2019诺贝尔奖得主格雷格·塞门扎的科研精神给我国科技创新的启示

夏 晴，熊季霞，张洪雷，郭文睿

(1.南京中医药大学，江苏 南京 210023；2.南京市雨花台中学，江苏 南京 210023)

1 格雷格·塞门扎简介

1.1 个人经历介绍

格雷格·塞门扎于1956年出生于美国。在2016年就由于在人和动物对氧气含量的细胞感知方面取得了不凡的成绩，获得当年的具有诺贝尔风向标的拉斯克基础医学奖。同时是英国约翰霍普金斯大学医学院儿科、肿瘤学等多个学科的教授，也是细胞工程研究所负责血管项目的主任。

人生经历：塞门扎接受了非常系统的医学专业教育，医学专业基础十分深厚。从大学本科到硕士研究生再到博士研究生，塞门扎都是学习医学的基础知识，并且具有十分丰富的实践经验，曾经在杜克大学的医学中心进行实习，担任住院医师，理论与实践地结合在他身上具有明显的体现。他的博士后学习的是医学遗传学，同样是在约翰霍普金斯大学。从1990年左右到现在，塞门扎都在约翰霍普金斯大学同时从事教学和研究工作。

取得的成果：塞门扎的学术成就非常丰富，早在1992年，格雷格·塞门扎久在动物细胞内发现HIF-1——一种在低氧条件下可提高促红细胞生成素(EPO)转录效率的蛋白，人们第一次认识到动物细胞的内在氧气调节机制——HIF。这个惊人的发现对心脏的冠状动脉疾病以及肿瘤等低氧相关重大疾病的研究具有非常重要的意义。现阶段，他的研究重点转移到了在癌症、缺血和慢性肺病领域HIF-1发挥的功能[1]。

1.2 获诺奖原因介绍

关于获奖原因，诺贝尔奖官网给出的解释是：表彰这三位科学家在理解细胞如何感知和适应氧气供应方面做出的巨大贡献[2]。那么其中格雷格·塞门扎做了什么呢？10月26～28日在他访问华南理工大学做报告时曾通俗易懂地进行了解释。

他是如何在氧气感应机制中“柳暗花明又一村”的呢？根据人体的自我保护机能，在身体感受到缺氧时，我们为了尽快缓解身体的不适，得到足够的氧气维持生存，会分泌一种激素，使人体中红细胞的数量增多。塞门扎在1992年发现的缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)，能够让人体细胞做到对氧气浓度的及时感知和反应。在氧气浓度过低时，缺氧诱导因子-1α会给人体细胞一个反馈，促使细胞做出反应。在人体氧气供应正常的情况下，缺氧诱导因子-1α就会被人体分解，从而不会对人体造成过度的影响。为什么这个过程会自然地发生呢？科学家们还发现，有一些分子和缺氧诱导因子-1α一起，在进行着这项工作。譬如在人体氧气供应正常的情况下氧气会和一种叫VHL的分子，会将缺氧诱导因子-1α标记成无用的物质，细胞收到这样的信息就会分解缺氧诱导因子-1α，防止人体过度反应。

许多疾病的核心都是氧气感应机制，它会刺激血管的形成，使代谢重塑，从而使得癌细胞大量增殖。这个发现使得科学家们非常的兴奋，觉得癌细胞生长的秘密即将被发现。因此，科学家们预测，如果找到这样一种药物，可以阻断缺氧诱导因子-1α对癌细胞的保护，破坏细胞的氧气感应机制，就有可能抑制癌细胞的生长，甚至达到杀死癌细胞，治愈癌症的效果！

为了对他们的研究成果表示肯定和表彰，在2019年诺贝尔奖评选的时候，塞门扎等三位科学家被诺贝尔奖委员会经研究决定授予2019年度的诺贝尔生理学或医学奖。他们的这一非凡的发现，也给抗击贫血、癌症和许多其他疾病提供了新策略。

2 格雷格·塞门扎给我国科技创新的启示

2.1 医学研究立足于解决临床迫切需要解决的问题

塞门扎在接受诺奖官网的采访时曾经说过“我毕生的追求是研究出一款能够根治癌症的药物而不是获得诺奖[3]。科学研究是解决难题的，解决难题可能最终会对人们的健康产生影响，这是过程中最重要的部分。”近年来，我国癌症发生率逐年增加，因治疗癌症带来的疾病负担日益加重，因病致贫、因病返贫这一类现象时常发生，对我国脱贫攻坚工作以及实现2020年全面小康的目标的实现非常不利。因此，我国政府和人们对癌症药物的报销问题的关注度大大增加。2020年1月1日开始实施我国的新版基本药物目录，这次药品目录的调整是继国家医保局成立之后的第一次全方位的调整，同时也是第一版的医保目录(2000年版)发布之后，第一次对目录里的品种一次全面的梳理。国家医保局医药服务管理司司长熊先军曾说：“本次目录调整常规准入部分共新增了148个品种，新增药品覆盖了癌症及罕见病等重大疾病治疗用药和要优先考虑的国家基本药物”[4]。医学本来就是扶危救困，解决人们生活中最迫切的生存问题的科学，医学研究也应该有针对性地解决妨碍人们幸福生活的重大疾病问题，这样的研究才会具有强大的生命力和现实意义。

2.2 扎根于中国特色，通过现代科技创新发展中医药

塞门扎多次访问中国，从采访中，我们了解到，他对中医和中药都有自己的见解。他认为对治疗某些疾病来说中药里面有一些活性化合物可能是有用的，“如果能更确切地分析出那些主要成分是什么，并对它再次进行测试，从而了解哪些病人可以从中受益那就更好了。”[1]关于未来人类社会的发展医学的进步将会聚焦在哪个领域的问题，塞门扎认为，预防医学是未来主流的研究方向，医学最好的效果是提前预防人生病，而不是生了病之后再去进行诊断和治疗。中医中药在预防疾病方面有着难以估计的潜力和独特的优势，并且中医里“上医治未病”思想和现代预防医学也是不谋而合，存在许多相似之处。在现代科技的帮助和推动下，中医药可以得到更快的发展。

习近平总书记在发言中曾经强调，中医药的发展要遵循它的规律，做到传承精华，守正创新，加快中医药现代化和产业化进程，与此同时也要坚持中医和西医并重，加快推进中医药事业、产业高质量的发展，使我们的中医药能够走出国门、走向世界，充分展现中医药在防病治病方面出众的优势，对于健康中国建设目标的实现以及中华民族的伟大复兴贡献一份力量[5]。

中医和中药是我们中华民族独有的瑰宝，在2015年，这普通的一年，因为我国学者屠呦呦获得了诺贝尔生理学或医学奖而变得特别值得纪念，这不仅填补了我国生理学或医学领域获诺贝尔奖的空白，也极大地激励了我们发展中医药的信心。我们中医药学子要时刻铭记自己的中医药历史使命，传承精华，守正创新，坚持传统中医药思想，运用现代先进科技，发掘中医药在防病治病方面独特的优势，推动中医药逐渐走向世界，走向未来。

2.3 在科研过程中学会面对失败

格雷格·塞门扎读博时，曾经在参与的科研项目中连续两次失败，他感到十分沮丧，最后只能去咨询心理医生。经过心理医生的治疗，才走出低谷，继续科研的道路。塞门扎认为，失败不是悲剧，而是要克服的挑战；要接受事情不会一帆风顺，失败了，就从头开始[2]。科研过程中，失败是常态，成功只是少数的情况。在方向正确的情况下，我们要树立良好的信心，面对失败不气馁，积极寻找失败的原因，不断尝试各种解决方法，相信问题最终会得到解决。没有人从一开始就很成功，我国学者屠呦呦发现青蒿素的历程也是一样，课题组在她的带领下从1969年1月开始，就进行大量地搜集和整理历代的医药书籍和民间方药，在搜集得到两千多方药的基础上，才有了辛苦编写而成的《抗疟单验方集》，然后对其中的两百多种中草药进行了实验，将近400次的失败之后，利用现代医学的方法进行分析、不断地去尝试改进提取药物成分的方法，最终在1971年获得青蒿抗疟研究的成功[6]。在1973年，大家公认为的“树突状细胞之父” Steinman就发现树突状细胞并自主提出这是一类新型免疫细胞，过了将近20年，一直到1990年左右，树突状细胞在免疫系统中的重要性以及与临床疾病的意义才被免疫学界得到正确的认识[7]。科学研究的创新有时候需要非常大的勇气和毅力，这给我们在科研道路上偶尔的迷茫和困惑树立了信心，相信自己付出巨大努力的成果终会被认可，也给了我们坚持下去的动力。在科研的道路上，与失败同行，不过分追求完美，才能坚持走下去。

2.4 保持对科研的好奇心与研究热情

塞门扎在接受采访时提到“这就是科学如此令人兴奋的原因，你永远不会知道你的研究将带你去哪里”，学生是科学家们工作的一大动力[8]。塞门扎说自己永远不会退休，“我实验室里有十几个学生，他们让我能保持工作热情”[8]。另一位诺奖获得者凯林也说不会很快退休，他希望可以亲自将科学理念传递给更多的年轻科学家：“告诉他们，我非常荣幸能成为科学家。我每天上班不是因为钱，是因为实在太有趣了！[8]”段志光也曾在他对20世纪将近一个世纪的诺贝尔生理学或医学奖得主的成因研究中提出创新的原动力都是对自然现象的兴趣、好奇心、求知欲和责任感等非功利性的因素[9]。张瑶(2013)也在她对诺贝尔奖得主的非智力因素研究中也提到，兴趣是维持科研热情的动力，其中兴趣广度可以为科研人员进行创造活动提供有力保障；兴趣深度能够帮助科研人员科学思维和科学想象向深度发展；而兴趣稳定性能够促使获奖者持续地进行科学研究；激励我们坚持不懈地为实现目标而奋斗的兴趣效能[10]。我们从小就被教育说，兴趣是最好的老师，从小就被引导着发现和培养自己的兴趣所在。其实，做科研也是一样，培养对自己所研究的事物的兴趣，坚持探索感兴趣事物的未解之谜，保持对未知事物的好奇心，将激发我们对科研的热情，以更高的效率投入到科研活动中去。也为我国的科技创新埋下了希望的种子。

2.5 一心不能二用，专心做一个方面的研究

塞门扎提到，临床实践和科学研究之间应该存在一个界限，促使人们发现知识，这些知识终将转化为临床实践和改进。格雷格·塞门扎本人大约20年前停止临床工作，专注于自己的研究。除了在校的硕博生，已经工作的医生都会面临临床和科研的矛盾，每个人的精力是非常有限的，同时做好几件事的结果可能是一件事情也做不好。中国也有句老话叫“门门精通，样样稀松”，就是说不要有那种样样都想要学精通，掌握精通的思想，因为这样不仅会浪费时间，而且到最后每一样技能都没学好，没有一个能拿得出手。袁隆平是我国最著名的杂交水稻遗传育种专家，20世纪60年代开始袁隆平就从事杂交水稻的研究，40多年来一直从事杂交水稻育种理论研究和制种技术实践，心无旁骛，最终取得了世人瞩目的巨大成就；作为一名中国科学家，袁隆平身上最值得学习的，是他一生坚守并带领他一次又一次走向成功的科学创新精神。一个真正的科学家, 都是把科学当作生命的人，都是能在科学研究中找到无穷快乐的人[11]。在研究过程中，选准一个方向，努力并专注地做好，做到极致，就能成功。做科研也是一样，在我国，研究者如何平衡工作和科研这两者之间的矛盾，还需要进行不断地探索和尝试，找到一个适合的方法来解决这个难题。

2.6 在学习过程中不断追根溯源，探索创新，抓住机遇

塞门扎在给有志于科研的中国学生的建议中提到，“创造性对于科研是十分重要的，运用自由的思想，尽可能地发挥和创新。在学习的过程中，要去理解一项科学事实是如何产生的，是谁发现的以及它未来的运用，而不仅仅是学习和记忆。他们应该通过大量的阅读获取尽可能多的知识，并且参与到与自身专业领域相关的实验室中，体验科研工作是如何开展的。还有比较重要的一点，就是要学会抓住机遇”。在中国，本科之前的教育相对来说创造性的体现没有那么明显，在进入高等教育之后，如何进行创新就成了一个巨大的难题。随着近年来国家大力推动创新创业，我国科研领域创新不足的情况有所改善，但还是有很长的路要走。做科研，文献是基础，没有文献的积累称不上是做研究，大量阅读前人的文献，了解他们的研究成果，站在巨人的肩膀上，更利于我们的科技创新。因此，大量的阅读文献是每个科研工作者的必不可少的一部分。在阅读文献的同时，我们也要尽量参与到实践中去，在实验中去探索自己的想法是否可以实现，科研成果都需要实验结果的支持。另外，机会是难得的，只会留给有准备的人，随时预备好自己，当机会来临时，就可以轻松地抓住，实现自己的创新发展。

3 结语

每年的诺贝尔奖的颁布，都能引来世界各地科研工作者的关注。因为它山之石，可以攻玉。我们都希望能通过对诺贝尔奖获得者的采访和研究分析，得出适合我国的研究方法和路径，找出他们获奖的原因，以期为我国的科技创新提供借鉴。塞门扎的科研经历对我们有很多的启发，如医学研究立足于解决临床迫切需要解决的问题；立足于中国特色，利用现代科技创新发展中医药；科研过程中学会面对失败；保持对科研的好奇心与研究热情；一心不能二用，专心做一个方面的研究；在学习过程中不断追根溯源，探索创新，抓住机遇等。希望通过对塞门扎的分析，推动我国的科技创新工作向前迈进。