生命科學(xué)的內(nèi)卷化困局及其破解之路
當(dāng)今的生命科學(xué)存在著一定程度的內(nèi)卷化現(xiàn)象,需要給予破解。首先,大多數(shù)研究者在還原論的指導(dǎo)下碎片化地看待生命,并認(rèn)為生物學(xué)過程是按照決定論的方式運(yùn)行;為此,我們需要重塑科學(xué)觀和審美觀。其次,實(shí)驗(yàn)生物學(xué)方法注重專業(yè)化“流量”和實(shí)驗(yàn)的圓滿程度;為此,我們需要留出理論和想象的空間。再次,研究人員目前處于了強(qiáng)烈的功利主義之影響下;為此,我們需要讓科學(xué)精神擺脫功利之束縛。
撰文 | 吳家睿(中國科學(xué)院分子細(xì)胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心)
“內(nèi)卷”(Involution)是近兩年流行的一個(gè)熱詞。該詞與“進(jìn)化”(Evolution)可以說正好相反:“進(jìn)化”意味著系統(tǒng)是開放的,目標(biāo)是外向的,能夠不斷地演化出新的形態(tài),而“內(nèi)卷”則指系統(tǒng)是封閉的,目標(biāo)是內(nèi)斂的,發(fā)展到一定程度后便停滯不前。上海交通大學(xué)李俠教授是這樣解釋的:“內(nèi)卷化是一種規(guī)則范式在窮盡其生產(chǎn)力功能之后所呈現(xiàn)出的一種無差別吞噬或者沉沒效應(yīng)。在原有的范式下,規(guī)則已經(jīng)率先內(nèi)卷化,變得無比細(xì)致與繁瑣”[1]。筆者認(rèn)為,當(dāng)前的生命科學(xué)也存在著一定程度的內(nèi)卷現(xiàn)象,需要給予破解。

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基于還原論的生命科學(xué)思維之內(nèi)卷與破局
還原論是現(xiàn)代生命科學(xué)形成與發(fā)展之最重要的理論基礎(chǔ)。DNA 雙螺旋的發(fā)現(xiàn)者克里克(Crick, F)就是這樣認(rèn)為的:“現(xiàn)代生物學(xué)研究的最終目標(biāo)是用物理學(xué)和化學(xué)解釋全部生物學(xué)現(xiàn)象”。美國著名腫瘤生物學(xué)家溫伯格(Weinberg, R)對(duì)此有過一個(gè)很好的總結(jié):“在20 世紀(jì),生物學(xué)從傳統(tǒng)的描述性科學(xué)轉(zhuǎn)變成為一門假設(shè)驅(qū)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)科學(xué)。與此緊密聯(lián)系的是還原論占據(jù)了統(tǒng)治地位,即對(duì)復(fù)雜生命系統(tǒng)的理解可以通過將其拆解為組成的零部件并逐個(gè)地拿出來進(jìn)行研究”[2]。
1.1 內(nèi)卷:“盲人摸象”的碎片化生命觀
在還原論指導(dǎo)下,研究者通常把揭示構(gòu)成生物“機(jī)器”的分子零部件之作用機(jī)制視為其研究的主要目標(biāo)。研究者那種研究蛋白質(zhì)等生物大分子三維結(jié)構(gòu)的熱情正是這種研究策略的突出體現(xiàn),即從原子水平去解釋生物大分子的空間結(jié)構(gòu)及其功能,進(jìn)而去發(fā)現(xiàn)生物體內(nèi)精確的分子作用機(jī)制。需要指出的是,當(dāng)今這種對(duì)“機(jī)制”的追求并不局限于分子生物學(xué)等微觀生物學(xué)科,而是貫穿于整個(gè)生命科學(xué)領(lǐng)域。例如,在國家自然科學(xué)基金委員會(huì)(以下簡稱基金委)生命科學(xué)部公布的“十三五”15 個(gè)優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域的標(biāo)題中,出現(xiàn)“機(jī)制”一詞的標(biāo)題有9 個(gè),其中就包括了“物種演化的分子機(jī)制”和“農(nóng)業(yè)生物抗病蟲機(jī)制”等;而剩余6 個(gè)沒有出現(xiàn)“機(jī)制”一詞的標(biāo)題基本上也還是與“機(jī)制”有關(guān),如“重要性狀的遺傳規(guī)律解析”、“神經(jīng)環(huán)路的形成及功能調(diào)控”。
如果說這種追求“機(jī)制”的還原論思維模式在20 世紀(jì)中葉對(duì)現(xiàn)代生命科學(xué)的誕生和發(fā)展起到了重要的推動(dòng)作用,那么今天則進(jìn)入了一個(gè)“內(nèi)卷”的狀態(tài)。首先是碎片化看待生命。在分子生物學(xué)發(fā)展初期,由于研究手段的局限,研究者只能把生命這架復(fù)雜的“機(jī)器”拆解為組成的零部件,按照單個(gè)基因或蛋白質(zhì)的方式逐個(gè)地進(jìn)行研究;與此配套的是碎片化生命觀,即生物體的功能或活動(dòng)通??梢詮膯蝹€(gè)生物大分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)得以解釋,“一個(gè)基因一種疾病”的觀點(diǎn)成為了“時(shí)尚”。但是,在人類基因組計(jì)劃的推動(dòng)下,生命科學(xué)進(jìn)入了“后基因組時(shí)代”,這種碎片化生命觀顯然就“不合時(shí)宜”了。英國《自然》雜志曾經(jīng)在一篇社論中明確指出:“分子生物學(xué)是自身成功的犧牲品。似乎在一夜之間就從一個(gè)基因、一個(gè)蛋白質(zhì)、一個(gè)分子、一次研究一個(gè),轉(zhuǎn)變?yōu)樗谢颉⑺械鞍踪|(zhì)、所有分子、一次研究所有。一切都按組學(xué)的規(guī)模進(jìn)行”[3]。這種轉(zhuǎn)變不僅僅是研究對(duì)象的數(shù)量增加,更重要的是對(duì)生命的認(rèn)知從簡單性思維轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)雜性思維。不久前,腫瘤生物學(xué)家溫伯格在總結(jié)40 年腫瘤生物學(xué)研究的文章中這樣寫道:“從事腫瘤研究的科學(xué)家見證了這個(gè)時(shí)期的瘋狂轉(zhuǎn)變:從最初面對(duì)無數(shù)難以理解的病理現(xiàn)象的困惑,到樹立了還原論必勝的信念,最近幾年再回到重新面對(duì)腫瘤這個(gè)疾病無盡的復(fù)雜性”[4]。
1.2 內(nèi)卷:困在決定論框架里的因果推斷
追求“機(jī)制”的還原論思維模式的第二個(gè)重要特點(diǎn)是認(rèn)為生命這部“機(jī)器”是按照決定論的方式運(yùn)行,正如奧地利物理學(xué)家薛定諤(Schr?dinger, E)在其1944 年發(fā)表的《生命是什么》一書中所提出的:生命體內(nèi)部發(fā)生的事件必須遵循嚴(yán)格的物理學(xué)定律。對(duì)決定論指導(dǎo)下的研究者而言,生物體內(nèi)一切活動(dòng)或過程的發(fā)生發(fā)展都有著確定的因果關(guān)系;而生命科學(xué)研究的主要任務(wù)就是去揭示這種因果關(guān)系。但事實(shí)并非決定論者所想的那樣,大多數(shù)生命科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)所發(fā)現(xiàn)的因果關(guān)系實(shí)際上只是事件發(fā)生的“充分條件”,并非事件發(fā)生的“必要條件”,更不是滿足讓一個(gè)真正的決定論事件發(fā)生所需要的“充分必要條件”。例如,通過實(shí)驗(yàn)把一個(gè)腫瘤里的基因A 敲除,該腫瘤就停止生長,基因A 的缺失就是該腫瘤停止生長的充分條件;但基因A 并非控制該腫瘤生長的唯一基因,因此它的缺失不是該腫瘤停止生長的必要條件。打一個(gè)比方,用若干條木片構(gòu)成一個(gè)盛水的木桶,如果其中一條木片壞了,水就漏出來了,這個(gè)壞木片就是木桶漏水的充分條件;但不是必要條件,因?yàn)槿绻撃酒瑳]有壞而是另一木片壞了,木桶依然漏水。然而,在當(dāng)今的生命科學(xué)領(lǐng)域,研究者往往把其實(shí)驗(yàn)中的個(gè)別生物因子視為相應(yīng)的生物學(xué)事件之“充分必要條件”,二者的關(guān)系就被刻畫為決定論的。
決定論者還面臨一個(gè)更大的挑戰(zhàn):生物體本身并非一個(gè)確定論系統(tǒng),體內(nèi)的各種生命活動(dòng)都充斥著被稱為生物學(xué)噪音(biological noise) 的隨機(jī)擾動(dòng),如基因轉(zhuǎn)錄過程中啟動(dòng)子被激活和滅活時(shí)間響應(yīng)的快慢差異,或者蛋白質(zhì)合成反應(yīng)和降解反應(yīng)速率的隨機(jī)差異等。越來越多的研究表明,生物體中的噪音并不是簡單的隨機(jī)擾動(dòng),它們?cè)谏顒?dòng)中常常扮演著重要的角色,如不久前的一項(xiàng)研究工作表明,在小鼠骨髓調(diào)控血細(xì)胞發(fā)育的過程中,轉(zhuǎn)錄因子的基因表達(dá)噪音能夠影響這些細(xì)胞的命運(yùn)。還有重要的一點(diǎn)不能忘記:生物體是一個(gè)緊密依存于外部環(huán)境的開放系統(tǒng),而外部環(huán)境的不確定性也導(dǎo)致了生物體的生存和演化表現(xiàn)出明顯的偶然性特征。
1.3 破局:系統(tǒng)論思維與開放的心態(tài)
要想打破這種生命科學(xué)碎片化和確定論之內(nèi)卷,首先需要重塑我們的科學(xué)觀,從還原論思維轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)論思維,從復(fù)雜系統(tǒng)的角度認(rèn)識(shí)和研究生命。這不是簡單地從技術(shù)層面進(jìn)行調(diào)整,而是要從根本上進(jìn)行科學(xué)研究范式的變革。基金委李靜海主任在2019 年發(fā)表的題為“抓住機(jī)遇推進(jìn)基礎(chǔ)研究高質(zhì)量發(fā)展”文章中明確指出:“傳統(tǒng)的科學(xué)研究在激烈競爭中獲得發(fā)展的機(jī)會(huì)將越來越少,只有主動(dòng)適應(yīng)范式變革才能占據(jù)更多發(fā)展先機(jī)。比如:人們期望通過越來越深入了解一個(gè)現(xiàn)象的所有細(xì)節(jié)來解決問題,但其實(shí)不然。新范式下除繼續(xù)深入了解細(xì)節(jié)外,還必須進(jìn)一步認(rèn)識(shí)這些細(xì)節(jié)如何相互作用及其與整體行為的關(guān)系,并關(guān)注由此產(chǎn)生的復(fù)雜動(dòng)態(tài)變化等等。這是范式變革的要義之一,必須引起各學(xué)科領(lǐng)域的充分重視”[5]。
要想打破這種生命科學(xué)碎片化和確定論之內(nèi)卷,還需要重塑我們的審美觀,從熱衷于把研究工作按照“套路”描繪成一個(gè)有頭有尾的敘述性故事,轉(zhuǎn)變?yōu)榘蜒芯空撐膭?chuàng)作為啟迪他人思考和想象的開放性文本。英國劍橋大學(xué)學(xué)者伊萬諾娃(Ivanova, M)最近在評(píng)論科學(xué)實(shí)驗(yàn)的審美價(jià)值一文中這樣寫道:“正是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和意義之間的相互作用讓我們認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)最顯著的美學(xué)價(jià)值”[6]。著名藝術(shù)評(píng)論家陳丹青在其視頻講座《局部》里曾經(jīng)指出,西方古典畫家基本上是按照一定的“八股”模式,在一個(gè)事先設(shè)計(jì)好的自我封閉框架里進(jìn)行創(chuàng)作,從開始落筆就知道結(jié)尾,追求的是一個(gè)“圓滿”的作品。但是,從印象派開始的現(xiàn)代藝術(shù)卻“反其道而行之”,作品總是處在一種開放的未完成狀態(tài)。陳丹青強(qiáng)調(diào)說,真正具有價(jià)值和歷史意義的杰作,其最大特點(diǎn)是未完成度。這種未完成度往往只有在事后才能夠看到;究其原因并非偷懶或者故意不做,而是創(chuàng)作者把當(dāng)時(shí)的技術(shù)手段推到了極限,以足夠的勇氣和探索精神去做一個(gè)幾乎不可能的事情。筆者認(rèn)為,這正是現(xiàn)代藝術(shù)創(chuàng)作給生命科學(xué)研究范式變革提供的審美參照點(diǎn)—— 追求和欣賞開放式的研究風(fēng)格;研究者只有清楚一個(gè)知識(shí)的邊界或缺陷,才能真正擁有或欣賞這個(gè)知識(shí)。

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深度專業(yè)化的實(shí)驗(yàn)生物學(xué)方法之內(nèi)卷與破局
現(xiàn)代生命科學(xué)不同于傳統(tǒng)生物學(xué)的根本在于,前者是依靠技術(shù)和儀器的實(shí)驗(yàn)科學(xué),而后者則是以觀察為基本研究手段的經(jīng)驗(yàn)科學(xué)。在還原論的指導(dǎo)下,研究者發(fā)展出了各種用于生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)的物理學(xué)和化學(xué)的技術(shù)與儀器,從化學(xué)小分子探針到細(xì)胞培養(yǎng)液,從揭示生物大分子結(jié)構(gòu)的X 射線儀到分離生物組分的離心機(jī),等等。此外,研究者還建立和發(fā)展了許多生物學(xué)研究系統(tǒng)和研究手段,如各種細(xì)胞模型和模式生物、轉(zhuǎn)基因或基因敲除技術(shù)等。這些實(shí)驗(yàn)技術(shù)和儀器的應(yīng)用,極大地推動(dòng)了生命科學(xué)的發(fā)展。但是,實(shí)驗(yàn)科學(xué)的成功同時(shí)也導(dǎo)致了思想和想象力貧乏的深度專業(yè)化研究范式之流行。
2.1 內(nèi)卷:基于專業(yè)化“流量”的研究目標(biāo)選擇
現(xiàn)代生命科學(xué)研究處于專業(yè)化“流量”的裹挾之下,研究論文的“影響因子”和“引用率”等通常是眾多科研人員最為關(guān)注的研究目標(biāo),從而使得研究工作出現(xiàn)明顯的偏好性,因?yàn)檫x擇一個(gè)受到高度關(guān)注的基因或蛋白質(zhì)作為研究對(duì)象比選擇一個(gè)無人關(guān)注的顯然更有“流量價(jià)值”,即研究成果容易發(fā)表在高影響因子的期刊上,或者容易獲得高引用率。一位英國研究者把這種現(xiàn)象稱為“文獻(xiàn)發(fā)表偏差”(publication bias)或“研究人員偏”(researcher bias)——“這是指我們對(duì)于某些基因與過程和某些疾病的研究要遠(yuǎn)多于其余的”[7]。在2017 年一項(xiàng)對(duì)美國國家醫(yī)學(xué)圖書館文獻(xiàn)的分析發(fā)現(xiàn):四分之一的研究論文只涉及到人類基因組2 萬多個(gè)基因中100 個(gè)“明星”基因;其中的“冠軍”是一個(gè)腫瘤抑制基因——“p53”,直接相關(guān)的文章近萬篇,平均每天有兩篇關(guān)于p53 的生物學(xué)研究文章發(fā)表[8]。2021 年在《自然》期刊發(fā)表的一篇文章指出,這種“大部分關(guān)注聚焦于少數(shù)基因”的問題仍沒有得到實(shí)質(zhì)性的改善,p53 依然是“冠軍”!該文作者特別強(qiáng)調(diào)說:“當(dāng)前生物學(xué)面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)是,要認(rèn)清進(jìn)行研究的動(dòng)機(jī)是什么。研究者是應(yīng)該把經(jīng)費(fèi)、時(shí)間及精力投入到最重要或最緊迫的工作上,還是因?yàn)槟芸煽康孬@得資助和喝彩而投入到更多同樣的工作上?”[9]
對(duì)“流量”的追求還導(dǎo)致在各個(gè)研究領(lǐng)域中形成諸多稱為前沿或熱點(diǎn)的專業(yè)“ 賽道”, 如CRISPR/Cas9 基因編輯或生物大分子的相分離(phase separation)。在當(dāng)前的科研體制下,選對(duì)“賽道”成為研究者,尤其是青年研究人員職業(yè)生涯是否成功的關(guān)鍵。而在追求“流量”和“馬太效應(yīng)”的“雙輪”驅(qū)動(dòng)下,一些研究方向迅速發(fā)展成了熱點(diǎn)。例如,根據(jù)對(duì)生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域最大的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫PubMed 的分析,從2012 年8 月發(fā)表第一篇CRISPR基因編輯的論文到2021 年末近10 年的時(shí)間里,共發(fā)表了大約3 萬篇相關(guān)研究論文,其中2 萬5 千篇是最近5 年內(nèi)發(fā)表的,平均每天發(fā)表14 篇,充分顯現(xiàn)出該“賽道”的熱度。但是,這種熱點(diǎn)“賽道”的形成往往不利于原創(chuàng)性研究工作的開展。古生物學(xué)家周忠和研究員在其關(guān)于中國基礎(chǔ)科學(xué)研究的十個(gè)困惑之一“究竟什么才是前沿?”中這樣寫道:“真正原創(chuàng)的成果或許能夠發(fā)表在高端的刊物上,尤其是已經(jīng)成為了‘熱點(diǎn)’的前沿;然而,那些并沒有成為熱點(diǎn)的探索性工作(所謂0到1的研究),恐怕很多時(shí)候不會(huì)享受‘前沿’的殊榮”[10]。
2.2 內(nèi)卷:學(xué)術(shù)圈對(duì)“完備性”的技術(shù)追求
現(xiàn)代生命科學(xué)的發(fā)展離不開學(xué)術(shù)期刊的支撐和影響。英國著名的Pergamon 出版社的老板馬克斯維爾(Maxwell, R)在1974 年該出版社的一次編輯會(huì)議上曾經(jīng)這樣說過:生命科學(xué)的未來在于回答生命科學(xué)的無數(shù)個(gè)小問題,針對(duì)每一個(gè)問題都要有相應(yīng)的專業(yè)期刊;就在那年,該出版社推出了大約100 種新的專業(yè)期刊!而生命科學(xué)今天的內(nèi)卷與學(xué)術(shù)期刊同樣有著密切的關(guān)系,如“影響因子”和“引用率”都是通過學(xué)術(shù)期刊來體現(xiàn)的。重要的是,學(xué)術(shù)期刊催化出了大大小小無形的專業(yè)學(xué)術(shù)圈子,因?yàn)檠芯空撐耐ǔ6家ㄟ^學(xué)術(shù)期刊指定的專家進(jìn)行“同行評(píng)議” (peer review)才能得以發(fā)表。隨著實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步,評(píng)審專家對(duì)研究工作發(fā)表的標(biāo)準(zhǔn)和對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的要求也在迅速提升——僅僅研究細(xì)胞不夠,應(yīng)該補(bǔ)充動(dòng)物實(shí)驗(yàn),如果涉及疾病還應(yīng)該補(bǔ)充人體方面的數(shù)據(jù);僅僅從動(dòng)物整體進(jìn)行基因敲除 (gene knock-down)不夠,應(yīng)該在動(dòng)物特定的組織中進(jìn)行基因敲除 (tissue-specific gene knock-down),最好再在已經(jīng)敲除基因的動(dòng)物體內(nèi)把基因敲回去(gene knock-in);等等。諾貝爾獎(jiǎng)得主凱林(Kaelin, WG)2017 年在談到自己過去發(fā)表的那些獲獎(jiǎng)?wù)撐臅r(shí)感嘆道“大部分論文是淺顯的、初步的,如果在今天將很難被發(fā)表。比如一個(gè)關(guān)于氧氣信號(hào)通路需要一種腫瘤抑制蛋白的論文,放在今天會(huì)由于沒有清晰的機(jī)制以及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)而遭受批評(píng)”[11]。
要指出的是,過去傳統(tǒng)的紙質(zhì)版期刊因其容量需要限制一篇文章的長度和數(shù)據(jù)量,而今天的電子版期刊則可以無限制地收錄數(shù)據(jù)。在研究論文的正文之外加一個(gè)電子版數(shù)據(jù)附錄(supplementary materials)已經(jīng)成為了當(dāng)前學(xué)術(shù)期刊的標(biāo)配;有時(shí)發(fā)表一篇帶有附錄的文章,其總的頁碼相當(dāng)于出版一本書。這些技術(shù)的出現(xiàn)支撐和強(qiáng)化了同行專家對(duì)一項(xiàng)研究工作完備性的渴望?!禨cience Signaling》主編亞法(Yaffe, MB)在一篇批評(píng)同行評(píng)審的社論中指出:“作為編輯,我們需要確保審稿人不要提出過分的要求,不要通過‘移動(dòng)球門’(move the goalposts)的方式對(duì)新提交的修改稿件進(jìn)行第二輪或第三輪的評(píng)審”[12]。
這種追求研究工作完備性的渴望不僅表現(xiàn)在研究工作發(fā)表之前,而且還表現(xiàn)在發(fā)表之后—— 追求實(shí)驗(yàn)結(jié)果的“可重復(fù)性” (reproducibility)。大約在10 年前,美國研究者啟動(dòng)了一項(xiàng)名為“腫瘤生物學(xué)的可重復(fù)性項(xiàng)目” (The Reproducibility Project: Cancer Biology),選擇了發(fā)表在高影響力期刊的23篇文章中50 個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行結(jié)果復(fù)現(xiàn)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。從目前該項(xiàng)目的研究結(jié)果來看,可重復(fù)率為46%。《自然》雜志最近專門為該項(xiàng)目寫了一個(gè)題為“重復(fù)科學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不容易但很重要”的社論,強(qiáng)調(diào)指出:“研究者、研究資助者和出版商必須更嚴(yán)肅地看待可重復(fù)性研究工作”[13]。該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人埃林頓(Errington, TM)在其最新的工作總結(jié)中,甚至提出要把可重復(fù)性提升到與研究新穎性(novelty)一樣重要的地位:“可重復(fù)性是科學(xué)研究的一個(gè)重要特征。但是,當(dāng)代研究文化往往強(qiáng)調(diào)新穎性等特征,而把可重復(fù)性放在一個(gè)次要的位置上”[14]??梢韵胍?,如果將來研究成果都要達(dá)到這種可重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn),那每項(xiàng)研究將需要增加相當(dāng)大的工作量。
2.3 破局:給想法和觀點(diǎn)留出“呼吸”的空間
當(dāng)前,生命科學(xué)研究基本上成了技術(shù)至上的競技場,研究者則往往表現(xiàn)為思想貧乏的數(shù)據(jù)生產(chǎn)者。英國皇家學(xué)會(huì)前主席納斯(Nurse, P)最近在一篇題為“生物學(xué)必須產(chǎn)生思想和數(shù)據(jù)”的評(píng)論文中指出:“我經(jīng)常去聽一些研究講座,感覺自己被數(shù)據(jù)淹沒了。一些講者似乎認(rèn)為,他們必須放出海量數(shù)據(jù)才會(huì)被認(rèn)真對(duì)待。可理論框架卻被忽視:也很少提及為什么要收集數(shù)據(jù),正在測試什么假設(shè),出現(xiàn)了什么想法”[15]。因此,我們需要鼓勵(lì)研究者釋放出自己的想象力,不是單純地依靠技術(shù)而是要注重從理論的高度去思考;同時(shí)還需要學(xué)術(shù)界形成包容乃至鼓勵(lì)新想法和新觀點(diǎn)的氛圍,讓研究者勇于亮出自己的想法和觀點(diǎn),即使看上去沒有充足的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐,或者跨出了其專業(yè)或?qū)W科的邊界??茖W(xué)研究本應(yīng)是人類理性思維的展現(xiàn)平臺(tái),即使是依靠實(shí)驗(yàn)技術(shù)和儀器的現(xiàn)代生命科學(xué),也應(yīng)該表現(xiàn)出那種基于思考和想法的精神性探索活動(dòng)。正如納斯教授在其評(píng)論文中所倡導(dǎo)的:“要想讓理論和知識(shí)成為主導(dǎo)可能需要研究文化的轉(zhuǎn)變。實(shí)驗(yàn)的理論化應(yīng)該得到鼓勵(lì);理論應(yīng)該納入到實(shí)驗(yàn)論文中以便讓數(shù)據(jù)突顯出相應(yīng)的意義”[15]。
我們還需要改變科學(xué)交流的方式,從主要依靠同行評(píng)議的學(xué)術(shù)期刊轉(zhuǎn)向更為開放的預(yù)印本(Preprint) 等新型傳播方式。最早的預(yù)印本平臺(tái)是1991 年美國科學(xué)家建立的“arXiv.org”(https://arxiv.org/),主要發(fā)表物理學(xué)和數(shù)學(xué)的研究論文;目前在生命科學(xué)界最有影響的預(yù)印本平臺(tái)是美國冷泉港實(shí)驗(yàn)室在2013年建立的“ bioRxiv”(https://www.biorxiv.org/)。預(yù)印本模式對(duì)當(dāng)今的“技術(shù)型”內(nèi)卷是一個(gè)很好的破局手段。首先,預(yù)印本沒有“影響因子”和“引用率”等專業(yè)化“流量”指標(biāo),表現(xiàn)出更為純粹的學(xué)術(shù)交流。其次,研究論文在預(yù)印本網(wǎng)站上的發(fā)表不需要進(jìn)行同行評(píng)議。這種策略大大提升論文發(fā)表的速度;這一點(diǎn)在新冠疫情暴發(fā)以來表現(xiàn)的尤為突出,眾多研究病毒的重要論文都是搶時(shí)間首發(fā)到預(yù)印本網(wǎng)站上。重要的是,沒有同行評(píng)議的策略打破了廣泛存在的學(xué)術(shù)小圈子,有利于新想法和新觀點(diǎn)的傳播。預(yù)印本模式的第三個(gè)特點(diǎn)是,不同于論文在學(xué)術(shù)期刊發(fā)表時(shí)的“完成時(shí)”,在預(yù)印本平臺(tái)發(fā)表的論文屬于“進(jìn)行時(shí)”,從初稿發(fā)表之日起可以被作者通過“迭代”(iterate)的方式主動(dòng)更新,進(jìn)而在同一網(wǎng)站上發(fā)表出一個(gè)比一個(gè)更為完善的版本。一方面這能夠?yàn)樵陬A(yù)印本平臺(tái)快速發(fā)表的無同行評(píng)議文稿提供修改的機(jī)會(huì),另一方面也以一種巧妙的方式去滿足研究者對(duì)“完備性”的追求。

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功利主義牽引下的科學(xué)精神之內(nèi)卷與破局
現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展得益于舉國體制的科學(xué)建制化模式—— 從事科學(xué)研究不再是一種個(gè)人的業(yè)余愛好,而是一種建立在國家安排的科研框架里,以腦力勞動(dòng)為特色的職業(yè);研究者在政府或社會(huì)組織的資助下開展研究活動(dòng),并獲得相應(yīng)的報(bào)酬作為其主要生活來源。科學(xué)建制化模式不僅保障了職業(yè)研究人員的衣食無虞,而且為其提供了相應(yīng)的社會(huì)地位和個(gè)人發(fā)展空間。但是,這同時(shí)也給從事科研活動(dòng)的職業(yè)研究人員帶來了強(qiáng)烈的功利主義之影響。
3.1 內(nèi)卷:追求成功的功利導(dǎo)向
近年來中國科學(xué)事業(yè)快速發(fā)展,僅研究論文的發(fā)表總數(shù)若干年前就已經(jīng)超過美國成為世界第一。但是,科學(xué)家的創(chuàng)造力,尤其是原創(chuàng)能力并沒有出現(xiàn)相應(yīng)程度的提升。為此,國家科技部等5 部委于2020 年聯(lián)合印發(fā)了《加強(qiáng)“從0 到1”基礎(chǔ)研究工作方案》的通知。造成這一問題的原因有很多,其中追求成功的功利導(dǎo)向扮演了重要的角色。美國學(xué)術(shù)界流行甚廣的“不發(fā)表就玩完”(publish or perish) 就是研究者追求成功的一種典型表達(dá)方式。今天中國科技界流行的“四唯”——“唯論文、唯職稱、唯學(xué)歷、唯獎(jiǎng)項(xiàng)”同樣反映了研究者追求成功的“標(biāo)配”。英國皇家學(xué)會(huì)前主席里斯(Rees, M)2022 年在一篇題為“Lessons for a young scientist” 的文章中,明確告訴青年科研人員如何“計(jì)算”科研的成功:“只有天才(或者怪才)才會(huì)直奔最宏大、最基本的問題。而你則應(yīng)該這樣做:將科研問題的重要性乘以你可以解決問題并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)出最大化的概率”[16]。按照這個(gè)“公式”計(jì)算,從“從0 到1”研究工作的成功可能性顯然是“零”。
追求成功的理念廣泛地流行于科研人員的培養(yǎng)和他們的工作中。于是乎,研究者關(guān)注的是建立獲取成功的能力,期待盡快取得成功,并取得一個(gè)又一個(gè)的成功。與此同時(shí),研究者非常擔(dān)憂自己是否會(huì)失敗。中國科學(xué)院心理研究所2021 年發(fā)布的《2019年科技工作者心理健康狀況調(diào)查報(bào)告》指出,近1/4 的受訪者有不同程度的抑郁表現(xiàn),超過1/2 的人存在不同程度的焦慮表現(xiàn);其中一個(gè)主要問題是自我評(píng)價(jià)偏低——不斷對(duì)標(biāo)國內(nèi)外同行“大?!钡目蒲腥藛T,很難對(duì)自己滿意[17]。因此,眾多研究者只愿在其擁有的知識(shí)和技能所圈定之范圍內(nèi)開展研究,而不會(huì)去進(jìn)行超越已知范圍的學(xué)術(shù)探索和智力冒險(xiǎn)。在這個(gè)意義上說,追求成功的功利導(dǎo)向?yàn)檠芯空咛峁┝似接沟恼T惑——“成功者的平庸”。他或她可能取得了很多公認(rèn)的成功,但是,思想貧乏,眼界很小。
3.2 內(nèi)卷:趨同化的學(xué)術(shù)生態(tài)
追求成功的價(jià)值觀推動(dòng)了一種趨同化的學(xué)術(shù)生態(tài)環(huán)境。眾多研究者紛紛涌入那些有可能或者容易成功的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域,采用相似的研究技術(shù)和路線,沿著成功人士的研究方向進(jìn)行同質(zhì)化的研究,如上文提到的PubMed 數(shù)據(jù)庫收集的CRISPR 基因編輯技術(shù)相關(guān)論文,前5 年總共發(fā)表了4 千多篇,最近5 年則發(fā)表了2 萬5 千篇。但是,這種趨同化研究通常并不能導(dǎo)致研究者的認(rèn)知邊界獲得相應(yīng)的擴(kuò)大。值得注意的是,一項(xiàng)最新研究發(fā)現(xiàn),在一個(gè)研究領(lǐng)域內(nèi)發(fā)表論文的數(shù)量與變革性程度(disruptive measure)之間成反比關(guān)系:同一領(lǐng)域在一年內(nèi)發(fā)表的論文總數(shù)越多,其具有變革性的論文比例越小[18]。也就是說,在某個(gè)領(lǐng)域發(fā)表大量的論文不僅無助于研究者創(chuàng)新思想的產(chǎn)生,而且還可能會(huì)導(dǎo)致其思想或理論的僵化。
趨同化的學(xué)術(shù)生態(tài)有利于“圈子”文化的形成。一般科研人員和青年研究人員容易追逐和崇拜成功人士,圍繞著成功人士形成學(xué)術(shù)小圈子,從而表現(xiàn)出相對(duì)單一和封閉的專業(yè)或研究方向之學(xué)術(shù)“生態(tài)位”,并衍生出各種功利性行為。2022 年2 月,211家中國科協(xié)全國學(xué)會(huì)聯(lián)名發(fā)布《中國科協(xié)全國學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)出版道德公約》,倡議科研人員、期刊編輯和審稿人破除“圈子”文化和利益紐帶,加強(qiáng)行為自律,抵制各種人情稿、關(guān)系稿等不正之風(fēng);不在無實(shí)質(zhì)學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)的論文中“掛名”,不在成果署名等方面侵占學(xué)生、團(tuán)隊(duì)成員的合法權(quán)益。美國研究者通過分析1975 到2003 年在生命科學(xué)領(lǐng)域過早死亡(premature death) 的452 位杰出科學(xué)家與他們?nèi)ナ篮笏鶎兕I(lǐng)域的“活力”之間的關(guān)系發(fā)現(xiàn),同一學(xué)科分區(qū)(subfields) 中從未與他們合作的科學(xué)家論文發(fā)表數(shù)量提升8.6%[19]。更重要的是,“外來者在明星科學(xué)家活著的時(shí)候顯然不想來挑戰(zhàn)他們?cè)陬I(lǐng)域里的權(quán)威,而名人的離世則為其領(lǐng)域的進(jìn)化提供了這樣的機(jī)會(huì),即形成了拓展知識(shí)邊界的新方向”[19]。
趨同化的學(xué)術(shù)生態(tài)伴隨著相應(yīng)的物質(zhì)待遇催化了主流科學(xué)家和邊緣科學(xué)家在學(xué)術(shù)研究以及生存狀況的“兩極分化”。不久前發(fā)表的一封科學(xué)家公開信呼吁要關(guān)注和支持邊緣科學(xué)家:“大多數(shù)主流科學(xué)家—— 即符合主流文化所期望的科學(xué)家形象和行為的科學(xué)家—— 不知道或不理解邊緣科學(xué)家遇到的挑戰(zhàn)”[19]。在這樣的主流科研文化中,流行的是一種排斥多元化的“卓越觀”——“這種對(duì)卓越的狹隘看法導(dǎo)致資源傾斜到已經(jīng)得到認(rèn)可的、確立了地位的主流科學(xué)家手中”[20]。
與此同時(shí),成功人士的價(jià)值往往被虛假地放大,讓其相對(duì)意義上的“某個(gè)專業(yè)的卓越”變成了絕對(duì)意義上的“卓越”,導(dǎo)致專業(yè)上的卓越影響力“外溢”到專業(yè)之外。顯然,這種排斥多元化的科研生態(tài)限制了新思想的產(chǎn)生和交叉科學(xué)的發(fā)展。2020 年11月,基金委成立了交叉科學(xué)部,負(fù)責(zé)該科學(xué)部的管理人員最近在一篇討論交叉科學(xué)發(fā)展的文章中,提出了限制其發(fā)展的三個(gè)主要因素:(1) 交叉學(xué)科獲得研究經(jīng)費(fèi)資助率低于單一傳統(tǒng)學(xué)科;(2) 青年學(xué)者從事交叉科學(xué)研究取得成果較難;(3) 交叉學(xué)科的學(xué)術(shù)成果難以獲得現(xiàn)有學(xué)科體系合理評(píng)價(jià)——“上述三個(gè)方面的制約因素相互耦合,形成一道制約屏障,對(duì)交叉學(xué)科與跨學(xué)科合作等學(xué)術(shù)研究的快速發(fā)展帶來了挑戰(zhàn),進(jìn)而影響到創(chuàng)新性和突破性科學(xué)研究的開展”[21]。
3.3 破局:讓科學(xué)精神擺脫功利之束縛
筆者曾這樣評(píng)論過當(dāng)今的科研范式:理想的科學(xué)結(jié)構(gòu)應(yīng)該是在物質(zhì)性追求和精神性追求之間保持一個(gè)恰當(dāng)?shù)膹埩?。但是,在美國主?dǎo)下發(fā)展起來的科研范式卻打破了這種張力,專注于追求科學(xué)的實(shí)用價(jià)值。在科技產(chǎn)品極大豐富的今天,人們“仰望星空”和“追尋心中道德律”的科學(xué)精神卻在明顯的衰退[22]。
如何才能恢復(fù)衰退的科學(xué)精神?我們不妨通過日本花樣滑冰選手羽生結(jié)弦在北京冬奧會(huì)上的表現(xiàn)來看一下他帶給科研工作者的啟示。羽生結(jié)弦是前兩屆男子單人滑奧運(yùn)冠軍。在許多人看來,他的目標(biāo)應(yīng)該是爭取在北京冬奧會(huì)衛(wèi)冕,成為奧運(yùn)三連冠得主??沙鋈艘饬?,他卻把目標(biāo)定為完成花滑中難度最高的“阿克塞爾四周跳”(4A。這個(gè)動(dòng)作實(shí)際上要跳4.5圈)。這是一個(gè)“性價(jià)比”極低的選擇——最容易出現(xiàn)摔倒等動(dòng)作失誤而失去很多分,而成功時(shí)卻得分不多——4A 的基礎(chǔ)分值僅比排名第二的“勾手四周跳”多1分。要知道,當(dāng)前男子花樣滑冰領(lǐng)域正處在“四周跳的內(nèi)卷”之中,即選手們傾向于追求在一套動(dòng)作中完成多個(gè)四周跳,從而得到更多的技術(shù)分以贏得比賽。顯然,羽生結(jié)弦有足夠的實(shí)力按此套路玩下去,可他心心念念的卻是挑戰(zhàn)4A這個(gè)人類花滑的極限,并把這個(gè)挑戰(zhàn)帶到了北京的賽場;結(jié)果是挑戰(zhàn)失敗,排名第4。羽生結(jié)弦賽后這樣說“我付出的可能是沒有回報(bào)的努力”。顯然,他真正追求的是奧運(yùn)精神“更高、更快、更強(qiáng)”,而非金牌、銀牌、銅牌。今天的“科研競技場”正是需要研究者去發(fā)揚(yáng)這樣的精神,追求這樣的夢(mèng)想!
筆者常常想起法國20 世紀(jì)著名思想家???Foucault, M)的一段話:“至于激發(fā)我的動(dòng)機(jī), 它非常簡單。這是好奇心,即在任何情況下值得多少固執(zhí)地任其驅(qū)使的唯一一種好奇心。它不是那種試圖吸收適合于自己認(rèn)識(shí)的東西的好奇心,而是那種能使我們超越自我的好奇心。如果對(duì)知識(shí)的渴望僅僅應(yīng)該保證知識(shí)的增長,而不是以這樣或那樣的方式,或在可能的程度上使有知識(shí)的人踏上迷途的話,那它還有什么價(jià)值可言?”
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本文經(jīng)授權(quán)轉(zhuǎn)載自微信公眾號(hào)“生命科學(xué)”,原文刊登于《生命科學(xué)》2022年第34卷第4期。