科学研究的“金手指”

第7版(国际)
专栏：科技大观

　　科学研究的“金手指”
刘仲华
有这样一句谚语：“我不要你的金子，我要你点石成金的指头”。金子固然珍贵，但人们只要掌握了创造金子的方法，何愁财源不滚滚而来？在科学研究中，这“金手指”就是科学的方法。许多科学难题的存在就是因为没有找到合适的研究方法或实验方法。最近宣布的今年诺贝尔科学奖获奖者中，一个主要的特点是他们对一些重大科学研究方法的突破。
　　今年获诺贝尔生理学或医学奖的3位科学家，因为使用线虫作为实验模型，从而发现了器官发育和程序性细胞死亡过程中的基因调节作用。长期以来，由于缺乏有效的研究手段和方法，基因在生物体中的作用一直是未解之谜。研究像细菌这样的单细胞生物太简单，而像哺乳动物这样由大量细胞组成的生物又太复杂。20世纪60年代初，获奖者之一的悉尼·布雷内创造性地把长仅1毫米、构造简单、身体透明的线虫作为实验模型，建立了一整套通过显微镜直接观察研究细胞分化的实验方法。而约翰·苏尔斯顿则创造性地通过测定线虫全基因组序列，提供了研究线虫等生物的新的手段。这一进步使科学家在器官发育和基因演变领域的研究进了一大步，从而“打开了探究人体细胞分化和演变的大门”。
　　今年诺贝尔物理学奖所表彰的研究成果，也主要是科学家创造性地运用实验方法的结果。中微子是宇宙间一种非常小的基本粒子，无处不在却很难发现其踪影。早在1930年，著名物理学家泡利就预言了这种神秘粒子的存在，但如何捕捉太阳和宇宙里的中微子却一直是个科学难题，诺贝尔奖委员会称这“相当于在整个撒哈拉沙漠中寻找某粒沙子”。而美国科学家雷蒙德·戴维斯自上世纪50年代开始就孜孜不倦地反复尝试各种探测方法，以捕获中微子。70年代开始，他建造了一台全新的庞大探测仪。在探测仪器的帮助下，戴维斯在30年的研究中共成功捕获了来自太阳的2000多颗中微子，并证实了太阳是靠核聚变提供燃料的。
　　在化学领域，当人们对包含蛋白质的生物大分子的认识裹足不前之际，美国科学家约翰·芬恩与日本科学家田中耕一“发明了对生物大分子的质谱分析法”，而瑞士科学家库尔特·维特里希则发明了利用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结构的方法，从而获得本年度诺贝尔化学奖。瑞典皇家科学院说，3位科学家的成果导致了解析生物分子方法的革命。
　　因此，在科学发展的重要时期，一些创造性的研究方法的运用往往能深化人类的认识，将科学推向一个新的发展时期。方法论的进步，代表着科学研究达到了一个新水平。
　　有了“金手指”，何愁没金子？上述重大科学问题的解决对人类未来发展的益处是无法用金钱来估量的。悉尼·布雷内等获奖者十年磨一剑，终于给社会献上了“金手指”。这些看似高深的研究成果实际上与我们的生活息息相关。
　　诺贝尔委员会说，对器官发育和程序性细胞死亡过程中的基因调节作用的发现已经被广大医务工作者所分享。关于细胞程序化死亡的发现使人们对由于病菌入侵人体细胞而引起的疾病的机理有了新的认识。包括艾滋病、神经性疾病、心脏病等都有过多细胞死亡而导致的细胞丧失现象。其他自体免疫性疾病和癌症等则表现为细胞不能正常死亡。一些治疗癌症的医生正探索刺激癌细胞“自杀”的方法。而物理学奖得主对宇宙中微子的研究不仅揭示了更多的宇宙奥秘，还可以提高用于机场安检的扫描仪的灵敏性和适用性，并帮助银行提高鉴别伪钞仪器的精确度。
　　本年度化学奖的研究成果应用前景更加广泛。对属于生物高分子的蛋白质的解析可以增加人们对生命过程的认识。研究者现在可以迅速发现一个样本中所包含的不同的蛋白质成分。新方法将广泛用于制药业、农业及癌症诊断上。