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科学不要一味追求完美主义

2023-11-15施一公

青年文摘 2023年19期
关键词:尼古拉完美主义实验设计

施一公

尼古拉·帕瓦拉蒂奇是我的博士后导师,对我影响非常大。他做了一系列里程碑式的研究工作,享誉世界结构生物学界,31岁时即升任正教授。1996年4月,我刚到尼古拉的实验室不久,做一个纯化蛋白的实验,两天下来,蛋白虽然被纯化了,但结果很不理想,得到的产量只有预期的20%左右。

见到尼古拉,我不好意思地说:“产率很低,我计划继续优化蛋白的纯化方法,提高产率。”他反问我:“为什么想提高产率?已有的蛋白不够你做初步的结晶实验吗?”我回答道:“我需要优化产率以得到更多的蛋白。”他毫不客气地打断我:“不对。产率够高了,你的时间比产率重要。请尽快开始做结晶筛选。”

实践证明了尼古拉建议的价值。我用仅有的几毫克蛋白进行结晶实验,很快意识到这个蛋白的溶液生化性质并不理想,不适合结晶。我通过遗传工程除去其N端较柔性的几十个氨基酸之后,蛋白不仅表达量高,而且生化性质稳定,很快得到了有衍射能力的晶体。

在大刀阔斧进行创新实验的初期,对每一步实验的设计当然要尽量仔细,但一旦按计划开始,对中间步骤的实验结果就不必追求完美,而是应该义无反顾地把实验一步步推到终点,看看可否得到大致与假设相符的总体结果。如果大体上相符,你才应该回过头去仔细改进每一步的实验设计。如果大体不符,而总体实验设计和操作都没有错误,那你的假设很可能是有大问题的。这样一个来自批判性思维的方法论,在每一天的實验中都会用到。

过去20年,我一直告诉实验室的所有学生:切忌一味追求完美主义。只要一个实验还能往前走,就一定要做到终点,尽量看到每一步的结果,之后需要回头看时,再逐一解决中间遇到的问题。

还有一次,一个比较复杂的实验失败了。我很沮丧,准备花几天时间多做一些对照实验以找到问题所在。没想到,尼古拉皱着眉头问我:“你为什么要搞明白实验为何失败?”我觉得这个问题太没道理,便理直气壮地回答道:“我得分析明白哪里错了,才能保证下一次可以成功。”尼古拉马上评论道:“不需要。你真正要做的是把实验重复一遍,与其花大把时间搞清楚一个实验为何失败,不如先重复一遍。面对一个失败了的复杂实验,最好的办法就是认认真真重新做一次。”

仔细想想,这些话很有道理。并不是所有失败的实验都一定要找到原因,尤其是生命科学的实验,过程烦琐复杂,大部分失败的实验是由简单的操作失误引起的。仔细地重新做一遍,往往可以解决问题。只有那些关键的、不找到失败原因就无法前行的实验,才需要刨根问底。

(千百度摘自《自我突围:向理想前行》,中信出版集团|大象出版社,黄鸡蛋壳图)

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