2018諾貝爾自然科學三大獎的意義和啟示

2020-11-24 光明時評

　　作者：張田勘

　　2018年的諾貝爾獎已全部公布：美國的詹姆斯·阿利森和日本的本庶佑因「發現免疫負調控抑制可治療癌症」獲得諾貝爾生理學或醫學獎；美國的阿瑟·阿什金、法國的傑拉德·莫柔和加拿大的唐娜·史翠克蘭獲得諾貝爾物理學獎，他們在雷射物理學領域做出了開創性發明；美國的弗朗西絲·阿諾德、喬治·史密斯和英國的格雷戈裡·溫特獲得諾貝爾化學獎，他們在酶的定向進化與多肽和抗體的噬菌體展示技術方面做出了貢獻。

　　2018年的生理學或醫學、物理學和化學三項獎項都涉及生物學或與生物學有關，這表明，當代自然科學已經在悄然聚焦於生物學，並且在把生物學當作重點學科來研究，還藉助其他學科的技術、視角和力量，形成了多學科交叉交融。

　　生物學是現代醫學和生理學的基礎，因此生理學和醫學必然要落地於和立足於生物學。阿利森和本庶佑獲得2018年諾貝爾生理學或醫學獎的原因首先在於，兩位科學家通過研究提出了一種與主流思潮不同的治癌新思路，即治療不是針對癌細胞進行殺滅，而是對機體的免疫系統進行調控，解放被束縛的免疫力，讓免疫系統全身心地投入到抗禦癌症的徵戰中，從而獲得較好的治療效果。

　　阿利森和本庶佑分別發現了細胞毒T淋巴細胞相關抗原-4（CTLA-4）和程序性細胞死亡蛋白1（PD-1），它們都可以稱為分子制動器或剎車，其作用是抑制免疫T細胞殺滅癌細胞和病原微生物的功能。他們認為，如果能研製一些抗體與CTLA-4和PD-1分子結合，就能解除對T細胞的抑制，從而激活免疫細胞，這種抑制免疫抑制分子的方法可以得到「負負得正」的結果，這樣的調控也稱為免疫負調控。

　　阿什金、莫柔和史翠克蘭發明的光鑷技術（創建超短高強度雷射脈衝）同樣與生物學有關，它既可以捕捉小分子生物目標，如病毒、DNA分子等，又不會破壞它們的結構，使得人們能研究活體狀態下的生物分子，從而深入理解生命和疾病，同時還能將這樣的技術應用於臨床治療，如治療白內障和近視眼（雷射手術）。

　　獲得2018年諾貝爾化學獎的阿諾德，是通過對枯草桿菌蛋白酶的定向進化研究獲得了更有活性的酶，從而能催化產生對環境更友好的化學物質。在生物與化學交叉學科領域，阿諾德還另闢蹊徑，利用定向進化的方法研究蛋白質。

　　由此看來，聚焦生物和學科交叉，是今年諾貝爾獎的一大特點，從這一角度切入，可以觀察到當代前沿學科的機遇。

　　另外一方面，縱觀這屆諾貝爾獎獲得者，我們可以看到它獎勵科學家觀念創新和創新成果的初衷。2018年諾貝爾物理學獎的獲獎者，更體現了科學家的胸懷和淡泊名利。

　　阿什金是諾貝爾獎歷史上獲獎年齡最大的科學家，已經96歲。他說，他很老了，已經不再關心像諾貝爾獎之類的事情。59歲的史翠克蘭是諾貝爾物理獎歷史上的第三位女性獲獎者，她認為，她的獲獎和她在研究和工作中並沒有經歷所謂的性別歧視。她說，「在她的職業生涯中總是被當作（與男性科學家）平等對待。」而且，當她被問及為什麼一個有成就和聲譽的人沒有成為一位正教授時，她簡單地回答「我從來沒有申請。」

　　總體來說，今年的諾貝爾科學獎充分體現學科交叉在科學研究和應用中取得豐碩的成果。它帶來的啟示，是未來生物學很可能將是重點學科，同時吸引更多的學科，如物理學和化學，數學和計算機等學科，在人工智慧、遺傳、基因組學、材料等方面獲得更多的成果，造福社會並推動人類文明的進程。（張田勘）

[責編：王營]

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