重大研究成果的發現離不開開放的基礎科學

眾所周知，做基礎科學研究不僅要求創新精神，往往還需要一點運氣。

我是一個幸運的人，早年間我曾和全球諸多偉大的科學家合作，如劍橋大學的John Kendrew先生等。幾十年前，John Kendrew先生重新定義了生命，而我通過化學領域的研究，有幸獲得了與他共同進行科學研究的機會。Francis Crick發現了DNA的結構，1953年，他發表了很重要的與DNA相關的論文，正是因為他的卓越貢獻，我們才能夠繼續這個領域的研究。之后另一位科學家Perutz發現了第一個蛋白質的X射線結構。得益于他的發現，這方面的研究才得以實現突破。我開始獨立做研究時只有二十多歲，非常幸運能夠見證這類重大研究成果的發現與問世。同時，作為一個年輕科研工作者，我面對的挑戰十分艱巨。沒人告訴我應該怎么做。這種獨立性對于基礎科學研究非常重要。

什么是基礎科學？它是意料之外的、沒有辦法預測的、必須能夠促進未來發展的研究工作。給大家舉一些生物醫學的例子。一位劍橋大學的科學家在將近20年的時間內得到兩個諾貝爾科學獎，一個關于單克隆抗體，另一個關于DNA結構。這是非常出人意料的。我們經常對未來進行五年規劃，但是不可預測的東西怎么規劃，這是基礎科學的一個挑戰。一個科學發現就像中彩票一樣，很難按照計劃進行，也很難預測。但是我們并非什么都做不了，我們也有可以做的，就是我們首先要有一張彩票，如果不止一張就更好了。因此我覺得這是基礎科學最重要的一個原則。

我認為所有國家都需要基礎科學。你可以說，所有學術都是開放的，可以一個國家做基礎科學，一個國家做轉化工作，另一個國家做工程工作。但是為什么我說每一個國家都需要基礎科學？為什么不能像后者那樣？因為我們要教給人們怎么探索未知，不僅是科學的未知，也包括治理的未知、經濟領域的未知，在每一個領域我們都需要鼓勵大家去探索未知。這就是基礎科學的價值所在，就是探索未知。

在美國有兩種機構進行基礎科學研究。一種是大學的研究機構，既要做研究又要教學。另外一種研究機構就是研究所。研究所可能不會教學，但是學校要兼具研究與教學兩個功能。我們來了解一下美國基礎科學發展的情況。以醫學的基礎科學為例，1940年之前，美國的研究科學其實非常少。那個時候其他國家的研究科學比較多，因此他們有很多發明創造，但不是基礎科學的研究。大概是在1940年之后，出現了快速的變化，美國的基礎科學日益壯大。1971—2010年，美國一個國家獲得的諾貝爾獎比世界其他國家的總和都要多。有一半的諾貝爾獎獲得者是諾貝爾獎獲得者的學生，或者在職業生涯、研究生涯中曾經遇到并且認識諾貝爾獎獲得者。這些人有一個共同特點——有基礎科學思維模式。

接下來我想講一下，對基礎科學方面的投入與諾貝爾獎獲得者的人數之間存在的關系。我統計了2015年后每個國家在基礎科學領域的投入金額，包括醫學在內的不同行業。雖然這不是一個非常準確的數字，但我們可以看到，在美國，獲得諾貝爾獎的成本大約是每人280億美元。在中國、英國等其他國家，獲得每一個諾貝爾獎的成本要更高。

關于科研機構，我以洛克菲勒大學為例，洛克菲勒大學不教本科生，有很充足的科研資金，吸引了頂尖的科研學者，在100多年時間里培養了24名諾貝爾獎得主。劍橋大學的分子生物學醫學研究委員會，在60多年的時間里培養了28名諾貝爾獎得主。他們都有一些共同點。

首先要有非常充足的研究經費支持。一個大約5人的小團隊，研究開支大約在160萬美元左右。相信我，非常偉大的科學家不會在20個人的團隊里工作。組建好團隊后，就可以去做想做的任何研究，最瘋狂的研究。科研不要害怕犯錯，如果不做錯又怎么能做對呢。

其次要有競爭壓力。不要對過往的成績沾沾自喜，不要過于在意你的上一篇文章發表在哪里，大家更關注的是你的下一篇文章發表在哪里。

再次沒有太多的官僚制度。任何組織和實驗室都有一定的管理制度，這些管理制度應該避免過于官僚，應該讓科學家更好地鉆研科學，應該讓學生和科學家更多地專注于他們的研究。比如在化學試劑的審批上，科學家應該考慮的是是否需要申請使用這個化學試劑，而不是這個試劑是否昂貴、能否得到領導審批。這對于每一個科學家來說都是非常重要的。

最后要鼓勵年輕人獨立做科研。年輕人充滿了干勁，而偉大的事情都是在人們看不清未來的情況下做成的。我在20歲開始獨立做研究，其實在很大程度上，我早期的研究工作已經決定了我獲得諾貝爾獎的研究項目。我們真正應該擔心的是，科學家年紀太大反而會在科研方面變得保守。因此，我們更應該給年輕人獨立性。