从2022年诺贝尔生理学或医学奖到创新之义
■ 文/徐书华
2022年诺贝尔生理学或医学奖得主瑞典科学家斯万特·帕博的研究似乎并非“颠覆性创新”，这引发了对“创新”这一概念的深入思考……
2022年10月3日，诺贝尔生理学或医学奖授予瑞典科学家斯万特·帕博 (Svante Pääbo)，以表彰他在“关于已灭绝人类基因组以及人类进化研究”方面作出的贡献。这一消息一经公布立刻受到媒体和公众的广泛关注和热议，甚至引发了争议，尤其是关于帕博因何获奖以及为何能获奖有较多讨论。本文无意对此进行评判，避免剖析各方观点的是非对错，笔者仅从一位人类群体遗传学一线研究者的立场，尝试理解帕博的科学研究的贡献及其意义，进而做一些关于创新的延伸思考。
帕博认为自己实验室的强项是开发和改进技术，其主要贡献是开发技术解决古脱氧核糖核酸（DNA）提取和制备过程中的污染问题，克服古DNA 样本测序中的序列错误问题，进而细致、耐心地研究皮肤、牙齿、骨骼和排泄物。经过30多年的积累，帕博形成了一套被广泛借鉴的规范和标准，见证并引领了古DNA 研究领域的发展。尽管实际上帕博对很多已灭绝生物，如长毛猛犸象、洞穴熊、恐鸟等的基因研究都作出了突出贡献，但当前众人谈及帕博时，提及最多的是他对已灭绝人类，如尼安德特人的基因测序工作。2010年，帕博发表了首个尼安德特人基因组序列，让我们第一次有确实的、直接的证据表明现代人类的祖先曾与“非我族类”的远古人类之间发生过基因交流，我们现代人类基因组中至今保留着1%～4%的尼安德特人DNA 序列。实际上，早在1997年，帕博就在《细胞》杂志上发表了关于尼安德特人线粒体DNA 的论文。但是，由于线粒体DNA 具有独立于核基因组以及母系遗传的特点，受采样误差和遗传漂变的影响较大，因而当年的结果未能支撑发现尼安德特人与智人的基因交流。13年后，帕博借助新一代基因测序技术（NGS）的发展改进古DNA 制备流程，才得以实现了第一个尼安德特人的全基因组测序。这也是技术发展推动科学发现的一个典型案例。
2022年诺贝尔生理学或医学奖获得者斯万特·帕博（来源：Niklas Elmehed © Nobel Prize Outreach）
帕博对尼安德特人基因组研究的意义牵涉甚广，它不仅停留在我们对智人与直立人关系的认知这个层面，也包括我们对一些现代人类疾病的遗传机制的理解。例如，有以欧裔人群为主要研究对象的研究表明，新冠病毒感染发展为重症的主要遗传风险因素是在3 号染色体上的基因簇。2020年11月，帕博团队发表于《自然》杂志的研究成果显示，这段风险基因片段遗传自尼安德特人，这一遗传风险在南亚（50%）和欧洲（16%）人群中最高，在东亚和非洲人群中则几乎没有。尽管随后来自印度学者的研究未能在南亚人群中证实这个片段与新冠病毒感染重症的关联，但这个发现对人群易感性的遗传基础具有启发意义。近年来的研究表明，青藏高原人群的适应性遗传基础可能部分来源于与尼安德特人近似的古人类基因片段。此外，现代人与远古直立人在语言功能相关的基因FOXP2上具有不同的遗传变异模式和起源，反向研究或将推进语言障碍、认知、精神表型、智力等相关研究。
纵观帕博30 多年的研究似乎并未给人们一种其发现是“颠覆性创新”的印象，这也许正是部分质疑的原因。早在1829年，尼安德特人的头盖骨就已被发现，关于尼安德特人与现代人祖先关系的研究和讨论在欧洲有近200年的历史。从考古学家发现尼安德特人的地理分布与现代人祖先高度重叠这一点可以推知，两者极有可能接触过、碰撞过、交流过。但是，如果没有DNA 方面的直接证据，两者是否有遗传上的交流并繁育后代这个问题最终难成定论。在一些人看来，帕博的贡献无非就是从遗传学角度提供了一些证据，证实了之前的猜想。
那么，帕博的创新之处究竟在哪里？如前所述，帕博的主要贡献是开发技术解决古DNA 提取和制备过程中的污染问题，以及克服古DNA 样本测序中的序列错误问题，进而形成了一套被广泛借鉴的规范和标准。他建立的这些技术规范以及由此产生的科学发现使他成为整个古DNA 研究领域的领导者。如果一定要追问帕博的成果究竟具有多大的颠覆性，结论可能会大大低于很多人的预期，但这正是本文希望阐述的关键之处。
我们需要意识到，人们习惯了从结果推原因，形成了历史归因、回溯式分析的思维惯性。科学史上的许多关键节点并非是当时人们能意识到的，这一规律在整个人类发展历史上一样适用。因此，处在现实发展阶段的我们，很难评判刚刚出现的新发现、新理论在未来发展中的正确性、重要性、颠覆性。“幸存者偏倚”时常在人们的日常生活中以各种面目、极具隐蔽性地出现，在科学研究中更是比比皆是。例如，科学界发表的学术论文大多是“幸存者”，必然带来大量的“偏倚”的认知。“历史知识”通常是“任人打扮的小姑娘”，因为历史往往是由胜利者（幸存者）书写的，不可能避免偏见，区别仅在于故意或是无意，科学史以及教科书也不例外。DNA 双螺旋构象的发现当然具有划时代意义，但是落到其发现者詹姆斯·沃森（James Watson）和弗朗西斯·克里克（Francis Crick）两个人身上，就不再是“从0 到1”的创新，而是“从0.1 到1”的创新，抑或是“从0.9 到1”的创新。笔者丝毫不怀疑这些出现在关键节点上的科学家的伟大之处，但是，需要澄清的是，科学史、教科书往往因为种种因由把这些重要发现归功于某一两个人，从而给后世留下他们的研究是“从0 到1”的“原始创新”的印象。但是，这通常并非事实或者史实。
颠覆性创新或者“从0 到1”的原始创新被识别出来并得到认可需要很长时间。实际上，能被认为是“从0 到1”的原始创新大多是后世通过回顾总结出来的，并且出于种种原因往往归功于某一两个人。纵观人类科学发展史，真正的“从0 到1”的颠覆性创新实际上是极少见的！即便伟大如艾萨克·牛顿（Isaac Newton），也要“站在巨人的肩膀上”，他的很多成就也是从“0.1”“0.2”，抑或“0.99”（临门一脚）到“1”的创新。很多被后世认为是“前无古人”的科学发现或者技术发明，大多数也不是平地惊雷、横空出世。
而且，颠覆性创新往往并非那些最终实现了这个目标的人的出发点和初衷。德国物理学家、量子力学的创始人、1918年诺贝尔物理学奖获得者马克斯·普朗克（Max Planck）回复以“物理学已经没有什么可以创新之处”为由劝说他不要学习物理的人说：“我并不期望发现新大陆，只希望理解已经存在的物理学基础，或许能将其加深。”由此可见，他的出发点并不是要去创新，结果却有了能量量子的发现，以其名字命名的普朗克常数于2019年被用于重新定义量子基本单位。因此，基础研究和理论研究有其自身的特点，大多数时候不具有可预测性，不适合做短期规划，不适合做定期考核。
另外，很多时候创新可能并非不存在，只不过人们难以识别和判断。理论创新与技术创新有很大的区别。技术发明存在一些偶然性和经验性；
技术创新可能有立竿见影的效果，由此得到认可。然而，全新的理论或者认知的接受度往往是极低的。大多数时候，只有后世才能看清颠覆性创新的到来之时，而当时的人们并不能识别和接受它，甚至会扼杀它。正如年轻的普朗克与老一辈科学家争论时所写的那样，“要接受一个新的科学真理，并不用说服它的反对者，而是要等到反对者都相继死去，新的一代从一开始便清楚地明白这一真理”。即便伟大如现在无人不知的犹太裔物理学家阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein），其于1905年在《物理年鉴》上发表的3 篇被后世认为是划时代的论文，当时也几乎完全不为人所知。普朗克是少数很快发现爱因斯坦狭义相对论重要性的人之一，借由普朗克的影响力，相对论才在德国得到认可。这只能说是一种幸运。因此，我们可以继续探索创新的机制，创造良好的创新环境，但几乎不可能在短期内大规模地产生可见的、可评判的、可达成共识的颠覆性创新。也许大多数科研工作者以及政策制定者、管理部门都可以参照帕博的成就历程，做好长期“积跬步”的准备。
如果我们回顾历史就会发现，大多数伟大的事业都有一个微不足道的开端。只是人们在撰写历史的时候往往以结局为出发点采用回溯式分析，进行历史归因，这就留给我们一个印象：伟大的事物从一开始就是伟大的，成功的人从最初就是成功的，创新是从最终那个“集大成者”手中“横空出世”的。然而，事实上，很多事业，尤其是科学研究，都需要一小步一小步的艰难前行，需要几乎不为人知的一点一滴的长期积累，逐渐实现从量变到质变的过程。
学术界的很多同仁可能都有这样的经历：在发表论文时被很多期刊要求避免声明自己的研究是“fist study”，即中文语境中的“首次”。这是因为一项科学发现或者技术发明是否为“首次”，是否为颠覆性创新，都需要时间来评判，是否为“从0 到1”的创新更是如此——正如以上论述，“从0 到1”的创新往往归功于一个时间段里多人的贡献，只不过最终“临门一脚”的人常被冠以“开创者”之名。
科学研究有其固有的特点，尤其是基础研究和理论研究的大多数领域，其原本的属性就是靠经年累月的点滴积累、众人甚至几代人一小步一小步的前进才能推动其发展。
近年来，随着我国的经济发展、国力增强、科技水平提升，人们对创新的热情越来越高涨，“从0 到1”的颠覆性创新成为各种场合的主题字眼。但是，科学研究有其固有的特点，尤其是基础研究和理论研究的大多数领域，其原本的属性就是靠经年累月的点滴积累、众人甚至几代人一小步一小步的前进才能推动其发展。这个过程是曲折的，也是缓慢的，这决定了“从0 到1”的颠覆性创新必然是小概率事件，而非常态。帕博经过了30 多年的积累，而且是在诸多领域科学和技术发展的支撑下才“积跬步以至千里”。
短期内猛增“从0 到1”的原始创新是不正常的，是危险的迹象。相应地，把鼓励“从0 到1”的创新作为主流也非明智的政策导向。前些年推崇的“弯道超车”，现在看来是急功近利的行为，只会导致“欲速则不达”。技术创新可能有“直道”可走，所以有机会“弯道超车”。然而，基础研究和理论创新本就是“弯道”，“弯道超车”无从说起。
我们的很多领域和行业动辄“颠覆性创新”、总在“跨越式发展”，这种风气是伤害性的。在政策引导上，可能恰恰需要鼓励踏踏实实的研究，大力提倡“从0.9 到1”的创新，所谓“集大成而临门一脚”；
鼓励“从0.1 到0.8”的工作积累，所谓“积跬步以至千里”；
也要接纳并支持“从0.01 到0.1”的探索尝试，所谓“出师未捷身先死”。