风险又高。研究人员猜测，生物之所以会进化出这种策略，并非由于这是问题的“最优解”，而是因为它已经“足够好”。随着科学家进一步了解胚胎的相关机制，这或许能帮助体外受精诊所挑选出更适合的胚胎进行移植、从而提高受孕率。研究人员利用磁场使油滴（图中标为黄色）变形，向斑马鱼胚胎细胞施加推力和拉力。接下来，胚胎又会在另一个方向上打破对称、分出头尾。研究人员对斑马鱼胚胎的尾部形成过程进行了追踪，向细胞之间的空隙里注入带有磁性微粒的油滴、测量出了该过程中涉及的力。接下来，他们又借助电场使油滴变形，测出了胚胎组织受到推力后的反应。他们发现，正在生长的尾巴末端处于一种物理学家所说的“流体”状态：细胞可以自由流动，组织受压时也可以轻易改变形状。而距尾巴末端越远，组织就越坚硬。这些组织会不断固化，但并不清楚其中的机制是什么。这些细胞之间并没有任何会增加硬度的物质。但研究人员在测量细胞之间空隙时发现，在柔软的尾巴末端，细胞间隙很大；而离头部越近，细胞间隙就越小。当细胞紧紧挤在一起时，组织便会随之固化。我们可以用打包咖啡豆来打个比方：咖啡豆倒进袋子里时，可以自由流动；但袋子装满之后，其中的咖啡豆便会紧密堆积起来，整包咖啡豆就会变得像砖块一样坚硬。研究人员还计划展开进一步研究，看看其它胚胎结构是否也是在这一机制的基础上形成的。形成心脏与思想胚胎一旦发育出基本形状，各个器官便会开始形成。现在我们依然对体内器官形成过程的了解少得可怜，唯一例外的只有肠道。不过，这种局面已经开始有所改变。研究人员对果蝇胚胎心脏的形成过程展开了考察。心脏形成过程中有一个至关重要的时刻：两片组织拼合在一起、形成一个管状结构，最终发育形成心脏。每片组织各含有两种不同的心肌细胞，拼接时必须严丝合缝、一一对应，才能发育成一颗健康的心脏。研究人员经常观察到一开始没有对准、后来才被纠正的情况，纠正它们的究竟是何物呢？结果发现，纠正它们的力量竟来自心肌细胞自身。在两片心脏组织拼接的过程中， II型肌球蛋白会在每个细胞的中心与边缘之间来回流动，肌球蛋白是否会对已经配对的细胞产生一种拉力、从而使不匹配的细胞断开连接呢？为检验这一理论，研究人员用激光将已配对的细胞一分为二。结果两个细胞迅速弹开，就像一根绷紧的橡皮筋被剪断那样。但如果细胞中不含有II型肌球蛋白，切断连接后，就什么也不会发生。肌球蛋白就像将橡皮筋拉开的手指，将两个细胞紧紧勾住。如果细胞匹配有误，只要切断连接，便可获得一次重新寻找匹配对象的机会。此外，剑桥大学研究人员在爪蟾胚胎中发现，即使是简单的细胞增殖，也会向细胞发出信号、使之正确排列。在眼睛与大脑建立连接时，眼部神经元会沿着一条特定通路、将轴突向外伸出，而这条通路是由大脑各处的硬度决定的，眼神经元的轴突会沿着较为柔软的脑组织向前挺进、一直连通到大脑中枢。为确定这条通路形成的时间与方式，该团队定制了一台特殊的显微镜，可以一边在活体组织中观察这一过程、一边用探针测量组织硬度。结果发现，脑组织的硬度梯度大约是在轴突抵达15分钟前形成的。这种梯度究竟是如何产生的呢？就像发育中的斑马鱼尾一样，爪蟾大脑中的组织越硬、细胞密度就越大。而阻断了胚胎细胞分裂之后，这种硬度梯度便再也没有出现过，神经元轴突也因此无路可走。这样看来，增大细胞密度似乎可以快捷有效地引导神经系统的形成。持续受压完全发育成熟的动物在继续生长、或对抗疾病的过程中，也必须与各种各样的力作斗争。例如，在身体长大的同时，皮肤为了将身体全部覆盖、也会随之生长。外科医生在乳房重建手术中便会运用到这一点。首先，他们会向乳房中植入一枚“水球”，然后在几个月的时间里，不断向其中注入盐水，使水球体积扩张。在此过程中，皮肤面积也会随之增加。等长出了足够多的新皮肤，再进行第二次手术。但受到压力时，皮肤细胞究竟是如何响应和增殖的呢？干细胞生物学家在小鼠皮肤下植入了一个球囊，其中装有可以自动膨胀的水凝胶，吸水后体积最大可达到4毫升。球囊四周的皮肤也会随之拉伸。在植入水凝胶不到一天时间内，皮肤外层下方的干细胞已经开始增殖、分化成为新皮肤了。但在皮肤拉伸时，并非所有干细胞都会随之增殖。只有一类此前未被定义的干细胞会分裂形成新细胞，原因至今仍不清楚，如果能弄明白这套体系，也许有助于研制出促进皮肤生长的新方法。组织的力学性质在癌细胞等异常细胞的生长中也起到了一定作用。实体瘤要比普通组织坚硬，这在一定程度上是由于癌细胞外基质（细胞外的一种纤维网状结构）更多、以及癌细胞本身增殖速度更快造成的。癌细胞越硬，恶性程度就越高。假如科学家能弄清其中原理，也许就能设计出专门的治疗方法、改变癌细胞的物理性质，从而降低癌症的危险程度。两种皮肤癌对基底膜的压迫机制示意图洛克菲勒大学的研究人员在一项相关研究中发现，机械力可以解释为何有些皮肤癌属于良性、有些则是恶性。皮肤干细胞可以引发两种癌症：一是不会超出皮肤范围的基底细胞癌，二是具有入侵性的鳞状细胞癌。这两种癌症都会对皮肤基底膜（一层将表皮与深层组织隔开的结构性蛋白质）造成压迫。良性的基底细胞肿瘤一般不会突破这层基底膜，但更具进攻性的鳞状细胞癌则常常成为“漏网之鱼”，顺着血管入侵其它身体部位。干细胞生物学家通过研究小鼠皮肤发现，基底细胞癌会形成一层更厚、更柔软的基底膜，像手套一样将肿瘤细胞包裹在其中，而鳞状细胞癌对应的基底膜则比较薄。此外，一股从上至下的力也会帮助入侵性肿瘤“外逃”。鳞状细胞癌会分化出一层坚硬的皮肤细胞，名叫“角质珠”，它们会向下挤压癌细胞，帮助肿瘤突破脆弱的基底膜，就像用拳头打穿玻璃一样。在此之前，研究人员一直认为这些皮肤细胞无法产生机械力。“因此这一发现无疑令人大吃一惊。”接下来，研究人员还计划弄清楚细胞感知机械力的方式，以及细胞是如何将机械力转化为特定的基因表达，从而生成更多基底膜、或促进细胞分化的。机械力与基因之间的联系是一个关键问题，而且不仅仅与皮肤癌有关，在研究这些力学问题时，其实是在思考它们与分子之间的联系。其他科学家也在对这种联系展开研究，基因和力都不是万能的，这两者之间一定存在某种有趣的联系。（叶子）

导语在数学和物理学等学科中，美存在于抽象之中，是简洁优雅的证明，而在生物学中，美则来源于互动、多样性和复杂性。近日发表于 Nature Physics 的一篇评论文章认为，物理学家和生物学家对美持有不同看法，更好地理解这些差异，不仅会使不同学科融合得更紧密，也有助于人们建立更全面的生命观。作者 Ben D. MacArthur 是英国南安普顿大学医学院和数学院教授，也任职于艾伦·图灵研究所。Ben D. MacArthur| 作者十三维| 译者刘培源| 审校邓一雪| 编辑当我还是个孩子时，就被父亲物理课本中的数学公式所强烈吸引。他是一名物理老师兼狂热数理极客。我那时对物理学还一无所知，却能感觉到它们很重要，仿佛有一种冥冥的吸引力。但吸引我的不仅仅是这份神秘感，我同时还被这些方程本身的视觉形式所震撼。对我来说，这些形式本身就有一种抽象的美，不管它们代表什么，它们就像艺术品那般美。现在我自己也学习了数学和物理，更了解了这些方程的含义，以及它们所传达更深的思想之美。然而，我发现自己仍然被它们的形式美所吸引，仍然喜欢它们的样子。有些方程有一种令人愉悦的平衡，在视觉审美中映衬着它们所代表理念的优雅。我完全不认为这种吸引力是肤浅的：它代表了一种对形式的欣赏，反映了人类对自然世界特征的某种反应，我相信很多人都有这种感觉。欣赏伟大方程所代表的思想之美，它们所描述的物理或抽象世界，和它们所呈现的视觉之美并不相排斥。它们都是内在美的不同方面，是相互关联、相辅相成的，换句话说，美和真一定有共通的方面。图1. 欧拉公式被称为最美公式在2014年一项关于欣赏数学美感的神经生物学研究中[1]，一组数学家被展示了一系列公式，并要求判断公式是否“美”。执行这项任务时，使用了功能磁共振成像监测每个参与者的大脑活动，以确定当数学美被感知时，大脑区域的活跃情况。值得注意的是，对数学美的欣赏与内侧眶额皮层A1区活动有关，这是大脑的情感区域，与其他来源、如视觉艺术和音乐的美感同样相关。尤其这次测试所呈现的方程是一个横跨数学和物理的广泛学科的样本——从数论到数学生物学，包括著名的和晦涩的方程，因此参与者都不一定能理解所有方程。这说明虽然理解力和美感之间存在正相关，但这种关联并不完美。一些受试者会将他们不完全理解的方程确定为美。包括来自非数学工作者的对照组的结果也是如此。这些实验结果表明，对数学美感的认识是并不完全取决于知识理解力。目前还不清楚为什么会出现这种情况。一种可能是，优美的方程具有一种平衡的形式，既不太平庸，也不太复杂，它暗示了一些深层的重要性，但无论它们是否被完全理解，都会传递出一种正面的敬畏感——让人们感到成为某种庞大而神秘事物的一部分，但又不至于完全被淹没。也许正是类似这样的机制在我小时候把我吸引到了方程的美上，让我不自觉意识到，虽然不理解它们，但它们的存在暗示着世界是有意义的。因此它们的神秘才让人感到既兴奋又舒适，而非让人心里不安。这种可能性与“审美判断是我们对某物有意义的情感表达”[2]的观点一致。也就是说，我们不喜欢太简单的东西，因其过于枯燥；也不喜欢太过复杂的东西，因为它往往意味着不可理解。物理和生物中的美物理学家经常寻求能够简洁解释实验观测结果的统一规律或终极理论。在此探索中，理论的优雅或简洁往往会作为指导原则。许多物理学家认为简洁[3-5]会带来美感，这不仅是为了俭省，像给出一系列解释只选择其中最简单那个，而是代表了一种根深蒂固的信念——一种像公理般的基本信念：尽管世界看起来很复杂，但真理一定是简单、优雅、和谐的。理查德·费曼（Richard Feynman）在其关于物理规律特性的演讲中，对这一观点进行了著名的总结：“你可以通过简单和美来认识真理……没有经验的学生，往往做出非常复杂的猜测，看起来还不错。但我一眼就知道不对，因为事实的真相总是比你想象的要更简单”[3]。费曼对美的热情令人鼓舞，表达的意思也很明确：如果你认为世界是复杂的，那说明你还没有正确理解它。这种观点并非没有依据，物理学上很多重大发现，基本上都是在以美为指引的信念下做出的。默里·盖尔曼（Murray Gell-Mann）曾谈到，在1957年他和同事们是怎么大胆地提出了一种新的弱力理论的。当时这种理论与大量的实验证据相矛盾，但是“因为我们认为它如此美丽，所以一定是对的！”[4]在这个更大胆的主张下，美不仅可以用来指引真实，甚至还可能胜过经验观察。而值得注意的是，最终实验被证明错误，是他们对了。图2. 2020年11月出版的Nature Physics期刊封面，通过复杂介质来揭开纠缠盖尔曼大脑内侧眶额叶皮质深处的活动引发了对宇宙基本结构的洞见。他对数学之美的欣赏和信念，有证据表明这种情感是值得信赖的，并有助于我们更好地了解世界。可见美可以作为比经验更可靠的指引。然而并不是所有科学家都这样看问题的。由于生命系统异乎寻常地复杂，相比于物理，生物学家往往更关注特殊的情况，而对一般化的美的观念（如优雅）关注甚少。乍一看这似乎意味着缺乏想象力，将生物学归结到了单纯的“集邮”科学[6]。但这种有色眼镜是不公平的。生物学家对细节的偏爱并非因为缺乏审美意识，事实上最好的生物学所需的想象力、创造力不亚于最好的物理学所需要的洞察力，相反，它源于美和真理的另一种科学视角。从生命科学视角来看，有两点值得注意。首先，生物学通常是务实的。生命系统千差万别，每种都有自己的特殊细节：骨细胞不同于脑细胞，它们以另一种方式表达彼此共享的基因组，并与细胞外环境发生不同的相互作用；蚂蚁和猿类不同，它们具有各自独特的生理机能，源自它们不同的生态位和特定祖先。这些错综复杂的问题，只有通过细致的观察和明确的定义才能被正确理解。它们不容易被归为某个整齐划一的理论。甚至在许多生物场景中，特定的细节至关重要，甚至比原理更重要。例如，在药物发现中，更重要的是药物分子作用方式的精确细节，而非引起它们的原理。一代代一丝不苟的生物学家们专注于实用主义研究使我们的社会受益匪浅——从医学和医药的进步，到对生物多样性和生态系统所提供的服务的更好理解，这些都不该被贬低。图3. 宝塔花菜的形态呈现出分形结构但除此之外，还有一个更深层的欣赏的原因。生物学家和物理学家一样，对自然的美也有深刻的理解，只不过他们对美的另些方面更具细致的敏感性。例如在很多人看来，美并不是首先出现在抽象中，例如优雅、简洁或数学证明等概念中，而是在自然的当下，从眼前非凡的多样性中呈现的，就像达尔文所描述那样，“无尽之形最美、最奇妙”[7]。因此物理学家可能会在简单性中看到美，但生物学家则可能会在交互关联、互利共生和复杂性中看到美。毫无疑问，这也和生物科学的教学方式有关，与物理学科训练相比，生物科学通常很少重视数学。但这不是唯一的原因，生物学家更习惯于沉浸于自然世界的错综复杂中，所以会比爱寻求普遍性理解的物理学家要更适应自然的模糊性和复杂性。而且，这种沉浸感会引起了一种类似于物理学家在看到优雅时所感受到的那种美或敬畏效果。所以不仅可以接受，我们还应该庆祝，自然如此丰富美丽，值得我们珍惜。事实后果以上只是笼统概括，毕竟实际上许多生物学家也欣赏优雅，许多物理学家也欣赏复杂。然而阐明这两种观点是有帮助的，它们关系到许多实际理论后果。尽管生物学中存在总体性原则塑造了生物学家对待科学的方式——例如，诺贝尔生物学奖获得者保罗·奈德斯（Paul Nurse）就在他的最新著作《生命是什么？》[8]中概述了五个这样的观念，但人们依然可能会对其理论基础的不信任而持怀疑态度，因为这些抽象总结往往没有充分考虑到生物学细节。图4. 诺奖得主保罗·奈德斯的新书 What Is Life？用神经学家奥利弗·萨克斯（Oliver Sacks）的话说，许多生物学家“看到了宏大理论的兴起，然而又被坚固的事实推翻”[9]。因此物理学家欣赏的那些优雅理论，生物学家可能会认为其过于简单了。这种异见并非没有道理，事实上尽管简单性原则经常被作为指引，但它并没有明确的历史，其在物理学中的突出地位可能是由于一种浪漫主义：偏好于证明规则的实例，而排除否定规则的反例。也就是说我们可能正在遭受确认偏误。实际上随着我们对宇宙的了解，事物会变得越来越复杂而不是更简单，甚至数学世界也会变得很狂野[10]。还比如量子力学和相对论也要比经典力学要复杂得多。但它们也更丰富——解释了更多的数据并做出了重要的预测，让我们对宇宙有了更深入的了解，正是这种丰富性才更有意义。物理学家保罗·狄拉克（Paul Dirac）后来意识到了这个问题，并对物理信念进行了细微调整，认为爱因斯坦相对论的发现使得有必要将简单性原理改变为数学之美[5]。美因此越来越重要，尤其是对美的不同看法，会对我们如何对待科学以及认为什么是好的“解释”有重大影响。艾伦·图灵（Alan Turing）的形态发生理论就是一个例子。图灵提出，当空间的均匀态由形态发生子（morphogens）的扩散而变得不稳定时，可能会出现复杂的生物学斑图[11] [12]，这是一门在数学上优美通用的通论，被公认为对生物发展的理解的里程碑[13]。以优雅的标准来看，这是一个很好的解释。图5. 斑马条纹是一种典型的图灵斑图然而，尽管图灵理论的威力很大，但它并不能解释任何具体生物斑图的形成。为此需要提供特别具体的细节：有哪些形态发生子参与其中？它们之间是如何反应的？它们是如何产生的？它们是如何降解的？它们扩散的速度有多快？细胞对此又是如何做出反应的？对这些问题的回答并不能超然在外：它们共同构成了特定语境下另一种好的“解释”，并提供了抽象理论所没有的丰富性和深度。因此，尽管图灵斑图（Turing Pattern）可以提供一个统一框架来思考一般的斑图，但图灵的模型（或事实上任何通用模型）都无法在任何特定情况下提供完整的解释。如果确实要完全将其验证为一种通用理论，那么必须提供在某些具体情况下确定的细节。此外，我们现在还知道，其他各种机制在建立和稳定生物斑图中也很重要[14]，图灵理论只是其中之一。生物学视角下的现实本质上是复杂的，在给定任何的背景下，原理和细节都很重要，完整的解释并不仅仅其中任何一个组成，而是将它们两者平衡地融合在一起。未来在物理学和生物学之间进行交叉研究是很困难的。部分原因是众所周知的跨学科交流的困难：二者以不同的方式使用相同的术语，这自然会导致误解。然而只要有足够的时间和意愿，语言问题倒相对容易解决，我认为将物理学和生物学结合起来的主要困难不是语言或文化的差异，就在于我们认为有吸引力的东西——即美，不同的审美会影响我们提出的问题和所认为合理的答案。这个很基本但未被承认层面的差异会让彼此走上不同的科学道路，二者是很难统一的。也就是说，把物理学和生物学结合起来之所以是特别困难的挑战，是因为它涉及到要将两种不同的科学哲学方法连接起来，而二者又植根于两种相对立的美学观念。但这并不意味着我们应该放弃以美为引导，对美的渴望是人性一个重要的组成部分，并在科学中发挥着重要作用。当然我们应该警惕将美作为成功的唯一标准，仅仅以认为有吸引力的东西来定义科学，有可能让我们变得肤浅，对美不同的概念，也有可能让我们变得主观和分裂。我们必须小心翼翼保持真诚，以诚实的态度寻求真理，我们必须在美和经验主义选择中取得平衡。图6. 凤凰重生Phoenix Reborn，2020年科学艺术图片大赛获奖作品，是脂质小泡、纳米管、生物膜聚集体在共聚焦显微镜下的成像（假色）要做到这点，我们可能要有更广阔的视角以更好欣赏美的多种面向，认识到不同的美学观念能够帮我们阐明生活的不同方面，并承认即使是表面上肤浅的见解，比如我们小时候对数学形式美的粗浅欣赏——也是有价值的，它会激励我们去探索更深层次的真理。这就需要我们发展出一种科学的同理心：理解并真正看到他人观点，并向别人学习的能力。那些物理出身的人，可以学会去更好欣赏错综复杂、相互联系和复杂的美，而非急于将其抽象化，这是生物学对物理学的馈赠；相反那些来自生物学科的人，可以学会去更好欣赏连贯、优雅、和谐的美，接受生命表面复杂背后可能隐藏着的简洁，这同样是物理学送给生物学的厚礼。如此不仅将会对科学大有益处，还有助我们培养出一种在各方面都更丰富、更美丽的生命观。参考文献：1. Zeki, S., Romaya, J. P., Benincasa, D. M. T. & Atiyah, M. F. Front. Hum. Neurosci. 8, 68 (2014).2. Breitenbach, A. Eur. J. Phil. 23, 955–977 (2015).3. Feynman, R. P. The Messenger Lectures on “The Character of Physical Law” (Cornell Univ., 1964).4. Gell-Mann, M. Beauty, truth and … physics? TED http:// go.nature.com/3gNoGsu (2007).5. Dirac, P. Proc. R. Soc. 59, 122–129 (1939).6. Bernal, J. The Social Function of Science (George Routledge & Sons, 1939).7. Darwin, C. On the Origin of Species (John Murray, 1859).8. Nurse, P. What is Life? Understand Biology in Five Steps (David Fickling Books, 2020).9. Sacks, O. Gratitude (Picador, 2015).10. Mulas, R. Preprint at https://arxiv.org/abs/2005.01128 (2020).11. Turing, A. M. Phil. Trans. R. Soc. B 237, 37–72 (1952).12. Kondo, S. & Takashi, M. Science 329, 1616–1620 (2010).13. Surridge, C. Nat. Rev. Neurosci. https://doi.org/10.1038/nrn1452 (2004).14. Maini, P. & Othmer, H. (eds) Mathematical Models for Biological Pattern Formation (Springer, 2012).原文链接：https://www.nature.com/articles/s41567-020-01132-9来源：集智俱乐部编辑：观山不易

新民晚报讯（通讯员 尚医萱 记者 易蓉）以人类为代表的高等生物，进化出复杂的基因表达调控机制，利用同一套基因组遗传信息，分化出数百种不同的细胞类型，以适应对复杂生长发育过程的需要。转录起始过程发生在几万种不同基因的高度多样化的启动子区。围绕启动子区转录起始过程的调控，是细胞体系内最为核心的生命过程之一，对其研究一直是生命科学的重大前沿课题。图说：复旦上医徐彦辉课题组《科学》杂志发表转录领域重大突破 来源/研究团队供图为实现复杂的基因表达调控，人体细胞中进化出以RNA聚合酶II（Pol II，以下简称聚合酶）为核心的转录前起始复合物（preinitiation complex，PIC），识别几乎所有编码基因和大部分非编码基因的启动子区，响应各种转录调控信号，起始基因转录。复旦大学生物医学研究院徐彦辉课题组首次报道了包含TFIID的完整转录前起始复合物（PIC）结构，揭示了PIC如何识别不同类型启动子并完成多步组装的完整动态过程。 相关论文《结构研究揭示转录前起始复合物识别启动子及动态组装机制》（“Structural insights into preinitiation complex assembly on core promoters”）昨日在《科学》（Science）杂志上在线发表。目前的分子生物学教科书中对转录起始模型是TBP特异性识别并弯曲含有TATA box的启动子（TATA box promoter），招募聚合酶并组装PIC启动转录。然而，有超过85%的人类基因启动子不含有TATA box，称为TATA-less启动子，并且几乎所有的基因转录过程都需要完整TFIID复合物，其功能并不能够被TBP所替代。因此，尽管已有大量基于TBP的PIC复合物结构研究，包含TFIID的完整PIC是如何在不同类型启动子上进行组装的，一直没有得到阐明。对于超过85%以上基因，转录起始是如何发生的，是转录领域长期未能解决的难题。图说：PIC动态组装的模型图“徐彦辉团队在Science杂志发表的论文中，解析了25种复合物冷冻电镜结构，涵盖了不同PIC组装阶段、不同功能状态及启动子类型，全面地回答了转录起始阶段若干重要的科学问题。”中国科学院院士饶子和在点评中表示。徐彦辉课题组经过多年努力，利用冷冻电镜方法，解析了PIC组装过程中所有关键组装步骤和状态的复合物结构。为研究PIC对各种不同类型启动子的识别，研究人员在涵盖所有启动子类型（三种）的8个启动子及5个突变启动子上，组装PIC复合物并进行了结构分析。25个复合物结构提供了PIC组装的不同阶段，不同功能状态，不同启动子类型的全覆盖结构信息。研究分析发现：TFIID含有多个DNA结合区，具有较高的序列包容度，可识别各种不同类型的基因启动子；针对不同类型启动子，PIC通过两种方式将启动子推动至聚合酶催化中心上方准备转录，提出“双路径启动子推动”模型（two-track promoter deposition）；处于Drive构象的完整PIC，为转录起始做好了两方面准备。这一发现还从分子层面颠覆了对TBP只结合TATA box的传统看法，很好解释了PIC组装和基因转录为何可发生在几乎所有基因的启动子上。该项工作是近年来转录领域的重要突破，在分子水平上展示了高度动态的转录起始过程，为后续研究基因表达调控奠定了理论基础。审稿专家认为，“该研究成果对今后几年的真核转录起始调控研究有指导性意义。”“本文揭示的组装机制引人关注，作者所做的大量工作值得赞赏”。该工作也是中国科学家继解析剪接体复合物之后在转录调控领域的又一教科书级的经典工作，标志着中国科学家在基因转录调控领域的基础科学研究中取得世界级顶尖成果。据悉，复旦大学附属肿瘤医院助理研究员陈曦子（复旦大学生物医学研究院2014级博士）、复旦大学生物医学研究院2017级博士生戚轶伦、2016级博士生武子涵、2020级博士生王鑫鑫、2016级博士生李佳蓓、2017级博士生赵丹、复旦大学附属肿瘤医院副研究员侯海峰为本文共同第一作者，徐彦辉为通讯作者。

据外媒报道，为了确认其他行星上存在生命，我们需要在它们的大气中探测到比目前更多的分子以排除非生物化学过程。现在，来自新南威尔士大学悉尼分校领导的一项研究显示，科学家们发现了近1000个大气分子的光谱特征，这些分子可能跟磷化氢的产生或消耗有关，这为寻找其他行星上的生命提供了重大帮助。长期以来，科学家们在一直推测，磷化氢--一种由一个磷原子和三个氢原子组成的化合物(PH3)--可能是生命存在的证据，如果在像我们地球一样的小型岩石行星的大气中发现，在那里，细菌的生物活动产生了磷化氢。因此，当一个国际科学家团队去年宣称在金星的大气中检测到磷化氢时这就带来了在另一颗行星上发现生命的第一个证据的诱人前景--尽管那只是原始的单细胞物种。但并不是每个人都相信，一些科学家则质疑金星大气层中的磷化氢是否真的由生物活动产生或是否真的检测到了磷化氢。现在，由新南威尔士大学悉尼分校的科学家们领导的一个国际团队为这项研究以及未来在其他星球上寻找生命做出了关键贡献，他们演示了如何在最初发现潜在的生物特征之后再寻找相关分子。相关研究报告已发表在《Frontiers in Astronomy and Space Sciences》上，其描述了研究团队是如何利用计算机算法生成一个包含958种含磷分子的近似红外光谱条形码的数据库的。外观与研究新南威尔士大学化学学院的Laura McKemmish博士表示，当科学家们寻找其他行星上生命的证据时，他们不需要进入太空，他们可以简单地用望远镜对准正在寻找的行星。“为了确认行星上的生命，我们需要光谱数据。有了正确的光谱数据，来自行星的光可以告诉你该行星大气中的分子是什么。”磷是生命的基本元素，但到目前为止，天文学家只能找到一种多原子含磷分子，即磷化氢。“磷化氢是一种非常有前景的生物信号，因为它只能通过自然过程以极低的浓度产生。然而如果我们不能追踪它是如何产生或消耗的，我们就不能回答这个问题：这是不寻常的化学反应还是小绿人在行星上制造磷化氢，”McKemmish说道。为了提供更深入的了解，McKemmish召集了一个大型跨学科团队来研究磷在化学、生物和地质方面的表现并询问如何仅通过大气分子进行远程研究。“这项研究的伟大之处在于它把不同领域的科学家--化学、生物学、地质学--聚集在一起解决了围绕在其他地方寻找生命的基本问题，而这些问题仅靠一个领域是无法回答的，”天体生物学家、该研究的论文合著者Brendan Burns副教授说道。McKemmish博士继续说道：“一开始，我们在大气中寻找最重要的含磷分子，也就是我们所说的P分子，但结果发现我们知之甚少。因此，我们决定研究大量的P分子，这些分子可以在气相中发现，反之，对红外线敏感的望远镜就无法探测到。”McKemmish指出，新分子物种的条形码数据通常是一次产生一个分子，这个过程通常需要数年时间。但参与这项研究的团队通过使用其所称的“高通量计算量子化学”只在短短几周内就预测了958个分子的光谱。“尽管这个新的数据集还不具备实现新探测的准确性，但它可以通过强调具有类似光谱条形码的多种分子物种的潜力来帮助防止错误分配--例如，在一些望远镜的低分辨率下，水和酒精可能无法区分。这些数据还可以用来对分子检测的难易程度进行排序，”McKemmish说道。系外行星上的生命不管有关金星大气中磷化氢存在和金星中生命潜在迹象的辩论结果怎样，最近的这项研究将对系外行星生命的潜在信号探测工作来说非常重要。McKemmish说道：“我们观测系外行星并判断那里是否存在生命的唯一方法是使用望远镜收集的光谱数据，这是我们唯一的工具......我们的论文提供了一种新的科学方法来跟踪潜在的生物特征的检测，并且跟太阳系内外的天体化学研究相关。进一步的研究将迅速提高数据的准确性、扩大考虑的分子范围从而为其在未来的分子检测和鉴定中使用铺平道路。”这项研究的论文合著者、CSIRO天文学家Chenoa Tremblay博士则表示，随着更强大望远镜在不久将来投入使用，该团队的贡献将是有益的。“这一信息出现在天文学的关键时刻。”她表示，虽然团队的工作重点是通过对红外光敏感的望远镜探测到分子的振动运动，但他们目前正在努力将这项技术扩展到无线电波长。“这对于现有的和新的望远镜如即将在西澳大利亚建造的平方公里阵列望远镜(Square Kilometre Array)都非常重要。”

司藤用一根藤条演绎出跨越时间的爱恨情仇，你不能不佩服作者和编剧大大们的脑洞。最有意思的是，这跟藤条不仅再生还能分裂，同一根源属性也要赋予两种人格，而且一正一反。小说里把植物创造成人，赋予它思想意识，具备植物和人的共同特点，彼此优化。也可能优化出了点问题，意识分裂，个体分裂出俩姐妹。最搞事情的是，外星生物到地球，竟然都涉及到意识分裂的问题。看来植物向人学习，从人的品格里学会了精神分裂，人的意识不统一啊。在这里我不能不从剧作的脑洞大开，想到了生命科学发展规律。再生修复，分裂合一01生命科学其实就是生物学，是研究包括植物、动物和微生物的结构、功能、发生和发展规律的科学。生命科学的目的在于阐明和控制生命活动，改造自然，为农业、工业和医学等科学实践提供服务。启蒙思想家卢梭说，人类的各种知识，最有价值而又最不完备的就在于人的知识。人类所有问题中的最核心问题，就是人类自身的认识问题，他是潜伏在任何其他问题之后的更有趣味的问题。人类认识我们自己吗？从小说里的意识形态来看，它说出了一个事实，就是人们很难完整地认识自己。人类认识世界吗？纵观世界科学发展的历史进程，人认识世界的思维方式也经历了三个阶段。即古代的整体论，近代的还原论，现代的系统论。三段论的螺旋上升02司藤用一根小小的藤条，将科学三段论的螺旋发展具像化了。整体论是对自然与事物的辩证肯定，还原论是对整体论的辩证否定，系统论又是对还原论的辩证否定。三段论是在螺旋中发展，在前进与上升中，表现出深刻的内在继承性与历史逻辑性。那最后科学史思维上升轨迹的最后，便是高级系统论。全世界的思想家与哲学家都意识到，系统论思想与中国传统文化中的理论思想一致。于是，易经、道德经等古老经文，成为系统规律圣经。这时各种各样的外星文化想象，也成为系统论的思维扩张。没有想象中的外星文化，古人怎么把天体运行规律搞清楚的呢？五行生克规律等等问题，一系列人事物的自然规律又是怎么被写入易经的呢？人们于是开始想象外星文明的存在。外星文明03人们需要认识自己，无论身体还是意识。心理学和超心理学的精神统一方向，与佛释道的合一思想一致。无论哪一个思想都对生命里活的过程，是有所推动和指导的。这是意识指导，那么人体医学，经络学和脉轮学说呢？人们对自身的系统规律有认知吗？相信人类只有先对自身的系统规律认清了，才可能正确的处理好人与自然的辩证关系，那样的话，人类对自然界做的所有探索与改造，才真正有意义。司藤的故事只是幻想了生命再生假设。科学家却对这种假设做出了实质性的论证研究。《第三代生命科学论》是国内医学博士颜丙强和张涛先生的著作，里面探索了生命科学的六大原理。他们选择了癌症医学与组织再生医学两大课题进行实践性论证。通过对肿瘤代谢机制与原位诱导人体本能再生系统的阐述，建立起人类对重大疾病的重新认知，形成新的干预手段。也就是说两位生命科学家研究的药物，的确与司藤的再生医学能力有很大的关联。再生医学领域04当我们没有接触到科技前沿的思想，我们对司藤的各种能力只是看热闹。突然你发现，司藤的再生机能在医学里是可实施的，是不是被小说和剧作吓了一跳？年轻时代的毛泽东曾经豪迈地说：“老先生最不喜欢的是狂妄，岂不知古今正确的学理，伟大的事业，都是一些被加着狂妄名号的狂妄人所发明出来的”。古往今来又有多少幻想小说，精准地预测着科技的发展进程，幻想与科学发展居然保持着高度的重合。所以人类的想像从某种意义上来说，都是人类意识觉醒的一部分。由此可见，尽量不要对生命的自由意志加以限制。父母们常常对孩子说，你必须如何如何…被“必须”限制的生命失去了思考，也没有办法去思考生命的意义，这真是一件可悲的事。而教育的本质掌握在犹太人手里，他们对孩子的教育原理是：你吃饱睡够了有精力的情况下，去学习和探索世界。不看承受精神压力05我们的生命不长，活的是过程。司藤要的不是生命长度，是生命的温度。当科学发展破解了，人的身体秘密，我们的生命长度被无限延长时，我们也许只关注一件事，那就是生命里的大爱——整体人类意识，以及生命里的小爱——与你关联的人的链接温度。后记，司藤只是想象里的一个人物。因为扮演者太美，让我站在一个很高的位置去欣赏。从宇宙观到生命科学，再从生命意义到教育观点扯这么远无非就是说了一件事儿：我们的思维需要跟上科技进步的发展，不要让现有的认知限制了我们对生命科学的探索和构想。请用兼容并蓄的态度对待生命科学。生命科学需要我们去探索

世界之大，无奇不有今天我们来盘点一下，“进化论”的阿喀琉斯之踵。相信经历过学生时代的我们都听说个以下几句话：v 物种是可变的，现有的物种是从别的物种变来的，一个物种可以变成新的物种。v 所有的生物都来自共同的祖先。v 自然选择是进化的主要机制。v 生物进化的步调是渐变式的，是一个在自然选择作用下累积微小的优势变异的逐渐改进的过程，而不是跃变式的。当然，还有几个词语是我们更加熟悉的：物竞天择，优胜劣汰，弱肉强食，适者生存对的。这就是我们曾经学习过的，著名理论“进化论”的几点主要理论概括。进化论学说起源于1859年达尔文发表的论述生命演化的著作——《物种起源》，之后的100多年间，经过融合众多生物学，遗传学，古生物学等科学理论（如：生物学家魏斯曼的种质学说威丝曼，埃尔温·薛定谔的《生命是什么》等）之后形成的综合性的学说。达尔文因为学说太过庞大，现在我们就不再一一赘述。而今天我们的任务就要在这个“鸡蛋”中挑点骨头出来。当然，要挑骨头，我们就要首先要说一下这个“鸡蛋”为什么会被科学界所承认。一方面，进化论是目前唯一能弥补在生物学、古生物学、分子生物学、遗传学、人类学及其他各领域中所观察到的现象的理论。至少目前来说，还没有其他理论可以解释生命的起源和演化。（有神论和神创论和我们现在所谓的科学背道而驰，因而被摒弃）另一方面，进化论为科学界所接受的时代背景，当时世界各地都在进行各种经济，政治，思想等方面的变革。在欧洲，不论是资本主义还是社会主义的起源的马克思主义，他们要推翻的“敌人”之中，都有一个“神权至上”的宗教理论，而在宗教中，生命都是神创的，不论中外文明，如：中国的“女娲造人”，《圣经》中上帝耶和华造人，希腊神话中普米修斯造人，玛雅神话中造物主创造万物等等。而所谓的新思想，新革命想要成功建立并且稳固下来必须有一种学说推翻“神创论”，这时进化论出现了。它从根本上否定了“神创论”，因为被推崇。现在我们来看看有哪些骨头是进化论无法解释的寒武纪生命大爆发寒武纪（距今5.4亿-4.8亿年）期间持续2千万到2.5千万年时间内，产生了大量生物种类。相应的，在这一时期地层中发现大量的生物化石如：加拿大的伯吉斯页岩，和在中国云南省澄江化石地等。这一时期产生了我们现在已知绝大多数动物门（门，生物种类大类）。例如：澄江化石地，发现的古生物化石群，包含16个门类，200多个物种，而且这些物种的化石保存完整，其中不但保存了生物硬体化石，而且保存了非常罕见的清晰生物软体印痕化石。而这些在之前时代的地层中根本没有任何相关或者类似化石的痕迹。奇虾化石对于寒武纪生物大爆发事件，达尔文在《物种起源》中都表示无法解释：“这件事情到现在为止都还没办法解释。所以，或许有些人刚好就可以用这个案例，来驳斥我提出的演化观点”迷人林乔利虫化石没有生物进化的中间物种按照进化论来说，现有生物都是古代生物在经历环境改变之后慢慢发生变异，一代代积累逐渐变成另外一个物种。而这个时间是一个非常漫长的过程。但是这样我们就发现一个漏洞。在现有的已发现的生物化石中，我们发现了远古生物化石，“进化”之后的现代生物化石，但是没有发现中间演变物种的化石。这不仅仅是某一个种类生物进化论的漏洞，而是所有的生物进化漏洞。因为截至目前为止我们没有发现任何中间物种就像长颈鹿，按照进化论来说，长颈鹿演变成我们所看到的样貌——腿长脖子长，打架甩脖子。这个演化时间很漫长的。原始长颈鹿的祖先始祖鹿脖子是正常的，但是随着生存环境的改变，低处的食物逐渐减少，为了吃到更多的食物生存下去，脖子就不断伸长。没有中颈鹿那么按照进化论来说就应该有正常脖子长度的始祖鹿，脖子半长的中颈鹿但是我们却没有发现中颈鹿的任何存在的证据物竞天择，适者生存在生活环境发生改变之后，为了适应环境，生物的会发生各种变异，因为变异的方向是不定向的，存在有利变异同时也会有不利变异，朝向不利变异种群就会逐渐因为不适应环境而灭亡。同样用长颈鹿来做例子。在生物学上，长颈鹿有一个遗传近亲——霍加狓。霍加狓，长颈鹿科中的一种偶蹄动物。成年的狓重约200至250千克，身长1.9至2.5米之间，尾长30至42厘米，肩高约1.5至2.0米之间。雄兽平均比雌兽大一些。是现存的长颈鹿的唯一一种远古近亲生物。也就说，霍加狓和长颈鹿是一个祖先。在远古的某一时期，环境发生巨变，低矮灌木类植物发生大量死亡，而以树叶为生的草食性动物长颈鹿的始祖因为面临“饥荒”，为了吃到高处的树叶，长颈鹿祖先发生变异，其中一部分脖子不断变长，最终发展成现在的样子。（教科书一般这样解释长颈鹿脖子为什么是长的）但是这就有个疑问。既然食物匮乏，长颈鹿为了生存脖子不断变长。那它的近亲，霍加狓为什么脖子没有变长？同样的，与长颈鹿生活在同一片蓝天之下偶蹄类其他生物，牛，羊，马等，基数比长颈鹿还多，脖子没有变长，却也是同样生存至今。难道长颈鹿脖子是真的为了生存，吃到高处的树叶，才变得这么长的么？答案肯定是否定的。种群进化与个体变异从生物学上来看，变异是在细胞中的遗传基因，在传递过程中发生改变。其结果就是在生物成长过程中，变异基因所控制的那部分性状如果是显性的，那么生物个体性状会发生相应改变。如果这个改变有利于生存，那么个体就会长期生存下去；如果不适应环境的改变，那么在天择当中被淘汰；如果中性改变，对于生物的生存没有影响，会出现间断平衡。其中有一个问题，基因变异是发生在个体上的，并且变异的方向是多样的，朝向有利突变方向变异的几率很低。但是想要一个物种演变成另外一个物种，那就需要整个种群同时发生有利变异，而且是在一代代的繁衍中不断发生有利变异，经过长期的积累才有可能发展成另外一个物种。而这种情况在现实中是根本不可能发生的，除非是有一种高科技手段从根本上改变一个种群的遗传基因。或者就像程序员设计程序时只要更改一段代码，而整个程序的运行结果就会发生天翻地覆的改变。我们人类到现在没有这个技术与能力去创造一个物种或者改变一个物种的遗传方向。也许进化论绝大部分是对的，但是总是有一些东西是无法解释或者与人类的认知背道而驰的。

央广网广州4月12日消息（记者郑澍）4月8日，国家杰出青年科学基金获得者、中山大学生命科学院院长赵勇教授因病在广州猝然离世，年仅45岁。图为赵勇教授（央广网发 中山大学供图）归国投身国家生物科学事业 做出多项开创性工作“虽然年轻，但是他治学十分严谨，在细胞衰老及端粒研究领域做出了多项开创性工作，是该领域研究的佼佼者。真是太可惜了！”中山大学生命科学学院松阳洲教授悲痛地说。2003年，赵勇博士毕业于武汉大学，师从著名生物学家谭铮教授。博士期间他将生物物理学技术引入G四链体研究，开创领域先河，为G四链体的体外研究提供重要技术手段；随后加入美国德克萨斯大学西南医学中心细胞生物学泰斗Jerry Shay和Woodring Wright实验室，从事端粒及端粒酶研究。他将生物物理学方法和细胞生物学完美结合，阐明端粒酶延伸端粒的动态过程及延伸模式调控机制，是国际上研究端粒领域年轻一代的佼佼者。2011年，赵勇教授毅然放弃了美国四所知名大学（UCLA等）提供的终身教职选择回国，投身于国家生物科学事业的建设发展。“他是真正有志于提高和发展祖国的生命科学科研事业，选择回国发展。”中国科学院分子细胞科学卓越创新中心研究组长邹卫国说，每一个和赵勇教授熟悉的朋友都为他的家国情怀与使命担当的责任所感染。赵勇教授接受了时任中山大学校长许宁生的邀请，以“百人计划”引进人才的方式加入中山大学，并成立“细胞衰老与癌变”实验室，成为广东省创新科研团队“靶向特异性抗癌新药和疫苗研发”的核心成员，继续从事端粒生物学研究和个体衰老的研究。“中大能够给人提供一种和谐的气氛，宽松的学术环境，任人自由发挥。我们做的是自己想做的，而不是别人要我们做的，这也是我愿意回来并喜爱这里的原因。”赵勇说。赵勇教授在细胞衰老方面的研究成绩斐然，他在美国德克萨斯大学西南医学中心的博士后导师，细胞生物学领域泰斗Woodring Wright教授评价道：“实验室其他人很难赶上赵勇的卓越表现。”他也是关于端粒调控与细胞癌变的关系的研究国内最优秀科学家之一，发表学术论文四十余篇，申请（含授权）国内国际专利近十项，为端粒生物学及癌细胞生物学领域作出突出贡献，获得了 Ellison基金会及美国衰老研究联合会（AFAR）优秀博士后研究奖，并入选了“珠江学者”特聘教授，国家优秀青年基金，国家杰出青年基金等高层次人才计划。坚持在教学一线 按照“培养科学家”的模式培养学生光彩夺目成就的背后是赵勇教授对科研的热爱和严谨。“赵勇老师在科研方面特别严谨，逻辑思维强，有敏锐的科研眼光，总能在科研报告中能抓住核心问题。他鼓励学生在科研过程中要多思考，想清楚之后再进行试验工作，掌握正确的科研方法，不要当技术员，要作一个会思考的科研工作者。”赵勇教授团队成员，中山大学生命科学学院刘海英副教授说。“经常跟我们讲，不要为了发文章而发文章，要为了解决科学问题。”2017级的博士生李小翠深情回忆，“赵勇老师对于我们的培养，是希望我们能够思考问题，建立科学问题之后，再想办法解决问题。”马文宾教授说，赵勇教授在培养学生方面，不是按照实验室培养“流水线工人”的思路，而是按照“培养科学家”的模式在培养。与赵勇教授有过五年合作经历的上海交通大学曾凡一教授说：“在合作过程中，我们不时被他充满了活力的科研热情和精神所感染。谦虚能干、朴实奋进和严谨求实的作风是他留给我们的印象。”爱校敬业勇于担当 深受同事和学生尊敬和爱戴学术之余，赵勇教授积极为师生服务，担任了很多重要行政职务，历任中山大学国际合作与交流处处长，人才发展办公室主任，校长助理，生命科学学院党委书记，院长。“生物学领域的前沿知识密度很大，是以星期作为更新周期的。对于从事这个领域的学者而言，最大的挑战就是能不能跟得上知识的更新。在上面没有花时间，就会落后。”中山大学生命科学学院贺雄雷教授告诉记者，就在数周之前，他和赵勇对拟进行的新课题进行讨论时，赵勇给他发了三篇文章作为参考。“这三篇高质量的文章，正是我想要的，也足以证明赵勇在做好行政的工作的时候，又很好地兼顾好学术。”中山大学生命科学学院在讣告中写道：赵勇忠诚党的教育事业，坚持在教学一线，勤勤恳恳，兢兢业业，团结同事，热爱学生，深受同事和学生的尊敬和爱戴；他治学严谨，成就卓著，在细胞衰老及端粒研究领域做出了多项开创性工作；他爱校敬业，勇于担当，甘于奉献，为中山大学国际合作与交流、人事人才工作、生命科学学院的发展作出了突出贡献。本文来源：央广网

来源：无冕财经作者：何伟伟 陈也饿01这几年，有一个段子广为流传：ICU病房里，有个生物科研人员卧床不起，医生用尽办法也无济于事。导师，学弟不停在他耳边喊：师兄醒醒，你的SCI过审啦！师兄醒醒，你的菌种筛出来啦！师兄醒醒，北美那边同意你的申请啦！可他始终没有反应，最后导师紧皱眉头略加思索，掏出手机，按了几下，放在了他的耳边。病房响起了施一公激昂的声音：“二十一世纪是生物的世纪……”一句话没说完，他的眼就已经睁开：“放你娘的……” 段子只是调侃，但生化环材四大劝退专业已经近乎成了一个共识。就像那句话说的，21世纪是生命科学的世纪，但是你千万别去生物系。可最近，拼多多创始人，刚满40岁的黄峥辞掉董事长，要去搞生命科学了。稍微查些资料就能发现，这好像是商业大佬必须要走的一步路。2016年，中国最年轻首富纪录的创造者，盛大陈天桥向美国加州理工学院捐赠1.15亿美元，用于大脑基础生物学研究。马云也不止一次地对生命科学研究的重要性进行评论，比如“数据时代下一个趋势就是生命科学，未来最大的技术突破将会在生命科学领域。”只是他不知道，再过一年他就再也不能像这样在公众面前侃侃而谈了。早在2013年，马云就成为美国“生命科学突破奖”基金会捐助人，出任该基金会理事。跑步冠军李嘉诚更是早就进入了这个领域，并斩获不少。2017年美制药企ChromaDex受到李氏1.8亿加持，随后该企业大涨92%。李超人表示仿佛回到20岁。2020年，刚通过“All in 人工智能”打了一场翻身仗的李彦宏也参与进来了。他作为牵头发起人，成立了一家生命科学平台公司 " 百图生科 "。根据百度百科，百图生科这个名字的含义，第一句就是：代表着人类长久以来的百岁健康梦想。行百里者半四十。怪不得黄峥也跟那么多大佬一样投身进来。网友有句话说得好：他们到了炼丹的年纪了。022007年7月，第五届华人生物学家协会年会在清华大学召开，当时已经是普林斯顿大学终身讲席教授的施一公说：“我相信，21世纪是生命科学的世纪。而华人生物学家将在其中发挥极为重要的作用。”同样相信这句话的，还有饶毅。再过两个月，他就会辞去美国西北大学终身讲席教授，回国带动生命科学领域发展。也是这一年，施一公有个叫颜宁的学生，被聘为清华大学生命科学学院教授。当时她只有30岁，是清华大学最年轻的教授和博士生导师。 我们现在都知道了，21世纪至少是前二十年，并没有成为生命科学的世纪。 艾媒数据中心统计，2016年到2019年间， 生物学类专业招生计划数上涨了6%，比起同时期计算机类招生数的上涨32%，这几乎相当于没有变化。 与其说21世纪是生命科学的世纪，倒不如说是计算机科学的世纪。 旁人料不到的是，这几年，关于生命科学的社会新闻频频出圈，它成了普通人心目中存在感最强的学术领域之一。2007年回国担任北大生命科学院院长的饶毅，也在这十几年间，一步步从学科领军人逐渐破圈，还多了一个名字： 学界鲁迅。 饶毅。早在2013年1月6日在一篇博客里，饶毅就谈到了他眼中的科研经费管理问题：不走后门正常申请经费，会屡遭闷棍。而搞拉帮结派得到后台支持的、科学记录并不很好的人，却不难得到支持。2016年，饶毅开始对学界论文发表疑义。他建议河北科技大学，谨慎对待该校教师韩春雨的“基因编辑技术NgAgo”论文，并且想要劝说河北科大成立专家组核实实验结果。 但学校并没有任何反应，后来，国内外陆续有很多学者宣告无法成功验证韩春雨的这项新技术，韩春雨最后不得不宣布撤稿，成了学术界的笑话。2019年，饶毅多次反对上海药物研究所研究员耿美玉发明的药物GV971，认为该药物还存在很多疑点。在耿美玉对质疑做出回应后，饶毅再一次发出质疑，直指耿美玉在与药厂合作后“突然大放光彩”。同时还明确指出存在药厂造假、或逼科研人员造假、利诱科研人员造假。2019年，饶毅更是进一步胆大包天，他居然举报中科院院士裴钢学术造假。 之所以举报，是因为他认为，那篇论文里面提到的实验不可重复。 他说： 对于一个重要突破是否能够重复，是验证其可靠性的关键。在论文发表21年之后，没有任何实验室发表了能够重复这些结果的论文。 有意思的是，被举报人裴钢不仅是院士，还有另一个身份： 中科院道德建设委员会主任。 法官给拉到了被告席，这官司还怎么打。 果然最后还是相关部门定调：没有造假，只是图片误用。 这远不是饶毅第一次公开质疑学术腐败了，而且很快也证明不会是最后一次。在相关部门通告发出两个小时后，饶毅就再次以个人名义提出质疑，硬刚到底。 难怪，施一公会评价他：犀利耿直的现代鲁迅。 只是，想成为现代鲁迅是要付出代价的。 这个代价，可能饶毅在多年前参选中科院院士落选，然后表示自己永不参选的时候，就已经明白了。 不要院士荣誉对我个人来说影响不大。在生物学界乃至自然科学界多数人都知道情况，我在什么地位大家都很清楚。 作为国内生命科学界的领军人物之一，饶毅落选的消息在学术界引起了不小的震动。美国国家科学院院士、中科院外籍院士王晓东表示： 饶毅是国际一流的科学家，其学术水平不仅远在同领域的第二轮候选人之上，也高于部分院士。 同样是参选院士落选，颜宁选择出走普林斯顿就有些宁在曲中直的意味了。 作为清华大学最年轻的教授和博士生导师，2015年，她在《Nature》上发表论文，并获国际蛋白质学会“青年科学家奖”、“赛克勒国际生物物理奖”。 颜宁。2016年，又因为在蛋白质结构方面的突出贡献，颜宁入选了《Nature》评选的“中国科学之星”。 转折发生在2017年。 对于颜宁来说，那年发生两件大事：一是参加中科院院士增选落选，二是去美国担任普林斯顿大学终身讲席教授。 之后短短三年，颜宁凭借在生命科学领域的突出成就被评为美国国家科学院外籍院士。对于这次“负气出走”，颜宁在接受媒体采访时解释是： 自己想换一个环境，或许会激发不同的灵感。 环境，对于科研来说，确实挺重要的。 所以，为什么那么多大佬给生命科学投钱的时候都往国外投，不是没有原因的。 对这些事，他们知道得更清楚。 03如今的黄峥毅然宣布投身生命科学，不知能在多大程度上拯救这个学科。 两者最早的交集，大概在2015年。 那一年，饶毅还在专心给北大的学生讲课，还没有开始他的学术举报之旅。 他在当年7月的本科生毕业典礼上这样说道： 在祝福裹着告诫呼啸而来的毕业季，请原谅我不敢祝愿每一位毕业生都成功、都幸福； 因为历史不幸地记载着，有人成功的代价是丧失良知，幸福的代价是损害他人。两个月后拼多多就成立了，没人能预料到它以后会成长为最成功的电商公司之一。 更没人能预料到，它的成功需要付出多大代价。 只不过这份代价是由员工付出的。你以为拼多多员工付出的是996？ 不，是一周7天，一周6天的超级大小周模式。上13天，休1天，再上13天。 每个月的硬性要求工作时间不低于300个小时，也就是说如果连续上班30天，还要做到每天工作至少10小时。 当然，这远不是人类上班时间的极限。2018年，马斯克曾经同时管理XSpace和特斯拉两家公司，一周工作120小时。 就冲马斯克这股劲儿，他到拼多多来一定能成为优秀员工。 不过后来再接受采访时，马斯克是这么说的： 一周工作120小时你就疯了。这么坚持几个月，我感觉自己老了五岁。 年会上，面对员工的提问，创始人黄铮说道，等我们成为中国第二，就可以双休了。2019年，拼多多出了一次小问题，100元优惠券无门槛随便领。 那次风波后，风控组和技术人员开始7*24小时值班，早班7-19点，晚班19-7点。技术组和风控组全员，谁也别想跑。 双十二大促，全体员工需要连续上班 13 天，活动的12月11日、12月12日两天，全员加班到凌晨一点。 就这样，堪比马斯克的工作强度维持到了2020年。如今拼多多开始上热搜了，原因是死人了。2020年12月29凌晨，年仅22岁的拼多多女员工张云菲（化名）在深夜加班结束回家的路上猝死。 当张云菲去世的消息传来时，曾跟她同一个小组的一位女同事不禁后背发凉。 她们曾经一同面临着去新疆“开城”买菜的工作调动。那个女同事拒绝了这个要求，离职了。理由是：在连续几个月工时300+下，身体已经撑不住了。 尽管如此，还是有络绎不绝的年轻人梦想着加入拼多多，忍受着一个月300小时的工作制，和猝死的风险。 根据智联招聘发布的《2020年秋季中国雇主需求与白领人才供给报告》的报告显示，秋招平均月薪8688元，也就是年薪不到11w。 而拼多多却在普通的校招上，就给出了最高60w的年薪。 另外，在薪资水平起码高出业内30%~50%以上的条件下，还有一年两次的加薪。 何况，作为中国最大也发展最快的电商公司，它的镀金作用毋庸置疑。张云菲猝死之后，拼多多的股价反倒上升了。 美国股市的游戏规则，和东亚大陆的疯狂内卷，就这样巧妙地结合在了一起。但总要有人付出代价。 参与这个资本游戏的人，内心都是冷酷无情的。 因为他们知道，有人替他们做了那个代价。 再想超越拼多多的速度，创造出更大的奇迹，就只能靠更疯狂的压榨和命令。 换句话说，更多的人命，将会成为那个代价。 想到这里我忽然明白了那句话：21世纪是生命科学的世纪。 李约瑟之谜提到，尽管中国古代对人类科技发展做出了很多重要贡献，但为什么科学和工业革命没有在中国发生？2005年被总理看望时，国外回来的钱老又跟他说了那句著名的话。 被称为“钱学森之问”： 为什么我们的学校总是培养不出杰出人才？