诺奖得主Thomas C.Svdhof：创新是不能通过工程来实现的

    大家晚上好，这是北京非常美丽的晚上，我也很高兴来到这么高大上的会议上给大家做演讲。

    我的演讲时间很短，所以我的挑战就是怎么样把我的想法进行组织，并且围绕我们今天的主题对话的主题，那就是科学与文明。为了做到这一点，我做了一个决定，就是先给大家自我介绍一下。然后，我会和大家分享我们的工作，以及我们的工作与我们今天主题对话二之间的相关性。

    首先，我给大家介绍一下我个人的成长背景，然后为大家介绍我对于创新、对于生物医学研究的看法，最后我想给大家提一些醒。

    今天晚上探讨的有趣一点在哪里呢？就是我和接下来的发言人Joachim Frank教授，都本身是德国人，其实我们现在还是德国人，我是出生于德国的哥廷根，我学的是医学，一开始是做医学培训的。后来我是在实验室做了博士后研究，当时研究的不是大脑，后来我有了自己的实验室，因此我成为神经科学家。我多年都是担任德克萨斯大学的教授和系主任，后来去了斯坦福大学，后来去霍华德医学院担任医学研究员。为什么我选择了斯坦福大学，斯坦福大学是全球知名的大学。我之所以十年前决定去斯坦福大学，因为我觉得它能打造科学研究的良好环境，也可以看到它是真正的生物医学研究和创新的中心，除此之外它还有其他的特点。首先，它成立的初衷有一个德育，这个意思是"自由的风在吹"，这对于美国的机构采用这样的一个宗旨，其实挺不容易的。但是它却体现了大学希望能够培养的一种精神。斯坦福大学和其他的美国大学一样，这边的建筑非常的美丽，同时还有一个特点，这个特点让它不同寻常，这上面给大家介绍的是斯坦福大学的厕所。你看，厕所上面还是特别做了一个标识，说大家不要喝水，这个水是在循环的水，所以我们说外表有时候是误导的。斯坦福大学有很多美妙的特点，当然，它也有一些特点是值得我们质疑的，但是总体来说斯坦福大学是我们能够进行科学研究的一个绝佳的地方。同时，我们在这个大学里也可以和产界合作，你可以看到我在多个公司的咨询委员会，还有董事会工作。那么这些公司上面给大家列举了，可以看到赛诺菲（其中我也是独立董事之一）在中国的业务很多。因为我参与了企业的活动，所以一方面我可以做学术研究，同时我也知道业界在创新方面的需求和压力，并且我也能够应对怎么样把我们的知识转化成实际的应用，比如说具体的药物的研发。

    我的学术研究专注点是大脑，但是我一般在医药行业的工作超越了大脑，其实是没有任何专长领域，我所有的制药行业都会涉及到，这就是我自己简短的个人介绍。

    接下来回到今天的主题对话，看到我们主题对话的描述，我深有启发。我们说这个主题对话二的主题是"科学与文明"。人类文明的突破首先来自于科学社会方式的变化，那么这样的一句话是非常的有深意的。我觉得说法非常的真实，但是可能有些我们现在的政客的行为，对这句话提出了质疑。除此之外我们也看到了，他说人类文明的突破同时也得益于对历史发展的深刻反思。我希望这句话也是真实的，但是我这边认为从很多方面来讲，不管在世界每个地方，我们在重复犯一个错误，这个错误以前人类也犯过，我这边主要想到的是金融市场看到很多股票的股价达到历史新高，而2008年金融危机之前的情况也是如此。

    科学与文明，科学的进步，研究未来的科学技术开始对人类发展的影响有迹可循，我们这边讲的是科学与文明，刚才这句话非常有深意。我觉得实际上它展示的更多的是我们美好的愿望，而不是真实的世界。我觉得我们作为科学家，如果真的能得到重视，特别是管理国家的这些人得到他们的重视，当然是很美好的，但是我们发现现状并非如此，我们有时候也会怕科学家有时候对现状的描述有些过了，或者说太多想到了我们自己，这也是我的一个担忧。

    这个主题对话最后一句话也非常有意思，是这么说的，政策制定者和人文的启蒙，公民的认知，发掘企业的缓冲力量成为未来人类跃升进化的天使之翼。

    这句话读起来很绕，为什么我这么认为呢？因为到目前为止我从来没有讲过"天使之翼"，但是我喜欢你们提到了天使之翼，因为它展示了一种乐观的精神，希望所有人都有这种乐观的精神。而且我也深信乐观精神非常重要，特别是如果我们致力于实现，在描述前面几句话中所传达的精神，也就是说，我们能够用有意义的方式把科学转化成政策，并且能展示科学真正的价值。我这边就不想给大家讲这些模棱两可的话，因为我想主要给大家介绍一下我们的工作，以及和刚才讲到的主题之间的关系。

    同时，我也会从更宽泛的角度谈一下我们今天整体讨论的主题。大家都已经听到了2013年的时候我挺幸运的，为什么呢？因为我获得了诺贝尔生理学和医学奖，之所以获得这个奖项，是因为我发现了我们这个细胞的主要运输系统，那就是调节囊泡的机器或者是制动，所以你可以问囊泡和大脑之间是什么关系，我是神经科学家，这个问题好像不应该由我回答。但是我发现我们的发现对于了解大脑至关重要，就是囊泡的运输系统。我们说大脑是一个神奇的器官，你可以看它的复杂和大小都是让人不可置信的。我们看上面有上十亿的神经元，然后是通过上千的特定节点，就是突触和网络连接的，这些突触使得神经细胞还有神经元能够相互沟通，而这也是我一直在我科学研究中所关注的一大领域。我们把人的大脑和人的基因组来对比。幻灯片下面的部分大家可以比较一下，相比大脑来说人的基因组变得非常的简单，因为它只有4×10的9次方的碱基对，所以相比大脑来说基因组非常简单，但是我们也知道基因组比它看起来复杂，而且我们也不了解所谓的基因组和所谓的基因组测序是什么意思。

    但是我们对于大脑和神经的运转了解更少，从概念上来讲，大部分人想到大脑的时候，都觉得这是一个非常大的网络，我们也把它称之为神经回路。神经回路其实就是拥有大脑当中所有的信息，实际上是有几十亿的回路组成的大脑。所有的这些回路的运转方式都是有基本的规则所管理的，也就是我这张图上所显示的，在大脑当中这种回路的意思就是说，神经细胞，我这里是用红色和蓝色表示的，它们彼此连接的，但是通过我之前所提到过的突触的东西连接起来的。这个突触就是一些点，通过这些点神经细胞可以兑换，这些点就是信息从一个神经细胞向另外一个神经细胞传递的点，但是不仅如此，实际上这些突触也会拥有和改变信息，它们是基本的大脑当中的计算单元，来决定了神经的回路是如何运转的。这就是突触，是允许大脑对其进行处理的单位，神经细胞通过突触组成的神经回路，左边图就是小的回路，红色代表抑制的，蓝色的是这种兴奋性的，然后它们进行相互作用，兴奋的神经源是起到兴奋作用，抑制神经源是抑制作用，大概有上千个不同种类的神经回路。大概有上千个不同种类的神经回路，这些回路组建成一个重叠的网络，使得神经网络可以存储这些多的信息。所有的这些突触的运转原则都是一样的，信息通过突触运转的原理总是一样的，这个原理包含以下几个步骤，大家可以看到，像左边的小图可以传递信息，还有突触后是接触信号。所有突触运转的方式实际上就是一种动作电视，然后它是入侵了突触前的神经末梢，然后诱导了神经递质的释放，然后就对这个突触后的神经元产生影响。不同的突触是不一样的，但是这个机制是所有的神经元交流的机制。而这个机制的基础就是刚才我所提到的神经回路，也正是因此我获得了诺贝尔奖，因为我们研究的就是这个过程到底实际的运转是怎么样，尤其是我们考虑到它的运转的速度，也就是几毫秒的时间当中，而且精度非常高。

    今天我不想非常详细的介绍运转的过程，因为这是超越了今天对话的主题。但是我想向大家简单介绍一下，到底根本的大脑的运转是怎么样的一个原理。我想说服大家，想让大家相信这点的理解对于我们今后取得任何的，对于大脑运转方面的进展，以及大脑的一些紊乱或者疾病方面的理解的加深，都是有帮助的。

    我们知道有一些相关方面的研究，因为我做这个话题的研究已经很多年了。有一些研究就是要问一下突触是如何形成的，这个话题今天我不讲了。但是我想向大家介绍一下，一些疾病相关的信息。我作为一个神经科学家，因为我一开始学的是医学，本来是要做医生的，后来我意识到其实应该是30年前，我意识到我们对于大脑的疾病是根本没有了解的，在这30年来这种了解虽然有一些进步，但是也没太大的变化。大脑有很多种疾病，有一些疾病是我在幻灯片中所列出的。大部分这些疾病，我们目前都没有非常有效的治疗方式，这些疾病现在也在我们的社会当中越来越重要，因为人口老龄化的问题。医学使得我们能够有更长的寿命，但是最后很多人在老年的时候会有一些神经的退行性疾病。很多的大脑的疾病都是慢性的，如果说能够有好的治疗方法都会受益，确实有很多这样的需求。但是大部分的制药公司，包括很多我所共事的公司，实际上在大脑疾病方面的重视。

    因为我不清楚到底怎么样治疗这些疾病，不清楚能够通过什么样的渠道来对待和处理这样的疾病。我们的人口老龄化将迫使我们花更多的时间和精力，以及资金到这个话题上来。这张图反映的是一张过去的预测，它是帕金森疾病的发病情况，反映出这种紧迫性。比如说在中国十年之后将会有非常多的人患有这样的疾病，这些人就紧急的需要治疗。所以我觉得这个需求是非常明显的。那么根本的一个挑战就是，我们要真正的了解大脑是如何运转的，我的意思不是说了解回路，而是说要了解分子、细胞，这样的层级。因为实际上真正最后要有治疗，必须从这个层级开始了解。

    所以，我们需要回到一个根本的话题，也就是对我们大脑的了解，让我们更清楚地知道大脑是怎么样运转的。

    看一下大脑的一些疾病，很明显大部分的大脑疾病实际上都是神经回路出现了问题，都是因为这些大脑的回路出现了问题，最后不能够正确地处理信息。但实际上这个发病的事件不是说出现在回路上的，而是体现在分子层面上的一些失能，这是我们需要了解的。我们目前的研究工作已经找到了一些突触分子，这些突触分子通过基因和一些疾病，比如说老年痴呆症、自闭症等等是有关联的，所以将来有可能我们可以沿着这条道路来进行研究，也就是说从根本上来了解大脑，这样的话才能够更好的产生一些治疗的方法。

    最后，我想提一些警示性的话，提醒一下大家。我觉得非常重要的一点就是我们的创新必须要基于对知识寻求的技术之上，而不是基于实用性来进行创新。

    200年前，英国的哲学家John Stuart，我之前去美国访问过，这个人曾经说过他很担心美国人展现出一种总体上对一些知识和一些精神方面的、大脑方面的知识的不重视，因为这些知识可能不能够立刻转换成金钱。

    他是一个哲学家，所以他讲的话非常有意思。不过我觉得他讲的话还是非常有道理的，我认为要想加快科学创新，我们必须要从根本上了解一些知识点，而这种了解不是基于应用去了解，不是基于能够有实用，能够有一些功利功能，而是基于好奇心、基于渴望了解，而进行的。最后这种知识能够以我们没有想到的方式转换出一些好处。

    我想跟大家举一些例子，来介绍一下，有的时候可能也会有对的，或者有的时候也会有一些出错的。像这种功利主义的科学可能会导致扭曲，这是《卫报》上的文章，文章描述了这个外科医生是一个受雇的教授，他承诺可以把干细胞的治疗方式很快运用到病人身上，所以他受雇于这个机构，最后的结果都是假的，最后也有人因此而死亡，这是西方医学史上最黑暗的一个阶段。但是，当时因为人们希望能够尽快的把干细胞的研究运用到医学的临床治疗当中，而不是愿意从根本上了解他的生理的机理是什么，这也加快了这个问题，使问题变得更加严重的原因。

    再举一个例子，就是忽视科学，我们的话题是科学与文明，我们忽视科学也是很危险，在德克萨斯州，我之前生活过25年。那里的人对科学上总体上缺少信任，最后导致人们不重视气候变化，并不为此做出准备。几年前德克萨斯发生了非常大的飓风，导致了几十亿美元的损失。因为洪水没有被预防，因为人们一开始没有想到会发生洪水。我觉得这是另外一个例子，它实际上也是和我们今天的主题对话的主题非常相关的，这个例子反映出我们以科学为基础做出来的行动，很多时候是会有帮助的。

    我想给大家举一个非常正向的例子，正面的例子阐述的是科学和工程的差别，以及怎么样来利用科学促进工程方面的进步。我今天一直想告诉大家，科学它是一个以问题为基础的，也就是说是要回答问题的一个学科，它首先不是要去解决一个实用性的问题，而是说要回答一个问题。工程是这样的目的，是为解决一个实际的问题，所以它是以产品为导向的，它实际上是使用科学的应用来生产一个产品，我觉得在我们的社会我们要确保这两个事物是分开的。因为科学不是工程，科学有自己的价值观。如果你不让科学家自己来追求自己的价值观，而是把他积极的拿来工程所用的话，那最后的结果肯定不是正面积极的。

好，给大家讲一下我说的正面积极的例子，也是展示了我刚才说的这个论点。我在博士后研究的时候就参与了这个项目，因为当时在70年代。我们发现我们血中的胆固醇的水平，是我们会得硬化症以及心脏病的主要原因，并且会导致死亡。所以大家都认识到，目的就是为了降低胆固醇的水平，这样就会让人们避免动脉粥样硬化。这样的效果，几年我们发现了因为这个药物能够有效的降低胆固醇的水平，并且真的拯救了百万人的生命。

我给大家简单解释一下，从上面到下面这个过程是怎么样的。不是因为我们希望工程的方法来降低胆固醇，然后产生效果，他们曾经这样常识过，但没做成。之所以我们能发现他汀类的药物，首先我们要了解胆固醇的化学属性，然后再找到解决方案，而这个研究就要多亏于Goldstein和Brown这两位先驱，他们实际上分析了胆固醇在代谢系统中如何进行调节，他们做的是完全科学新的研究，没有任何希望开发一个药物的目的。然后，他们也因此赢得了诺贝尔奖，他们是完全配得这个奖项的。然后，通过这个发现，他们能够指明方向，制药的公司就可以开发他汀类的药物，这样就能够大幅度降低胆固醇的水平。我觉得这是一个非常显而易见的例子，让我们了解科学和工程之间的区别。

    我希望通过这个例子，能够劝服大家，创新是不能够通过工程实现的。我们必须要通过科学的研究，而这个科学的价值是为了发现，而不是为了利他主义，或者是功利主义，或者是解决某个实际的问题。我们说的这种功利主义不可能阐释创新。

    另外，我想告诉大家，我们说知识内在的价值非常大，它也是我们说的文明，我们认为它才是"天使之翼"，也希望在后面和大家讨论这个话题，好的，我今天的演讲就结束了。

最后，我给大家提醒，为什么要给大家提醒呢？是因为我们发现不管在中国、在美国，我们都看到了这样的一个趋势。那就是科学和工程之间的区别被大家给遗忘了，人们老是忘记创新是不能够通过工程来实现这样的现实，希望大家重拾这样的现实，大家也能够同意我们的观点，我们需要科学知识这样的研究。它必须是独立的，而且只是为了追求事实来进行的研究。

谢谢大家的倾听。