拉斯克奖得主艾伯茨：“失败”让我因祸得福

►布鲁斯·艾伯茨（Bruce Alberts）

摄影：Tom Kochel，来源：加州大学旧金山分校

编者按：       

       荣获今年拉斯克医学奖特别成就奖的布鲁斯·艾伯茨（Bruce Alberts）博士曾经担任过美国国家科学院前院长、以及《科学》杂志的前主编。毫无疑问，他是一位有着卓越成就的生命科学家。然而，他曾经因为博士论文未获通过而陷入彷徨，正是这段经历帮助他找到了开启自己科研生涯成功之路的钥匙。

撰文 | 郝炘

责编 | 徐可

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喜闻美国国家科学院前院长（1993至2005年）、《科学》（Science）前主编（2008年至2013年）布鲁斯·艾伯茨（Bruce Alberts）被授予今年的拉斯克-科什兰特别成就奖（Lasker-Koshland Special Achievement Award），让我想起2008年他就任Science主编不久后来中国访问时，我陪他去过几个单位，听过他做报告，以及他与年轻研究人员和学生的交谈，这种近距离的接触，让我认识了一位真正的科学家。

当时，国内提出了“宽容失败”的口号，艾伯茨表示非常赞成，他在报告中多次提到允许失败的重要性，因为他本人的经历就是一个最好的例子。

艾伯茨说，他1960年开始在哈佛大学读研究生，1965年获得生物物理博士学位。不过论文答辩时，论文委员会的教授给了他一个不及格，这在美国是很少见的。他被要求再做几个试验，不得不把毕业的时间推迟了6个月。虽然艾伯茨拿到了博士学位，但在研究生期间一篇论文都没发表，因为他设想的试验全部以失败告终。

艾伯茨曾在Nature上发表过一篇介绍这段经历的短文，博士论文第一次答辩没通过，他思考了两个问题：失败的原因是什么？自己是不是做科学的料？这些思考帮助他形成了后来做科学研究的战略。（译文见文末）

艾伯茨在国内作报告时也提到了这种科研战略，即不要挤到热门领域里去，那样做会很辛苦，会感到竞争极为激烈，即使比别人早几个月发论文，所做的研究也不大可能具有原创性。

他不仅是一位杰出的科学家，而且有领导才能，用国内流行的说法，艾伯茨是一位“领军人物”。他在人类基因组计划——生物学的首个大科学项目中起的作用，也许不太为人所知。

1985年，一些科学家提出应该将人的整个基因组进行测序，在生命科学界引起了很大的争议，生物学家一直习惯于在小作坊式的实验室里做研究，其中不少人反对政府拿30亿美元来支持这种大科学项目。美国科学院的国家科学研究委员会组织了一个专家组，来调查人类基因组计划是否值得做、有没有可能完成的问题。专家组成员包括对项目极力提倡的吉尔伯特（Walter Gilbert）和沃森（James Watson），也包括持怀疑态度者，比如后来出任普林斯顿大学校长的小鼠遗传学家蒂尔曼（Shirley Tilghman）和西雅图华盛顿大学的酵母遗传专家奥尔森（Maynard Olson）。艾伯茨持中立态度，所以他任组长。经过两年的听证、论证、分析、讨论后，专家组于1988年建议美国政府支持人类基因组计划。

也许正是由于他领导那个专家组时表现出的能力，艾伯茨于1993年当选了美国国家科学院院长，他很不情愿地用了两三年的时间关闭了自己在加州大学旧金山分校（UCSF）的实验室。在过渡时期，他全职在美国科学院工作，不在加州大学拿工资，但每隔一段时间会回到实验室指导尚未毕业的学生，直到他们毕业。不像国内科学界的有些领导，升了官，人到了别的单位，还要留着以前单位的实验室，还在以前的单位拿工资。

他到美国科学院后的一件主要工作是改革中小学的科学教育，推出了基于探索的教学方法，通过学生自己动手做小课题，来学习科学方法和科学知识。艾伯茨也关心研究生的培养。他给学生的建议是，不要找实验室里有几十个学生的大教授做导师，而是找工作正在走上坡路的年轻教授，这样才能真正学到东西。他觉得，一个教授的实验室里的学生人数不应该超过10到12名。

有一次，他在中国做完报告后，有人问，如何建设一流的研究机构。他回答说，办法很简单，雇比自己聪明的人，当然还要看人品如何，是否愿意合作，是否有为科学共同体服务的意识。

艾伯茨也对“21世纪是生命科学的世纪”这种说法不以为然。他认为，生命科学里有许多物理、化学、计算数学等方面的问题，需要各个学科的共同努力与合作。

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以下，是艾伯茨2004年为Nature《转折点》栏目所撰写的一篇短文的中文译文，原文题目为：“Turning points: a wake-up call”，这篇文章回顾了他博士研究失败的经历对自己日后科学工作的影响。

转折点：警钟敲响 

——博士研究的失败如何催生成功科学生涯的战略

失败让我因祸得福。

对我成长为科学家有重大影响的经历之一是一件很痛苦的事。1965年春，我在哈佛大学写完了博士论文，买好了飞机票，马上要带我的妻子贝蒂和我们一岁的女儿一起去瑞士日内瓦开始我的博士后工作。只剩下最后一步：论文委员会需要开会批准授予我生物物理学博士学位。在人们的记忆中，没人在这最后一步失败过。但是论文委员会让我大吃一惊，他们没有通过我的答辩，而是指出我需要做更多的实验，这最终又花了我6个月的时间。

这当然使我很难堪，也打击了我的自尊心。首先需要解决的是一些在哈佛再呆几个月的实际问题：我们的公寓已经租给了下一个人家，我的小家庭无处可住。更重要的是，我需要在未来几个月中回答两个对自己的未来至关重要的问题：我的博士研究错在哪里，我是不是做科学的料？

我念本科时，曾在哈佛大学Paul Doty的实验室和Jacques Fresco一起工作，做了一个被证明是很成功的课题。我的本科毕业论文很快变成发表于1960年的两篇颇为重要的文章。这次成功主要不是我一个人的功劳，但让我产生了做科学很容易的错觉，也让我说服了Paul Doty允许我把检验自己关于染色体复制启动的理论模型作为我博士研究的中心问题。

根据我的模型，DNA复制开始的位点（现称为复制原点）应该在染色体每股DNA螺旋的末端。如果这个模型正确，DNA聚合酶应该在染色体末端两股互补的DNA链之间产生一个短暂的共价联接（DNA交联）。我开始在DNA基因组中广泛搜索靠近复制开始位点的交联。虽然没有一个试验支持我的模型，不过我的确在检验过的所有染色体中找到了一些其它的交联。我花了几年的时间描述这些神秘的、意料之外的“自然发生的交联”，虽然40多年过去了，它们的结构和起源仍然尚未搞清楚（见J.Mol.Biol.32,405-421;1968）。

回过头来看，1965年我的博士论文没能通过的冲击，被证明是我成为科学家的关键一步，因为这个经历迫使我认识到支撑任何主要科学探索的战略所具有的核心重要性。

我曾看到过追逐显而易见试验的科学工作者的沮丧，其他实验室也在同时做这些试验，这些科学工作者们始终在竞争中。我总是这样认为，即使他们能先于竞争对手6个月发表结果，他们也不太可能做出真正独特的贡献。

我用了一个不同的战略。我的方法是预测一个具体的生物过程可能如何工作，然后花多年的时间来检验我的猜测是否正确。这个方法具有极大的风险。它的好处是，我所做的实验和其他人做的都不一样。它的问题是，这些试验只会产生一个“是”或“否”的答案。如果“是”，我也许给科学知识的世界宝库做点贡献；但是如果“否”，我则不会得到真正有价值的东西，只不过是排除了DNA复制如何开始的众多可能性中的一个。

我想把日内瓦的博士后工作继续集中在研究DNA如何复制上。但是该用什么战略呢？我博士研究失败的警钟所引发的几个月的分析终于有了答案。我打算寻找一个独特的实验方法，这个方法将有较高的概率来增加我们对自然世界的知识，不管能得到什么样的实验结果。

经过深刻的自我反省，我决定着手开始发展一个新方法，一个让我能分离DNA复制所必需的蛋白质的方法，而这些蛋白质那时还尚未被检测到。我知道，虽然将DNA中的遗传信息读出来的RNA聚合酶的生物相关结合位点是具体的DNA序列，但RNA聚合酶与任何DNA序列都有微弱的结合。如果引起DNA复制的蛋白质对任何DNA分子具有类似的弱亲和力，我将能够用细胞粗提取物通过一个含有固定化DNA分子的柱基质将这些蛋白分离出来。

1965年底我终于拿到博士学位，来到了日内瓦。我发现通过用普通的纤维素粉（cellulose powder）来干燥DNA的水溶液，能组成一个经久耐用且有效的“DNA纤维素（DNA cellulose）”基质。大肠杆菌的去除DNA的粗提取物中有大量不同的蛋白质结合到含有这种基质的柱上。此外，这些与DNA结合的蛋白质能轻而易举地用盐水溶液洗脱提纯。一年之后，我搬到普林斯顿大学，成为一名助理教授，通过使用这个新的生物化学工具，以及一个来自日内瓦Dick Epstein实验室的突变T4噬菌体的大文库 (a large library of mutant T4 bacteriophages)，我发现了T4 gene 32 protein，后来这个蛋白质被证明是单股DNA结合 (single-strand DNA-binding, SSB) 蛋白质的第一个例子，是一个在所有生物体的DNA过程中起重要作用的结构蛋白质（见Nature 227, 1313-1318; 1970）。

在发展方法上投入时间和精力、然后把新方法用于一系列重要实验的战略，在我后来25年的科学研究生涯中屡试不爽。其结果是，我的实验室几乎从来都没有感到在和其他实验室竞争，我们的成功也足以让我以及加入我实验室的许多研究生和博士后满意。回想起来有点不可思议：这一切也许归功于40多年前哈佛大学的一个很不高兴的博士论文委员会。From：知识分子，ID：The-Intellectual

原文“Turning points: a wake-up call”发表于2004年10月28日Nature第1041页：

http://www.nature.com/nature/journal/v431/n7012/full/4311041a.html

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