《知識分子》主編、清華大學教授魯白
編者按：
近日，《知識分子》主編、清華大學教授魯白，作為演講嘉賓作客中央電視臺《未來架構師》節(jié)目。在這檔有關人類未來挑戰(zhàn)及揭秘科學的節(jié)目中，神經(jīng)生物學家魯白分享了自己對科學的理解，以及如何看待科學和技術的關系。以下是演講原稿，節(jié)目播出時有所刪節(jié)。
很多年來，我一直深信這樣一個邏輯關系，科學研究引發(fā)技術創(chuàng)新，技術創(chuàng)新帶來經(jīng)濟發(fā)展，經(jīng)濟發(fā)展會推動社會的進步。經(jīng)過很長時間的思考，我覺得這種邏輯有問題。
魯白教授在央視《未來架構師》節(jié)目的演講視頻
首先，我想做個小測驗。大家都知道愛迪生吧？有多少人認為他是一名科學家？請舉手（有不少人舉手）。有多少人認為他不是科學家？請舉手（也有不少人舉手）。
愛迪生是可能是當今世界發(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、留聲機、蓄電池等等，他有一千多個專利。在最近一次《知識分子》的活動當中，中科院的張雙南教授語驚四座，說愛迪生不是科學家。我同意！
我們再找一位姓“愛”的，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簡單的公式，那就是E=mc²。就是這樣一個簡單的公式，解釋了物質跟能量之間的最根本的關系，把我們人類帶入了一個全新的時空觀，是一個劃時代的偉大思想。愛因斯坦是一位科學家。
愛因斯坦VS愛迪生
另一個例子是瓦特和牛頓。人類的第一次工業(yè)革命，是由于英國的瓦特發(fā)明了蒸汽機引起的。它解決了一個動力問題，也從此改變了人類的交通。但是瓦特的蒸汽機里面，用到了所有的牛頓力學三大定律。瓦特是工程師，牛頓是科學家。瓦特做的是技術，牛頓做的是科學?？茖W先于技術，科學可以沒有技術而獨立存在，技術則必須有科學的理論支持。
200多年前，人類走上了一條不歸路：蒸汽機的發(fā)明引發(fā)了第一次工業(yè)革命。之后是以內燃機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)革命的時代。在這里我想指出，所有這一切都不是科學！它們是在科學發(fā)現(xiàn)基礎上衍生出來的技術突破。
那么什么是科學？簡單來講，技術背后的道理是科學。牛頓定律、愛因斯坦相對論、量子力學、DNA雙螺旋，這些都是科學。科學是規(guī)律，是理論，是思想。什么是技術？規(guī)律的應用是技術?？茖W和技術有很大的區(qū)別?？茖W幫助我們認識自然，技術幫助我們征服自然?？茖W解決“為什么”的問題，技術解決“怎么辦”的問題。科學研究需要獨立思考，自由探索，技術更需要有紀律性和團隊精神。科學有較大的不確定性，技術開發(fā)則更需要計劃性，實用性。在中國，很多人都將科學和技術放在一起說，科學技術，科學技術，說多了，就成了科技。今天，我想與大家說：科技不等于科學！
下面我想講三個觀點：
01所有科技背后都有科學的支撐
我的研究領域是學習和記憶。人的記憶是可以由基因來調控的。大家知道，細胞核里有染色體，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。我們每個人身上的DNA，99.99%都是一樣的，但是少數(shù)單個的堿基會出現(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，造成了個體的差異。今天在座的這么多人，你的長相、身高、個性、脾氣，都是有差異的。
魯白教授解釋基因與記憶的關系
那么人的記憶有沒有差別呢？這個記憶的差別是不是由某種基因上的SNP造成的呢？這種基因怎樣調控記憶的呢？這些都是有趣的生物學問題。
在人類所有的基因當中，對記憶最重要的一個基因，叫做BDNF，中文叫做腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子。當神經(jīng)元放電的時候，BDNF就會從細胞中釋放出來，調節(jié)神經(jīng)細胞功能。BDNF基因上有一個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。我們在座的人大概有一半是M型。
人的記憶有好多種，有一種叫做場景記憶。今天大家會記住我的演講，就是用的場景記憶。當你們在聽我的演講的時候，腦子里有一個叫海馬結構會被激活。我們的實驗顯示，M型攜帶者在場景記憶的時候，其海馬的激活相對比較差。因為海馬對場景記憶至關重要，所以這些人的場景記憶也較差。為什么BDNF基因型這么小的一個差異，會造成場景記憶的下降呢？我們通過體外的實驗發(fā)現(xiàn)，M型BDNF比V型BDNF的釋放少了那么一點。也就是說，M型人的腦中的BDNF釋放少了一點，使得海馬的激活較差，最終導致場景記憶較差。
我在做這個研究的時候，完全是出于興趣。我為這個發(fā)現(xiàn)感到興奮不已，因為它在基因層面上解釋了，為什么我們人的認知可以是不一樣的。我沒有想過這個科學發(fā)現(xiàn)有沒有用。若干年以后，當我在葛蘭素史克做老年癡呆藥物研發(fā)的時候，這個發(fā)現(xiàn)又恰恰被我用上來做技術研發(fā)。有一次，研發(fā)部的總裁有一次對我們說，你們的工作還不錯，有了一大批候選藥物，但是你們只有一次機會。我說為什么？他說一次臨床試驗需要至少1億美金。那我就問，如果我們能將臨床實驗的費用降低10倍，那我們是不是就有10次機會？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景記憶有關的腦區(qū)。進一步研究發(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，那么我們就可以只用一半的時間（從36月下降到18個月），只用一半的病人（從2000人降到1000人），那就只有原先25%的費用了。如果我們將臨床試驗放在中國做，價錢只有西方的1/3，且中國M型又特別多，這樣我們的費用不就是原來的1/10了嗎？這就是一項技術應用，它是基于我們前面的基礎科學研究的。
02強國不能只有科技，沒有科學
提起電視機、電冰箱、汽車、照相機的世界名牌，大家也許都會想到日本的科技公司。但是，日本是科學強國嗎？我昨天剛剛讀到一篇文章，改變世界的1001個發(fā)明中只有很少幾個是日本的。在前不久舉行的夏季達沃斯大會上，我主持了一個研討會，討論中國將怎樣崛起為全球科學的領導者。大家認為，光有對科研巨大的投入，有很多人從事科學研究，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科學的領軍者。我們還要有很多要可以改變世界的科學發(fā)現(xiàn)；有一大批像詹姆斯·沃森、霍金那樣的科學大師；有刺激科學發(fā)現(xiàn)的文化氛圍，要鼓勵原始創(chuàng)新，獨立思考，批判精神。讓科學家完全為好奇心，而不是為了某種技術應用，更不是為了功利目的，去探索未知世界。
03科學不一定要有用
很多人都會問科學家，你這個研究有什么用？你的科研成果可不可以轉化？這就把科學庸俗化了?？茖W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。比如，科學發(fā)現(xiàn)可以是很美的，就拿DNA雙螺旋結構來說，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）。每一條鏈轉一圈，恰好是10個堿基。它的堿基有4種，是雙雙配對的，A-T，C-G，其排列組合就可以編碼無窮多的基因。結構如此之精美，讓人叫絕。
左圖：DNA雙螺旋結構； 右圖：遷移小體。
再來看發(fā)生在我們身邊的科學：清華大學俞立教授，近年來發(fā)現(xiàn)了一種新的細胞器，叫migrasome（遷移小體）。當細胞在遷移的時候，它會一路分泌出這種帶有細胞漿的細胞器，就像天女撒花一樣，你看有多美啊。
展望未來，我想看到一個真正崇尚科學，而不是一個只講科技的中國。我希望科學不僅推動技術轉化，而且成為我們社會的一種生活方式。我經(jīng)常拿足球和科學來比較。為什么很多人不踢足球，卻關心足球呢？因為足球里有激烈的競賽，有精彩的場面，運動員，教練員，他們都有精彩的故事。
科學也是這樣?？茖W發(fā)現(xiàn)往往不是一帆風順的，有失敗，有挫折，還有激烈的競爭。有時候甚至跌宕起伏，非常具有戲劇性?？茖W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還多了一樣東西，那就是滿足了我們了解自然，了解自我的欲望。
最后，我想用美國科學家理查德·費曼的一本書的書名，作為我演講的結尾——“The pleasure of finding things out”?？茖W是真的、是美的、是善的。我希望大家一起來享受科學發(fā)現(xiàn)的樂趣，謝謝大家。
魯白教授在節(jié)目現(xiàn)場，左為主持人陳偉鴻。
在節(jié)目的互動環(huán)節(jié)，魯白教授還回答了現(xiàn)場嘉賓和觀眾的提問：
米磊（中科院西安光機所副研究員、中科創(chuàng)星創(chuàng)始人 ）：促進科學進步有幾個因素，第一個是好奇心，第二是功利心，第三個還有恐懼，那就是戰(zhàn)爭，促使大家都投入科技。因為每一項科技科學項目都非常燒錢，到底該投入哪個方向？如果沒有經(jīng)濟思維和成本意識，可能把錢燒光了，也沒有沒有辦法推動經(jīng)濟發(fā)展。
魯白：這個問題我有不同的看法，我覺得科學的投入要跟國家的經(jīng)濟的實力成一定比例，我們一般做別的事情可以考慮成本，或者是考慮經(jīng)濟思維。在做科學的時候，特別是我們做原創(chuàng)性的科學，不能光從成本或經(jīng)濟的角度考慮。首先你不能計劃，科學是探索，你沒法預見什么東西能夠做出來。第二，你不能夠說指望在什么時間，產(chǎn)生什么樣的成果。第三，科學是作為一個知識的產(chǎn)生，是一種文化。同樣這些錢我們到底放在哪里？怎么放？這個問題我們可以討論。但是科學計成本，我覺得好像這個說法不太合適。
陳楸帆（科幻作家）：魯白教授剛才說了要營造社會上刺激科學發(fā)現(xiàn)的文化氛圍，社會上很多人認為科幻是偽科學的一個集散地，所以我想知道，在您看來，科幻小說對科學家或科學氛圍有刺激作用嗎？您看科幻小說嗎？你喜歡看哪一部？
魯白：Yes， yes， yes！科幻小說對科學家一定有刺激作用。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，但是科幻小說會給你提供一個場景，讓你的想象可以有所飛翔。
呂強（人民網(wǎng)記者）：我就是《知識分子》的一個讀者。我最熟悉的科學家有三位，也就是饒毅、您、還有謝宇，你們是走下科學的神壇，做科普的科學家，其實我感覺科普工作應該不是一個科學家的必要的責任，您認為應該有更多的科學家像您一樣，走到這個講臺來，還是更應該把時間花在科研方面。
魯白：科學家要做科學傳媒也好，科普也好，我覺得這是個人之意吧，有些科學家，他們非常專注，整天泡在實驗室里面，這無可厚非。但也有一些科學家，他們的興趣愛好面比較廣，喜歡交朋友，喜歡讀書，喜歡旅游，到各個地方見各種人，有一種分享的欲望，所以我們就會做這樣一個科學自媒體的平臺，讓這些人做科普，給大家分享。
現(xiàn)場觀眾一：您的身份既是一個科學家，又是一個自媒體創(chuàng)業(yè)者，在這兩者身份轉化的時候，您會不會覺得有一些理念上的沖突？
魯白：我覺得我在做科學研究的時候是一種創(chuàng)造性的工作，我在做媒體的時候也有很多創(chuàng)造性的工作，所以我覺得沒有沖突。
現(xiàn)場觀眾二：您認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非常成功的人，而我們普通人也可以通過自己的學習，通過自己的努力做得非常好。
現(xiàn)場觀眾三：現(xiàn)在有人會說不讓自己的孩子跟自己從事相同的工作，那您會讓您的孩子跟您一樣從事科學教育的工作嗎？
魯白：首先我要強調的是，父母沒有權利決定自己的子女做什么（掌聲）。作為一個父親，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，讓他們去追求完美，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)場觀眾四：我想問魯白老師，您平時喜歡運動嗎？都做哪些運動？
魯白：你看我像喜歡運動的嗎？
觀眾：看著像。
魯白：我喜歡運動，我平時做的運動主要是在健身房里舉重。（掌聲）
陳偉鴻（主持人）：其實剛才那么多年輕的朋友，他們圍繞著科學，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，是不是會讓你心中有一種踏實感，因為在這個時代，科學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心科學，對我們的未來，對中國的強大，對我們的社會發(fā)展有所貢獻這樣的一個隊伍當中來。
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