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[百家杂谈] 有哪些看似离生活很遥远但很必要的科学研究?

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发表于 2022-5-12 07:47 PM | 显示全部楼层 |阅读模式


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有哪些看似离生活很遥远但很必要的科学研究?

作者 / 浩浩耗

哈,看到这个问题,我居然脑中马上冒出了一堆答案.....

而这一堆答案,都可以归属于一个名词范畴——基础研究(basic research),当然,与之对应的还有一个名词——应用性研究(applied research)

为什么这么说呢?想当年,我博士一毕业就去了企业,一个最主要的原因,就在于我不想继续做基础研究。而之所以不想继续做基础研究的原因,就是因为,它们往往离我们生活太远了,我甚至都无法让我爸妈理解,我博士期间盯着一个蛾子研究了 4 年,还维持很兴奋,到底是为了什么......

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那基础研究和应用性研究有什么区别呢?如果粗暴一点总结,大部分基础研究的出发点是为了填补人类对未知世界的认知,而应用性研究的出发点,是为了解决人类的某一种具体的需求。这就是为什么通常企业都只做应用型研究,而基础研究往往主要是在高校和科研机构中开展。

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这么一看,是不是就明白了,为什么已看到题目,我脑子马上蹦出了基础研究这个词。但是,虽然从现实层面来看,应用性研究好像确实更有价值,但是!我可以很负责任的告诉你,现在很多应用性研究的底子,都是从数十年前的基础研究中来的,甚至可以说,没有基础研究,就不会有应用性研究。

下面就到了讲故事时间了,作为一个生物人,当然要给大家提一提,绿色荧光蛋白 (Green fluorescent protein:GFP)和水母的故事。

1962 年,一个神奇的现象,引起了日本研究人员下村脩的兴趣,为什么有一种水母(维多利亚多管发光水母(Aequorea victoria))会在晚上发光?随后,在他的推动下,他的团队在水母体内发现了冷光蛋白质水母素与绿色萤光蛋白,以及编码它们的基因。绿色萤光蛋白是一个由约 238 个氨基酸组成的蛋白质,从蓝光到紫外线都能使其激发,发出绿色萤光。整个发光过程,需要这两种蛋白的配合,且这个冷光蛋白质与钙离子(Ca2+)可产生交互作用。

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谁能料到,就这样一个在当时看上去平淡无奇,离我们生活很远,甚至在中途因为无法获取足够得研究经费一度被放弃的研究,却在其它研究学者的持续改良下,在几十年后彻底重新定义荧光显微镜,并且被做成了经典的分子生物学追踪体系,让很多的研究得到了极大的推动。

比如把绿色萤光蛋白基因克隆到其它模式生物上进行表达,由于其发光的特性,常被用做报导基因(reporter gene),可以帮助研究人员对含有特定成分的细胞在体内进行追踪,比如我们想要了解神经系统的发育途径,就可以通过大脑中出现荧光的顺序来获取信息。而这些应用性研究的结论,又最终被用在医学上,使我们人类在日常生活中获益,所谓天道轮回,有没有感觉到很神奇

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当然,2008 年 10 月 8 日,发现 GFP 的下村脩、后期改良 GFP 的美国科学家马丁·查尔菲和钱永健也因此,在 2008 年获得了当年的诺贝尔化学奖。

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当然类似的科学研究还有很多,比如当年花费 30 亿美金,由 6 国科学家共同参与,与曼哈顿原子弹计划和阿波罗登月计划齐名的人类基因组计划,在当时看来,无疑是跟大众的生活是毫不相干的研究,却在今天与我们每个人息息相关。

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比如,通过基因组比对,我们真的发现有一些突变与疾病的产生有相当的关联性,一些完全不抽烟,但患肺癌基因风险较高的人群,肺癌的患病率却比有些基因风险较低的重度烟民高出 40%。

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而现在的基因测序成本,已经降低到全民都可以接受的程度,那么,如果我们每个人从一出生就获得了自己的基因组数据,是不是就可以根据自己基因层面的风险,从小就开始针对性的注意自己的生活饮食习惯,从而极大的降低未来的患病概率呢?

人均 120 岁的目标,说不定真的能在 21 世纪实现!

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