世界上何時才有聰明藥?訪“聰明鼠爸爸”錢卓博士
顧軍
聰明老鼠誕生
迷宮里,一群老鼠在追逐、嬉戲。
有一只特別的老鼠卻在臺燈下,恰然自得地看起書來。
它的兩只小鼠眼緊盯著書,好像生怕漏了什么似的。
不必奇怪,它是一只聰明鼠!
別以為這僅僅是雜志上充滿創(chuàng)意的漫畫“精靈鼠小弟”,或是習以為常的卡通片“米老鼠”才有的鏡頭。
事實上,世界上第一批聰明老鼠已經(jīng)誕生。天才老鼠的聰明將在未來哪些領(lǐng)域發(fā)揮作用,目前還不可預料。
比如,世界也許會有聰明藥!記得小時候,老師遇到比較笨的孩子,總是遺憾地嘆道:這世上如果有聰明藥就好了。
現(xiàn)在,這個答案雖不能說近在眼前,但也提供了一種科學上的可能。
美國普林斯頓大學華裔科學家錢卓領(lǐng)導的研究小組,經(jīng)過兩年時間的實驗,最終通過移植NR2B基因,成功培育出世界上首批“聰明老鼠”。在去年9月2日出版的英國《自然》雜志上,發(fā)表了美國普林斯頓大學華裔科學家錢卓的這項研究成果。這篇論文立即在全球科學界引起反響,被媒體稱為繼多利羊成功克隆之后的又一個奇跡。因為這意味著人類可能生出智商更高的嬰兒,并且還有助于研制出治療老年癡呆癥的藥物?茖W界認為:“它為人類神秘而黑暗的大腦基因活動,開啟了一扇天窗!痹谌ツ暝u出的世界十大科技新聞中,“華裔科學家培育出聰明老鼠”也占有一席之地。
聰明老鼠測試法
用怎樣的方法來測試老鼠聰明與否呢?
頗具童心的美國普林斯頓大學的科學家們煞費苦心,精心設計了好幾種方法。
一種方法名為“水迷宮”,測試的是空間認識能力。
一個水池中注滿了乳白色不透明的水,然后將所有參加測試的上百只老鼠都放進去。因為水冷,所以老鼠們都掙扎著,希望盡快游出水迷宮。
水池中有一個可以讓老鼠們站立的平臺,可是,平臺被淹沒在水中,看不見。
會有老鼠找到它嗎?
在池中尋找、掙扎,終于有老鼠踏到平臺之上。第二次、第三次重覆這樣的實驗,一種名叫“杜奇”的轉(zhuǎn)基因老鼠很快就能通過一些特定的標志識別平臺的位置,并迅速向它游去;而普通老鼠則要經(jīng)過數(shù)倍的時間才總算摸到門路。
不光有這個“水迷宮”實驗,他們還設計了一系列學習和記憶力測試,測試包括物體識別記憶、與恐懼反應等相關(guān)的情感型記憶、學習東西的快慢以及對空間感的掌握等。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)基因鼠在這些測試中項項勝出,它們的絕招是比普通鼠學得快、記得牢,普通老鼠只能記憶一天的事,它們能記住3-5天的事。
發(fā)現(xiàn)聰明老鼠的時候,美國電視里正巧在放一部天才醫(yī)生的電視連續(xù)劇,那個14歲就當醫(yī)生的小男孩名叫“杜奇”,在學生們的提議下,錢卓給他的老鼠取名為“杜奇”。
“聰明鼠爸爸”在上海
日前,錢卓趁參加北京高新技術(shù)研討會的來到闊別16年的母校──華東師范大學。在兩天匆匆的時間里,他參觀了華東師大生物系實驗室,參加了“錢卓博士紫江學者授聘儀式”,成為華東師大第一次正式聘請的紫江特聘教授。他還來到浦東張江高科技園區(qū)參觀。在忙碌的安排中,記者利用零星時間,獨家采訪了這位“聰明鼠爸爸”。
問:你對華師大的印象如何?
答:離開華東師大已經(jīng)16年了,這次回來能夠見到昔日的同學、老師感到十分興奮。華師大還是那么漂亮,這次回來,我也想找一些機會為母校做些事情。
問:能否請你談談你在中國的求學過程?你對小師弟、小師妹有什么忠告?
答:我是無錫人,小孩子時,就知道玩?即髮W時,看到一篇科普文章,講“仿生學”的,當時覺得很好,就填了“生物學系”和自己喜歡的“數(shù)學系”作為第一志愿,天知道“仿生學”跟生物學實際上并沒有什么關(guān)系。
上了大學以后,我對生物化學頗感興趣,但看到生化實驗室只有幾個燒杯,條件簡陋,興趣大減;而生理實驗室有很多儀器,特別是腦電、放電之類,吸引住了我。以后,在興趣小組里,我對腦科學一直抱有濃厚的興趣,做了一些基礎工作,一直到現(xiàn)在。
其實,我想,人一生下來并不知道自己要干什么,成長本身就是一個探索的過程!皬娹襞n^吃草”那類填鴨式的教育我覺得不可取,學生自己有興趣才是第一位的。我就是一直在干著自己喜歡的事情,對自己的研究有興趣,才會后勁十足。
問:有句名言叫“認識你自己”,你是在用你的大腦研究人類大腦,也可以說是人類思想的源頭嗎?
答:神經(jīng)科學是一門綜合性的學科,涉及分子生物學、遺傳、細胞、生理、解剖、電生理等。它的基本思想是大腦的可塑性,不僅與大腦組織、結(jié)構(gòu)、生理有關(guān),也隨著外界環(huán)境的變化而變化。如果說,天文宇宙學是研究人類的起源,那么人的大腦的腦神經(jīng)科學就是研究我們的歸宿?茖W就是研究這些最基本的奧秘。21世紀,生物研究的領(lǐng)域?qū)⒂袃纱笾攸c:其一是破解人類遺傳密碼──人類基因組研究;其二便是腦科學研究。我研究的是腦科學中的學習、記憶和遺忘問題,這是人腦高級功能的重要一環(huán)。為何有一些情感的小細節(jié),人們永不能忘,甚至能記憶一輩子;為何對有的東西,我們只能記很短的時間。人的經(jīng)歷、記憶才構(gòu)成了他自己,如果沒有這樣的記憶,那就可能是一個完全不同的人。所以,有人說要“克隆”希特勒,有人又表示出相當?shù)膿鷳n,事實上那是非?尚Φ,你只能克隆一個完全一樣的軀殼,但是他的性格、愛好,他的教育、環(huán)境都不相同,他與曾經(jīng)存在的人的記憶、經(jīng)歷完全不同,所以那會是完全不一樣的另一個人。
問:我想問一個很笨的問題,為何選擇用老鼠作為實驗的對象?
答:你的問題問得很好。選擇老鼠最重要的一點是,最近10年,遺傳科學家對兩種動物建立了一系列遺傳工程的技術(shù),可以改變(去掉或加上)其體內(nèi)基因的組成,這兩種動物是老鼠和果蠅。在哺乳類動物中,老鼠可謂具有得天獨厚的優(yōu)勢。昆蟲類的果蠅行為簡單,腦也較小,不如哺乳類的老鼠腦較大。此外,老鼠也更接近人類。
還有一個是成本問題,我們的實驗室里共有5000只老鼠,它們的食品由生物食品公司提供,營養(yǎng)嚴格控制。這比養(yǎng)5000只猩猩之類顯然要容易得多。
問:人類和老鼠不同,聰明鼠如何造福人類?
答:聰明鼠的意義在于第一次發(fā)現(xiàn)了學習記憶的開關(guān)──NR2B。其實動物的細胞很相似,在決定智商的NR2B這個基因遺傳上,人類與老鼠的相似性達98%,將來可以從三個途徑來提高人類的智商:第一是將復制NR2B的胚胎工程技術(shù)轉(zhuǎn)化,制成藥物,醫(yī)藥界可以用藥物醫(yī)治天生心智遲鈍的兒童,或是有老年癡呆癥的患者;第二是通過基因醫(yī)療法,把神經(jīng)蛋白注射到大腦里,以提高大腦的學習與記憶能力;第三則是借用遺傳工程技術(shù)去控制NR2B,把胚胎植入人體。
目前我們?nèi)〉玫某晒芍^是萬里長征的第一步。
問:在對大腦的認識、研究中還有哪些誤區(qū)?
答:我不同意有一種“開發(fā)大腦”的說法,什么右腦發(fā)達,開發(fā)左腦。事實上,人的大腦結(jié)構(gòu)幾近完美,開發(fā)大腦似乎并無科學依據(jù),而且人腦天生有一種平衡,有得必有失。提高人的智力和素質(zhì),應從教育人手,以興趣引導,絕不能強行灌輸。
問:這世上何時才有聰明藥?如果聰明藥造出來,讓世界上所有的人都能享用,地球上每個人都是聰明人,真不能設想這是件好事還是壞事。您對此是如何看待的?
答:這要一分為二來看。事實上,人已經(jīng)非常聰明,并非人人都需吃聰明藥,只需挖掘自身的潛能,勤于用腦,人也會越來越聰明。但有一些人,因為生病或年老,記憶力衰退,人變得健忘,如果有這樣一種藥,能幫助他學一門外語,這不是很好嗎?當然,這一成果要制出藥來,在一切順利、藥也無副作用的情況下可能需要8-10年,也有可能永遠也開發(fā)不出來。因為人與動物不同,除了科學、技術(shù)的障礙,還有倫理的障礙──不能將人作為試驗品。還有如何定義正常人和健忘者的問題,這些都不是一蹴而就的。
補白
在采訪中,華東師大生物系的老師也向記者介紹了錢卓其人其事,算作是這次采訪的補白吧。生物系主任、比錢卓大兩屆的師兄袁崇剛向記者介紹說,科學研究發(fā)展到今天,人的智力問題(或說認識問題)越來越集中到基因,有的人有某種基因未能表達,有的人卻將不該表達的基因表達出來。聰明鼠的意義在于,它提供一種新思路,表明人的智力可以通過基因改造而改變。錢卓所做的研究是非常前衛(wèi)的,目前,全世界僅有4個實驗室能夠做這個工作,因為腦科學研究不同于其他,不能將某個區(qū)域拿出改造后再植入,而是要在活體情況下作局部地區(qū)的基因修飾、改造,這是一個突破,對其他研究也有啟示和推動作用。
錢卓昔日的大學同窗、華東師大生物系腦功能研究室馮瑞本博士告訴記者,錢卓這個人,讀大學時就有點標新立異,他勤于思考,有獨特見解,從不人云亦云。有次大掃除,要大家拔草,錢卓說,草長得好好的,干嘛要拔掉,帶頭破壞生態(tài)?
錢卓到美國之后,他的美國導師曾來過一封信,感謝我們輸送了這么好的人才。他非?炭,在實驗室和同事關(guān)系融洽,樂于幫助別人。
拿到博士學位,從事博士后研究之后,其他人一般都去找工作了?墒,錢卓全身心地投入到他醉心的腦科學研究,他作出了一個令人驚異的決定,他知道目前所做的研究需要分子生物學的知識后,決定再做一次博士后,他找到了諾貝爾獎的獲得者作為自己的導師,將分子生物學和腦科學融合在一起進行研究。熟悉他的人一點兒也不覺得奇怪,因為當年,他喜歡神經(jīng)學后,為了搞懂電生理的知識,還特意去物理系旁聽電磁學。
錢卓來母校,除了想念老師和同學外,另一個想法是尋找與母校合作的可能性。華東師大有得天獨厚的優(yōu)勢,它有生物系、心理系、教育系、計算機系和數(shù)學系等多學科優(yōu)勢,他非常希望與母校華東師大建立一個聯(lián)合實驗室,共同開展對聰明鼠的深入研究。錢卓認為,目前國內(nèi)也有條件參與將研究成果轉(zhuǎn)化為藥物的開發(fā)研究。
小資料
錢卓現(xiàn)年38歲,祖籍江蘇無錫,1984年畢業(yè)于華東師范大學生物系,1986年赴美明尼蘇達大學深造并取得博士學位,此后又在哥倫比亞大學和麻省理工學院從事博士后研究。在他完成學業(yè)時,神經(jīng)科學尚處于初步發(fā)展階段,研究界對大腦運作的機制所知仍相當有限。他根據(jù)前人的研究成果加上新方法,針對“人類大腦中究竟有何機制促使我們能夠?qū)W習和記憶”研究不輟,終于取得了一項神經(jīng)科學的重大突破。目前錢卓在美國普林斯頓大學從事研究工作。
(摘自《新民周刊》2000年第22期)(配圖:6、7)
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