袁嵐峰:韓春雨究竟做了什麼?意味著什麼?

「就是你的內心一定要是一個什麼，比如我的內心，即使沒有發這篇文章，即使大家不知道有韓春雨這個人，我的自我認同一直是科學家，而不是科學工作者。」

——韓春雨

2016年5月，中國最熱的科技新聞人物是韓春雨博士，河北科技大學生物科學與工程學院副教授。5月2日，《自然生物技術》（Nature Biotechnology）在線發表了他的論文「DNA-guided genome editing using the Natronobacterium gregoryi Argonaute」。我的專業是理論物理化學，對生物學了解不多。不過根據我對這項成果有限的了解以及對科學規範的經驗，可以試著大致描述一下這項工作的內容。此外，我想在更廣泛的意義上談談這件事對科學界、對社會公眾、對青少年有什麼啟示，這想必是有更多人關心的。

韓春雨的成果究竟是什麼？

韓春雨發現的，是一種以DNA為先導編輯基因的方法，簡稱NgAgo。此前最常用的基因編輯方法叫做CRISPR-Cas9，是以RNA為先導。CRISPR-Cas9技術是2013年發現的，然後它的應用出現了井噴，在三年之內創造出了巨量的成果。生物學家的評價是「很難想起曾經有哪一次科學革命像CRISPR這般如此迅速地改變生物學界」。作為一個例子，2015年中山大學黃軍就副教授編輯人類胚胎基因的工作就是用這項技術做的，他因此入選了《自然》雜誌評選的2015年度十大科學人物。CRISPR技術被《科學》雜誌評為2015年度十大科學突破之首。許多生物學家認為CRISPR得諾貝爾獎是早晚的事。

河北科技大學生物科學與工程學院副教授韓春雨

2014年，有人發現了一種方法能以DNA為模板編輯DNA，叫做TtAgo。這種方法的缺點在於，需要在65-75攝氏度的溫度下進行。而大家都知道，人的體溫是37攝氏度，大多數哺乳動物也差不多，所以使TtAgo的實用性大打折扣。韓春雨的工作，就是在TtAgo的基礎思路上改進，通過生物信息學的搜索和實驗，找到了一種新的同源蛋白，能在37攝氏度下運作。

我對NgAgo的了解基本就是這些。從中可以看出，這是一項重大的創造性成果。保守地說，它提供了一種新的基因編輯的可能性，給出了CRISPR之外的選擇。至於它是否會取代CRISPR，是否會得諾貝爾獎，現在都言之過早。好比打開了一扇通往藏寶室的大門，裡面的寶藏可能很豐富，也可能不太多。真正重要的不是現在就評估寶藏有多大，而是趕快去探索。

未來的發展有多種可能性。最好的是NgAgo成為基因編輯的主流技術，獲得諾貝爾獎。也可能跟CRISPR（以及將來可能發現的新技術）各有適用的範圍，互相不能替代。還可能最後發現用處不大，大多數基因編輯還是要用CRISPR。這些可能性現在都不能否定，這是個開放的問題。但即使是最差的可能性，NgAgo仍然是一項重大的成果，必然會帶動很多相關研究，這是毫無疑問的。許多媒體把它稱為諾貝爾獎級別的成果，我的理解是，從寬泛的意義上可以這麼說，它是有潛力進入諾貝爾獎的考慮行列的，但如果以為一定能得獎或者得獎的可能性很大，那就過頭了。

正如韓春雨自己的說法：「如果說此前的技術是一個菜市場，我們就是發現了另一個菜市場，豐富了人們的選擇，而這個菜市場究竟好不好有待全世界的科學家去驗證，當然我也會進一步探究。」（《副教授十年沒發文章 一夜變成「諾獎級」科學家》）別人都可以隨意表態，而韓春雨本人謹慎是正常的，這是一個負責任的科學家的態度。

另一方面，有人認為這項研究不屬於創新型研究，是跟風型的。這種說法其實有點見仁見智的意思。NgAgo的基本思路來自2014年的TtAgo，所以如果非要說它是跟風，也無不可。但是科研原本就是這樣，任何成果都是有所本的。牛頓發明微積分是個神級成就，然而在他之前已經有費馬、笛卡爾、帕斯卡、克卜勒、伽利略等許多數學家做出了很多貢獻。莫裡斯·克萊因在《古今數學思想》中說：「微積分問題至少被17世紀十幾個最大的數學家和幾十個小一些的數學家探索過。」這其中還包括牛頓的導師伊薩克·巴羅（Isaac Barrow，1630—1677），他是劍橋大學第一任盧卡斯數學教授，發現牛頓的天才後主動把這個席位讓給牛頓，堪稱高風亮節的楷模。巴羅的《幾何講義》是對微積分的一個巨大貢獻，簡直可以說只差臨門一腳了。難道我們要因此把牛頓稱為跟風嗎？所以我的看法是，任何科研成果都既有繼承的因素也有創新的因素，只是兩者比例的問題。這是個連續變化，沒有截然的分界線。

中國的基礎研究有了突破，儀器設備業就應該跟上。基於韓春雨的發現，可望發展出中國原創的基因編輯儀器設備，基因工程是一個很大的市場。自己原創基礎技術，推動自己的產業升級，以至創造一個全新的產業，像量子通信，這是最好的模式。

中國科技大爆炸，一場身邊的革命

以上是對韓春雨成果科學意義的討論。把這件事放到中國科技大發展的背景下看，會有更多的理解。

如我在《中國科技實力正以多快的加速度逼近美國》中用許多硬指標說明的，中國科學家的重大成果正在源源不斷地產生。中國每年取得的基礎研究成果僅以較大差距低於美國，跟英法德日處於同一層次，並正在顯著地超越它們。2015年就有好幾個標誌性的事件：屠呦呦獲得諾貝爾生理學或醫學獎，大亞灣中微子項目中方首席科學家王貽芳獲得基礎物理學突破獎，中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家實驗室潘建偉、陸朝陽團隊的多自由度量子隱形傳態被英國物理學會評為年度十大物理學突破之首，黃軍就被《自然》雜誌評為年度十大科學人物之一。

中國科技的爆炸式發展，社會大眾可能了解還比較少，但對業內人士而言卻是每天發生在身邊的事，已經習以為常，是一場靜悄悄的革命。為什麼會有這樣的發展？道理其實很簡單。楊振寧在1999年左右有個演講《近代科學進入中國的回顧與前瞻》，談到：「以下的幾個長遠的因素是使得一個社會、一個國家能夠有輝煌的科技發展的必要條件。第一個是需要有聰明的年輕人，有頭腦做科學研究；第二是需要有重視紀律、重視忍耐心、重視勤奮的社會傳統；第三要有決心；第四要有經濟條件。……中國在20世紀裡有前三者，到了21世紀我認為將四者具備，所以我對21世紀中國科技的發展是絕對樂觀的。」這個道理看似質樸，卻比很多大談國民性、體制之類看似高深的觀點都要深刻，因為它抓住了長期的基本面。

其他國家的歷史也證明了楊振寧的洞察力。美國在19世紀末的時候，已經是經濟總量數一數二的繁榮國家，然而社會亂象叢生，黑社會橫行，科技跟歐洲相比十分落後。用美國物理學會第一任會長亨利·奧古斯特·羅蘭（Henry Augustus Rowland，1848—1901）的話說，「在科學方面，我們國家還沒有出版過或者即將出版任何中小學教材以上的書籍」。但在此後的幾十年間，美國的科學就迅猛上升，經過兩次世界大戰後佔據了全球的制高點。簡而言之，有錢有人有堅定意志就能搞好科技，這是個「重劍無鋒，大巧不工」一般的真理。

2015年11月10日，聯合國教科文組織發布《2015年科學報告：面向2030》。美國用於研發的投資佔全球28%，中國緊隨其後（20%），超越歐盟（19%）和日本（10%）。佔世界人口67%的其他地區僅佔全球研發投資的23%。此外，目前全球約有780萬科研人員，其中歐盟佔比最多，達22%，其次是中國（19%）和美國（16.7%）。由此可見，中國對科研的投入已經達到了僅次於美國的高度，產出僅次於美國是理所當然的。

2000年8月，楊振寧在在中國科學院舉行的一次座談會上提出，20年內中國本土的科學家將會獲得諾貝爾獎。此論一出，遭到了許多名人經久不息的圍攻（《屠呦呦獲諾獎咱也不能忘逆耳之言 說中國科學家得諾獎是做夢的言論都被他收集到一塊了》）。典型論調如：「楊振寧先生是在說客氣話。」「諾貝爾獎，並不相信楊振寧的預言。」「你見過奴才搞創新的嗎？」「我們離諾獎越來越遠。」「過150年也沒戲。」「1000多年來，中國對人類的科學技術進步，沒有任何貢獻。以後也不會。」……屠呦呦的諾貝爾獎揭曉後，這些人都成了小丑。

不過屠呦呦的成果是幾十年前做出的，懷疑者仍然可以說現在不行，甚至認為現在不如以前。韓春雨的突破明白無誤地告訴大家，就在當下，中國的年輕科學家就可以做出重大成果。這是最顯著的一重意義。

2015年12月10日，屠呦呦在瑞典首都斯德哥爾摩的領獎現場。

迅速增加的板凳深度

韓春雨能引起如此廣泛而持續的關注，還有一個原因是他所在的單位。大多數人可能都沒怎麼聽說過河北科技大學，更不用說指望它做出國際一流的科研成果了。

這引出了第二重意義。美國科學實力的強大表現在很多地方，其中一個重要的表現是，美國的二流院校都有許多卓越的科學家，包括不少諾貝爾獎得主、美國科學院院士。例如CT的發明者阿蘭·科馬克（Allan M. Cormack，1924—1998），1979年獲得諾貝爾生理學或醫學獎時是塔夫茨大學教授。2015年諾貝爾化學獎得主阿齊茲·桑賈爾（Aziz Sancar，1946—），是北卡羅來納大學教堂山分校教授。美國二流大學的教授中大牛人的比例比一流大學低一些，但大牛人能達到的高度並不低於一流大學。美國二流大學做出任何了不起的成果都不會令人意外。用體育界的語言說，美國學術界的板凳深度特別深。

十多年前，中國一流院校的國際一流成果都很少，二流院校就更不用提了。近年來，中國一流院校在頂級科學期刊上發表的論文暴增，二流院校也時不時地出現在上面，完全是鳥槍換炮。這是由於中國的高級科研人才迅速增長，回國成了留學生默認的選擇（《85%留學博士和博士後決定5年內回國》），國內培養的學生水平也水漲船高，甚至外國科學家來中國工作的也越來越多。潛在的能做出一流成果的人才池子迅速擴大，蔓延到原來的二流機構，令它們也在科研上活躍了起來。中國的板凳深度也在迅速追趕美國，這是特別可喜可賀的事。