[转帖]中国科学院院士韩启德:用新理念探寻生命现象的本质

王不留行

中国科学院院士韩启德:用新理念探寻生命现象的本质

(2005-06-30 10:07:04)

复杂系统科学问题与当今诸多科学前沿，如生命科学、物质科学、信息科学和认知科学中的大量关键科学问题密切相关，以“生命科学与医学中的复杂性问题”为主题的第255次香山科学会议日前在北京举行，深入探讨了生物、医学中具体的重大复杂系统科学问题。会议执行主席、全国人大常委会副委员长、中国科学院院士韩启德接受了记者的采访。
    记 者：生命现象的复杂性表现在哪里？
    韩启德：生命作为复合体，其组成成分不是简单的堆积，而是彼此间有着广泛的相互作用。越是高级的生命，其相互作用越广泛。例如芽殖酵母，其蛋白质组拥有6000种左右的蛋白质，而酵母蛋白质与蛋白质相互作用已知有1万多种。随着其他物种基因组全序列分析的完成，人们发现生物的复杂程度并不与基因数目成正相关，而与基因之间、蛋白质之间的相互作用有关。一种蛋白质不只一种功能，多种蛋白质会有同一功能，蛋白质的不同组合也会产生不同功能，甚至在不同状态和不同细胞、组织中也会有不同的功能。
    另外，生命体的组成成分之间的相互作用也不是简单的直线性关系，而是交错编织成网络。这种有序的、稳定的调控网络，使生命体有了自组织性。生物分子的有序网络和调控机制，形成了细胞器的分工与合作，进而组成功能、形态各异的细胞、组织乃至整体。
    记 者：医学研究的飞速进步为什么没有使人类真正地远离疾病？
    韩启德：现代医学虽然对生命过程、机制、结构、功能的了解有了很大的进步，但是随着社会的进步、科学的发展，以还原论为基础的现代医学科学研究的局限性逐渐显现。
    尽管研究越来越深入、越来越细微，但是许多生物分子的作用方式及其相互之间的作用仍然未被认识，许多已知功能的分子难以解释生命现象和疾病的发生发展，即使那些已经被认识清楚了的疾病，有很大一部分依然没有有效的治疗方法。如至今人们仍然无法解释清楚像癌症、心脑血管疾病、代谢疾病乃至传染病等疾病的发病机制；尽管各种药物和干预手段越来越多，使很多疾病有了治疗的手段，但人们并未因此而真正远离疾病所带来的痛苦。
    记 者：如何走出现代医学困境？
    韩启德：用传统思想和方法对海量数据的处理，使我们只能看到生物学过程或疾病过程的一部分，很难真正了解疾病的整个过程。这就需要在研究方法和观念上有比较大的突破，需要各科学间的相互协作，共同努力来应对所面临的新挑战。
    2003年，美国国立卫生研究院(NIH)推出“路线图计划”，强调探索发现生命现象的新途径，提出今后生命科学研究应该更多地重视培养学科交叉的复合型人才等。
    北京大学医学部的课题组从2000年起，在科技部“国家重点基础研究发展规划”（“973”计划）的资助下，开始探索用复杂系统的研究理念和方法研究肾上腺素受体对心脏血管重塑的调控网络。这些年来的研究经历使我们深深体会到，需要多学科的交叉，需要方法学上的突破。只有将新的复杂系统理念与传统的还原法有机地结合，才能真正如实地揭示生命现象的本质。

(本报记者 潘锋)