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施一公谈生命科学

(2018-07-09 06:49:19)
标签:

杂谈

分类: 社會文化
施一公谈生命科学



清华大学副校长施一公:我的认知再度崩塌了,世界可能根本就不存在

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生命整个出生过程是这样的:一个精子在卵子表面不停地游逛,寻找一个入口,找到合适位点以后,会分泌一些酶,然后钻进去。卵子很聪明,一般不会让第二个精子再有机会,所以一有精子进来,马上把入口封死。精子进来后就被降解,然后精子的细胞核和卵子的细胞核结合,形成双倍体,受精卵开始发育,逐渐分裂为2个细胞、再分裂为4个细胞、8个细胞、16个细胞,此时受精卵还在子宫外面游逛,还没有着床。继续分裂下去,形成64个细胞、128个细胞,这时它快要找到着床地点了。着床之后,继续发育。
短短四个礼拜,胎儿开始有心跳。神经管、脊椎、四肢、指头器官的形成。到四五个月的时候,胎儿开始在母亲肚子里踢腾。
一首打油诗说的:0岁闪亮登场,10岁茁壮成长,20岁为情彷徨,30岁拼命打闯,40岁基本定向,50岁回头望望,60岁告老还乡,70岁搓搓麻将,80岁晒晒太阳,90岁躺在床上,100岁挂在墙上。
2
生命饱受疾病挑战:其中心血管疾病,中国每年就有303万人死于心血管疾病,占32%。;癌症,,中国每年有265万人死于癌症,占28%。;病死亡率不高,但严重影响生活质量,就是神经退行性疾病以及传染病34%的死亡率。
屠呦呦为找到治疗疟疾的方法,就是看了古典药学得到灵感,导致了青蒿素的发现。后来弗莱明发现青霉素,已经是用科学的方法论来探索。1985年以后,由于戈尔茨坦和布朗发现了低密度脂肪颗粒的受体(LDL受体),开启了真正的征服心血管疾病的历程。
通过基础研究驱使药物的发现的三个例子:
第一个例子就是心血管疾病。心血管形成斑块的低密度脂蛋白和受体结合以后会被细胞内吞,内吞以后低密度脂肪的颗粒会被降解,而受体会回到细胞表面,可以重生,再去把新的低密度脂蛋白拉到细胞内去,从而减少对人体有害的低密度脂蛋白。
在戈尔茨坦、布朗和日本科学家努力下,1987年问世的第一个心血管疾病的药物——立普妥(阿托伐他汀)堪称药神。但是很多高血脂的人仅仅靠吃他汀类药物,并不能阻止心血管软斑块和硬斑块的形成。因为,
低密度脂蛋白颗粒被受体一起拉到细胞内内吞了,不能再把流淌于血液中的低密度脂蛋白降解掉,这样低密度脂蛋白大量堆积,就形成了软斑块和硬斑块,最后带来致命的心血管疾病。如何把受体的数量恢复出来,就是问题的核心。这个过程是基础研究发现的,而发现这个过程的著名科学家海伦,是一位女性,获得了2015年的生命科学的突破奖。
第二个例子我们讲讲治疗癌症的新的曙光,也就是大家听过很多次的“免疫疗法”。2015年8月20日,美国前总统卡特向所有世界上关心他的人宣布,自己得了晚期黑色素瘤,而且当时已经有4个2毫米大的肿瘤在脑子里,已经扩散了,他认为自己的时间不多了。然而短短3个月以后,2015年12月6日,他再次出现在大家面前,告诉人们,通过分子疗法,他脑子里的4个肿瘤已经完全找不到了。
他的分子疗法就包括一个很有名的免疫疗法,就是针对PD-1表面受体的单克隆疗法。免疫疗法从根本上改变了人类对疾病的斗争方式。
第三个例子是神经退行性疾病。非常遗憾,至今人类根本不知道病因。现在世界上有4700万人饱受这种疾病的困扰,预计2050年时,每3秒钟就有一个新的病人出现,我们会有超过一亿三千万人受它的困扰。神经退行性疾病中最有名的就是老年痴呆症症,也叫阿尔茨海默综合症。
我们去年在原子分辨率上首次报道了与老年痴呆有直接关系的人源γ分泌酶的结构,这个人源γ分泌酶被认为是导致老年痴呆症必不可少的一个致病蛋白,所以也许通过后续的深化研究,我们可以找到治疗老年痴呆症的办法。
3
我举了心血管疾病、癌症、老年痴呆症的例子,最后过渡到大脑。我们在用我们的五官,就是视觉、嗅觉、听觉、味觉、触觉理解这个世界。这个过程是不是客观的呢,肯定不是客观的。我们的五官感受世界以后,把信息全部集中到大脑,但是我们不知道大脑是如何工作的,所以在这方面也不能叫客观。我们人究竟是什么呢?仔细想一想,人是怎么样处理信息的呢?有三个层面的物质:宏观的——可以感知到的,直觉可以看到的东西,比如人是一个物质,房子也是一个物质,天安门、故宫都是物质。微观的——包括眼睛看不到的东西也叫微观,我们可以借助仪器感知到、测量到,从直觉上认为它存在,比如说原子、分子、蛋白,比如说很远的一百亿光年以外的星球。超微观的——只能理论推测,用实验验证,但是从来不知道它是什么,包括量子,包括光子。
世界是超微观世界决定微观世界,微观世界决定宏观世界。我们人是什么?人就是宏观世界里的一个个体,所以我们的本质一定是由微观世界决定,再由超微观世界决定。每个人,就是一堆由粒子构成的原子,如此之简单。我们有多少原子?大约有6×10^27个原子,形成大约60种不同的元素,但真正的比较多的元素,不过区区11种。原子通过共价键形成分子,分子聚在一起形成分子聚集体,然后形成小的细胞器、细胞、组织、器官,最后形成一个整体。
人的意识,这超越了我们能说出和能感知的层面。我认为要解释意识,一定得超出前两个层次,到量子力学层面去考察。我自己认为是这样的。
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量子纠缠是可以进化的现象吗?(内容略)
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世界还有多少我们不知道的东西?(内容略)(2018/06/03证商阅读)(2018/07/08)

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