科學：科學需要女性

袁越(發自巴黎)

第18屆歐萊雅-聯合國教科文組織“世界杰出女科學家成就獎”日前在巴黎舉行了隆重的頒獎典禮，來自全球五大地區的5位女科學家獲得了這項殊榮，其中包括中國科學家陳化蘭。她們的事跡再次說明，世界需要科學，科學需要女性。

世界需要科學

寨卡、埃博拉、中東呼吸綜合征、“非典”……一個個耳熟能詳的名字，每一個都曾經引起過大面積恐慌，因為它們都曾經殺死過很多人。但有一種傳染病情況有些特殊，它也曾經數次進入了公眾視野，并成為流行詞，但每次似乎都是雷聲大雨點小，最終悄無聲息地消失，沒有留下多少痕跡。

這就是大名鼎鼎的禽流感。如果用“狼來了”的故事來比喻它的話，這只名叫禽流感的狼似乎永遠也不會來。但是，很多人并不知道，這只狼之所以姍姍來遲，和一位名叫陳化蘭的中國科學家有著很大的關系。2016年3月24日晚，獲頒“世界杰出女科學家成就獎”的陳化蘭教授在巴黎市中心的一家劇院里向到場的上千名觀眾講述了她“擒狼”的故事。

故事必須從1997年講起，一種爆發于香港的名為H5N1的禽流感病毒因為接近60%超高致死率引起了全世界的廣泛關注。所幸這種病毒尚不具備人傳人的能力，目前已經被感染的800多名患者幾乎全都是因為直接接觸被感染的家禽而患病的。如果科學家能證明這種病毒無論如何不會具備人傳人的能力，那么就按照對付一般動物性傳染病的方法去對付它就可以了。但如果這種病毒有可能獲得人傳人的能力，那事情就要嚴重得多。

全世界相關領域的科學家立刻著手進行研究，但當時中國國內還沒有一家實驗室研究過禽流感，嚴重缺乏經驗。陳化蘭在美國疾控中心（CDC）做博士后時的主攻方向就是禽流感，積累了寶貴的經驗。她于1999年回國后在中國農業科學院哈爾濱獸醫研究所創建了國內第一個禽流感研究室，研究中國禽流感的重擔便自然而然地落到了她的肩上。

“我們的研究表明，H5N1病毒有可能獲得人傳人的能力。”陳化蘭在接受采訪時說，“不光是我們，還有美國和荷蘭等很多國家的實驗室都得出了類似的結論。”

“距離H5N1禽流感首次爆發已經過去了將近20年，但這個預言始終未能實現，禽流感至今也沒能造成像西班牙流感那樣的大面積疫情，于是很多人喪失了警惕，認為禽流感不可怕，請問您怎么看待這種想法？”我問。

“我并不能準確地告訴你禽流感會在哪一天大爆發，但我可以負責任地告訴你，根據我們和其他國家實驗室的研究，全世界有很多H5N1的亞型禽流感病毒都在向人傳人的方向轉變，風險就在路上。”陳化蘭回答，“這個風險的大小與禽流感病毒在自然界的感染率有關，感染的范圍越大，病毒在宿主體內潛伏的時間越長，病毒基因發生變異的概率也就越大，對人類的風險也就越大。”

為了更加準確地判斷出風險的大小，陳化蘭曾經做過一個引起廣泛爭議的實驗。她在嚴格控制的環境里讓實驗動物同時感染H5N1和H1N1這兩種流感病毒，看看它們是否會整合起來，相互借鑒各自的“長處”。具體來說，H5N1的入侵部位位于病人的下呼吸道，也就是肺的深處。一旦感染成功，病人的免疫系統就會對感染部位發動攻擊，在肺部聚集過量的免疫細胞，隨之而來的過量體液堵塞了呼吸通道，導致病人無法正常呼吸，引起死亡。H1N1的入侵部位正相反，位于病人的上呼吸道。正因為如此，這種病毒很容易隨著飛沫而擴散，傳染性極強。但上呼吸道感染不容易阻塞氣管，所以致死率就要低很多。禽流感病毒的這兩種特性分別對應于兩種不同的基因，只有當這兩種基因整合到同一種病毒里時才會引起大范圍的嚴重疫情，這就是科學家們最擔心的事情。陳化蘭的研究表明，兩種病毒在自然條件下確實能夠發生基因交換和整合，產生同時具備兩種能力的超級致命病毒。

這項研究發表后引來了一些人的質疑，他們認為這個實驗太過危險，有違科研倫理。可他們沒有想過，所有的科學實驗都是有風險的，如果科學家們不做這樣的實驗，就無法知道實際生活中這樣的風險到底有多大，也就無法幫助政府做出合理的決策了。事實上，各國政府正是在看到這些實驗結果之后才制定了嚴格的防疫措施，延緩了那只“禽流感狼”的腳步。

這方面的案例很多，2005年在青海湖首先發現的H5N1亞型禽流感就是一例。得知疫情后陳化蘭第一時間趕到青海湖，取樣分析后發現這是遷徙的野鳥從境外帶過來的，帶有很強的感染哺乳動物的能力。中國政府根據這個分析結果迅速制定了相應的措施，對當地野鳥進行了隔離，防止病毒進一步擴散。但野生鳥類很難完全控制住，很快就有人報告在遼寧地區發現了這種病毒的蹤跡。陳化蘭又迅速趕到那里，采樣分析了病毒的基因組，結果令她大吃一驚，這種病毒已經突變，獲得了一定的感染人類的能力。于是陳化蘭建議政府大范圍捕殺已經感染的，以及具有潛在感染風險的家禽，決不能讓這種病毒在家禽種群中存留并擴散，因為這會大大增加進一步突變的概率。政府聽從了科學家們的建議，一共捕殺了2000多萬只雞，由國家財政撥出專款對農戶進行相應的賠償，終于安全度過了那次危機。同樣的病毒后來隨著野鳥傳到了其他國家，并在埃及和部分歐洲地區爆發了大規模疫情，導致了嚴重的后果。

另一個經典案例就是2013年爆發的H7N9禽流感疫情。疫情發生后陳化蘭研究室的全體成員放下手里的工作，全力投入疫情防治，迅速找到了病毒的傳染源頭，并為國家制定相關政策提供了一系列建議。研究人員發現，感染了這種病毒的活禽癥狀不明顯，很難憑肉眼發現，于是建議國家徹底關閉活禽市場，這才沒有讓它擴散出去，引發更大規模的疫情。因為這件事，陳化蘭被2013年底出版的《自然》（Nature）雜志評為年度十大科學人物。

當時曾經有一些不明真相的群眾質疑政府的應對措施，陳化蘭分析說：“如果一個國家對于這樣嚴肅的公共衛生問題聽從公眾的意見，那就完蛋了。一些不發達國家出現過這樣的情況，好在中國政府吸取了教訓，對禽流感一直沒有放松警惕。”

不過，陳化蘭也承認，像禽流感這樣的病毒，人類也許永遠不能說自己準備好了。像她這樣的科學家所能做的就是幫助決策者知道風險到底在哪兒，一旦真的出了問題應該如何去應對。比如她現在的主要工作就是研制禽流感疫苗，做好足夠的儲備，萬一“狼”真的來了，國家可以立刻拿出來應急，大大縮短人類應對突發疫情的時間。

世界需要科學。禽流感如此，其他領域也是如此。

科學需要女性

陳化蘭現在的職位是國家暨世界動物衛生組織（OIE）禽流感參考實驗室主任，她取得的學術成就，以及她擔任的這個重要職位，本不應該和她的性別有任何關系。越來越多的證據表明，男性和女性的大腦并沒有本質的不同，女性選擇科學家作為職業沒有理由成為一個特例，也不值得單獨拿出來說事兒。女性科學家之所以在學術圈子里暫時處于劣勢，完全是歧視女性的傳統文化導致的結果。事實上，在傳統觀念較為淡薄的美國，女性獲得大學學位的人數已經超過了男性，生物學領域更是逐漸變成了女性的天下。據統計，1969年美國新增的生命科學博士學位只有15%是女性，2009年時這個比例上升到了52%，女生物博士首次超過了男生物博士。

但是，生物學教授這個職位仍然主要由男性把持。2009年的統計表明，美國只有三分之一的副教授和不到五分之一的正教授是女性，生物系系主任這個重要職位更是只有15%由女性擔當，這幾個數字說明女科學家拿到博士學位不是問題，但畢業后的升遷之路遇到了麻煩，很難成為科研領域的學術帶頭人。

美國著名的醫學專家、拉斯克獎（Lasker Award，醫學諾貝爾獎）評獎委員會主席克萊爾·普瑪羅伊（Clair Pomeroy）在2016年1月出版的《科學美國人》雜志撰稿稱，科學界對于女性的歧視是一種潛意識里的偏見，導致很多女科學家在不知不覺中失去了機會。比如，她回憶說，在很多科學大會上，男科學家們喜歡在晚上相約小酒館，很多重要的討論和靈感都是在觥籌交錯間冒出火花的；女科學家往往被有意無意地排除在聚會之外，沒法參與到這樣的活動當中。

有意思的是，正是2011年在波多黎各召開的一次科學大會上，兩位女科學家決定自己單獨聊，結果聊出了一個震驚全球的大事件。兩人都是微生物免疫領域的后起之秀，一位是來自瑞典于默奧大學（Umea University）的埃曼紐爾·沙彭蒂耶（Emmanuelle Charpentier）博士，另一位則是來自美國加州大學伯克利分校（UC Berkeley）的詹妮弗·杜德納（Jennifer Doudna）博士，兩人在聊天中發現雙方的興趣點很一致，但側重點各有不同，互有所長，于是當場決定建立長期合作關系，共享資源。

這次合作的結果就是大名鼎鼎的CRISPR-Cas9基因編輯技術，該技術自2012年誕生以來，已經徹底改變了遺傳學研究的范式。本刊2015年第二期（總第820期）曾經詳細描述了這項新技術革命的前因后果，而這項技術的創始人沙彭蒂耶和杜德納也如愿獲得了今年的歐萊雅-聯合國教科文組織頒發的“世界杰出女科學家成就獎”。

大會主辦方安排杜德納博士接受了中國記者團的專訪，她為我們展望了這項技術的廣闊前景。在杜德納博士看來，這項技術將在三個領域大放異彩。第一當然是醫療領域，幾乎所有與基因有關的疾病理論上都能運用這項技術加以治療。近期內比較容易攻克的是單基因遺傳病的基因療法，尤其是眼部的基因治療已經有了很好的進展，因為眼睛部位比較容易給藥。但科學家們正在研制新型的給藥方式，有望擴展到全身型的遺傳病。比如，有消息稱，美國科學家已經用這個辦法在實驗室條件下將人體免疫細胞內的HIV病毒盡數除掉了，艾滋病有望在不遠的將來得到根治。

第二是農業領域，這個技術可以讓育種專家更方便地培育出帶有各種優良性狀的轉基因種子，在高產的前提下保護環境。第三是合成生物學領域，也就是利用基因改造過的微生物生產出人類需要的新物質，比如生物燃料等等。

這真是個激動人心的時代，但作為這項技術的發明人之一，杜德納博士卻表達了一絲擔憂：“我個人當然希望這項技術盡早用于改善人類生活，但我同時也希望科學家們不要操之過急，過于冒進，導致公眾對這項技術產生恐懼或者抵觸心理，這就是我頻繁參與公開討論的動力。”

確實，最近這一年里不斷有人質疑CRISPR-Cas9基因編輯工具的應用是否符合道德倫理，尤其是當這項技術被證明可以被用于對哺乳動物胚胎進行基因改造之后。不久前中、美等國的科學家還齊聚華盛頓，商討基因編輯技術的管理模式。最終大會出臺了一份宣言，允許科學家繼續進行研究，但暫時不能將這項技術用于人體試驗，杜德納教授對此非常贊成。

“雖然基因編輯工具的準確性已經非常高了，科學家可以非常準確地操作特定片段的胚胎DNA，但我們對于胚胎發育過程的很多細節還不夠了解，不應該急于將這項技術用于臨床。” 杜德納說，“中國中山大學的科學家曾經做過一個涉及人類胚胎的實驗，結果遭到不少人質疑。但我認為這個實驗是很重要的，它正好可以說明我們對這項技術還有很多不了解的地方，不應該太著急。”

正是因為這項技術在推廣過程中遇到了各種阻力，最近這一年多來，杜德納博士多次在公開場合發表演講，向普通民眾解釋這項新技術的原理和優勢。在她看來，科學家和民眾之間的溝通非常重要，媒體和相關的公司和企業也能起到很大作用。轉基因食品之所以遭到部分民眾的抵制，原因之一就是轉基因育種公司從一開始就沒有做好解釋工作，造成了民眾的誤解。

“我本來是一個研究微生物進化理論的科學家，像我這樣的人通常很難看到自己的研究成果轉化為生產力，所以我對目前的進展感到非常興奮，也十分榮幸，因此也就更加珍惜。” 杜德納總結道，“我正在努力地學習如何向普通老百姓解釋復雜的科學，努力適應這個角色轉變。我是一個女人，又是一個母親，這兩個身份也許會有助于我更好地跟普天下的母親們交流，幫助她們更好地理解科學。”

從采訪現場的氣氛來看，杜德納教授打心眼里喜歡自己的這個新角色，對于記者提出的每一個問題都有問必答，而且相當耐心。真心希望所有的科學家，尤其是男科學家們好好像她學習，少一些傲慢，多一些真誠，畢竟科學研究的終極目的不是滿足個人興趣，而是造福人類。

第18屆歐萊雅-聯合國教科文組織“世界杰出女科學家成就獎”獲獎者合影。左一是中國科學家陳化蘭