《知識(shí)分子》主編、清華大學(xué)教授魯白
編者按：
近日，《知識(shí)分子》主編、清華大學(xué)教授魯白，作為演講嘉賓作客中央電視臺(tái)《未來架構(gòu)師》節(jié)目。在這檔有關(guān)人類未來挑戰(zhàn)及揭秘科學(xué)的節(jié)目中，神經(jīng)生物學(xué)家魯白分享了自己對(duì)科學(xué)的理解，以及如何看待科學(xué)和技術(shù)的關(guān)系。以下是演講原稿，節(jié)目播出時(shí)有所刪節(jié)。
很多年來，我一直深信這樣一個(gè)邏輯關(guān)系，科學(xué)研究引發(fā)技術(shù)創(chuàng)新，技術(shù)創(chuàng)新帶來經(jīng)濟(jì)發(fā)展，經(jīng)濟(jì)發(fā)展會(huì)推動(dòng)社會(huì)的進(jìn)步。經(jīng)過很長時(shí)間的思考，我覺得這種邏輯有問題。
魯白教授在央視《未來架構(gòu)師》節(jié)目的演講視頻
首先，我想做個(gè)小測(cè)驗(yàn)。大家都知道愛迪生吧？有多少人認(rèn)為他是一名科學(xué)家？請(qǐng)舉手（有不少人舉手）。有多少人認(rèn)為他不是科學(xué)家？請(qǐng)舉手（也有不少人舉手）。
愛迪生是可能是當(dāng)今世界發(fā)明創(chuàng)造最多的一位偉大的發(fā)明家，他發(fā)明了電話發(fā)明了電報(bào)、留聲機(jī)、蓄電池等等，他有一千多個(gè)專利。在最近一次《知識(shí)分子》的活動(dòng)當(dāng)中，中科院的張雙南教授語驚四座，說愛迪生不是科學(xué)家。我同意！
我們?cè)僬乙晃恍铡皭邸钡?，愛因斯坦。愛因斯坦沒有很多的發(fā)明，但是它給人類帶來了一個(gè)簡單的公式，那就是E=mc²。就是這樣一個(gè)簡單的公式，解釋了物質(zhì)跟能量之間的最根本的關(guān)系，把我們?nèi)祟悗肓艘粋€(gè)全新的時(shí)空觀，是一個(gè)劃時(shí)代的偉大思想。愛因斯坦是一位科學(xué)家。
愛因斯坦VS愛迪生
另一個(gè)例子是瓦特和牛頓。人類的第一次工業(yè)革命，是由于英國的瓦特發(fā)明了蒸汽機(jī)引起的。它解決了一個(gè)動(dòng)力問題，也從此改變了人類的交通。但是瓦特的蒸汽機(jī)里面，用到了所有的牛頓力學(xué)三大定律。瓦特是工程師，牛頓是科學(xué)家。瓦特做的是技術(shù)，牛頓做的是科學(xué)。科學(xué)先于技術(shù)，科學(xué)可以沒有技術(shù)而獨(dú)立存在，技術(shù)則必須有科學(xué)的理論支持。
200多年前，人類走上了一條不歸路：蒸汽機(jī)的發(fā)明引發(fā)了第一次工業(yè)革命。之后是以內(nèi)燃機(jī)和電器為代表的第二次工業(yè)革命和以電腦互聯(lián)網(wǎng)為代表的第三次工業(yè)革命。目前正處于以人工智能為代表的第四次工業(yè)革命的時(shí)代。在這里我想指出，所有這一切都不是科學(xué)！它們是在科學(xué)發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)上衍生出來的技術(shù)突破。
那么什么是科學(xué)？簡單來講，技術(shù)背后的道理是科學(xué)。牛頓定律、愛因斯坦相對(duì)論、量子力學(xué)、DNA雙螺旋，這些都是科學(xué)?？茖W(xué)是規(guī)律，是理論，是思想。什么是技術(shù)？規(guī)律的應(yīng)用是技術(shù)?？茖W(xué)和技術(shù)有很大的區(qū)別?？茖W(xué)幫助我們認(rèn)識(shí)自然，技術(shù)幫助我們征服自然。科學(xué)解決“為什么”的問題，技術(shù)解決“怎么辦”的問題?？茖W(xué)研究需要獨(dú)立思考，自由探索，技術(shù)更需要有紀(jì)律性和團(tuán)隊(duì)精神?？茖W(xué)有較大的不確定性，技術(shù)開發(fā)則更需要計(jì)劃性，實(shí)用性。在中國，很多人都將科學(xué)和技術(shù)放在一起說，科學(xué)技術(shù)，科學(xué)技術(shù)，說多了，就成了科技。今天，我想與大家說：科技不等于科學(xué)！
下面我想講三個(gè)觀點(diǎn)：
01所有科技背后都有科學(xué)的支撐
我的研究領(lǐng)域是學(xué)習(xí)和記憶。人的記憶是可以由基因來調(diào)控的。大家知道，細(xì)胞核里有染色體，展開后，是一種很長很長的雙鏈線性分子，就是DNA。DNA的順序編碼了很多基因。我們每個(gè)人身上的DNA，99.99%都是一樣的，但是少數(shù)單個(gè)的堿基會(huì)出現(xiàn)變異。A變成了T或C、G，等等。這種單核苷酸變異，英文叫做SNP。正是由于這種非常少量的SNP的存在，造成了個(gè)體的差異。今天在座的這么多人，你的長相、身高、個(gè)性、脾氣，都是有差異的。
魯白教授解釋基因與記憶的關(guān)系
那么人的記憶有沒有差別呢？這個(gè)記憶的差別是不是由某種基因上的SNP造成的呢？這種基因怎樣調(diào)控記憶的呢？這些都是有趣的生物學(xué)問題。
在人類所有的基因當(dāng)中，對(duì)記憶最重要的一個(gè)基因，叫做BDNF，中文叫做腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子。當(dāng)神經(jīng)元放電的時(shí)候，BDNF就會(huì)從細(xì)胞中釋放出來，調(diào)節(jié)神經(jīng)細(xì)胞功能。BDNF基因上有一個(gè)SNP，在196位上從G變成了T，使得BDNF蛋白中的第66位的氨基酸從Valine （纈氨酸）變成了Methionine（蛋氨酸）。于是，有了所謂的V型和M型BDNF之說。有一部分人是V型，另外一部分人是M型。我們?cè)谧娜舜蟾庞幸话胧荕型。
人的記憶有好多種，有一種叫做場(chǎng)景記憶。今天大家會(huì)記住我的演講，就是用的場(chǎng)景記憶。當(dāng)你們?cè)诼犖业难葜v的時(shí)候，腦子里有一個(gè)叫海馬結(jié)構(gòu)會(huì)被激活。我們的實(shí)驗(yàn)顯示，M型攜帶者在場(chǎng)景記憶的時(shí)候，其海馬的激活相對(duì)比較差。因?yàn)楹ｑR對(duì)場(chǎng)景記憶至關(guān)重要，所以這些人的場(chǎng)景記憶也較差。為什么BDNF基因型這么小的一個(gè)差異，會(huì)造成場(chǎng)景記憶的下降呢？我們通過體外的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，M型BDNF比V型BDNF的釋放少了那么一點(diǎn)。也就是說，M型人的腦中的BDNF釋放少了一點(diǎn)，使得海馬的激活較差，最終導(dǎo)致場(chǎng)景記憶較差。
我在做這個(gè)研究的時(shí)候，完全是出于興趣。我為這個(gè)發(fā)現(xiàn)感到興奮不已，因?yàn)樗诨驅(qū)用嫔辖忉屃耍瑸槭裁次覀內(nèi)说恼J(rèn)知可以是不一樣的。我沒有想過這個(gè)科學(xué)發(fā)現(xiàn)有沒有用。若干年以后，當(dāng)我在葛蘭素史克做老年癡呆藥物研發(fā)的時(shí)候，這個(gè)發(fā)現(xiàn)又恰恰被我用上來做技術(shù)研發(fā)。有一次，研發(fā)部的總裁有一次對(duì)我們說，你們的工作還不錯(cuò)，有了一大批候選藥物，但是你們只有一次機(jī)會(huì)。我說為什么？他說一次臨床試驗(yàn)需要至少1億美金。那我就問，如果我們能將臨床實(shí)驗(yàn)的費(fèi)用降低10倍，那我們是不是就有10次機(jī)會(huì)？于是，就有了下面的研發(fā)：
我們將老年癡呆的病人分成兩組，一組是BDNF的V型，另一組是M型。我們發(fā)現(xiàn)，M型病人的腦子里，淀粉樣老年斑比較多，而且集中在海馬等與場(chǎng)景記憶有關(guān)的腦區(qū)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，M型病人海馬萎縮快，記憶力下降也快。也就是說，當(dāng)M型病人得了老年癡呆后，退變速度可能比V型病人更快。假如我們選M型病人來做臨床試驗(yàn)，那么我們就可以只用一半的時(shí)間（從36月下降到18個(gè)月），只用一半的病人（從2000人降到1000人），那就只有原先25%的費(fèi)用了。如果我們將臨床試驗(yàn)放在中國做，價(jià)錢只有西方的1/3，且中國M型又特別多，這樣我們的費(fèi)用不就是原來的1/10了嗎？這就是一項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用，它是基于我們前面的基礎(chǔ)科學(xué)研究的。
02強(qiáng)國不能只有科技，沒有科學(xué)
提起電視機(jī)、電冰箱、汽車、照相機(jī)的世界名牌，大家也許都會(huì)想到日本的科技公司。但是，日本是科學(xué)強(qiáng)國嗎？我昨天剛剛讀到一篇文章，改變世界的1001個(gè)發(fā)明中只有很少幾個(gè)是日本的。在前不久舉行的夏季達(dá)沃斯大會(huì)上，我主持了一個(gè)研討會(huì)，討論中國將怎樣崛起為全球科學(xué)的領(lǐng)導(dǎo)者。大家認(rèn)為，光有對(duì)科研巨大的投入，有很多人從事科學(xué)研究，甚至有很大的科技產(chǎn)出，如論文、專利，等等，都還不足以成為一個(gè)科學(xué)的領(lǐng)軍者。我們還要有很多要可以改變世界的科學(xué)發(fā)現(xiàn)；有一大批像詹姆斯·沃森、霍金那樣的科學(xué)大師；有刺激科學(xué)發(fā)現(xiàn)的文化氛圍，要鼓勵(lì)原始創(chuàng)新，獨(dú)立思考，批判精神。讓科學(xué)家完全為好奇心，而不是為了某種技術(shù)應(yīng)用，更不是為了功利目的，去探索未知世界。
03科學(xué)不一定要有用
很多人都會(huì)問科學(xué)家，你這個(gè)研究有什么用？你的科研成果可不可以轉(zhuǎn)化？這就把科學(xué)庸俗化了?？茖W(xué)本身是探索未知，為什么一定要有用？我們也許要用一種不同的態(tài)度來看科學(xué)。比如，科學(xué)發(fā)現(xiàn)可以是很美的，就拿DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)來說，它是兩條鏈，一條向上走，一條向下走。螺旋的直徑恰恰是20A（埃）。每一條鏈轉(zhuǎn)一圈，恰好是10個(gè)堿基。它的堿基有4種，是雙雙配對(duì)的，A-T，C-G，其排列組合就可以編碼無窮多的基因。結(jié)構(gòu)如此之精美，讓人叫絕。
左圖：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)； 右圖：遷移小體。
再來看發(fā)生在我們身邊的科學(xué)：清華大學(xué)俞立教授，近年來發(fā)現(xiàn)了一種新的細(xì)胞器，叫migrasome（遷移小體）。當(dāng)細(xì)胞在遷移的時(shí)候，它會(huì)一路分泌出這種帶有細(xì)胞漿的細(xì)胞器，就像天女撒花一樣，你看有多美啊。
展望未來，我想看到一個(gè)真正崇尚科學(xué)，而不是一個(gè)只講科技的中國。我希望科學(xué)不僅推動(dòng)技術(shù)轉(zhuǎn)化，而且成為我們社會(huì)的一種生活方式。我經(jīng)常拿足球和科學(xué)來比較。為什么很多人不踢足球，卻關(guān)心足球呢？因?yàn)樽闱蚶镉屑ち业母傎?，有精彩的?chǎng)面，運(yùn)動(dòng)員，教練員，他們都有精彩的故事。
科學(xué)也是這樣?？茖W(xué)發(fā)現(xiàn)往往不是一帆風(fēng)順的，有失敗，有挫折，還有激烈的競爭。有時(shí)候甚至跌宕起伏，非常具有戲劇性?？茖W(xué)家也是人，他們也有感情生活，有競爭、有妒忌，有很多精彩的故事?？茖W(xué)還多了一樣?xùn)|西，那就是滿足了我們了解自然，了解自我的欲望。
最后，我想用美國科學(xué)家理查德·費(fèi)曼的一本書的書名，作為我演講的結(jié)尾——“The pleasure of finding things out”。科學(xué)是真的、是美的、是善的。我希望大家一起來享受科學(xué)發(fā)現(xiàn)的樂趣，謝謝大家。
魯白教授在節(jié)目現(xiàn)場(chǎng)，左為主持人陳偉鴻。
在節(jié)目的互動(dòng)環(huán)節(jié)，魯白教授還回答了現(xiàn)場(chǎng)嘉賓和觀眾的提問：
米磊（中科院西安光機(jī)所副研究員、中科創(chuàng)星創(chuàng)始人 ）：促進(jìn)科學(xué)進(jìn)步有幾個(gè)因素，第一個(gè)是好奇心，第二是功利心，第三個(gè)還有恐懼，那就是戰(zhàn)爭，促使大家都投入科技。因?yàn)槊恳豁?xiàng)科技科學(xué)項(xiàng)目都非常燒錢，到底該投入哪個(gè)方向？如果沒有經(jīng)濟(jì)思維和成本意識(shí)，可能把錢燒光了，也沒有沒有辦法推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
魯白：這個(gè)問題我有不同的看法，我覺得科學(xué)的投入要跟國家的經(jīng)濟(jì)的實(shí)力成一定比例，我們一般做別的事情可以考慮成本，或者是考慮經(jīng)濟(jì)思維。在做科學(xué)的時(shí)候，特別是我們做原創(chuàng)性的科學(xué)，不能光從成本或經(jīng)濟(jì)的角度考慮。首先你不能計(jì)劃，科學(xué)是探索，你沒法預(yù)見什么東西能夠做出來。第二，你不能夠說指望在什么時(shí)間，產(chǎn)生什么樣的成果。第三，科學(xué)是作為一個(gè)知識(shí)的產(chǎn)生，是一種文化。同樣這些錢我們到底放在哪里？怎么放？這個(gè)問題我們可以討論。但是科學(xué)計(jì)成本，我覺得好像這個(gè)說法不太合適。
陳楸帆（科幻作家）：魯白教授剛才說了要營造社會(huì)上刺激科學(xué)發(fā)現(xiàn)的文化氛圍，社會(huì)上很多人認(rèn)為科幻是偽科學(xué)的一個(gè)集散地，所以我想知道，在您看來，科幻小說對(duì)科學(xué)家或科學(xué)氛圍有刺激作用嗎？您看科幻小說嗎？你喜歡看哪一部？
魯白：Yes， yes， yes！科幻小說對(duì)科學(xué)家一定有刺激作用。我本人非常喜歡讀科幻小說，我喜歡的一個(gè)作家叫羅賓·庫克，他寫了20多部小說，拍成電影的就有好多部。不是說科幻小說可以直接影響我的科研，但是科幻小說會(huì)給你提供一個(gè)場(chǎng)景，讓你的想象可以有所飛翔。
呂強(qiáng)（人民網(wǎng)記者）：我就是《知識(shí)分子》的一個(gè)讀者。我最熟悉的科學(xué)家有三位，也就是饒毅、您、還有謝宇，你們是走下科學(xué)的神壇，做科普的科學(xué)家，其實(shí)我感覺科普工作應(yīng)該不是一個(gè)科學(xué)家的必要的責(zé)任，您認(rèn)為應(yīng)該有更多的科學(xué)家像您一樣，走到這個(gè)講臺(tái)來，還是更應(yīng)該把時(shí)間花在科研方面。
魯白：科學(xué)家要做科學(xué)傳媒也好，科普也好，我覺得這是個(gè)人之意吧，有些科學(xué)家，他們非常專注，整天泡在實(shí)驗(yàn)室里面，這無可厚非。但也有一些科學(xué)家，他們的興趣愛好面比較廣，喜歡交朋友，喜歡讀書，喜歡旅游，到各個(gè)地方見各種人，有一種分享的欲望，所以我們就會(huì)做這樣一個(gè)科學(xué)自媒體的平臺(tái)，讓這些人做科普，給大家分享。
現(xiàn)場(chǎng)觀眾一：您的身份既是一個(gè)科學(xué)家，又是一個(gè)自媒體創(chuàng)業(yè)者，在這兩者身份轉(zhuǎn)化的時(shí)候，您會(huì)不會(huì)覺得有一些理念上的沖突？
魯白：我覺得我在做科學(xué)研究的時(shí)候是一種創(chuàng)造性的工作，我在做媒體的時(shí)候也有很多創(chuàng)造性的工作，所以我覺得沒有沖突。
現(xiàn)場(chǎng)觀眾二：您認(rèn)為神童的大腦和普通人的大腦是否有差別？
魯白：有差別。首先，要承認(rèn)人和人之間是有差別的。神童不僅僅是記憶力好，腦子的其他方面可能都比一般的人要好。但我想告訴大家的是，不要太氣餒，神童最后不見得是一個(gè)非常成功的人，而我們普通人也可以通過自己的學(xué)習(xí)，通過自己的努力做得非常好。
現(xiàn)場(chǎng)觀眾三：現(xiàn)在有人會(huì)說不讓自己的孩子跟自己從事相同的工作，那您會(huì)讓您的孩子跟您一樣從事科學(xué)教育的工作嗎？
魯白：首先我要強(qiáng)調(diào)的是，父母沒有權(quán)利決定自己的子女做什么（掌聲）。作為一個(gè)父親，我做了兩件事情，第一件事情就是孩子喜歡什么，我就創(chuàng)造條件，讓他們?nèi)プ非笸昝?，完善他們所追求的自己喜歡的東西。第二件事情，我是希望我的孩子做一些跟人家不一樣的東西。
現(xiàn)場(chǎng)觀眾四：我想問魯白老師，您平時(shí)喜歡運(yùn)動(dòng)嗎？都做哪些運(yùn)動(dòng)？
魯白：你看我像喜歡運(yùn)動(dòng)的嗎？
觀眾：看著像。
魯白：我喜歡運(yùn)動(dòng)，我平時(shí)做的運(yùn)動(dòng)主要是在健身房里舉重。（掌聲）
陳偉鴻（主持人）：其實(shí)剛才那么多年輕的朋友，他們圍繞著科學(xué)，圍繞著您的工作，圍繞著您的生活提出了那么多好奇的問題，是不是會(huì)讓你心中有一種踏實(shí)感，因?yàn)樵谶@個(gè)時(shí)代，科學(xué)依然是我們年輕人心中所牽掛的一方熱土。
魯白：是的，我覺得有希望。我希望，有更多的年輕人能夠加入到關(guān)心科學(xué)，對(duì)我們的未來，對(duì)中國的強(qiáng)大，對(duì)我們的社會(huì)發(fā)展有所貢獻(xiàn)這樣的一個(gè)隊(duì)伍當(dāng)中來。
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