縱觀以往重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程及軌跡,,可以歸為三個類型:“攻關(guān)型”,、“挑戰(zhàn)型”以及“機緣型”。今天,,咱們先看其中的規(guī)律之一“攻關(guān)型”,。 “攻關(guān)型”科學(xué)發(fā)現(xiàn)是指面對的問題明確,已設(shè)定要達(dá)到的目標(biāo),,從而進(jìn)行科學(xué)研究,,但解決問題的方法及達(dá)到目標(biāo)的途徑不確定。研究者根據(jù)前人的經(jīng)驗及數(shù)據(jù),,憑借自己獨特的邏輯思維,,采用先進(jìn)的科研手段,通過努力與合作,,不折不撓逐漸向目標(biāo)趨近,。 606的發(fā)現(xiàn) 606的發(fā)現(xiàn)是“攻關(guān)型”科學(xué)研究的一個經(jīng)典案例。在中世紀(jì),,梅毒是一個可怕的疾病,,當(dāng)時的治療手段只有重金屬汞,毒性極大,,效果不理想,。所有的科學(xué)家都知道梅毒的危害——目標(biāo)明確,但缺少解決問題的方法,。德國Paul Ehrlich博士以砷為核心合成了一系列化合物,,瞄準(zhǔn)梅毒的治療。但是因為沒有合適的動物模型,,無法證明這些砷制劑的有效性,,秦佐八郎的加入與他建立的梅毒兔的到來打破了沉寂。1909年,,日本學(xué)者秦佐八郎(Sahachiro Hata)以治療梅毒為目標(biāo),,帶著他成功建立的兔梅毒模型,,來到Ehrlich博士的實驗室,對一系列含砷化合物進(jìn)行測試,,終于在篩選到第606個砷制劑Arsphenamine時,,找到了治愈梅毒的“神奇子彈”(magic bullet)。這一神奇的抗梅毒藥被命名為Salvarsan,,即606,,從1910年開始風(fēng)靡全世界。不懈的努力,,科學(xué)的思維,,完美的合作,成就了Paul Ehrlich對抗梅毒的成功,。 ▲ Salvarsan HIV的發(fā)現(xiàn) HIV的發(fā)現(xiàn)是“攻關(guān)型”科學(xué)研究的另一經(jīng)典案例。艾滋病被認(rèn)為是現(xiàn)代的“絕癥”,。1980年,,一名同性戀者因不明原因高熱住進(jìn)美國加州大學(xué)洛杉磯分校醫(yī)院,最終發(fā)現(xiàn)他患卡氏肺囊蟲肺炎,,1981年另一名患卡波氏肉瘤的同性戀者在紐約入院,。這些病人的共同特點均為免疫力極度低下。美國疾病控制預(yù)防中心(CDC)將這一類同性戀者特有的疾病命名為“獲得性免疫缺陷綜合征”,,即AIDS,。此后全世界陸續(xù)發(fā)現(xiàn)及報道此類疾病,感染人群擴展到非同性戀者,。因病因不明,,無有效治療手段,全球一片恐慌,,許多人取消了旅行,,公共浴室及泳池關(guān)閉,人們談艾滋病色變,,并傳出“上帝要以此病摧毀人類”的言論,。 尋找艾滋病病因,是人類掙脫這一病魔威脅的第一步,。目標(biāo)確定了,,全世界的科學(xué)家投入研究,其中包括了世界著名的科研機構(gòu),。1982年,,法國學(xué)者Rozenbaum發(fā)現(xiàn)一同性戀AIDS病人,并于1983年1月將這一病人腫大的淋巴結(jié)送到巴黎巴斯德研究院(Institut Pasteur),,與病毒學(xué)和病毒腫瘤學(xué)系主任Luc Montagnier合作,,展開了對AIDS的研究,。他們首先關(guān)注到人類嗜T淋巴細(xì)胞病毒(Human T-cell leukaemia virus,HTLV),,這種逆轉(zhuǎn)錄病毒能摧毀人類的免疫系統(tǒng),,導(dǎo)致淋巴細(xì)胞異常增生。Fran?oise Barré-Sinoussi 則專注于逆轉(zhuǎn)錄病毒的研究,,她將淋巴結(jié)中細(xì)胞與白介素-2培養(yǎng),,在兩周中每2天檢查一次培養(yǎng)基上清液,終于發(fā)現(xiàn)了逆轉(zhuǎn)錄酶的蹤跡,。按常理,,HTLV感染會引發(fā)細(xì)胞的大量異常增生,但出乎研究人員意料,,次日培養(yǎng)基中的細(xì)胞意外發(fā)生了大量死亡的現(xiàn)象,。在排除了其它可能引起細(xì)胞死亡的因素,如培養(yǎng)基被其他微生物污染,、培養(yǎng)環(huán)境不合適等之后,,研究人員大膽提出了一個假設(shè),這可能是一種根本不同于HTLV的全新病毒,,可能正是它通過導(dǎo)致淋巴細(xì)胞的大量死亡而誘發(fā)艾滋病,。為了證實這一想法,F(xiàn)ran?oise Barré-Sinoussi將健康人血液中的淋巴細(xì)胞放入含有病毒的培養(yǎng)基中,,病毒得到了新鮮“食物”,,逆轉(zhuǎn)錄酶的含量急劇上升,隨后又發(fā)生細(xì)胞大量死亡的現(xiàn)象,。在電子顯微鏡下,,病毒進(jìn)攻淋巴細(xì)胞的圖像顯示了導(dǎo)致AIDS的全新病毒,HIV終于被發(fā)現(xiàn)了,。從此,,人類知道了真正的敵人,可以同AIDS正面作戰(zhàn)了,。因發(fā)現(xiàn)了HIV,,兩位法國科學(xué)家Luc Montagnier與Fran?oise Barré-Sinoussi分享了2008年諾貝爾獎。正是他們扎實的基本功,,不放過任何蛛絲馬跡的嚴(yán)謹(jǐn)精神,,增添了榮獲諾貝爾獎的勝算。 ▲ 作者肖飛教授采訪Fran?oise Barré-Sinoussi 新放射元素釙和鐳的發(fā)現(xiàn) 居里夫人是世界上首位兩次獲得諾貝爾科學(xué)獎的學(xué)者,。1896年,,Henri Becquerel發(fā)現(xiàn)元素鈾具有放射性,不依賴于外界能量即可釋放出類似X線樣的透視射線,。當(dāng)時的科學(xué)家對這一發(fā)現(xiàn)表示懷疑,,居里夫人在1898年選擇研究鈾的放射性作為研究生題目,。她選用了其丈夫居里博士發(fā)明的靜電檢測儀。居里夫人發(fā)現(xiàn),,鈾的周圍空間存在靜電,,其能量隨著鈾的質(zhì)量增加而增加。她證明了這種放射能量不依賴于分子間的作用,,而是來自鈾原子本身,。數(shù)據(jù)已可滿足論文的需要,但居里夫人沒有放過一個異常的現(xiàn)象,。當(dāng)時,,在檢測鈾放射性時,瀝青鈾礦和云母鈾礦的放射性是鈾的4倍,,居里夫人做出重要假設(shè):可能有更強的放射性元素存在,。最終他們找到了新的放射性元素,1898年7月,,居里夫婦發(fā)表文章,,宣布另一放射性元素的發(fā)現(xiàn),并以他們的祖國波蘭命名這一元素為polonium(釙),。因這一系列發(fā)現(xiàn),,居里夫人與其先生居里及Becquerel共同分享了1903年的諾貝爾物理學(xué)獎,。居里一家人出名了,,他們夫婦同時當(dāng)上了教授,并有了自己的實驗室,。按常理,,他們可以專注于全球講學(xué),帶帶學(xué)生,。但居里夫人沒有沉浸在享受中,,她采購了數(shù)噸瀝青鈾礦,與先生及團(tuán)隊住進(jìn)實驗室,,對礦石進(jìn)行洗脫及重結(jié)晶,,尋找下一個放射性元素,從而發(fā)現(xiàn)了鐳(radium),。分離radium的難度較發(fā)現(xiàn)釙大得多,,期間,居里先生去世了,。經(jīng)過不懈的努力,,忍受著丈夫去世的悲痛,居里夫人終于在1910年分離出了純凈的鐳,,并放棄專利申請,,推動將鐳用于腫瘤的放射治療,。基于居里夫人的杰出貢獻(xiàn),瑞典皇家科學(xué)院決定,,將1911年的諾貝爾化學(xué)獎授予居里夫人,。 “攻關(guān)型”科學(xué)發(fā)現(xiàn)的特點 以上三個典型案例顯示了“攻關(guān)型”科學(xué)發(fā)現(xiàn)的特點??茖W(xué)家們充分利用自己積累的科學(xué)知識,,在前人的科學(xué)發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)上,以獨特的科學(xué)思維方法,,通過團(tuán)隊合作,,采用合適的工具,循序漸進(jìn),,執(zhí)著地向目標(biāo)挺進(jìn),。 正如發(fā)現(xiàn)維生素C的諾貝爾獎獲得者Albert Szent-Gy?rgyi總結(jié)的:“看到所有人都熟視的,想到?jīng)]有人能想到的”(to see what everyone else has seen and think what no one else has thought before),。在想到的同時,,科學(xué)家們用科學(xué)的方法證明了他們的想法,完成了科學(xué)發(fā)現(xiàn),。所有人都看得到日月星辰,,循環(huán)往復(fù),所有人也能看到瓜熟蒂落,,但只有牛頓想到了萬有引力,,用實驗證明他的三大定律。 至于科學(xué)發(fā)現(xiàn)的另兩個規(guī)律“挑戰(zhàn)型”及“機緣型”,,留待下次再說,。原文刊載于《康復(fù)·生命新知》 文章這么長,是要挑戰(zhàn)我的眼嘛 好文不怕長嘜,。再說,,小編為了你們,還第一次玩了配音,。你敢贊,,小編就敢再來 |
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