十万个为什么

最近一期自然杂志发表了关于脑胶质瘤（gliomas）的一项研究，研究揭示了基因突变，代谢改变与癌症发生之间的因果关系，进一步展示代谢研究在癌症领域的重要意义。
以往的研究发现，脑胶质瘤大多存在着细胞浆异柠檬酸脱氢酶1（isocitrate dehydrogenase 1，IDH1）的突变，比例高达80%，但只发生在一个等位基因上，最常见的突变是R132H。这个酶催化的反应是把异柠檬酸转化酮戊二酸（isocitrate to alpha-ketoglutarate），很多年来人们一直不清楚这个突变的含义，不知道这个特殊的突变与脑胶质瘤发生之间的内在联系。
自然杂志的文章发现这个突变使得IDH1获得了一个新的功能，这个突变的酶能把酮戊二酸转化成2-羟基戊二酸（2-hydroxyglutarate，2-HG）。
这一突变导致的酶功能的改变，造成2-羟基戊二酸在脑内的堆积，而这一物质是引发肿瘤的关键因素。有一种遗传病，表现为2-羟基戊二酸脱氢酶的缺乏，结果是肌体不能把2-羟基戊二酸转化回酮戊二酸，而酮戊二酸是三羧酸循环的中间产物，能被细胞氧化并转化成能量，这个2-羟基戊二酸脱氢酶的缺乏也因此造成2-羟基戊二酸在肌体内大量堆积，这就使得患这种特殊遗传病的人更容易发生神经系统的病变，并增加了患脑肿瘤的风险。
这篇文章解释了一个基因突变所引发的代谢改变，而其代谢产物具有很强的致癌性，这个不仅详细阐述了基因，代谢与癌症发生的因果关系，也为癌症的预防与治疗提供了理论依据。
看来代谢研究不仅仅只是局限在代谢病领域，向其他领域的扩展必将是一个未来科研的重要趋势。
学好生化是成为一名好医生的重要基础，这是本人从事十余年科研的深刻体会。

今天收到JDRF（一个1型糖尿病研究的基金会）的通知，说因为经济不景气，基金会的很多投资都收入很少或者亏钱，所以明年很多科研资助项目都取消了，这个算是大萧条对糖尿病科研带来的直接的冲击。

这个消息给我也带来了直接的影响，前一段时间本来NIH保证可以给10万美元的经费，用来确定几个指标中哪一个对判断胰岛的质量最有帮助，好快速确认人的胰岛是否适合移植给1型糖尿病人。但由于JDRF取消了50万美元对胰岛移植的资助，所以NIH决定把这笔钱先省下来，用来弥补JDRF留下的空缺，结果就是几乎要到手的经费飞了。

大萧条对各个领域都有深远的影响，对医学科研也是如此，尽管当选总统奥巴马曾经许诺要给NIH的科研经费加码，但目前的经济形势，任何许诺都是不靠谱的。经济萧条的时候，人们对环境问题的关注少了，对慢性病的预防关注的少了，对肥胖也不那么在乎了，吃的是不是健康也无所谓了，因为感觉能吃上饭已经是上帝的恩典了，就管不了这些是不是垃圾食物了。

记得宾州州立大学足球队80多岁的老教练曾经说过，“当你赢得比赛的时候，你绝对没有媒体吹的那么好，当你输掉比赛的时候，你也不会比媒体说的更差”，媒体就是一种“加强剂”，把好的说的更好，把坏的说的更糟，但愿实际上的经济问题比媒体每天说的要好些。

科学研究的冬天到了，如果能熬得过这个也许会很漫长的冬天的话，春天也许就在不远的将来。<-->

最近一期“科学家”杂志（The Scientist）发表了Steven Wiley的感慨性文章，“我最钟意的作假”。作者介绍了他在25年前读过的一篇文章，这篇文章发表在著名的杂志“细胞”上，后来证明这篇文章的作者做了假，文章被收回，但这件事情给Steven上了非常好的一堂课。

读完此文后，也给我自己上了一堂非常好的课，就是对于文献应该怎么读。Steven从此读文献，在评价文章的结论前先仔细考证文章的技术与方法，看这种方法是否可信，实验设计是否合理，逻辑上是否禁得住推敲等等。这个也能帮助我改掉我自己的不良习惯，就是读文献，看了摘要看结论，再读讨论的部分，方法往往放到最后，甚至有的时候忽略掉了，除非感到结论有些惊人的时候，才会去仔细考证方法是否可信。

现在的文献浩如烟海，我自己的习惯是每天追踪几个关键词，例如大的方面“胰岛素分泌”，在PubMed上每天都有几篇到十几篇新的文章，大概读一下摘要，感兴趣的文章就衔接到文章全文，如果文章有意思或有新意，就保存下来细细读。

从写文章的顺序得到的经验，看文章也是先看结果，再看讨论，如果有比较新颖的方法，再读一读方法，看的最少的是介绍。但对于自己不熟悉的领域，则是按照文章的顺序读，但因为时间有限，往往一目十行。

不得不承认，很多文献的确是垃圾，人们连考证其是否造假的劲头都没有。有的时候，一篇文献已经被别人证明是错误的了，但如果这个领域缺乏了解，往往能被这种依旧流传的谬误带到沟里去。

所以说读文献，正如在菜市场买菜一样，在一大堆烂白菜里，要能鉴别出哪颗是好的，哪颗看着不错但心烂了，哪颗帮子烂了，但心肯定不错，诸如此类，缺乏鉴别能力，又很容易轻信，在这种情况下开展自己的科研工作，是浪费生命。

这么看来，做科研和做生意没有什么本质上的差别，一上来就忽悠的很高的，一定要先打个大大的问号才不至于上当，对于读文献也是先抱着否定的态度读，看读完文章后，你能否被作者说服。自己写文章也是如此。

昨天在网上闲逛，在上海一家基因公司的网站上居然见到了专家团队里的一位大学同学，这位已经失散了快20年了，2009年就是本人大学毕业20周年纪念。还是昨天，接受了大学线粒体兴趣小组的邀请，明年春天讲一次代谢与胰岛素分泌，就着热乎劲，参加了NIH的线粒体兴趣组，之后很快收到很多电子邮件，原来这是个邮件里的“科学2.0”。

邮件里讨论一个肿瘤细胞的代谢与生长的问题，一位马里兰大学的教授建议大家读一篇文章，这是马里兰大学“Leslie C Costello”和“Renty B Franklin”写的评论文章，发表在Molecular Cancer (2006, 5: 59)上，题目是“Tumor cell metabolism: the marriage of molecular genetics and proteomics with cellular intermediary metabolism， proceed with caution!”。

读过文章后居然非常同意文中的观点，传统学究式的代谢研究的确与现代派的基因学蛋白学存在着研究方法上的不同，其根本是这种差别代表了两代科学家接受教育的过程是不同的。传统的科学家受到六七十年代生化代谢黄金时期的影响，接受了系统的酶学，传统生化，代谢调节等等的培训，思考和解决问题的方式是从代谢改变的现象入手，发现具体代谢通路的改变，然后研究这个通路里关键酶的活性改变，之后向上追述，探索蛋白以及基因是否是变化的原因。这个思路就是我去年回国演讲中宣扬的，我的观点是，医院里的科研不能脱离临床，首先从临床科研开始，发现问题，然后看这个问题背后的生化代谢背景，再观察是否是基因蛋白改变造成的，在科研过程中，不断地把科研的进展再翻译回临床，指导临床上对这个特殊疾病或问题的诊断治疗。就这样，从临床到基础，从基础再回到临床，反反复复，相互推动，这样才能保持一个大夫一辈子科研的延续性和实用性，当时我用我们研究的一个儿科疾病的经验作为例子，说明这个思路是可行的，这个我称之为“从下向上”的方法。

而按照现代基因学的做法，是从基因开始，大规模基因研究，发现某种疾病基因的改变，再看蛋白水平的变化，之后是蛋白功能的变化，最后观察是否这个蛋白对代谢有影响，简单的说这是“从上向下”的方式。这种方式是非常流行的，但很多时候，从上向下走的并不远，到蛋白水平就停住了，前面文章里的解释是，现代博士教育里把传统教育里的代谢部分都压缩或砍掉了，因为很多人认为代谢问题早已经都解决了，在大学教育里都学过，没有必要重复了，这就造成现代派科学家对代谢的轻视，这个也反映在一些主流科学杂志发表文章的倾向性上，现代派科研方式得出的结论很容易发表在CNS上，而传统代谢的文章就非常难了。

好在，现在传统派和现代派都意识到彼此的不足，正在逐渐向彼此靠拢，这个也是近来癌细胞代谢研究大的趋势。

昨天系里的学术活动，一位教授讲到科研要做到自我批评，有的时候批评自己要比批评别人来的更严厉些。这个说法和我的前一篇博客文字很符合，我在前一篇博客讲到，假说里绝大多数都是错误的，所以科研是从错误出发去寻找正确。

自我批评也是找自己的错误，如果自己找足了自己科研上的不足，别人就没有什么可以再批评你的了。提出一个假说，在找到足够的证据证明自己正确后，不要急于发表，要花一些时间和精力来验证自己是不是错了，这个过程很重要，不要让别人来说你错了。

能做到这点并不容易。

这两天在迈阿密开会，会上一位介绍他的工作，介绍完后，招来一片攻击声，大家从一个简单的“常识性”错误全面否定了这位辛辛苦苦几年的工作。

这个“错误”是这样的，判断分离的人胰岛是否有功能，一个方法就是把人胰岛移植给药物造成的1型糖尿病的裸鼠，所谓裸鼠，就是先天没有自身免疫功能的老鼠，所以老鼠不会对外来的移植物产生排异反应。具体做法是把胰岛移植到肾被膜下，判断胰岛的功能，就是看老鼠的血糖是否能恢复正常，大约30天后把接受了胰岛的肾脏切除，没有了胰岛，老鼠的血糖会在几个小时内快速上升，再回到糖尿病的阶段。这种实验已经是这个领域的常规了，但这位的老鼠在切除肾脏后几天甚至是到10的时候，血糖才上升，显然是这个方法本身没有过关。

结果是显而易见的，建立在一个不可靠的方法之上的任何结论都是不靠谱的。在一个领域里混，如果没有这个领域的基本常识，几年的辛苦，花费就被人几句话给全面否定了。

口干了，脸绿了也没办法，专家们相信数据，不相信感受。

图片中箭头指示的是分离的人胰岛，来自：www.scielo.br

最近博客很少更新，源于繁忙的2月。这个月很紧张，也很出活儿，高通量（high throughput）胰岛素分泌实验已经起步，已经为第一个客户完成了一个实验。这是4种不同老鼠的胰岛，用我发明的高通量实验方法，2天就可以完成用传统方法需要3个月才能完成的实验，简便快捷，花费低，非常适用于对不同疾病模型胰岛功能的初步筛查。这个方法是对一些传统方法的综合与改进，我自己估计很难申请专利，但可以为自己和别人服务，特别是药厂，对刺激胰岛素分泌药物的筛查可能非常有用。

另外还和外科胰岛移植组合作，寻找简便快速可靠的判断人胰岛活性和功能的方法，为胰岛移植提供一些判断指标，通过这些指数，可以判定胰岛是否适合移植。外科的人认为我发现的一个指数很有价值，但我个人还是认为这些只是刚刚起步的研究，还有“十万个为什么”要问，不过还是把摘要投到美国糖尿病年会上，今年6月6到10号，ADA年会将在旧金山召开，我每年都会去，尽管这个会太大，经常找不到北，但还是可以见到很多原来在中国时的同事和朋友，还是要去的。在不知道ADA是否接受我的摘要之前，明天将动身去迈阿密，向胰岛移植界的大鳄们汇报我的工作，讲25分钟，回答问题5分钟。坐头等舱住五星饭店，外科的人就是会糟钱，不过从来没有去过迈阿密，可以感受一下快速从华氏40度升温到80度的差别。

还有一篇投到JBC的文章修回，回答审稿人长达9页的问题，据说这么长的审稿人意见是非常少见的，老板近50年的科研生涯里这是第一次，回答问题的篇幅是文章长度的差不多一半，送回JBC不知道命运如何，估计再回来问题就少多了。想起来还是2003年投到JBC的文章爽快，一个字没有改，就直接接受发表了。

还有一个Poster要做和展示，3月开始准备写另一篇文章。很忙很充实，很单纯很快乐！

（这是给一位同学的回信）。

读了你对科研在医学教育中作用的文章，非常同意你的观点，其实科研训练的欠缺是中国医学教育的一个主要问题。

记得爱因斯坦说过，西方现代科学的发展得益于古希腊哲学家们创立的逻辑学，以及文艺复兴时期发展起来的可以验证因果关系的系统实验学。我个人的理解，所谓科学的核心内容，就是逻辑加实验，实验设计要有理由，就是根据以往科研的发现作为逻辑基础，提出设想或是假说，然后用实验来验证假说，并在实验过程中调整和提高原来的设想。这是我这些年科研工作中所延续的一些规则，要想在科研中能有所成就，首先要熟悉所研究领域的现状，简单的做法就是大量读文献。但很多文章的结论并不是很可靠的，对一些领域的认识不能仅仅局限在某些独立的文献上，不能过分相信文献，但也不能忽视一些非常重要有价值的研究，提高对文献价值的识别能力，是需要长时间培养的，具备批判的和独立的思维能力才能对所研究领域有比较全面和深刻的认识。

科学的逻辑推理是基于对实验结果的解释，所以用可靠，重复性好的实验方法是科研的保障，因此在科研能力的培训中，要特别注意对实验基本技能的培训，例如蛋白质浓度测定，酶活性测定等很多基础生化实验，通过这些实验技能的培训，能保证研究人员在以后的实验过程中不出现低级的差错。这一点科研基本技能训练和临床基本技能训练是同等重要的，所以在医学生科研能力的培养过程中，科研基本技能是施教者首先要教授的。在培养科研基本技能的过程中，培养自信，培养对实验本身的严格要求的精神，这些不仅增强了科研人员的技能，关键是培养一种严格的具有批判性的科研精神，建立一种科研精神，一种批判性的，严格的所谓学院的学风或是文化，是国内很多大学所最欠缺的。

所以，我个人认为，8年制医学教育的本身是培养具备这种科学文化背景的人才，这些人可以缺乏一些甚至很多技能，但不能缺乏这种科学的思想。技能可以在以后的医疗或是科研实践中学习，但一种学术思想的建立就比较难了。

如果把科研能力和科学思想的培养作为8年制医学教育的基本指导思想，那么做一些大大小小的科研课题就应该始终贯穿在8年的教育中。

现在想起我所经历的医学教育过程，感觉大学太注重知识的传授，而忽视学术思想的建立，或是说大学本身就缺乏学术思想。8年制应该是一种精英教育，这些精英不能没有独立的思想，技能好教，但思想的建立却是太难了。

很高兴能和你一起讨论这些问题，现在已经没有很多人想这些了，人们都实际的很。中国的教育在很多方面发展的很快，但在繁荣的本后，没有一种蓬勃的思想作为繁荣的动力，其生命力是不会很长久的。

一些不成熟的想法，和你一起探讨。