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周程:病毒是什么? ——人类发现首个病毒的过程考察

发布时间:2020-04-04
三年多来,我们习惯了在静园二院的高朋满座,人头攒动,习惯了讲座、论坛作为大家学术生活的组成部分。在这个春天,面对新冠肺炎疫情所造成的特殊形势,我们虽然不便开展面对面的交流,但透过微信公众号的线上平台,我们依然联通着遍布海内外的学者网络,源源不断地传递学术讯息。文研院新开辟“特别推送”栏目,希望以视频形式,呈现一批学者对当前世界与人心的思考。无论是为疫情背后的现代社会总体特征把脉,还是以医学视角看待人与病毒的互动,无论是古今还是中西的议题,我们都希望读者能够从中重温“人”的聚合,感受来自静园二院的思想跳动和人文关怀。

4月3日(周五)14时,由文研院组织策划的“特别推送”栏目第三期“病毒是什么?——人类发现首个病毒的过程考察”在北大电视台的技术支持下通过北大快手、B站、央视频、百度、人民日报新媒体账号等官方视频平台直播开讲。本讲由北大哲学系教授、医学人文学院院长周程主讲,累计观看量达到35万人次。



科学研究的局限性和科学认知的渐进性决定着科学家认识新鲜事物需要一个过程,例如这次的新型冠状病毒,科学共同体内部对其命名、分类与防治存在一些不同的看法非常正常。实际上,在不可能做大量的重复实验或不可能进行充分质疑的情况下,科学家对新鲜事物的理解与预判难免会出现错误。历史是帮助我们认识科学知识的相对性和科学家的局限性的最好教材。

19世纪末20世纪初,法国微生物学家巴斯德和德国微生物学家科赫提出的细菌致病学说如日中天。受该学说启迪,德国农业化学家麦尔发现烟草花叶病是一种植物传染病,但受制于当时的研究条件,他未能证明烟草花叶病的致病因子是一种滤过性病原体。首先用实验证明烟草花叶病致病因子是一种滤过性病原体的,是俄国植物生理学家伊万诺夫斯基,但他当时并未意识到这是一种有别于细菌的新型病原体,因此没有及时对其进行深究。

由于传染病皆由细菌或其毒素引起的观点获得了广泛认同,因此当可以通过细菌过滤器的新型病原体——口蹄疫病毒被“发现”之后,德国微生物学家吕夫勒和菲洛施等人仍然不愿意抛弃既有理论,继续将这种新型病原体视作一种“极小生物”。荷兰细菌学家贝杰林克虽然改造了传统的“病毒”概念并赋予其全新的涵义——“传染性活流质”,但很少有人能接受这一观念,因为根据经验,人们很难想象非颗粒形态的流质也像单细胞细菌那样具有生命力。在这种情况下,贝杰林克提出的“病毒”概念遭到伊万诺夫斯基等人的批判在所难免。

一战结束后不久,美国植物病理学拓荒者杜加尔基于实验研究,将“病毒”的概念发展成为“可在细胞内自我增殖的亚微观颗粒”,但他既没有看到这种颗粒形态的病毒,也不知道其本质究竟是什么。

因此,当美国生物化学家斯坦利借助当时最先进的酶蛋白质结晶技术于1935年制得烟草花叶病毒结晶,并指出“病毒”是一种蛋白质时,在学术界引起了热议,因为这颠覆了很多人对生命和物质的认知。对斯坦利的研究结论表示怀疑的人有很多,但很快就用事实修正斯坦利的研究结论的,唯有英国的鲍登和皮里。

鲍登和皮里在1936年证明,烟草花叶病毒中除含有大量的蛋白质外,还含有少量的RNA,只是他们当时并没有意识到这种RNA才是病毒的遗传物质。他们还从这种核酸蛋白质复合体具有各向异性推出烟草花叶病毒应该是杆状颗粒,而不是球状颗粒。1939年,德国生物化学家考舍终于直接观察到了烟草花叶病毒,并确认其为杆状颗粒。不过,考舍给出的烟草花叶病毒的大小尺寸并不准确。从最初断定烟草花叶病毒为滤过性病原体,至终于直接观察到这种滤过性病原体为一种亚微观颗粒,人类整整用了41年,很多科学家都为人类加深对病毒本质的理解作出了重要贡献。没有这批跨时代、跨国别、跨专业科学家持续性的、反思性的“集体学习”,第一株病毒是不可能这么早就被发现的。

不可否认的是,科学家虽然在研究烟草花叶病的过程中都或多或少地得出了一些符合事实的、有价值的结论,但是他们的论文或报告中也存在着这样或那样的错误。至于没有为加深对病毒的理解作出贡献,甚至对病毒概念的形成产生严重误导的论文或报告则不计其数。如果当时人们对这些论文或报告推崇备至,甚至将这些论文或报告的作者奉若神明,不仅不利于病毒概念的形塑,甚至会阻碍科学的发展。

倘若历史上的绝大多数论文与报告都或多或少地存在一些错误,每一位科学家都不可避免地存在一些认识误区,那么今人该如何看待科学认知,如何对待科学家?今天的科学家会不会像100年前的科学家那样,即使在自己的专业领域内也会频频出错?如果会,那么科学家对待自己的研究成果要不要更加谦虚,在为政府决策提供科学支撑时要不要更加谨慎?

历史事实告诉我们,一味地迷信科学和盲从科学家并不能使我们更加接近真理,也无助于解决时代提出的诸多科技难题。怀疑的世界真理多,盲信的社会谬误多。科学始于疑问,过去是如此,现在恐怕也是这样。通过回顾烟草花叶病毒的发现过程,我们还可以看到,科学的发展是累积性的,很多重大发现都是由众多科学家共同努力才完成的。换言之,仅靠少数明星科学家的艰辛付出是不可能将科学大厦建成的。因此,有必要在科学共同体内部建立平等对话和合作交流的机制。

只有充分发扬学术民主,建立平等对话的机制,才有可能使每一位科学家的真知灼见都不至于被埋没,同时确保任何权威的认知盲点都不至于成为阻碍科学发展的绊脚石。真理越辩越明,在科学共同体内部,批评错误观点和理论不是为了压制这种观点和理论的传播,而是为了提出一个更有竞争力的观点和理论。要建立合作交流的长效机制,首先需要建立一套大家都能理解的话语体系,不能各说各话;其次需要搭建一批方便各国学者高效沟通的平台,不能画地为牢。如果大家在研究烟草花叶病毒的过程中,不是基于普遍主义立场行动,就不可能建立起那么庞大的“行动者网络”,因而也就不可能形成那么强大的如实表征病毒本质的能力。这次在应对新型冠状病毒威胁的过程中,不同的科学家扮演了不同的角色,有的是政府和民众深表赞同的,有的则是政府和民众不以为然的。

铭记科学研究具有局限性和科学知识具有相对性,支持在共同体内部建立平等对话和合作交流的机制,也许是科学家尤其是戴有“帽子”、担负重任的领军科学家最应该做的。“雪崩时,没有一片雪花是无辜的。”每位科学家对建立健全的科学文化都负有不可推卸的责任。

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