諾獎得主的新起點:走出舒適區,解決更有挑戰的問題

賽先生 發佈 2020-10-28T23:58:20+00:00

這次會議有400多人參加,不僅有學術界和合作實驗室的成員,也有醫生、記者、編輯、投資者,以及關注遺傳病的公眾。

詹妮佛·杜德娜(Jennifer Doudna),圖片來自hhmi


撰文 | 詹妮佛·杜德娜


2016年,我從紐約的冷泉港實驗室啟程回家。在那裡,我參加了關於CRISPR基因編輯的第二次年度會議。我的電腦上有這次會議的摘要文集,以及我跟其他人會談時所做的筆記。這次會議有400多人參加,不僅有學術界和合作實驗室的成員,也有醫生、記者、編輯、投資者,以及關注遺傳病的公眾。在過去幾年,每次我在許多大學和基金會做報告之後,都會遇到類似的人群。這些人代表了基因編輯技術的利益相關人,他們的生活會直接受到基因編輯技術的影響,他們也會影響這些技術在未來的應用。


在冷泉港的時候,一位學生—看得出懷孕了—走過來做了自我介紹,然後問我是否可以總結一下我作為科學家和母親是如何親身經歷CRISPR革命的。想到了這些年我走過的風風雨雨,我不禁啞然失笑。不過,我還是試著回答了她的問題。


這是一次過山車之旅,中間的許多波折完全出乎我的意料。我經歷過純粹發現的快樂,那種「有所發現的樂趣」(物理學家費曼語)。我跟兒子感嘆過,細菌居然也會動員蛋白質來識別並破壞入侵的病毒,這太不可思議了。我又找到了做學生的感覺,重新學習跟人類發育有關的課題,並思考相關的醫學、社會、政治、倫理議題。我也重新發現了我的丈夫是何其特殊的一個人,他是一個睿智、可靠的伴侶,可以遊刃有餘地管理一個世界級的研究型實驗室,幫助兒子完成他搭建火箭的最新嘗試,並跟我解釋如何向美國的專利與商標局遞交法律文件。他還做得一手墨西哥蘑菇餡餅,對義大利基安蒂紅酒也品味不凡。


在過去4年里(事實上,在我整個的職業生涯里),我一直都很榮幸能跟世界上最頂級、最優秀的科學家共事。在我的實驗室,我幸運地受益於無數學生、博士後和研究科學家的不懈工作,包括Blake Wiedenheft、Rachel Haurwitz、馬丁·耶奈克,以及本書的合作者—塞繆爾·斯坦伯格,正是他們每天在實驗室里完成了一個又一個的實驗。在實驗室之外,我有幸結識了科學界光芒萬丈的人物,比如保羅·博格和大衛·巴爾的摩,他們為如何在公共空間展開有關基因編輯社會影響的對話指明了道路。我還遇到了一些卓越的合作者,包括吉莉安·班菲爾德和埃馬紐埃爾·卡彭蒂耶,她們激勵我開闢出新的研究路徑。


當然,合作會給科學研究增添一些潤滑劑,但競爭往往才是驅動科學進步的引擎。健康的競爭是科學進程中的必要環節,也是許多最偉大發現背後的動力。但是有時候,我自己也為CRISPR研究領域中的競爭白熱化程度所震撼,驚嘆於短短几年之內這個領域就已經天翻地覆,影響力遍及全球,深入到生物學各個研究領域。


事實上,科學的兩極—競爭與合作—既決定了我的職業,也塑造了我的性格。特別是在過去5年,我經歷了人際關係的方方面面,從深厚的友情到惱人的背叛,我也從中汲取了教益,加深了對自己的認識。我看到,人類必須有選擇地控制自己的追求,否則就會被自己的追求控制。


我也開始意識到,走出舒適區,參與更廣泛的公眾對科學的討論是何等重要。當前,公眾對科學家工作的不信任正日益加深—事實上,越來越多的人開始懷疑科學是否真的在解釋世界、造福世界。當人們不承認氣候變化,拒絕給孩子使用疫苗,並堅持轉基因作物不適於人類消費,這不僅表明了他們對科學的無知,也反映了科學家與公眾交流的失敗。類似的抵制CRISPR的聲音已經在法國和瑞士出現,這些人抗議所謂的「轉基因嬰兒」。除非我們跟這些反對者及時對話、溝通,消除誤會,否則不信任就會日漸加深。


對於這些交流失敗的情形,科學家也負有部分責任。我自己費了好大的勁才從實驗室里走出來,跟公眾討論CRISPR的意義,雖然有時我希望自己更早一點就這麼做。我越來越感到,科學工作者有責任更積極地參與討論科學在社會中應該如何被使用。今天,科學已經走向了全球,材料和試劑由統一的供應商提供,全球信息共享使得我們以前所未有的速度分享研究成果。我們需要確保科學知識,無論是在科學家與公眾之間,還是在科學家內部,都自由流通。


鑒於基因編輯對人類和地球的影響力如此巨大,打通學界與公眾之間的交流渠道更是格外重要。唯獨演化才能塑造生命的時代過去了,一個新的時代已經開始。現在,我們有能力對其他生物的遺傳組成和豐富多彩的生命特徵發號施令。事實上,我們正在把過去億萬年里塑造了地球上各種遺傳物質的那套又聾又啞而且盲目的系統逐漸替換成人類指導下,有意識、主動的演化體系。


然而,對於這個史無前例的巨大責任,我們並沒有做好充分的準備。如果說控制我們的遺傳命運是一個令人不安的想法,那麼試想一下,具備了這種能力而不去試圖控制它會有怎樣的後果—這才是真正可怕的想法,簡直無法去想像。


如果說目前有什麼因素阻礙了我們應對這項挑戰,那就是交流壁壘。我們必須打破科學與公眾之間的交流壁壘,避免誤解與無知肆無忌憚地傳播。


我熱切地希望,我們可以激勵下一代科學家比我們這一代人更深入、更坦誠地參與公眾對話,希望他們在決定如何使用科學與技術時秉承「平等討論,不擺架子」的風氣。這樣,科學家就可以重建公眾對我們的信任。


目前已經有了一些進步的跡象。最近幾年,開源運動使得許多學術刊物允許公眾免費瀏覽,網上開放課程也使得世界各地不同年齡的學生可以接觸到一流的教育資源。這些趨勢都是好的,但是還不夠。教育機構需要重新思考學生是如何學習的,以及學生如何把所學的知識用來解決真正的社會問題。


我也鼓勵我所在的加州大學伯克利分校—世界上頂尖的公立學校之一組織跨學科會議、課程和研究課題。通過創造機會讓科學家、作家、心理學家、歷史學家、政治科學家、倫理學家、經濟學家和其他人圍繞著現實世界裡的問題合作,那樣我們就會提升表達能力,更好地向普通公眾解釋我們的工作和學科。我認為,這也會鼓勵學生對不同的學科有更開闊的視野,並使他們活學活用知識來解決問題。完成一個想法總是比提出一個想法更為困難,但是我感到身邊的同事們對於這些跨學科項目的興趣越來越濃。說來不可思議,CRISPR技術也許可以為此助力,因為它涉及了許多學科:分子生物學、倫理學、經濟學、社會學、生態學和演化生物學。


無論科學家從事哪個領域的工作,我們都需要做好準備,直面工作帶來的後果,但是我們也需要更細緻地交流工作內容。最近,我在矽谷跟一群技術天才們吃了一次午飯,席間,有人說道:「給我1000萬―2000萬美元和一批高智商的人,我可以解決任何工程難題。」顯然,他對解決技術難題有一些心得(他們的確也有一連串成功的故事),但是,諷刺的是,這樣的辦法不會誕生出CRISPR技術,因為後者是由對自然現象的好奇心驅動的。而且,我們創造這項技術並沒有花費1000萬―2000萬美元,但是它的確需要我們對細菌的適應性免疫的生物學與化學基礎有透徹的理解,雖然這些看起來跟基因編輯毫不相干。然而,這不過再次證明了基礎研究—即為了理解自然世界而進行科學研究—對於開發新技術的重要性。畢竟,大自然比人類做實驗的時間要久遠得多。


如果讀者能從本書中學到什麼重要的信息,我希望是:人類需要繼續通過開放性的科學研究來探索周遭的世界。如果不是亞歷山大·弗萊明有機會利用金黃色葡萄球菌進行簡單的實驗,青黴素世界的大門就不會向我們敞開;如果不是我們從嗜熱細菌中分離到DNA內切酶、DNA聚合酶,我們也無法進行DNA重組和DNA測序,這都是現代分子生物學的奠基性工作;如果不是因為同事和我在探索解決細菌如何對抗病毒感染這樣的基礎性問題,我們永遠也不會創造出CRISRP這種驚人的工具。


CRISPR的故事提醒我們,技術突破往往來自意想不到的地方,因此,重要的是讓我們對自然的好奇心引領我們前進。但是,CRISPR的故事也提醒我們,科學家和公眾需要一道為科學的前進和科學結果負責。我們必須繼續支持各個領域的科學得出新發現,我們必須全心全意地擁抱這些發現,並主動擔負起由此而來的責任。因為,歷史已經告訴我們,科學進展不會等到我們準備好了才出現。每一次我們揭開大自然奧秘的一角,它就代表著一個實驗的結束,以及更多實驗的開始。

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