科学：科学需要女性

袁越(发自巴黎)

第18届欧莱雅-联合国教科文组织“世界杰出女科学家成就奖”日前在巴黎举行了隆重的颁奖典礼，来自全球五大地区的5位女科学家获得了这项殊荣，其中包括中国科学家陈化兰。她们的事迹再次说明，世界需要科学，科学需要女性。

世界需要科学

寨卡、埃博拉、中东呼吸综合征、“非典”……一个个耳熟能详的名字，每一个都曾经引起过大面积恐慌，因为它们都曾经杀死过很多人。但有一种传染病情况有些特殊，它也曾经数次进入了公众视野，并成为流行词，但每次似乎都是雷声大雨点小，最终悄无声息地消失，没有留下多少痕迹。

这就是大名鼎鼎的禽流感。如果用“狼来了”的故事来比喻它的话，这只名叫禽流感的狼似乎永远也不会来。但是，很多人并不知道，这只狼之所以姗姗来迟，和一位名叫陈化兰的中国科学家有着很大的关系。2016年3月24日晚，获颁“世界杰出女科学家成就奖”的陈化兰教授在巴黎市中心的一家剧院里向到场的上千名观众讲述了她“擒狼”的故事。

故事必须从1997年讲起，一种爆发于香港的名为H5N1的禽流感病毒因为接近60%超高致死率引起了全世界的广泛关注。所幸这种病毒尚不具备人传人的能力，目前已经被感染的800多名患者几乎全都是因为直接接触被感染的家禽而患病的。如果科学家能证明这种病毒无论如何不会具备人传人的能力，那么就按照对付一般动物性传染病的方法去对付它就可以了。但如果这种病毒有可能获得人传人的能力，那事情就要严重得多。

全世界相关领域的科学家立刻着手进行研究，但当时中国国内还没有一家实验室研究过禽流感，严重缺乏经验。陈化兰在美国疾控中心（CDC）做博士后时的主攻方向就是禽流感，积累了宝贵的经验。她于1999年回国后在中国农业科学院哈尔滨兽医研究所创建了国内第一个禽流感研究室，研究中国禽流感的重担便自然而然地落到了她的肩上。

“我们的研究表明，H5N1病毒有可能获得人传人的能力。”陈化兰在接受采访时说，“不光是我们，还有美国和荷兰等很多国家的实验室都得出了类似的结论。”

“距离H5N1禽流感首次爆发已经过去了将近20年，但这个预言始终未能实现，禽流感至今也没能造成像西班牙流感那样的大面积疫情，于是很多人丧失了警惕，认为禽流感不可怕，请问您怎么看待这种想法？”我问。

“我并不能准确地告诉你禽流感会在哪一天大爆发，但我可以负责任地告诉你，根据我们和其他国家实验室的研究，全世界有很多H5N1的亚型禽流感病毒都在向人传人的方向转变，风险就在路上。”陈化兰回答，“这个风险的大小与禽流感病毒在自然界的感染率有关，感染的范围越大，病毒在宿主体内潜伏的时间越长，病毒基因发生变异的概率也就越大，对人类的风险也就越大。”

为了更加准确地判断出风险的大小，陈化兰曾经做过一个引起广泛争议的实验。她在严格控制的环境里让实验动物同时感染H5N1和H1N1这两种流感病毒，看看它们是否会整合起来，相互借鉴各自的“长处”。具体来说，H5N1的入侵部位位于病人的下呼吸道，也就是肺的深处。一旦感染成功，病人的免疫系统就会对感染部位发动攻击，在肺部聚集过量的免疫细胞，随之而来的过量体液堵塞了呼吸通道，导致病人无法正常呼吸，引起死亡。H1N1的入侵部位正相反，位于病人的上呼吸道。正因为如此，这种病毒很容易随着飞沫而扩散，传染性极强。但上呼吸道感染不容易阻塞气管，所以致死率就要低很多。禽流感病毒的这两种特性分别对应于两种不同的基因，只有当这两种基因整合到同一种病毒里时才会引起大范围的严重疫情，这就是科学家们最担心的事情。陈化兰的研究表明，两种病毒在自然条件下确实能够发生基因交换和整合，产生同时具备两种能力的超级致命病毒。

这项研究发表后引来了一些人的质疑，他们认为这个实验太过危险，有违科研伦理。可他们没有想过，所有的科学实验都是有风险的，如果科学家们不做这样的实验，就无法知道实际生活中这样的风险到底有多大，也就无法帮助政府做出合理的决策了。事实上，各国政府正是在看到这些实验结果之后才制定了严格的防疫措施，延缓了那只“禽流感狼”的脚步。

这方面的案例很多，2005年在青海湖首先发现的H5N1亚型禽流感就是一例。得知疫情后陈化兰第一时间赶到青海湖，取样分析后发现这是迁徙的野鸟从境外带过来的，带有很强的感染哺乳动物的能力。中国政府根据这个分析结果迅速制定了相应的措施，对当地野鸟进行了隔离，防止病毒进一步扩散。但野生鸟类很难完全控制住，很快就有人报告在辽宁地区发现了这种病毒的踪迹。陈化兰又迅速赶到那里，采样分析了病毒的基因组，结果令她大吃一惊，这种病毒已经突变，获得了一定的感染人类的能力。于是陈化兰建议政府大范围捕杀已经感染的，以及具有潜在感染风险的家禽，决不能让这种病毒在家禽种群中存留并扩散，因为这会大大增加进一步突变的概率。政府听从了科学家们的建议，一共捕杀了2000多万只鸡，由国家财政拨出专款对农户进行相应的赔偿，终于安全度过了那次危机。同样的病毒后来随着野鸟传到了其他国家，并在埃及和部分欧洲地区爆发了大规模疫情，导致了严重的后果。

另一个经典案例就是2013年爆发的H7N9禽流感疫情。疫情发生后陈化兰研究室的全体成员放下手里的工作，全力投入疫情防治，迅速找到了病毒的传染源头，并为国家制定相关政策提供了一系列建议。研究人员发现，感染了这种病毒的活禽症状不明显，很难凭肉眼发现，于是建议国家彻底关闭活禽市场，这才没有让它扩散出去，引发更大规模的疫情。因为这件事，陈化兰被2013年底出版的《自然》（Nature）杂志评为年度十大科学人物。

当时曾经有一些不明真相的群众质疑政府的应对措施，陈化兰分析说：“如果一个国家对于这样严肃的公共卫生问题听从公众的意见，那就完蛋了。一些不发达国家出现过这样的情况，好在中国政府吸取了教训，对禽流感一直没有放松警惕。”

不过，陈化兰也承认，像禽流感这样的病毒，人类也许永远不能说自己准备好了。像她这样的科学家所能做的就是帮助决策者知道风险到底在哪儿，一旦真的出了问题应该如何去应对。比如她现在的主要工作就是研制禽流感疫苗，做好足够的储备，万一“狼”真的来了，国家可以立刻拿出来应急，大大缩短人类应对突发疫情的时间。

世界需要科学。禽流感如此，其他领域也是如此。

科学需要女性

陈化兰现在的职位是国家暨世界动物卫生组织（OIE）禽流感参考实验室主任，她取得的学术成就，以及她担任的这个重要职位，本不应该和她的性别有任何关系。越来越多的证据表明，男性和女性的大脑并没有本质的不同，女性选择科学家作为职业没有理由成为一个特例，也不值得单独拿出来说事儿。女性科学家之所以在学术圈子里暂时处于劣势，完全是歧视女性的传统文化导致的结果。事实上，在传统观念较为淡薄的美国，女性获得大学学位的人数已经超过了男性，生物学领域更是逐渐变成了女性的天下。据统计，1969年美国新增的生命科学博士学位只有15%是女性，2009年时这个比例上升到了52%，女生物博士首次超过了男生物博士。

但是，生物学教授这个职位仍然主要由男性把持。2009年的统计表明，美国只有三分之一的副教授和不到五分之一的正教授是女性，生物系系主任这个重要职位更是只有15%由女性担当，这几个数字说明女科学家拿到博士学位不是问题，但毕业后的升迁之路遇到了麻烦，很难成为科研领域的学术带头人。

美国著名的医学专家、拉斯克奖（Lasker Award，医学诺贝尔奖）评奖委员会主席克莱尔·普玛罗伊（Clair Pomeroy）在2016年1月出版的《科学美国人》杂志撰稿称，科学界对于女性的歧视是一种潜意识里的偏见，导致很多女科学家在不知不觉中失去了机会。比如，她回忆说，在很多科学大会上，男科学家们喜欢在晚上相约小酒馆，很多重要的讨论和灵感都是在觥筹交错间冒出火花的；女科学家往往被有意无意地排除在聚会之外，没法参与到这样的活动当中。

有意思的是，正是2011年在波多黎各召开的一次科学大会上，两位女科学家决定自己单独聊，结果聊出了一个震惊全球的大事件。两人都是微生物免疫领域的后起之秀，一位是来自瑞典于默奥大学（Umea University）的埃曼纽尔·沙彭蒂耶（Emmanuelle Charpentier）博士，另一位则是来自美国加州大学伯克利分校（UC Berkeley）的詹妮弗·杜德纳（Jennifer Doudna）博士，两人在聊天中发现双方的兴趣点很一致，但侧重点各有不同，互有所长，于是当场决定建立长期合作关系，共享资源。

这次合作的结果就是大名鼎鼎的CRISPR-Cas9基因编辑技术，该技术自2012年诞生以来，已经彻底改变了遗传学研究的范式。本刊2015年第二期（总第820期）曾经详细描述了这项新技术革命的前因后果，而这项技术的创始人沙彭蒂耶和杜德纳也如愿获得了今年的欧莱雅-联合国教科文组织颁发的“世界杰出女科学家成就奖”。

大会主办方安排杜德纳博士接受了中国记者团的专访，她为我们展望了这项技术的广阔前景。在杜德纳博士看来，这项技术将在三个领域大放异彩。第一当然是医疗领域，几乎所有与基因有关的疾病理论上都能运用这项技术加以治疗。近期内比较容易攻克的是单基因遗传病的基因疗法，尤其是眼部的基因治疗已经有了很好的进展，因为眼睛部位比较容易给药。但科学家们正在研制新型的给药方式，有望扩展到全身型的遗传病。比如，有消息称，美国科学家已经用这个办法在实验室条件下将人体免疫细胞内的HIV病毒尽数除掉了，艾滋病有望在不远的将来得到根治。

第二是农业领域，这个技术可以让育种专家更方便地培育出带有各种优良性状的转基因种子，在高产的前提下保护环境。第三是合成生物学领域，也就是利用基因改造过的微生物生产出人类需要的新物质，比如生物燃料等等。

这真是个激动人心的时代，但作为这项技术的发明人之一，杜德纳博士却表达了一丝担忧：“我个人当然希望这项技术尽早用于改善人类生活，但我同时也希望科学家们不要操之过急，过于冒进，导致公众对这项技术产生恐惧或者抵触心理，这就是我频繁参与公开讨论的动力。”

确实，最近这一年里不断有人质疑CRISPR-Cas9基因编辑工具的应用是否符合道德伦理，尤其是当这项技术被证明可以被用于对哺乳动物胚胎进行基因改造之后。不久前中、美等国的科学家还齐聚华盛顿，商讨基因编辑技术的管理模式。最终大会出台了一份宣言，允许科学家继续进行研究，但暂时不能将这项技术用于人体试验，杜德纳教授对此非常赞成。

“虽然基因编辑工具的准确性已经非常高了，科学家可以非常准确地操作特定片段的胚胎DNA，但我们对于胚胎发育过程的很多细节还不够了解，不应该急于将这项技术用于临床。” 杜德纳说，“中国中山大学的科学家曾经做过一个涉及人类胚胎的实验，结果遭到不少人质疑。但我认为这个实验是很重要的，它正好可以说明我们对这项技术还有很多不了解的地方，不应该太着急。”

正是因为这项技术在推广过程中遇到了各种阻力，最近这一年多来，杜德纳博士多次在公开场合发表演讲，向普通民众解释这项新技术的原理和优势。在她看来，科学家和民众之间的沟通非常重要，媒体和相关的公司和企业也能起到很大作用。转基因食品之所以遭到部分民众的抵制，原因之一就是转基因育种公司从一开始就没有做好解释工作，造成了民众的误解。

“我本来是一个研究微生物进化理论的科学家，像我这样的人通常很难看到自己的研究成果转化为生产力，所以我对目前的进展感到非常兴奋，也十分荣幸，因此也就更加珍惜。” 杜德纳总结道，“我正在努力地学习如何向普通老百姓解释复杂的科学，努力适应这个角色转变。我是一个女人，又是一个母亲，这两个身份也许会有助于我更好地跟普天下的母亲们交流，帮助她们更好地理解科学。”

从采访现场的气氛来看，杜德纳教授打心眼里喜欢自己的这个新角色，对于记者提出的每一个问题都有问必答，而且相当耐心。真心希望所有的科学家，尤其是男科学家们好好像她学习，少一些傲慢，多一些真诚，毕竟科学研究的终极目的不是满足个人兴趣，而是造福人类。

第18届欧莱雅-联合国教科文组织“世界杰出女科学家成就奖”获奖者合影。左一是中国科学家陈化兰