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为什么日本能成为仅次于美国的诺贝尔奖大国?
2016-10-07 财经网

  10月3日下午5点30分,最新揭晓的2016诺贝尔生理学或医学奖授予了日本分子细胞生物学家大隅良典(Yoshinori Ohsumi)教授,以表彰他在细胞自噬机制研究中取得的成就。大隅良典也成为继去年获得该奖项的大村智之后第4位获得该奖项的日本人。

  大隅良典的四个标签

  现年71岁的大隅出身于福冈市,其父为九州帝国大学教授。孩提时的他阅读了大量的自然科学读物,包括八杉龙一的《动物的历史》、麦可·法拉第的《蜡烛的化学史》以及三宅泰雄的《空气的发现》等,这些都让他对科学产生了浓厚兴趣。

  1967年东京大学毕业后,前往美国的洛克菲勒大学留学,之后在爱知县冈崎市的某基础生物学研究所担任教授,现在担任日本工业大学荣誉教授。大隅教授是细胞自噬研究的先驱,曾获得京都奖、盖尔德纳国际奖和威利奖。

大隅良典的个人简介

  让人对他印象最深刻的是他的胡须,几乎是大隅良典的“标签”之一。据说他的一脸络腮胡子,是上世纪70年代大隅良典在美国洛克菲勒大学留学时候,就开始留起来的。

  不管是大隅良典的弟子们,还是世界上其他的细胞自噬学者,都爱用“grandfather(祖父)”称呼大隅良典,因为他是这个领域的宗师级人物,另外,他的标签之一就是“慈祥”

  看到大隅教授的近照后,围观群众给他加上了第三个“标签”——科学界的宫崎骏:“哦妈呀,宫崎骏得诺奖了!”20世纪40年代生人,三七分白发、络腮白胡子、只留两弯眉毛是黑色的。大隅教授和日本著名动画导演宫崎骏的距离,只有一副眼镜——前者搭配的是内敛的无框眼镜,后者则是黑框的。

宫崎骏

  作为战后肩负振兴日本科学的代表人物,大隅良典给自己的“标签”是竞争心强烈“。他认为,目前年轻的科学家只希望维持稳定的工作,而不愿承担风险。年轻研究者倾向于选择受到瞩目的热门专业,但这不能说是非常明智的选择。是学者的话,应该将眼光放在未知的领域。

  “我正好相反”,大隅良典说,“我总是喜欢研究新的领域,就算它不是热门的领域。”现在的年轻人认为科学就是为人类服务的,但在我看来,定义什么为人类服务不是件容易的事。

  他也不止一次、在各种场合,希望现在的年轻研究者要有探索、开拓的精神,重要的是去做别人没做过的事,去做自己认为真正有趣的事!不要安于现状,而且也不要总去问“有没有用”。

  为什么是他获奖?

  诺贝尔医学奖评选委员会在新闻发布会上盛誉了大隅良典在细胞生物领域的成就,“他的发现奠定了医疗领域的科研基础,使我们认识到细胞自噬在许多生理过程中的重要作用。”

  细胞自噬是近年来热门研究领域。“自噬”字面意思是“将自己吃掉”,实则是一种细胞自身成分降解和循环的基本过程。通俗地说,细胞可以通过降解自身的非必需成分来提供营养和能量,也可以降解一些毒性成分以阻止细胞损伤和凋亡。

细胞自噬简略图

  自60年代发现“细胞自噬”起,由于对该领域知之甚少,相关的科研发现就一直停滞不前,直到1990年代大隅良典使用酵母进行了一系列实验,发现了自噬的关键基因并进一步阐释了其背后机理,才突破了该领域的瓶颈。

  再一次取得突破性进展的是今年的7月,大隅教授所带领的研究小组宣布,他们成功探明了细胞自噬的启动机制,即Atg13蛋白质会与其他4种蛋白质通过网状结构进行连接,形成一个巨大的细胞自噬启动装置。相关研究文献刊载在7月11日的美国知名科学杂志《Developmental Cell 》上。

  对于普通老百姓来说,更关心这些研究会给我们今后的生活带来怎样的变化。

  通俗地理解,就是能使人更长寿。近年来,细胞自噬受到热捧的一个重要原因就在于其与疾病的关联,首当其冲是衰老。

  “我们中国人常说的吃饭要吃七分饱,其实通过研究细胞自噬,这个理论是很有道理的。”刘伟说,七分饱可以让细胞自噬,维持细胞的代谢,从而让人更长寿。

  另外,自噬基因的突变可以导致疾病,自噬过程也参与一些疾病发展比如癌症和神经系统疾病。因此干扰自噬过程可以用于癌症和神经系统疾病等的治疗。大隅良典的发现将会给不治之症带来曙光

  一方面,细胞自噬的研究对于治疗帕金森症在内的神经退行性疾病都有帮助。自噬作用的异常有可能导致认知障碍。2013年的一项研究就指出一种与细胞自噬作用相关的基因若出现异常,会导致一种罕见的脑病,患者大脑萎缩并伴随认知障碍。

  另一方面,近年来大量的研究表明,自噬与肿瘤的发生发展密切相关,许多调节自噬的药物被用于临床肿瘤治疗的研究中。

  虽然到目前为止激活细胞自噬来预防肿瘤发生的直接临床依据稍显不足,但自噬在肿瘤早期发生过程中的抑制作用已被广泛证实, 因此适当地提高基础自噬水平可能成为未来肿瘤预防的重要措施。

  与中国细胞自噬研究的渊源

  最近几年,大隅良典几乎每年都要来中国。除了参加他自己组织开展的“中日细胞自噬研讨会”,还参加其他各种活动。2015年,大隅良典获得中国生物物理学会颁发的贝时璋国际奖,以表彰他对中国科学的贡献。

  中国科学院生物物理研究所研究员张宏认为,这同大隅良典看中中国科学发展并愿意帮助年轻科学家有关。他举例说,大隅良典在一次作报告时,特意留了一部分让自己的博士后讲,希望给年轻人更多机会。

左为大隅良典,右为张宏

  浙江大学医学院教授刘伟和大隅良典于2004年第一次在美国见面。“他的话不多,说话的时候慢悠悠的。”2007年,刘伟回到国内,研究方向也基本确定为细胞自噬方面,现在国内几位研究细胞自噬的专家,也差不多是那时候回国确定研究方向的。

  2010年起,大隅良典和张宏联合发起了中日细胞自噬会。同年,中日细胞自噬会议在西安第一次举办时,张宏本来计划带大隅良典参观陕西博物馆,因当地市民举行抗日游行,最后不得修改日程。张宏对此感到很抱歉。大隅良典则说,这说明中国和日本需要年轻人、科学界做更加深入的交流。

  刘伟指出,在大隅良典的带领下,他的许多学生也做出了出色的工作,日本细胞自噬领域一直走在世界前列。

  对中国的青年研究者,大隅良典也几乎是“有求必应”。“不仅经常提供资料,还经常帮忙指导文章,他性格非常开朗,经常在会议结束之后带我们一边喝酒一边谈科研。”刘伟回忆。所以说,大隅良典与中国的细胞自噬研究关系匪浅。

  为何日本人屡获诺奖?

  迄今为止,日本已经有4人获得诺贝尔生理学或医学奖,分别是利根川进(1987年),山中伸弥(2012年),大村智(2015年)和今年的大隅良典。大隅也成为第22个获得自然科学领域诺贝尔奖的日本人(包括两位获得美国国籍的日本人)。这一数字超过了英国、德国和俄罗斯,日本成为仅次于美国的诺贝尔奖大国。

  日本医学研究的发达,与研发经费的投入较高、积极向国外借鉴、研究内容的长期性和传承性以及相对自由的研究环境等有关。

  日本的研发经费占GDP的比例为3.67%,排在世界的前几位,政府和企业资助科研才使得一些研究能持续下去并获奖。

  二战后,日本以科技作为立国之本,举全国之力投巨资进行科技创新。作为文部科学省外围机构的“日本学术振兴会”是负责制定具体科学研究项目的,其掌管的“科学研究费”是日本最大规模的竞争性申请类科研费,占日本政府全部竞争性科研费的六成以上,是当前日本科研经费最重要的来源之一。

  日本学术振兴会的科研费预算安排纳入日本政府五年一度的“科学技术基本计划”。研究人员能够从大学、企业或国家获得充足的研究经费,这是能够安心进行研究的物质保障。

  此外,日本科学研究十分注重传承性。自然科学,尤其是基础物理学,仅仅依靠严谨扎实的作风是很难做出诺贝尔奖级别的成就的,优秀的指导老师,良好的团队协作,一流的设备,都是很重要的。顶级科研项目是有传承的,经常是诺奖老师带出诺奖学生,一流实验室出多个诺奖。而日本物理学科的11位获奖者, 也在很大程度上恰恰说明了这个道理。

  同时日本生物医学研究也有一种传承精神和长期坚持不懈的努力,即在一个方向会研究很多年,虽然在一定时间也会做一些调整,但大方向是一致的。

  例如,大隅良典曾于1974-1977年在洛克菲勒大学做博士后,继承了那里的细胞生物学的研究传统,那个地方一共出了4个细胞生物学的诺贝尔奖获得者。这些人的学生包括大隅良典又在各自的国家和实验室继承细胞生物学的研究传统,并获得重大成果。

  日本人努力学习西方,目前的医学研究主要追踪的是美国。1987年诺贝尔生理学或医学奖得主利根川进是美国麻省理工学院的教授,其研究成果基本上是在美国的实验室中取得的。

利根川进

  其他很多研究人员都有在美国学习进修的经历,例如2000年诺贝尔化学奖得主白川英树和2001年化学奖得主野依良治都曾在美国大学进修。这种在世界上科学最发达国家学习和研究的经历使得日本研究人员能了解和发现学科领域最新的研究动向,知道向什么方向探索。

  另外,日本研究人员自由独立研究也是研究领域不断出成果的关键。日本的大学教授和研究所人员申报课题获得一定份额的经费后,就不再进行公关和操心经费,可以数年如一日地进行扎扎实实的科学研究,不受外界的干扰。这些就是日本生理学或医学奖研究能出成绩的原因。

  日本科学家的职业威望高、工资待遇丰厚也为他们全心致力于教学、研究提供了有利条件。根据日本权威的“日本社会阶层与社会移动”的1995年调查结果显示,在日本187种职业中,大学教师的职业威望的得分为83.5,仅次于法官、律师的87.3分,位居第二位,远远高于大企业高级管理的73.3分、高级公务员的70.5 分以及演员的58.2分等等。

  在经济收入方面,日本厚生劳动省“工资布局根基统计查询拜访”成果显示,2008年日本大学传授的平均工资约为1122万日元(约合90万元人民币),大大跨越了国度公事员的663万日元。

  当然,中国如今也越来越重视科技创新,不管是舆论还是实际上的经费支持都不弱。在这样的支持下,中国未来是有能力诞生更多的诺贝尔奖。

  (参考资料来源:中新网、钱江晚报、新华社、新浪科技、央视新闻、澎湃新闻、新京报、果壳网、瞭望周刊)

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