丁奕然

摘 要 舉例論證了一些較新的研究成果，望每個(gè)研究和教授生命科學(xué)的人使踏入這個(gè)領(lǐng)域的人不盲從、勇創(chuàng)新——讓生命科學(xué)不斷進(jìn)步。

關(guān)鍵詞 三羧酸循環(huán) 授粉機(jī)制 軟凝膠基質(zhì) 盲從權(quán)威 改革創(chuàng)新

中圖分類號(hào) Q-49 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 E

1 一篇發(fā)表在《Science》的論文震驚了整個(gè)生命科學(xué)學(xué)界

沒(méi)有人會(huì)相信已經(jīng)40多年的“真理”會(huì)在2011年受到大家的質(zhì)疑，由美國(guó)賓夕法尼亞州立大學(xué)的生物技術(shù)教授Ernest C. Pollard、蒙大拿州立大學(xué)化學(xué)與生物化學(xué)系研究教授Donald Bryant領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組證實(shí)，一個(gè)44年來(lái)被生物學(xué)界普遍接受的關(guān)于藍(lán)藻進(jìn)行的是不完整的三羧酸循環(huán)的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。

以前的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)藍(lán)藻中缺少α-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體，因而無(wú)法將α-酮戊二酸氧化脫羧轉(zhuǎn)變?yōu)殓牾］o酶A，因此也更不可能將琥珀酰輔酶A轉(zhuǎn)變?yōu)殓晁?。于是科學(xué)家在之前得出的結(jié)論是藍(lán)藻進(jìn)行的是不完整的三羧酸循環(huán)，并將這個(gè)結(jié)論寫(xiě)在了各種教科書(shū)上長(zhǎng)達(dá)44年之久。

但是對(duì)于這樣的結(jié)論，科學(xué)家從來(lái)不會(huì)盲從。不管是我國(guó)水生生物所所長(zhǎng)趙進(jìn)東，還是其他的研究人員一直在用不同的脫氫酶與α-酮戊二酸進(jìn)行反應(yīng)，并探究其在藍(lán)藻中是否存在。

而2011年12月16日的《Science》一篇發(fā)表的論文不僅僅闡釋了藍(lán)藻三羧酸循環(huán)的可進(jìn)行性，更開(kāi)發(fā)出了生產(chǎn)生物燃料的新途徑。其實(shí)藍(lán)藻是從α-酮戊二酸經(jīng)過(guò)2-酮戊二酸脫羧酶的脫羧后形成半縮醛琥珀酸鹽這種中間代謝物。隨后讓同時(shí)產(chǎn)生的琥珀酸半醛脫氫酶幫助形成琥珀酸，并完成TCA循環(huán)（如圖1所示）。

不盲從權(quán)威的思想打破了禁錮人們思想44年的“真理”。而且既然人類了解了藍(lán)藻是怎樣產(chǎn)生能量的，那么就有可能利用轉(zhuǎn)基因工程藍(lán)藻菌株合成1,3-丁二醇——一種作為制造生物燃料和生物塑料前體的有機(jī)化合物。

該成果的研究領(lǐng)導(dǎo)人表示科學(xué)是一個(gè)不斷發(fā)展的過(guò)程，并且絕不應(yīng)該從無(wú)效的研究結(jié)果中得到確切結(jié)論。其實(shí)以前的研究就是犯了這樣一個(gè)錯(cuò)誤。

這樣的事件已經(jīng)不止一次出現(xiàn)了。從幾代科學(xué)家探究證明了基因?yàn)檫z傳物質(zhì)，打破了蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的主流說(shuō)法以后?？茖W(xué)家們、教授生命科學(xué)的教師們已經(jīng)開(kāi)始了秉承不盲從權(quán)威的宗旨，讓生命科學(xué)不斷進(jìn)步了。

2 一篇發(fā)表在《nature》上的論文揭示了一個(gè)新的發(fā)現(xiàn)

自然界的花開(kāi)花落，永遠(yuǎn)伴隨著傳粉與果實(shí)的成熟。開(kāi)花植物的授粉一般是借助于動(dòng)物、風(fēng)、重力或分泌物將花粉從一個(gè)雄蕊傳給雌蕊。而清華大學(xué)深圳研究生院生物技術(shù)和生物制藥中心的劉可為等人卻發(fā)現(xiàn)了一種新的自花授粉機(jī)制。在森林中的監(jiān)守讓他那顆勇敢創(chuàng)新的心更加堅(jiān)定，于是擁有了如此奇妙地發(fā)現(xiàn)。

這種授粉機(jī)制的代表就是大根槽舌蘭，其可以將它的兩性花的花粉囊抗重力作用，反轉(zhuǎn)360°，從而使得它的花粉伸到自己的柱頭腔中——不借助于任何傳媒或中介。這種授粉機(jī)制可以在無(wú)風(fēng)、干旱和沒(méi)有昆蟲(chóng)的條件下出現(xiàn)，增加了被子植物進(jìn)化中為了確保生殖成功的多樣性機(jī)制。對(duì)于生物更好地適應(yīng)環(huán)境，具有重要的意義。

大根槽舌蘭生活在海拔1 200~2 000 m的回歸線上，劉可為等人監(jiān)測(cè)了在中國(guó)云南思芧的森林中的這種花的授粉行為。在生命科學(xué)中，就是這樣一個(gè)平凡而又不平凡的創(chuàng)新和發(fā)現(xiàn)讓無(wú)數(shù)的人們體會(huì)到了生命結(jié)構(gòu)的精巧奇妙，讓更多的科學(xué)家明白了生物結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的變化對(duì)生物適應(yīng)環(huán)境的作用是多么重要。還是那句話，“當(dāng)生命科學(xué)的研究，真正與進(jìn)化相結(jié)合的時(shí)候，才具備了完整而又重要的意義！”

由此可見(jiàn)，勇于創(chuàng)新是生命科學(xué)前進(jìn)的不竭動(dòng)力，是真正發(fā)現(xiàn)和體會(huì)美的源泉！而這種勇于改革創(chuàng)新的精神不應(yīng)該僅僅體現(xiàn)在研究成果的發(fā)現(xiàn)上，更應(yīng)該運(yùn)用在轉(zhuǎn)變研究的思路上。

2010年在《科技日?qǐng)?bào)》上發(fā)表了一篇《胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)有新法》的資訊，就是美國(guó)的研究人員利用軟凝膠基質(zhì)代替硬培養(yǎng)皿來(lái)培養(yǎng)小鼠胚胎干細(xì)胞，無(wú)需添加昂貴的生長(zhǎng)因子，便可讓干細(xì)胞培養(yǎng)物長(zhǎng)時(shí)間維持同質(zhì)的多能狀態(tài)。這是一個(gè)偉大的研究思路的轉(zhuǎn)變，其不同于以前人們所熟知的用硬質(zhì)的培養(yǎng)基進(jìn)行的培養(yǎng)。這樣的勇于創(chuàng)新必然對(duì)人類的干細(xì)胞移植來(lái)對(duì)付疾病，提供了一個(gè)良好的研究思路。這樣的思路轉(zhuǎn)變，才會(huì)讓人們思考：植物的組織培養(yǎng)可不可以利用這樣的技術(shù)？動(dòng)物的細(xì)胞培養(yǎng)可不可以利用？單克隆抗體的制備又是否可以利用呢？可見(jiàn)研究思路的創(chuàng)新更勝于成果的創(chuàng)新。一個(gè)勇于創(chuàng)新出的思路，會(huì)延伸出成百上千個(gè)研究成果呀！

總結(jié)：當(dāng)工程技術(shù)、物質(zhì)科學(xué)與生命科學(xué)日趨緊密結(jié)合的時(shí)候，第三次生命科學(xué)的革命剛剛拉開(kāi)序幕。當(dāng)縱觀整個(gè)生命科學(xué)的歷史時(shí)，人們往往嘆息中國(guó)錯(cuò)失了第一次和第二次生命科學(xué)革命的良機(jī)。我們不應(yīng)該在秋風(fēng)中繼續(xù)哀嘆與歐美的差距，面對(duì)剛剛拉開(kāi)序幕的第三次，我們應(yīng)該也必須迅速應(yīng)對(duì)，迎頭趕上！中國(guó)不會(huì)再做一個(gè)旁觀者了，每個(gè)研究生命科學(xué)、執(zhí)教生命科學(xué)的人都應(yīng)該學(xué)會(huì)不盲從、勇創(chuàng)新，我始終相信只要我們擁有了這生命科學(xué)進(jìn)步的不竭源泉，中國(guó)的生命科學(xué)必將陽(yáng)光無(wú)限！

參考文獻(xiàn)：

［１］ Ｄｏｎａｌｄ Ｂｒｙａｎ；Ｓｈｕｙｉ Ｚｈａｎｇ；《Ｔｈｅ Ｔｒｉｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ Ａｃｉｄ Ｃｙｃｌｅ ｉｎ Ｃｙａｎｏｂａｃｔｅｒｉａ》；Ｄｏｌ：１０.１１２６/《ｓｃｉｅｎｃｅ》.１２１０８５８.

［２］ Ｋｅ－Ｗｅｉ Ｌｉｕ，Ｚｈｏｎｇ－Ｊｉａｎ Ｌｉｕ， Ｚｈｏｎｇ－Ｊｉａｎ Ｌｉｕ，Ｌａｉ－Ｑｉａｎｇ Ｈｕａｎｇ，Ｌｉ－Ｑｉａｎｇ Ｌｉ Ｌｉ－Ｊｕｎ Ｃｈｅｎ ａｎｄ Ｇｕａｎｇ－Ｄａ Ｔａｎｇ;Ｓｅｌｆ－ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｉｎ ａｎ ｏｒｃｈｉｄ；《ｎａｔｕｒｅ》Ｖｏｌ４４１∣２２ Ｊｕｎｅ ２００６.