蒲慕明
中国科学院院士,美国科学院外籍院士,中国科学院神经科学研究所所长
2017年11月27日,世界上首个体细胞克隆猴“中中”在中国科学院神经科学研究所(以下简称“神经所”)、脑科学与智能技术卓越创新中心的非人灵长类研究平台诞生;12月5日第二个体细胞克隆猴“华华”诞生。该成果标志着中国率先开启了以体细胞克隆猴作为实验动物模型的新时代,实现了我国在非人灵长类研究领域由国际“并跑”到“领跑”的转变。
体细胞克隆猴是一项创新工作,克隆猴诞生以后,国家对我们有很多指示。习近平总书记在两院院士大会上也谈到克隆猴的成果和创新问题。在这个背景下,我们需要反思一下,到底重大突破的关键是什么?影响重大创新的障碍因素有哪些?如何在前沿领域实现领跑?重大科技创新需要什么样的价值观、组织模式和体制机制?
神经科学研究所的发展历程
神经所在1999年成立,经历了几个阶段。第一个阶段是启动的前5年,目标是建立高水平的实验室和打造严谨的科研环境,在神经科学领域赢得国际声望以及在顶尖期刊上发表高水平文章。
第二个阶段是2005―2010年的成长期,我们招聘了新人员,建立了一些体制,2007年科技部专题调研中神经所成为科技体制改革的样板。2009年建立了神经科学国家重点实验室。这一年我们还决定开展非人灵长类研究――就是猴类的研究――这是将来脑科学研究和人类疾病研究的关键,所以我们决定就在那个时候创建非人灵长类猕猴平台的设施,从2009年到2018年快10年了。
第三个阶段是从2011年到2020年的10年发展期,正好遇上了“中科院创新2020”战略计划。2011年我们又扩充了非人灵长类的平台,从猕猴扩展到狨猴。猕猴是旧大陆猴(主要指欧洲、亚洲、非洲大陆发现的猴类);狨猴属于新大陆猴(主要指美洲大陆发现的猴类),是很好的研究模型。2014年,在中科院的规划下,我们成立了脑科学卓越创新中心,这个中心是中科院最早成立的4个卓越中心之一。2015年,这个卓越中心进一步扩容,增加了类脑研究领域的科研人员,成立了脑科学与智能技术卓越创新中心(以下简称“卓越中心”)。这个卓越中心是中科院卓越中心里面最大、最复杂的一个,包含了39个共建单位,除了中科院各个研究所之外,还包括大学和医院以及两个企业――科大讯飞和爱尔眼科集团。这么庞大的中心到底怎么运作、如何达到预定目标是我们最大的挑战。我们的目标是要组成研究团队,对真正重大的问题能够联合攻关,能够承担更多的脑科学计划,以及中国脑计划里面的与脑科学、类脑研究相关的各种项目。现在要把100多个实验室联合在一起,组成有效率的团队,这是我们正在努力做的事情。
第四个阶段,即2020年到2030年,我们的目标是成为国际顶尖的、最前沿的科学研究所,为国家和社会的科技强国梦做出贡献。
神经所现在有40个研究组,4个研究方向――分子细胞神经科学、发育神经科学、神经系统疾病机理、系统和认知神经科学。这4个研究方向分别对应两个重点实验室,一个是神经科学国家重点实验室(2011年和2016年两次国家评估均获得优秀),另一个是中国科学院灵长类神经生物学重点实验室(2014年建立)。在系统疾病领域,我们特别强调灵长类的神经生物学,这也是跟我们克隆猴有直接关系的一个实验室。
影响重大创新的阻碍因素
我觉得目前实现重大科技创新应该有三个原则。第一个原则是有所为、有所不为。目前我国在许多关系到国际竞争力的领域跟欧美国家比起来是有差距的。因此,不可能在所有的领域都去寻求重大突破。那么应该在什么领域呢?就是第二个原则,应该在重要的科技领域前沿占一席之地,至少能够达到在前沿有并跑的地位。第三个原则是在有优势的领域实现并且保持领跑的地位,这是可以做到,关键是能组织团队攻关,而不只是自由探索。体细胞克隆猴就是个团队攻关的例子,而且是个小团队。我们将来还有更大的攻坚问题,包括怎样使用克隆猴技术建立有用的疾病模型,怎样真正用在人类疾病治疗上。我认为这三个原则在目前来说是科技创新,尤其是生命科学领域创新应该遵循的三个原则。
要实现重大的科技创新,我们仍面临一些障碍。首先是价值观的障碍,我们缺乏长期扎实的基础研究、追根到底的精神,科研人员总希望赶快出文章、出成果、获得各种各样的奖项,过于急功近利。很多机构也尚未建立注重解决重大问题的文化和氛围,中青年科学家受个人名利的影响甚大,所以不能全心加入团队攻关工作。而重大创新问题往往少数实验室是无法解决的,要大家在一起攻关,有创新的中青年科学家不能加入,这个事情就无法完成。第二是体制机制上的障碍,科研评价体系尚不完善,重个人成就,而不是个人对团队成果的贡献。重大专项是我们国家为了在各领域产生重大突破而布局的,到目前来看,生命科学领域的重大专项的实施模式还是重“面”,而不抓“点”,特别是在内容设计上没有真正把内容聚焦在最重要的“点”上,这也是重大专项和大项目操作的体制机制问题。我们必须要能从重“面”转向重“点”,就是有所为有所不为,选择出专攻的点。
另外,许多科研单位未能着力营造培育重大创新工作的科研环境。在20世纪,科学界有两个创新环境非常好的例子,即英国剑桥大学的卡文迪许实验室(后来变成MRC分子生物学实验室)和美国的贝尔实验室。为什么大量的重大创新工作能够出现在这两个实验室呢?我觉得很重要的一点是紧迫和宽松的平衡。现在强调科研环境要宽松,科学家做科研工作,不要干预太多。一般的想法是经费使用自由,做什么研究自由,不要太多限制。但是这个宽松应该不是真正意义的宽松,真正意义的宽松是做自由探索的时候,能遵循自己的想法,不要受到权威的影响,能够真正解决问题。然而,宽松并不代表不紧迫,很多创新工作不紧迫是做出不来的。MRC实验室的下午茶一喝一两个小时,好像很宽松,实际上他们喝茶时常常在谈科学,听到别人说实验室有重要的新发现,自己却没有心里急不急?做得不好时也会有大师不客气的批评。所以虽然有宽松的喝茶时间,但事实上环境在施加各种压力。刚进入卡文迪许实验室的都是一般的科研人员,但进去以后许多变成了有重大创新成果的大科学家,这是一个“既宽松又紧迫”的环境造就的。科研人员要有紧迫感,体细胞克隆猴就是在紧迫感下做出来的,这原是神经所2020年的突破目标,在紧迫感的驱动下2017年底就做出来了。
如何实现重大创新和国际领跑?
什么算是重大突破?不是发表了一篇顶级杂志的文章就是重大突破,而应该是开创新的科研领域,或是在原有的科研领域获得里程碑式的成果,才是重大突破。世界顶尖的科研机构都有这样的重大成果,而且他们在这个领域不断产生重大突破,不是一项突破,是连续的突破,他们成了该领域的领跑者。
要实现重大科技创新和突破,就不能只做渐进式、增量式的创新。现在大部分的创新都是在原来的基础上加一点增量,增量式的创新需要进一步聚焦到重大科学问题的突破。科学家自由探索是有局限性的,如果在联合攻关一个重大问题的框架下进行自由探索,就有可能解决重大问题。许多实验物理、天文物理的重大发现都是靠大团队攻关,而不是一两个实验室做出来的。
体细胞克隆猴“中中”和“华华”在神经所非人灵长类平台的恒温箱里
我们要在科技前沿领域实现国际领跑有三个要素。第一个要素是有高水平的科研人才。人才我们不缺,我们有训练得非常好的人才,有非常聪明能干的科学家。第二个要素是有科研资源和团队合作的机制和环境,可以完成重大突破。科研资源我们也不缺,但是团队合作的机制和环境,目前在有些领域,尤其是生命科学领域还很欠缺。第三个是科学家的胆识。这是我们十分欠缺的,大家都看到重大问题,但是没有胆量去冒险,没有人愿意不在乎近期有没有成果,长期坚持走别人没有走过的路。胆识需要环境的培养。卡文迪许实验室和贝尔实验室就有这样的环境,一个有能力的年轻人进去后,慢慢建立了解决大问题的胆识和信心。我们要建立这样的环境,培养科学家的胆识,这是产生重大突破的关键要素。
那么我们应如何在前沿领域实现领跑?第一,要有高效精炼的攻关团队。孙强(中科院神经所研究员)带领的猕猴研究团队具有精诚合作、刻苦耐劳、坚持不懈的团队精神,他们能把攻关任务和目标置于个人得失之上。生命科学界目前最大的挑战就是建立有效的攻关团队,攻关团队也需要有凝聚力的领头科学家。中科院上海生命科学研究院曾经做出了人工合成胰岛素的划时代的创新工作,但是从20世纪60年代到现在再没有出现这样的工作,就是因为我们没有像领军科学家王应睐所带领的那样高效精炼、精诚合作、刻苦耐劳的团队。回顾过去,我认为胰岛素团队就是最好的团队标准。虽然那个时代和现在已大不相同,但我们能不能学习那种精神、形成那样的机制,解决一些生命科学的重大问题?第二,要支持本土培育的青年创新人才。60年代做出重大突破的都是本土的青年科学家(后来很多都是院士),那时候还不到30岁的年轻人都是这个团队的创新人才。年轻人在25岁到35岁是最有创新能力的,而我们很多这样的人才都流失了,流到美国去了,在美国的实验室做创新工作,等他们回来的时候都超过35岁了,再建立他的实验室、整天忙着申请经费,而且自己离开了实验室,根本不在一线做创新工作。我们怎样把人才留在国内一流的单位,给他们创新的机会,这非常重要,因此需要建立博士生、博士后(25~35岁)的本土培育机制和鼓励本土青年科研人才创新的环境。
培养创新人才的理念和目标
如今,我们每一位回来的青年科学家背后,有20位“回不来”的博士后,回不来的年轻人是因为没有创新能力吗?我看不然。他们只是没有发表几篇所谓的“高档论文”。很多人就不愿回国,因为待遇相差太远,所以继续留在国外“创新”。而回到国内的科研人员花太多时间和精力申请经费,浪费了应该专注做科研的宝贵时间。现在的体制机制改革必须针对这些问题。我们需要提供相对稳定的科研环境,让科学家心无旁骛地从事研究;同时引导科研人员顶住压力与诱惑,踏实耕耘,勤奋既是在国外做出好工作的主要原因,更是在国内做出杰出贡献的基本保证。此外,人才引进与人才培养应并重,加强青年科研人员的科研能力和道德培养,使他们快速成长,走向国际前沿。
自1999年神经所成立起,神经所就致力于培养献身科学、有科研道德、关心社会、不计名利的科学家。我们要造就的是习近平新时代中国特色社会主义思想科学家,我们培养的科研人员要能严谨治学,要对科学追求有激情,方能成为科学前沿的开拓者。科学家不应以个人为中心,而应全心投入团队攻关,解决重大的科学难题。为什么这么说呢?欧美科学家的创新是个人主义驱动的,驱动他的可能是个人的科研兴趣,也可能是个人的名利(其实个人的名利可能是更大的驱动力,这个是西方科学家的传统)。这种西方科学家的传统与中国传统知识分子的价值观是背道而驰的。
中国传统知识分子最可贵的特质就是忘我精神,没有自己,但有社会责任感,这是中国传统知识分子的价值观。我非常赞同习近平总书记在2014年5月4日访问北大时的讲话,他说:“中国古代历来讲格物致知、诚意正心、修身齐家、治国平天下。”诺贝尔生理学奖有近1/4是神经科学家获得的,脑科学的基础研究也有高速进展,但科学家为什么没能解决目前面临的重大脑疾病?如阿尔茨海默病、中年人的抑郁症、青少年的毒品成瘾、幼儿的孤独症等等。解决这些问题需要基础科学家、临床医生、医护人员一起合作才能解决。如果科研的动力只源于个人的兴趣和名利,那么参与这些团队的工作对他自己来说没有太大的好处,所以西方的科技再怎么发达,各种社会问题仍然很多,很大程度上跟他们科学家的价值观有关。我认为中国科学家对世界将来的贡献,不仅是在科技前沿上做出一批有重大意义的创新成果,更重要的是在国际科学界里注入中国独特的传统知识分子的价值观,能率先解决一些全球的,尤其是第三世界所面临的许多重大社会问题,如环境、医疗、人口和粮食问题等,这将是习近平新时代中国特色社会主义思想科学家的重要任务。
责任编辑 田心