理性思維的能量——2013年諾貝爾生理學或醫學獎獲得者科研方法芻議

葛道至 張洪雷

（1.南京中醫藥大學藥學院 江蘇 南京 210023；2.南京中醫藥大學人文與政治教育學院 江蘇 南京 210023）

1 前言

“生物學家詹姆斯E.羅斯曼，蘭迪 W.謝克曼 ＆托馬斯C.蘇德霍夫揭開了細胞囊泡運輸之謎。Randy謝克曼發現了囊泡傳輸所需的一組基因；詹姆斯 羅斯曼闡明了囊泡是如何與目標融合并傳遞的蛋白質機器；托馬斯 蘇德霍夫則揭示了信號是如何引導囊泡精確釋放被運輸物的。”這項研究成果對與膜融合緊密相關的生理過程（如：神經信號的傳達以及免疫細胞因子和激素的分泌）而言意義重大。由于該項成果對多種神經和免疫學疾病、糖尿病等患者的囊泡轉運都存在缺陷的疾病的致病機理做出了進一步闡述，從而加快了攻克以上疾病的步伐，三人榮獲2013年諾貝爾生理學或醫學獎。羅斯曼使用排除法剔除了非特異性的SNAPS蛋白參與膜融合的可能性，又通過科學假說的方法成功發現了參與膜融合SNARE蛋白。而謝克曼合理的運用歸納法找出了能控制細胞轉運系統不同方面的三類基因。

2 2013年諾貝爾生理學或醫學獎獲得者科學研究方法

2.1 排除法：排除法是在我們認識事物時運用一些已知的客觀事實或真理，去除事物中次要的非決定性的因素，排除它們對我們認識事物本質時的干擾，使我們更加全面、深刻的認識事物的本質?？蒲惺且环N探求人類未知領域的艱辛歷程，我們只有在研究過程中使用合理的方法，通過恰當的途徑，才能完成對現實事物的理性認識。羅斯曼和他的同事發現“動物細胞融合需要一種可溶性的細胞質蛋白，叫做N-乙基馬來酰亞胺敏感的融合蛋白以及其它幾種可溶性的NSF附著蛋白。排除法的運用加深了他對細胞囊泡運輸中膜融合蛋白的認識，也為他后來猜測介導膜融合的蛋白是SNARE蛋白提供了先決條件。

為能夠更加全面而客觀的認識排除法，我們可以有針對性的加深以下兩方面的認識。

其一，在我們排除次要的非決定性因素時要知曉一些客觀規律和真理。羅斯曼的目的是要找到專門負責細胞囊泡運輸的特異性蛋白質。因為NSF／SNAPs可以介導多種類型的膜融合，所以這種蛋白無特異性。

其二，在此基礎上，要將這種客觀事實作為我們排除一些次要的非客觀性的因素的標準。在羅斯曼的研究中，他要尋找的蛋白質是參與細胞囊泡運輸的特異性的蛋白質。在這一客觀事實的基礎上，我們知道尋找的蛋白質必須是特異性的，他將此作為排除某些條件的標準。因此，我們排除了非特異性的NSF／SNAPs蛋白質。

2.2 科學假說方法：“由于NSF／SNAPs能夠介導不同類型小泡的融合，說明它沒有特異性。據此羅斯曼提出SNARE假說：膜融合的特異性是由另外的膜蛋白提供的，把這種蛋白稱為SNAP受體蛋白，或稱為SNAREs”。筆者將從以下幾方面進行分析。

首先，科學假說是理性的推斷，它離不開某些先行的客觀規律、經驗以及既定事實，所以我們提出科學假說需要既定的科學事實作為根據。“羅斯曼正是根據NSF／SNAPs能夠介導不同類型小泡的融合且它沒有特異性這一既定事實”，才推斷細胞囊泡運輸的特異性由另外的蛋白提供，并把這種蛋白成為SNARE蛋白。他是在已知的科學事實和知識的基礎上對未知的事物進行邏輯和理性的推理。由此可見科學假說并非憑空揣測的虛幻性事物，它需要理性的認知作為它的基礎。

其次，畢竟科學假說存在假定性和未知性，它也并非真理，還需要我們用實踐去檢驗。在科學假說未被實驗證實之前它的科學性與真實性都應被質疑。在對細胞囊泡運輸的研究中，羅斯曼的假說也是由一系列的科學實驗證實之后才上升為真理的。后來，蘇德霍夫在實驗中發現了許多種不同的SNARE蛋白。而后，羅斯曼的假說才上升為理論事實。而在宇宙學史上具有開天辟地意義的大爆炸宇宙論，在剛出現時也是首先被勒梅特以假說的形式提出（1932年）——大爆炸假說。后來，該假說經由對遙遠星系光線特征的觀測等一系列實踐活動的證明，最終，才上升為理論。如今，在回顧人類科學各個領域的發展史時，我們或許更能體會科學假說這一科學研究方法在認識未知事物時的重要作用。科學假說對我們認識未知事物起著指導性的作用?？茖W探索之路是曲折的，我們在科研的道路上會遇到很多思維上的岔道，科學假說——這一猜測性的推斷可以為我們的思維指引方向，讓我們充分發揮人的主觀能動性，從而明確和強化了我們研究的方向和目標，加快了我們在科研之路上的前進步伐.

2.3 歸納法：對于細胞囊泡運輸來說，謝克曼發現的是控制細胞轉運系統不同方面的三類基因，而羅斯曼等人則是將這種在酵母細胞中發現的基因運用到了對哺乳細胞的研究中去，并在發現SNARE蛋白的同時在哺乳動物細胞中也發現了謝克曼發現的基因。雖然他們研究的細胞不同，研究的對象也不同（謝克曼研究基因，羅斯曼研究蛋白質），可是他們都或多或少的運用了歸納的方法?，F在，當我們懷著崇敬的心情去看諾貝爾獎獲得者的成果時，我們或許已經明白了歸納法這一非常普通的方法的重要性。

歸納法不僅幫助我們完成了從個別的事物到一般性規律的跨越，而且有效加強相關領域間的聯系。另一位獲獎者羅斯曼研究的是哺乳動物細胞，他在發現了膜之間的SNARE蛋白配。羅斯曼和謝克曼課題相近，兩人取得成果后一定程度上有過合作。又經后來的研究，人們在哺乳動物細胞中同樣發現了謝克曼在酵母細胞中發現的基因，并證實了“謝克曼在酵母菌中發現的基因一部分可編碼羅斯曼在哺乳動物中找到的那些蛋白，從而揭開了這種運輸系統的古老進化起源?！敝x克曼在酵母這一種生物中發現的基因又進一步被推廣到一大類生物的細胞中去了，豐富了SNARE假說，歸納法又一次得到了合理的運用。

3 結語

豐碩的科技成果促使人們正視科學研究方法對科技創新的巨大影響。胡錦濤同志在十八大報告中指出：“科技創新是提高社會生產力和綜合國力的戰略支撐，必須擺在國家發展全局的核心位置。要堅持走中國特色自主創新道路，以全球視野謀劃和推動創新，提高原始創新、集成創新和引進消化吸收再創新能力，更加注重協同創新?？茖W研究方法在知識創新的過程中起著決定性作用，它能有效的指引我們選擇合適的思維方向，甚至實現感性認知到理性認識的巨大跨越，這大大加快了我們認識事物的速度。在每一個知識創新過程中，科研方法都發揮著作用?？茖W的創新需要靈感的啟發、實驗的證明，但更需要全新的思維方法去實現從感性認識到普遍規律的飛躍。可以說，任何事物普遍規律的發現都是對原有認知的超越，但只有在思維方法的作用下才能完成。