重大研究成果的发现离不开开放的基础科学

众所周知，做基础科学研究不仅要求创新精神，往往还需要一点运气。

我是一个幸运的人，早年间我曾和全球诸多伟大的科学家合作，如剑桥大学的John Kendrew先生等。几十年前，John Kendrew先生重新定义了生命，而我通过化学领域的研究，有幸获得了与他共同进行科学研究的机会。Francis Crick发现了DNA的结构，1953年，他发表了很重要的与DNA相关的论文，正是因为他的卓越贡献，我们才能够继续这个领域的研究。之后另一位科学家Perutz发现了第一个蛋白质的X射线结构。得益于他的发现，这方面的研究才得以实现突破。我开始独立做研究时只有二十多岁，非常幸运能够见证这类重大研究成果的发现与问世。同时，作为一个年轻科研工作者，我面对的挑战十分艰巨。没人告诉我应该怎么做。这种独立性对于基础科学研究非常重要。

什么是基础科学？它是意料之外的、没有办法预测的、必须能够促进未来发展的研究工作。给大家举一些生物医学的例子。一位剑桥大学的科学家在将近20年的时间内得到两个诺贝尔科学奖，一个关于单克隆抗体，另一个关于DNA结构。这是非常出人意料的。我们经常对未来进行五年规划，但是不可预测的东西怎么规划，这是基础科学的一个挑战。一个科学发现就像中彩票一样，很难按照计划进行，也很难预测。但是我们并非什么都做不了，我们也有可以做的，就是我们首先要有一张彩票，如果不止一张就更好了。因此我觉得这是基础科学最重要的一个原则。

我认为所有国家都需要基础科学。你可以说，所有学术都是开放的，可以一个国家做基础科学，一个国家做转化工作，另一个国家做工程工作。但是为什么我说每一个国家都需要基础科学？为什么不能像后者那样？因为我们要教给人们怎么探索未知，不仅是科学的未知，也包括治理的未知、经济领域的未知，在每一个领域我们都需要鼓励大家去探索未知。这就是基础科学的价值所在，就是探索未知。

在美国有两种机构进行基础科学研究。一种是大学的研究机构，既要做研究又要教学。另外一种研究机构就是研究所。研究所可能不会教学，但是学校要兼具研究与教学两个功能。我们来了解一下美国基础科学发展的情况。以医学的基础科学为例，1940年之前，美国的研究科学其实非常少。那个时候其他国家的研究科学比较多，因此他们有很多发明创造，但不是基础科学的研究。大概是在1940年之后，出现了快速的变化，美国的基础科学日益壮大。1971—2010年，美国一个国家获得的诺贝尔奖比世界其他国家的总和都要多。有一半的诺贝尔奖获得者是诺贝尔奖获得者的学生，或者在职业生涯、研究生涯中曾经遇到并且认识诺贝尔奖获得者。这些人有一个共同特点——有基础科学思维模式。

接下来我想讲一下，对基础科学方面的投入与诺贝尔奖获得者的人数之间存在的关系。我统计了2015年后每个国家在基础科学领域的投入金额，包括医学在内的不同行业。虽然这不是一个非常准确的数字，但我们可以看到，在美国，获得诺贝尔奖的成本大约是每人280亿美元。在中国、英国等其他国家，获得每一个诺贝尔奖的成本要更高。

关于科研机构，我以洛克菲勒大学为例，洛克菲勒大学不教本科生，有很充足的科研资金，吸引了顶尖的科研学者，在100多年时间里培养了24名诺贝尔奖得主。剑桥大学的分子生物学医学研究委员会，在60多年的时间里培养了28名诺贝尔奖得主。他们都有一些共同点。

首先要有非常充足的研究经费支持。一个大约5人的小团队，研究开支大约在160万美元左右。相信我，非常伟大的科学家不会在20个人的团队里工作。组建好团队后，就可以去做想做的任何研究，最疯狂的研究。科研不要害怕犯错，如果不做错又怎么能做对呢。

其次要有竞争压力。不要对过往的成绩沾沾自喜，不要过于在意你的上一篇文章发表在哪里，大家更关注的是你的下一篇文章发表在哪里。

再次没有太多的官僚制度。任何组织和实验室都有一定的管理制度，这些管理制度应该避免过于官僚，应该让科学家更好地钻研科学，应该让学生和科学家更多地专注于他们的研究。比如在化学试剂的审批上，科学家应该考虑的是是否需要申请使用这个化学试剂，而不是这个试剂是否昂贵、能否得到领导审批。这对于每一个科学家来说都是非常重要的。

最后要鼓励年轻人独立做科研。年轻人充满了干劲，而伟大的事情都是在人们看不清未来的情况下做成的。我在20岁开始独立做研究，其实在很大程度上，我早期的研究工作已经决定了我获得诺贝尔奖的研究项目。我们真正应该担心的是，科学家年纪太大反而会在科研方面变得保守。因此，我们更应该给年轻人独立性。