50年過去，科學的發展模式發生改變了嗎？丨展卷_風聞

美國醫生、作家劉易斯·托馬斯（Lewis Thomas，1913-1993）是一位善於觀察的人，更是為數不多跨越科學與人文之間鴻溝的學者，他把自己對科學、醫學、生老病死與社會的思考通過優美的文字記錄下來，透出了深刻的見解。如今，我們生物醫學正在飛速發展中，但在長遠規劃方面仍有許多未知。本文是托馬斯在上世紀70年代對科學規劃的思考，近50年過去了，仍對今天的科學發展有所啓發。本文授權選自他1974年出版的文集《細胞生命的禮讚:一個生物學觀察者的手記》（The Lives of a Cell: Notes of a Biology Watcher）。

《細胞生命的禮讚：一個生物學觀察者的手記》（中信出版集團，2020年7月），點擊“原文鏈接”可購買此書。

撰文 | 劉易斯·托馬斯

翻譯 | 蘇靜靜

人們普遍承認，生物學的研究進展絕對是成績斐然的。僅在過去的十年，生物學就貢獻了大量全新的發現，不遠的將來還有更多要被髮掘。顯然，生物學革命方興未艾。而對同一時期醫學的進展，公眾的態度卻是有所保留的，甚至是大打折扣，憂喜參半。新知識層出不窮，但有些疾病依然無法被攻克，既沒有讓人滿意的解釋，也沒有令人滿意的治療手段。人們不免要問：既然生物學逾越了一個又一個山頭，技術的進步使我們對每個生命過程都如數家珍，那為什麼新的神奇藥物的發現會如此落後呢？

將我們從事的科學冠之以一個包容性的名稱——“生物醫學”，以彰顯大家同屬一個研究領域，有福同享、有難同當，然而卻似乎沒有什麼幫助。比如，分子生物學的發展與肺癌的治療手段之間仍然存在着明顯的不對稱。我們還不如直面這樣的現實：基礎科學的研究進程和應用新知識解決實際問題之間有着相當明顯的差距。這需要解釋。

由於這個問題直接影響到國家的科學政策，如今已成為眾説紛紜的熱點問題。華盛頓方面經常會把醫學應用科學的發展遲緩歸咎於缺乏系統規劃。據稱，若是在新的管理體制下，從商業的角度出發，會更加重視實際應用的發明，這樣我們就能更快速、更經濟地實現我們的目標，以贏取分紅。這就是所謂的“確定靶向”。我們需要更多靶向研究、更多任務導向的科學基礎研究的投入可能得大大減少。據説，這正是時下的趨勢。

這種觀點的問題在於，它默認生物學和醫學已經建立了龐大的可用信息庫，而且這些信息又是相關的，然而真實情況遠非如此。實際上，生物醫學還遠沒有達到普遍適用於疾病機理的階段。在某些方面，生物學和20世紀初的物理學差不多，儘管蓬勃發展，邁入了新的天地，但工程學並沒有配套跟上。一門匹配的應用科學很可能正要破土而出，但不得不説，目前我們還沒有這樣的學科。政策決定者正面臨一個重要的問題：應該讓這門科學順其自然地成長呢，還是通過管理和金錢的影響力來扶植它？

這是有風險的。我們可能是在自找新的老麻煩。在過去的一千年，醫學行業自誕生以來就一直深陷在一個陷阱中。自人猿相揖而別，我們就一直痴迷於凡事都要試一把，枉顧希望多麼渺茫，成功的概率有多低，單憑經驗或者一腔熱血，結果一次又一次地證明，這條路根本行不通。放血術、拔罐療法和通便催吐便是由來已久的寫照，近期讓人難堪的例子還有更多。直到現在，我們還深受一些技術替代品的困擾。毫無疑問，在這種事上我們的動機是好的：所有人都迫切地希望儘快成為應用科學家，可能的話，最好明早一覺醒來就能成。

然而，這需要一些努力。大家都忘了，要使真正重要的應用技術變得實用，需要付出長時間的艱苦努力。當代西方醫學的偉大成就當屬控制和預防細菌感染的技術，但它並不是隨着青黴素和磺胺類藥的出現就從天而降，直接擺在我們眼前的。該技術始於19世紀末，經過數十年艱苦卓絕的研究，人們才攻克了肺炎、猩紅熱、腦膜炎以及其他一些疾病。一代又一代充滿熱忱和想象力的研究者殫精竭慮，一生都致力於研究這些問題。所謂現代醫學始自抗生素時代的説法，實則忽視了在此之前浩如煙海的基礎研究。

儘管心情難免不安，但我們還是要面對這樣的現實：我們對一些不治之症（如精神分裂症、癌症或腦卒中等）的瞭解程度，與1875年時我們對傳染病的瞭解程度差不多，都是還沒有摸到關鍵信息的邊兒。我們距離真正解決問題尚有很長的路要走，需要經過漫長的歲月，付出更多辛苦的努力才行。如果前景果真如此或基本如此，對於任何加速進程的方法，都必須給予開放的胸懷和謹慎的考察。

顯然，全國規模的長期規劃和組織至關重要。我們對此毫不陌生。實際上，二十多年來，我們一直經由美國國家衞生研究院參加全國性的聯合攻關。今天的問題是：它的規劃是否重點突出，組織是否足夠嚴密？我們是否需要一個新的科研管理體制，將所有的目標都清楚地展示出來，以便做相應的安排？

這樣做看起來有條不紊，讓人放心，也的確有一些重要的疾病已被頗有效率地攻克了，這説明，直接的、正面的攻勢的確奏效。脊髓灰質炎就是最引人注目的例子。一旦（由基礎研究）瞭解到有三類抗原型病毒存在，而它們可以通過組織培養大量生長，就可以確定能做成一種疫苗。這並不是説這項研究很容易，也不是説不需要從前研究中的嚴謹性和複雜性，只是説，這是能辦到的。只要以精湛完美的技術進行試驗，疫苗的研發便不成問題。這個例子雄辯地示範瞭如何組織應用科學。因此，如果應用科學無法成功，那才令人驚訝呢！

這正是應用科學區別於基礎科學的地方，那就是這層驚訝的存在。科學家被組織起來，應用已有的知識，確立目標，製造某種有用的產品時，從一開始就需要有十足的把握。制訂實驗方案的所有事實基礎，都必須是可靠的，容不得絲毫含糊。挑戰在於如何制訂工作計劃，如何組織工作人員，保證計劃能夠如期實現。為此，科學家需要確立核心權威，制訂周密的時間表，以速度和質量為指標的獎勵辦法。但是，對於科學家來説，最重要的是首先得有清楚明白的基本事實，而這些只能來自基礎研究，別無其他來源。

基礎科學的情況則恰好相反，一開始需要的就是高度的不確定性，否則就無法稱之為重要問題了。開始時只有一些不完整的事實，其特點就是模糊不清、模稜兩可，通常是在不相干的點滴信息之間發現相關性。科學家必須基於概率，甚至極低的可能性，來制訂實驗計劃。如果實驗結果完全符合預期，當然是好事；但只有同時使你感到吃驚，那才稱得上是重大發現。你可以用吃驚的程度來評價工作的質量。令人感到驚訝的，可能是結果竟然不出所料（在有些研究領域中，百分之一的成功率就被認為是很高的），抑或，預言全錯了，出現了根本沒想到的結果，問題完全改觀，要求制訂新的研究方案。不管出現哪種結果，你都成功了。

憑直覺我認為，若按照當下的分類法，清點我們主要的疾病問題，將發現有確鑿答案的問題寥寥無幾。這不失為一個好主意：一些委員會針對疾病為導向的研究制訂長遠計劃，把這些問題從其他所有問題中辨認並分離出來，在這方面，運籌學的方法將是極其有用的。關於哪些問題有把握，哪些問題沒有把握，專家們定有許多爭論；或許可把爭論的激烈程度和持續時間作為把握其大小的尺度。不管怎樣，一旦就一些適於研究的問題達成一致，就可以運用應用科學的系統方法來解決。

不過，憑直覺我認為，生物醫學領域有待進行的重要研究，絕大部分屬基礎科學一類。大量有趣的事實與我們的主要疾病有關，還有更多的信息從生物學的各個方面不斷傳來。新的大量的知識尚不明朗、不完整，缺乏切實的關鍵線索，像一條彎曲的小巷，每個拐角處的路標無不令人困惑，遍佈死衚衕。整個領域充滿了迷人的觀念，無數具有不可抗拒誘惑力的試驗，各種各樣的新路子，條條通往問題的迷宮，但每一步都是不可預測的，其結果都是不確定的。這是一個令人費解的季節，也是出成果的黃金時節。

我不知道你如何為這類活動制訂可以按部就班去執行的計劃，不過我想，縱觀近百年亂糟糟的記錄，你可以發現一些東西。不管怎樣，得營造一種氣氛，即犯錯誤的不安感是研究者的正常態度。應該理所當然地認為，成功的唯一途徑，就是擺脱束縛，馳騁想象。特別要大膽承認，有些是可能性極低，甚至幾乎是不可能的，但同時又是真實的。

要了解研究工作的進展，你不妨到走廊裏聽聽科研人員的談話。如果你聽見有人説完話後再喊一聲：“不可能！”然後是一陣朗聲大笑，那麼，你就知道，某人井井有條的研究計劃正在順利進行。

本文原標題為《科學的規劃》。

作者簡介：

劉易斯·托馬斯：1913年出生於紐約皇后區法拉盛，15歲考入普林斯頓大學，後轉向醫學學習。1933年，他考入哈佛醫學院，此後一直從事醫學研究。先後成為紐約大學醫學院院長和耶魯醫學院院長。1961年，托馬斯被選為美國藝術與科學研究院院士，1971 年被選為美國科學院院士。1973 年，托馬斯應邀出任國際著名癌症研究中心——紐約市紀念斯隆-凱特琳癌症中心院長。1971年，《新英格蘭醫學雜誌》編輯邀請他每月為雜誌寫一篇隨筆，沒有稿酬，也不會修改他的作品。29篇科普隨筆最後成書，書名《細胞生命的禮讚》取自他的第一篇隨筆標題。