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结晶年里说晶体之二 精选

已有 6580 次阅读 2014-6-12 13:17 |个人分类:镜子大全|系统分类:教学心得| 晶体, 结晶年

结晶年里说晶体之二
作者: mirror (*)
日期: 06/11/2014 23:52:05


借国际晶体学年的话题,写了一个《说晶体》的帖子,被“莫名其妙”地加精了,并且在给帖里面发生了一场“莫名其妙”的口水仗。为此,镜某以为有必要再来说说晶体的话题。

国人做蛋白质的结构分析,还要数胰岛素晶体结构的测定研究《胰岛素晶体结构研究》)。当年听到这个消息后的非当事人(大众)的心态与今天人们听到颜老师发论文后的心态依然有些相似:证明(了)天朝也能够

如何历史地看待胰岛素这个事件?这里不妨引用一下熊老师论文里的原话。
Quote

胰岛素晶体结构测定工作虽然曾经上达天听,享有崇高的地位,但是,如果把它放到世界科学发展的背景之中去考察,它的实际价值到底有多高?
它所使用的多对同晶型置换法主要学自肯德鲁(J. C. Kendrew)和佩鲁茨(M.F.Perutz)。虽然建立了仪器组,但所有重要的仪器都是从国外买的。它的样品很好,但好样品的获得一直到现在都具有很大的偶然性,我们的相关研究人员并没有提出制备好样品的理论依据。计算程序是我们自己设计的,但这些程序并不能说成是大的科学创新。我们所测定出的不是第一个蛋白质的结构,甚至也不是第一个胰岛素的结构。它当然也有创新,而且所得到的确实是当时仅有的几个蛋白质的三维结构图之一,但从总体上看,它仍然不过是我们用别人的方法、别人的仪器来解决的一个计算量极大的工程性难题而已。虽然它还有一些别的较小的价值,比如说为研究胰岛素结构和功能的关系提供了新的有利条件,但它自身在科学上的意义恐怕并没有达到世界一流水平。
如果考虑到竞争对手的情况,它在科学上的重要性更要大打折扣。确实,没有多少相关研究经验的中国青年只用了4、5年的时间就完成了耗费生物大分子晶体学权威霍奇金35年时间才完成的工作,只用了4、5年的时间就从无到有地建起了一个与世界先进水平比较接近的研究蛋白质晶体结构的实验室。但是,反过来看,首先,虽然我们的结果在细节上有胜过霍奇金教授之处,但这项工作毕竟是她第一个完成的。其次,虽说她总的研究时间极长,但她还做了许多别的重要工作。更重要的是,她在胰岛素研究方面所取得的一切进展都及时发表、报道了出来,可以被竞争对手们拿去共享,可以使后来者站在她的肩膀之上;而我们甚至在取得最后结果之后仍向全世界保密自己的研究方法,如在1972年的《中国科学》版论文上,我们仍刻意隐瞒我们所使用的浸泡液的成分——世界通行的科研原则在强调政治原则的“文革”中国发生了扭曲。再次,霍奇金的研究只是一种个人行为,而我们的胰岛素工作明显是一种国家行为。霍奇金基本上是以一己之力和“691”连队乃至整个中国来竞争,而赢的还是她!这是值得深思的。

镜某认为,熊老师文中所说的“扭曲”在今天依然存在。这种扭曲有时候是根深蒂固的、带着出生的烙印的。镜某以为,这类事儿国人有必要看开一点儿,有必要“示弱”一下。因为在很多事情上,重要的多是“裡子”而不是“面子”

《说晶体》的跟帖里有些是过激的、有误解的认识,有些则是属于学识方面不到位的缘故。比如说“谁都知道,晶体是没有生物活性的”就是误解。最基本的事实是,晶体里的蛋白质(分子)依然是具有生物活性的学识方面不到位的说法是“争论晶体结构,你是外行。 我不再与你争论。 只是简单低(地)提醒你,生命和生物活性是一个过程,不是一个固定的晶体结构还可以解释的。 讲多了你也不懂,不如不讲。”

有如此的偏见,镜某认为有必要为颜老师们“站站台”了。镜某是内行还是外行其实不那么重要,要紧的是所说的是否有道理,哪怕是“歪理”。《科普一下傅立叶变换》是个小十年前的帖子。不知是何缘故,一位网友指名要镜某“科普一下傅立叶变换”。镜某的心情应该是“受宠若惊”的。网友FairyChild就要指名镜某来说此事呢?凭什么Ta就认为镜某能说此事呢?可见世界上还是有高人的。

之所以要调侃说傅立叶变换,其动机是这类事儿不是属于“科普”的内容,是属于正规教育的东西。学懂了的人,听听侃调,巩固一下记忆。听不懂的,应该说没有学好。所以,对于说“傅立叶变换俺懂,您这个俺真没看懂”的朋友,镜某很负责任的回应说:您那不叫“”,只能叫“听说过”。

内行、外行的说法在国人那里很有市场,镜某对此思维模式很不以为然。比较重大的发明、发现,基本上是发生在某个人由外行转化为内行的那个时期。通常是入行几年后,既熟悉了行内的做法,又没有被行内传统思考束缚的时期。内行,因为其内行的缘故,而少有创新的机会,也少有认识自己行业在整个学术体系里的位置机会。这也是个辩证法

关于蛋白质的晶体结构分析的话题,镜某讲过N多遍了,不愿意再费口舌了。因为在很多时候,知道的人自然也就理解了,不能理解的人知道了没用。但赶上了结晶年,不妨再来唠叨一番。

首先是晶体结构分析的说法。在此有必要重提一下联合国宣布2014年为国际晶体学年的帖子。2014年的事儿,2012年的夏天就着手了。当时国际晶体学联合会主席的信中,对晶体学有个很好表述:(晶体学)是一个非常古老的学科,在一百多年前把它的研究重点从晶体转向结构。今天,这个学科正准备对动力学和性能的研究

可以说做晶体分析的人一般不知道为什么X射线衍射可以做结构分析。承认这一点也没有什么不好意思的。会唱歌而不识谱的大有人在(当然也有唱歌跑调的),也没有什么嘛。通过晶体分析,可以知道1)晶体的(材料)的结构,2)构成晶体的分子的结构。换句话说,1)是要知道晶胞的结构,2)是要知道占据晶胞中某个位置上的分子的结构。两个方向虽不同,但在技术上是相通的。所以人们不做区别,统称晶体的结构分析。想要知道晶胞的结构那部分人是“前辈”,是研究结构的开拓者。颜老师们做蛋白结构的人则是“后起之秀”,关心的是蛋白分子的结构。镜某主张他们正名,改叫蛋白质分子的结构分析,不知是为了对前辈的敬意还是嫌麻烦,今天依然说蛋白质的晶体结构分析,因而导致了很多“行外”人说【晶体是没有生物活性的】。

如何理解在生物教科书里面就跟牛顿第二定律似的“结构决定性能”的提法?可以理解为“解了结构,就了解了化学的一切”么?有人有疑问了。这个问题化学里面并没有答案,因为很多答案都是在“外边”。所以需要有镜某这样的“外行”来解疑。化学虽然也讲究法则,但是更讲究物质性。之所以化学能够成为“中心科学”,而不是其他的什么学科,比如物理、生物什么的,就是在于化学的物质性。如何能区分、甄别A物质与B物质的相同或不同呢?论到终极,是要看物质结构。也就是说,如果承认“唯物性”(物质性),就需要承认结构决定物质的类别、特性等等的一切。这两个是同格的存在,是一个事情的两个面。这也是颜老师们学术的立足之地。也正是因为这种赤裸裸的物质性,他们才有能力去要预算、去“忽悠”,才会遭到传统学科领域的“羡慕嫉妒恨”。

回顾《胰岛素晶体结构的测定研究的历程(1965—1972年)》,再看看今天颜老师们的这个学术领域最近的发达,曾似相识的感觉大约不会仅仅只有镜某一个人。

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就“是”论事儿,就“事儿”论是,就“事儿”论“事儿”。




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