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一、现代医学是相对落后的科学
读史可以明鉴,这里的史是指科学史,而非一般意义的历史。科学史往往更为具体,它是由一个个小的事件,但又是伟大的科学发现所构成。相对于一般科学,现代医学的发展仍处于较为落后的地位。这也说明,现代医学的科学史中还未形成系统的科学框架,也说明未来的医学发展有很多的机会,或说有很多提高医学地位的大发现等待人类去探索。举一个很简单的例子,人类现有疾病分为2035类、18000种,而其中80%左右的疾病是无法治愈的。尽管如此,现代医学也并非一无是处,很多疾病相对于自然发展过程还是可以做到控制病程。中国是人口大国,又面临老龄化趋势,国家在医学领域投入也持续增加,这都说明中国人迫切希望能够在现代医学领域多做贡献。回顾科学史,或许能够从某一学科的发展历史中找到普遍规律,或者是科学范式,让勤劳、聪明和憋足了劲的中国人找出点现代医学的发展规律,或许能总结出充分符合中国国情的医学发展规律。作为发展中的国家,中国的科学研究能力还有诸多缺失,不敢奢望其他学科,但是医学发展却可以和发达国家站在同一起跑线上。这是因为:首先,相对于数学、物理学、或者化学,现代医学还是一门相对落后的学科。中国庞大的人口数量,为人类疾病贡献出最全面的样本;中国老龄化趋势又为急需现代医学进步才能解决的疑难杂症提供了应用目标;中国相对低的人均收入为现在医学在中国的发展带来了“后发优势”。
其次,纵观现代医学发现史,大量的偶然发现推动着现代医学的发展,谁又能否定未来医学的发展不是以偶然发现为主?人口数量直接决定着这种偶然发现的机会。莫顿•迈耶斯所著的《现代医学的偶然发现》就是一般反映现代医学中的偶然发现的历史的书,又是一般具有非凡指导意义的书。
二、现代医学有很多的偶然发现
《现代医学的偶然发现》一书记录了39个重大的医学偶然发现,包括获得诺贝尔奖的发现,比如青霉素的发现、幽门螺杆菌在胃溃疡和胃癌中所起作用的发现、一氧化氮作用机理的发现等等。尽管这些重大发现,各有各的不同,但是我们依然可以在莫顿.迈耶斯讲故事般的叙述中,总结出现代医学中的偶然发现规律。
首先、每一个偶然的重大发现总是与发现者原先的研究方向不一会,甚至很多都没有任何关系。比如该书第一个故事中,巴斯德在发现减活疫苗之前,只是在研究霍乱菌如何引起健康小鸡生病。1879年当巴斯德在度过三个月的假期返回工作时,他试图用之前配制的霍乱菌培养体重新对鸡进行试验。令他感到意外的是,那些接受注射的鸡依然十分健康活泼,同样是这些鸡在注射了新的霍乱菌培养体后也不会得病。由此他发现了一个新的真理:弱化的病菌便是最好的疫苗。第二个故事是青霉素,佛莱明第一次发现青霉素的作用时,正在研究溶菌酶,溶菌酶也是他发现的。尽管佛莱明在1928年发现了青霉素,直到1940年才由另外的科学家证明了该药的巨大价值,并被世人所承认。第三个故事是关于伟哥的,1986前后,辉瑞研制出了一种叫枸橼酸西地那非的化合物,认为可作治疗心绞痛的药物,但在1990年和1992年的临床实验中发现他对血液循环和心脏功能的作用不理想,研究人员调整了剂量,看看是否能有效果。果然有了效果——但不是科研人员预期的效果,不是通向心脏的血流增强了,而是增强了通向阴茎的血液,由此发现了治疗阳痿的药物。
其次,大部分的偶然发现一旦提出,最初的境况往往是不被同行认可。该书给我们举了以下的例子:
1952年,精神病学家皮埃尔•德尼克尔所做的有关氯丙嗪临床实验的有效成果的报告,1957年,精神病学家罗兰•库恩在作有关他发明的新三环抗抑郁剂(丙咪嗪)的报告,1958年,罗伯特•诺布尔有关用长春花生物碱进行癌症化疗的报告,这三位重大发现的科学家在向世人第一次公布他们的发现时,均被同行的组织者安排在了没人关注的时间里,听众寥寥无几。遭肠胃学家冷遇的澳大利亚科学家巴里•马歇尔,只得求助于1983年在布鲁塞尔举行的一次传染病会议,以作他所发现的细菌与胃溃疡有关的报告。同样的是马歇尔有关消化性胃溃疡的成因说曾长期被教条理论所排斥,他坚持了10年,他的革命性观念才被接受。他起初提交给《新英格兰医学杂志》的论文遭到拒绝,后来得以在《柳叶刀》杂志上发表。罗萨琳•雅洛开创放射性免疫测定的突破性论文,最初曾被美国一家著名的杂志拒绝,她对拒绝的回信一直心怀不满,以至在20年后的1977年她作诺贝尔奖获奖讲演时再次展示了这一信件。朱达•福尔克曼论述血管再生在肿瘤生长和扩散中所起的作用的论文早年曾难以发表,他为此坚持了40年。
尽管这些发现一开始均遭到同行的冷遇,但是,所有这些发现最终改变了世界。
再次,该书所述的偶然发现的历史中,每一个发现者均具有敏锐的观察力,并进行坚持不懈的努力,才得以将自己的发现形成系统的科学。比如青霉素发现的故事中,我们知道如果不是1940年弗莱里等人的锲而不舍,通过自身的才智和组织活动将青霉素试验结果完成并公之于众,1928年弗莱明的第一次发现,可能就不重要了,青霉素的发现也许会推迟很长时间。辉瑞如果不依靠医药公司天然的寻找新药的敏锐度,也许伟哥还存在哪些参加临床试验病人的记忆中,而不是现在被卖到了世界各地。由一个未事先计划的发现,巴斯德得到了配制鸡霍乱疫苗最初的有效方法。巴斯德知道养成一个能够容纳偶然发现的头脑的价值,1854年他32岁时在担任新的里尔科学院院长和教授的就职演讲中,提出了一个直到今天仍在产生回响的著名格言:“就对事物的观察来说,机会只眷顾有准备的头脑。”他自己的活动就为这一名言多次提供了最明显的例证。我总结,巴斯德的有准备的大脑就指具有敏锐的观察力,并愿意进行坚持不懈努力的精神。
三、科学的普遍规律就是由理性思考、直觉和想象构成
科学的发展离不开创新,其实每一个科学发展都是对于原有科学体系的一种创新。医学科学更是需要不断的创新,才能给赶上其他学科的发展地位。《现代医学的偶然发现》这本书针对创新提出了自己的看法。该书认为,有三条路径可达到独创性思想:理性思考、直觉和想象。在科学哲学方面,科学思维就是逻辑思考,而直觉和想象并没有引起重视。虽然大多数研究活动都是受理性思考支配的,但是通过直觉而得到的创造性思想却是最多的,这在严格的逻辑方面也是正确的,因为逻辑不能产生丰富的思想。爱因斯坦曾说:“真正有价值的因素是直觉……没有同学发现这些基本定律的逻辑之途。只有直觉这一条途径,直觉再加上对于位于表面现象之后的一种秩序的感觉。”
医学之所以发展这么落后,一个很重要的原因是医学所观察的目标是极其复杂的,位于表面现象之后的秩序也是最难以发现的。发现位于表面现象之后的秩序,这是医学上许多重要发现的一个共同点。
直觉不是一种模糊的冲动,也不仅仅是一种“预感”,而是一种认知技能,一种基于甚少信息而做出判断的能力。而想象就如同直觉的翅膀,帮助直觉抵达理性思考的这一最终归宿。
有创见的人遇到不同寻常的事物时思想是开发和灵活的,他们对于那种未靠理性思考而预见的同时出现的怪异之处是敏感的,即使与所考虑的事情无关联,他们也可以看出其可能性。
理性的科学头脑能够很自然地把未预见到的因素纳入旧有的工作整体中,或者更有可能的是,从一个全新的方向上对之加以追踪。这样一个头脑会以一种特殊的方式处理错误、不一致和偶然情况,而这些特殊方式正是创造性的特有标志。换句话说,一个开放的头脑会去拥抱偶然发现,会把绊脚石变为跳板。丘吉尔曾经很别致地描述说:“人有时会意外地被真理绊倒,但大多数人都是爬起来后匆匆走掉了,就像什么事也没有发生过一样。”
因此,结合《现代医学的偶然发现》所描述的故事,我们可以得出如下的结论:科学,特别是医学科学的普遍规律就是由偶然发现构成的,而偶然发现是一种占相当比例的创造性思想的来源,偶然发现所揭示的创造性又离不开理性思考的基础、直觉的判断、以及将该两者联系在一起的想象。该书没有提及的一个故事,就是DNA双螺旋结构的发现,尽管算不上一个偶然发现,但是发现者所表现出的思路和精神正是反映出理性思考、直觉和想象构成的科学发现的规律:1951年,富兰克成功地拍摄了DNA晶体的X射线衍射照片。此时,沃森和克里克也在剑桥大学进行DNA结构的研究,威尔金斯在富兰克林不知情的情况下给他们看了那张照片。根据照片,他们很快就领悟到了DNA的结构,即两条以磷酸为骨架的链相互缠绕形成了双螺旋结构,氢键把它们连结在一起。 沃森和克里克的成功使生物学界苦苦寻求数十年的答案,在朝夕之间即被解决了。初涉DNA的沃森,何以在一年多的时间内就解决了这个难题呢?事实上,在沃森涉足DNA之前,有的研究小组与成功仅差一步之遥。沃森们后来居上,摘取了DNA结构的桂冠。这是因为他们有快速洞察事物的直觉本领,高超的想象能力和常年的科学训练所铸就的理性思考能力。
四、科学的发展规律带个中国的启示
中国国家领导人多次提到创新,认为中国的发展根本在于创新。而科学发展的普遍规律也在于创新。科学,特别是医学科学的普遍规律就是由偶然发现构成的,而偶然发现是一种占相当比例的创造性思想的来源,偶然发现所揭示的创造性又离不开理性思考的基础,直觉的判断,以及将该两者联系在一起的想象。所以说,医学的偶然发现历史可以为中国创新性社会目标的建立,中国科学的发展,特别是医学科学的发展提供了很好的启示。
正如《现代医学的偶然发现》结语部分所提出的启示,有助于我们理解中国科学的发展,特别是医学科学的发展的机会、目标、困难和政策思路。
首先,现行的科学体制事实上无助于促进这种偶然的幸运发现。基础研究的国家资助和同行评审是科技体制的普遍做法。这种体制内在地有一种保持一致的心态:人们往往倾向于只提交可能获得通过的项目,也就是那些与专家委员会大多数成员的观点一致的项目。由于资金有限而竞争激烈,研究人员往往不愿意提交标新立异、不断尝试的项目。冒风险、另辟蹊径,这些常常被与以前的时代中那些偏激和狂想的科学家联系在一起的特点,如今已所见不多了。问题是,科学,特别是医学科学的发展很多都是有偶然发现构成的,这些发现均是由不循规蹈矩的发现者,依靠机会和灵敏的直觉和想象力而得到的。现有的科学体制让国家的大量资助都落到这些循规蹈矩、没有丝毫创新的人的身上,其结果可想而知。同行评审体制迫使研究者去研究别人认为重要的问题,把他们的工作描述的可使评审者相信能够获得结果。同行评审通过推行正统思想而使独断论体制化,评审者在对问题的概念理解方面,往往偏爱那些与他们的观点一致的申请,偏爱那些他们认识的或有名气的人,这使得新人很难得到认同。《现代医学的偶然发现》中许多的发现历史均说明,重大发现的发现者一开始就在挑战现存的观念和做法,同行评审的体制只会将那些能够改变世界的重大发现阻止在摇篮中。所以说目前的科学体制需要考虑中国当前的情况,适当做一些调整。
其次、科学的偶然发现距离经济利益往往较远,医学领域的新药发现和新技术发明的主体——制药企业,却在医学的偶然发现没有多少优势。医药企业将巨额利润投入到药物营销中,不仅不利于医学的新发现的出现,更会打击这些新的发现。现代药物研制的思路已经越来越偏离偶然发现的规律上,对无穷无尽的物质进行筛选的药物开发方式,更像是“大海捞针”。尽管在20世纪70年代以来开发了许多据称可简化筛选的新技术,包括组合化学、改进的筛选、合理的药物设计、药物基因组学的应用等,开发一种新药的时间实际上却延长了,成本增加更多,失败率也没有下降。大量的钱花在做无用功上,加上制药企业将巨额资金投入的营销上,推销那些可有可无的所谓专利药,而将偶然发现的空间压缩的越来越小。目前,中国的制药企业规模不大,研发投入不多,还达不到国际制药企业的平均水平,这恰恰可以变不利为有利,让社会的资金更多的投入到那些不循规蹈矩的项目上。
第三、发现本质上是一种创造性的活动,但是未来的研究人员所接受的教育大多却无助于培养这种创造性活动所需要的思维方法和技能。在中国的教育中理性思考的基础即逻辑学都没有得到普及,更别说那些有意识的提高直觉和想象力的教育。医学院和医学科学领域的大学中的教学注重的是事实而不是思想,是结果而不是过程。过多的多项选择考试注重的是思维敏捷和记忆牢靠,而这可能忽略了智力的其他素质和创造性。《现代医学的偶然发现》是以美国为背景的,相比于美国,中国在教育上还有很长的路要走,但是目前应该认识到问题所在。正如这本书所倡导的,我们应该将中国的教育,特别是医学科学的教育引入到注重培养理性思考的基础之外,也要培养敏锐的直觉和联系两者的想象力。
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