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為了果蠅的腦神經 DNA之父來台訪問

諾貝爾生理醫學獎得主 詹姆斯.華生

林明定
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林明定

2010-05-01

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為了果蠅的腦神經 DNA之父來台訪問
 

本文出自 2010 / 5月號雜誌 第287期遠見雜誌

4月1日到5日,是大學春假期間,但不少校園裡的年輕學人,帶著書大排長龍等著DNA之父——詹姆斯.華生(James .D Watson)演講後簽名。

今年高齡82歲的諾貝爾得主詹姆斯.華生,應台灣聯合大學系統2010年「溫世仁卓越學術講座」來台,展開為期四天在清華大學、中研院、陽明大學的演講。

台灣科學界比喻,華生訪台,是繼1922年愛因斯坦踏上中國後,時隔88年,第二位在科學史上定位將名列千古的大師來到中華民國領土。 在生命科學界,華生被公認是繼達爾文、孟德爾後第三位具歷史象徵地位的科學家。

華生除了個人研究具歷史定位外,也在1968到1994年間擔任創辦於1889年的紐約州長島冷泉港實驗室主任(The Cold Spring Harbor Laboratory)。

這個實驗室出過七個諾貝爾者得主,有300多位研究員,是世界上重要的生物醫學 癌症、基因組學等的研究重鎮。

貌似愛因斯坦,15歲就念大學

乍看華生,稀疏雜亂的白髮、智慧而風趣的表情,長相很像台灣人熟悉的愛因斯坦。來台期間的發言,一貫的頑童式幽默、直言不諱的坦率,甚至不客氣地反擊提問者的問題,也常惹得鬨堂大笑。

例如,他鼓勵年輕學子要勇敢獨立,「遠離你的指導教授吧,追求挑戰,否則只會是個模仿者,」他說。他也建議有強烈企圖心的同時,也要多接觸人,「研究做不好、心情不好時,不妨泡泡妞吧……。」

華生從小就是資優生,15歲就進入芝加哥大學主修動物學,與克里克(Francis Crick)在1953年發現DNA雙股螺旋結構時,只有25歲,爾後在34歲時,兩人就與威爾金斯(Maurice Wilkins)一起獲得諾貝爾生理醫學獎。

37歲那年,他出版了至今大學分子生物學人人必讀的教科書《基因的分子生物學》(Molecular Biology of the Gene)。40歲那年,他出版另一本《雙螺旋》(Double Helix),也是40年來不斷再版。同年他還接下了冷泉港實驗室主任,將當時仍有點冷門的冷泉港帶向世界頂尖的科學研究重鎮,影響生物醫學的變革甚鉅。

在這裡,華生啟動了被列為美國登月計畫後人類最偉大的科學跨國計畫:「人類基因組計畫」(Human Genome Project)。

華生這一路走來,在專業上擁有世人罕見、天才式的生涯。在為人上,他也有科學家的偏執,擁有幾近苛刻的誠實。

說話直言不諱,因此而丟飯碗

在科學界,華生被暱稱「誠實的吉姆」(Honest Jim),常常為了自己的堅持而激怒同行。他就在演講中就指出,當年進行DNA的X射線繞射照片的富蘭克林(Rosalind Franklin),是一位不懂跟人溝通的富家女。華生對自己的研究伙伴克里克也不時嗆出濃濃煙硝味,「克里克比我聰明多了,但幸好我沒把他的話當真……。」

1989年,美國國家研究院正式邀請華生擔任「國家人類基因組研究中心」主任,但後來他反對國家衛生研究院新任院長放任基因商業化專利申請,不惜得罪頂頭上司而被開除。但後來證明華生是正確的,今年4月,美國法院仍然否決了知名MYRIAD基因科技公司對乳癌基因進行專利申請。

2007年他又發言指出,「黑人智力表現不如白人」的不同族群基因研究差異,挑起了種族爭議,79高齡的華生竟被冷泉港革去終身研究員一職而離開。

事實上,華生對自己也一樣苛刻,他常說,自己的成功不是因為最聰明,只是「做了沒人做的領域」「動作比別人快」「懂得找比自己聰明的伙伴」「能重視人際關係」「包容別人不同的意見」,甚至自認自己在發現DNA結構後所做的科學研究成果,「我都覺得有點失望。」

與台早結緣,這次拜會馬總統

華生與台灣其實很早結下了淵源,台灣第一家進駐台北101大樓的生技公司聯亞生技,董事長王長怡在美國住家與華生近鄰,華生也擔任聯亞在口蹄疫合成疫苗與阿茲海默症疫苗開發的科學顧問,這次來台就大方公開參加聯亞喬遷開幕酒會。

國際間有「基因定序(DNA Sequencing)之父」之稱的賽亞基因科技總經理陳奕雄,是華生在人類基因組計畫執行期間所倚賴的科技顧問,還連續幾年被華生應邀到冷泉港開設基因定序教授課程。

但這次促成華生來台的真正推手,無疑是建置了全球第一個「3D果蠅腦神經基因圖譜資料庫」的清大腦科學中心教授江安世。

江安世以果蠅為模式建構的神經網路圖譜與冷泉港合作早於五年前就開始,合作對象正是華生一手育成,甚至親自作為合夥人的科學家提姆.塔利(Tim Tully)。塔利成立的Helicon Therapeutics 公司日前已經被大廠高價收購,該治療阿滋海默症的藥物已經進入臨床三期實驗。

兩年前,當華生看到這一個3D全彩生動顯示的果蠅腦立體影像,眼睛為之一亮,更驚訝江安世能在台灣利用有限的資源創造如此傲視國際的成果,「你們都認為華生是因為要到中國和蘇州的冷泉港分部才順道來台灣的,事實上相反,是我們託台灣的福,」這次隨行的蘇州冷泉港主任季茂業說。

華生這次來台也拜會了馬英九總統,並與各研究機構領導人包括中研院院長翁啟惠、前工研院院長李鍾熙、總統大姊馬以南等對台灣生技政策具影響力人物有初步的交流及結論。

未來,台灣中研院副院長長王惠鈞將加入冷泉港中國蘇州分院科學董事會,雙方將進行更密切的研究教育與科學會議往來,台灣清華大學也正計畫可能成立華生科學研究院(James D.Watson Institute),4月5日離台的華生旋風效應仍繼續發酵。

馬不停蹄卻始終精神抖擻,華生在這次行程中也獨家接受《遠見》面對面專訪,分享他對台灣科學的期許與建議,以下是專訪精華內容:

看果蠅腦研究,讚台灣人才佳

《遠見》問(以下簡稱問)這是一次來台灣,請分享一下初步對台灣的印象或看法? 詹姆斯.華生答(以下簡稱答):

我這次純粹是因為「科學」而來的,來看看台灣的科學,不是來參觀這個國家或來度假旅遊。短短幾天時間,主要也都在演講,所以實在很難對台灣有深入的看法,不過我看到了台灣有優秀的人才,人的「素質」非常好,「素質」(Quality)(又強調一次),真的……。

問:你主要參觀了江安世博士的「果蠅腦神經圖譜」實驗室,請問為何特別看重這項研究?

答:研究「腦」是很複雜的科學,也是未來的重大科學(Big Science)。我在美國冷泉港看到江安世的研究,是我有生以來第一次看到了生物腦中的神經網路,這是史無前例的研究!

但即便如此,對任何科學研究的成果都需要深入實驗室才能真正一探究竟,所以,我就一直很希望有機會親自到台灣來看看他的實驗室,來看看他到底怎麼做研究,來看看他的團隊如何工作,看看他們如何把這個研究做得這樣出色,這是很不容易的。

此外,我這次來,是因為還不是有很多地方可以去看(笑)……,目前全世界不是很多這樣的團隊!

知識與美味同行,遠見請客西堤

問:你這樣看重「腦」科學,是從生命科學發展的論點上看,還是個人的研究興趣?

答:直到1994 左右,我也並不太瞭解腦神經科學,但我們從基因定序中發現許多精神疾病似乎都有明顯的基因問題,我自己有個兒子罹患精神分裂症,「腦」……(有些停頓),真是一個大迷宮!

我確實有些個人興趣,也著手進行了一些研究,我想多瞭解腦是如何形成我們的記憶與認知,想探究腦如何儲存與傳遞資訊,就像我們已經解開了DNA的結構,才得以知道染色體如何複製和儲存資訊,但是,腦對訊息的傳遞和連結我們還不清楚。

所以,當我看到江安世的研究創新後,很興奮!因為解開腦運作的最終之謎,是人類的終極挑戰,這是毫無疑問的,也許不到50年,我們就可以夢想成真。

這對台灣來講,也是很好的機會,台灣有機會對世界做出貢獻(特別強調),雖然,還是有很長的路要走,也充滿許多挑戰!然而,我們始終都要對科學抱著樂觀、熱情,就像1970年代時,很多人認為人類基因定序解碼要50年,結果不到2004年,我們就看到了科學快速進展帶來的衝擊。

生物天性不能變,藉後天改善

問:有個有趣的研究提到70%的精神疾病症患者都有左撇子的基因,今天看到你也是左撇子。基因與疾病的關係要怎麼解釋?

答:基因還是很複雜的,直到我們得到真正的答案前(before we get the real answer),不要太過度解讀資訊。雖然我們已經知道了DNA,但我們還沒真正瞭解基因與疾病的相關性,特別在腦和神經方面,所以,很多科學家都在努力解開這些更複雜的問題,江安世目前在做的也是希望能解開人腦這樣複雜的運作迴路。

我們每個人都不能改變自己的生物天性(Biological character ),所以只能不斷利用後天來改善自己,讓自己變得更好,許多後天方法也都非常有用,就像成功,不同特質的人都有不同的成功方法,很難量化或用通則概括。

不少人或許也會以為我是個天才,但我大學生時期晃蕩的樣子,物理、化學和數學也沒有學得多好,沒有人覺得我會有什麼作為。是到了英國劍橋後,對追求DNA結構著迷,為了DNA我還因此再回頭加強化學,也還是沒學得多好……,我認為不必當天才,但求順性發展就好。

問:你在記者會中提到對產前基因篩選與可能的優生學並不排斥,並認為這在市場上可能受歡迎,你覺得事先篩選好嗎?

答:我相信有些家庭肯定會有需要,就我知道,美國也確實有幾個案例發生了。試想,如果你自己有乳癌基因,你會希望自己的女兒也有嗎?我相信你一定只希望給她更好的。但我認為市場不會發生這樣快,可能語意上有點落差。因為,問題不是在你要或不要、想或不想,最關鍵的根本是技術問題,目前技術已經普遍可行了嗎?很明顯,還有很多是需要克服的。

台灣科學佳,與大陸良性競合

問:你提到腦科學是個重大科學,也期許台灣腦科學研究能對世界有貢獻,但這麼重要的科學,所需要的人力與資金也一定龐大,你如何建議台灣發展競爭優勢呢?

答:從我的觀點看,重要的是去做一件明顯而突出的事情(語氣強調),我也從來不認為這是困難的,就是提早並且腳步一定要比別人快。

很多重要問題的解決也常常是從一個簡單而基本的答案而來。果蠅的問題比較簡單,然而,即便是果蠅,也還是很困難。

但我只能說,沒有比現在更好的時機了,江安世已經把果蠅腦基因圖譜建立打下好基礎,有很好的電腦技術人才處理大量的基因資訊儲存,有基因學家能進行基因資訊的比對與分析,五年前,我們還看不到腦基因,不知道腦的神經網絡長什麼樣子呢!

在這之前,沒有人敢誇下海口說幾年內就要把腦研究出來,就是因為沒有腦基因圖譜,當時克里克(與華生共同發現DNA結構同獲諾貝爾獎)轉攻神經科學時也說,「我們不知道腦哪些細胞是互相連結的,」所以我們要把圖譜先做出來才能瞭解,但克里克只對人腦有興趣,不會對果蠅有興趣,我也希望江安世能儘快完成,將對這領域會非常有貢獻。

問:我們知道你也跟馬英九總統見了面,你給了馬總統哪一些建議呢?

答:台灣現在正處在很好的機會,你們已經做了很好的科學了,要有野心,要做正確的選擇,要對優秀的人充分地給予支持與獎勵,但同時淘汰沒有效率的人。

如果主事者,不管政策、研究機構領導人或大學校長只想取悅每個人,讓每人都有錢,是不可能會成功的。台灣應該做一些大陸不做的事情,同時不斷地思考彼此的良性競爭。

我這次來,看到台灣有很好的人才,在美國研究人員和教授的地位與薪資都很好,也許該參考美國調整薪資結構,提高科學研究人員的薪資,以吸引更多優秀的年輕人從事科學研究,不然這裡的年輕人都會跑去做生意了。

鼓勵跨領域合作,期許新思惟

問:從帶領冷泉港的發展到你力排眾議引領了「人類基因體計畫」,你被大家公認為全世界成功的科學領導者,聽說馬總統希望你能常來指導台灣的科學發展,你的回應呢?

答:我82歲了。我還是強調,台灣必須要有想贏的野心。很多歷史的案例中,成功的領導者一心一意就是要贏,很堅強並且能鼓舞(power up)別人,必要時候還要能力排眾議。

因為只有腦的基因圖譜還是不夠的,要能進一步看到神經元之間的連結,如人類基因圖譜完成定序後,真正基因體科技的革命是在基因的比對、分析與解讀。所以,台灣要多鼓勵跨領域合作,讓有電腦技術的人懂更多生物學,讓讀生物學的人也能跨足統計或數學等,至於好的領導者要永遠知道自己的長期目標在哪裡,然後組合一群多元的不同人才,一群可以彼此互相幫助的人。

科學的領導者甚至不必在乎是不是很多人會喜歡你或追隨你,不必人云亦云,但是你要懂得珍惜對你提出反對意見的人。我很幸運,小時後父母親雖然是教徒,但仍接納我不相信有上帝存在,如果不容許有不同想法的自由思考空間,就不會有我們當年的發現。

問:你34歲就獲得諾貝爾獎,但很訝異你曾公開提到,一直到1970年代重組DNA被研究出來前,你其實並不開心,為什麼?最後並想請問,還有哪些事情是你想做但沒做的呢?

答:我在科學上最大的野心其實是希望成為癌症的終結者,不是志在得諾貝爾獎。

對我而言,DNA無疑是生物學研究裡最基本的構造元素,但1953年我和克里克的論文發表後,其實只被引用過五次。

所以,後來我也寫了書《基因分子生物學、雙螺旋》(Molecular Biology of the Gene, Double Helix),變成作家了。其實,我現在也已經著手在進行我個人這一生的傳記,但時有中斷,不是很有效率。我過去的書很暢銷,但並沒有探索自己的內在世界,很多事情也多直言不諱,我想很多人看了都不開心吧!

我和克里克後來也進行RNA(核糖核酸)研究,自己又轉向癌症研究,我自認為後來在科學上都沒多做出什麼。一直到1960年代後,一切才開始好轉,論文、學生及後繼者也多了,我對自己的科學研究才真正覺得開心一點。

很多諾貝爾獎得主其實都活在自己的光環裡,我可不是!很多老人不再有新思惟後,就變得很無聊,然後就對世界沒有貢獻了,我希望自己一直是個能思考的人,一直到老都能思考,一直保持一個可以被相信的人。

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