为什么美国科学界英雄辈出？

前不久，我带同济毕业的美国微生物学家刘实参观圣路易斯华大校园。在与华大诺贝尔奖名人榜合影时，他选择该挡住谁时一眼就认出了发现DNA聚合酶的Arthur Kornberg, 看来他还是很懂分子生物学的。刘实看见诺贝尔奖得主Carl Cori铜像是先取景后合影，生化基础强，随口说出Cori Cycle。有个玩笑，我带他们到了我的办公室，我进去觉得沒人跟进来，原来刘实在门外面拍照。

最近听了德国最大的热带研究所的Group leader Tobias Spielmann的报告，为处于科学创造黄金期的人才。从细胞直到药物开发，这位德国人应该是世界研究疟原虫的领军人物之一，他主要研究青蒿素的耐药机理。确实如此，人体对屠呦呦发现的青蒿素已经产生了相当的耐药性。我觉得他领导的研究组是德国那种巨大的规模，因为他做的东西太广泛了，资源十分丰富。德国的科研大组使美国人很难与他们竞争，这使他们选择领军人物时需要特别小心，因为一旦失策损失巨大。与法国人不同，德国人的英语都说得过去。

我听完报告去游览网页才得知Spielmann的这个德国研究所还兼有德国大组和美国小组的特点。美国霍普金斯以德国系统创办，将研究引入医学教育中。虽然德国人在上世纪初几乎垄断了世界医学研究，英国面对德国只是小弟，但是美国在研究体制上永远没有学德国的。

美国始终走的是以年轻研究员为主体，或者说从助理教授开始独立的体制。美国有些大的实验室，但是大多数都是小型研究组。这种体制使助理教授在很年轻的时候，只有三十出头就拥有与正教授同样的权力去雇人或辞退人，完全决定自己的研究课题和学术命运。这个与德国体制完全不同，虽然日本开始也是学的德国系统，现在有些向美国体制靠。德国助理教授或副教授可能到45岁还没有独立，仍然需要在一个大组中求生存，经费也是共同申请的。

美国这套PI体制被证明是最富创造力的，也被中国和欧洲仿效，可以说是风糜全球。但是美国近些年也有些举措在向欧洲方向靠，最为鲜明的变化是教授与博士后的工资倍数以前是4-5倍，现在变成了2-3倍。现在博后可以与教授分享专利，这在以前是不可想象的。美国在从拓荒男孩向虚伪绅士的转变，是好是坏？让我们视目以待，这些都是响应美国左派为弱势群体呼喊的政治运动的结果之一。

美国这套体制特别适合于创新，这也是美国始终处于世界前列的原因，但是也有它的缺陷与挑战。最为明显的特征是开与关实验室会造成巨大的浪费。在华大这种地方开实验室时轰轰烈烈，但是能够做到正教授活下来的人很少，大部分人均以离开告终。有段时间，我们走廊连续关闭三个实验室，每个实验室碰巧先后都有Science论文发表，你说这是不是太残酷了？

以Kati Kariko 的mRNA研究为例，如果Drew Weissman不救她，她的研究生涯就终止了。但是美国不怕，美国是东方不亮西方亮，mRNA表达的动物研究是在Madison，Wisconsin 开创的，说不定他们在很小的会议室决定沿Kariko 的思路去做。所以做科学与艺术十分相似，自由是首要重要的东西。

这与美国实施的本科liberal arts education相似，美国精英大学的本科阶段只学人类文明历程，是否能维持生计那是以后的事情。这里归根结底是美国太富有了，这种浪费扛得起。

谈点免疫学的进展，以及美国华裔实验室在前沿领域的贡献。现在华裔优秀的科学家太多，他们的文章多到读不完了。

淋巴细胞在什么情况下成为执行任务的效应细胞？什么时候成为记忆细胞？它们的分子机制是什么？我们对这些问题完全是一笔糊涂账，人类对这些机理都不清楚。大致说来，涉及决定细胞不同命运的机制大多数是通过与基因结合的转录因子控制的。

B细胞的效应细胞是产生抗体的浆细胞，为一种独特的细胞。因为浆细胞是抗体这种蛋白的制备工厂，而且需要在很短的时间内大量合成蛋白，所以浆细胞的胞浆特别地膨胀。我们知道含有凝血因子的血液液体部分称为血浆，而抗体就在血浆中，所以制备抗体的细胞叫浆细胞就不奇怪了。

关于效应CD8+T细胞与记忆CD8+ T细胞，这期的Cell刊出了两个华裔实验室的论文，一个在孟菲斯的St. Jude研究医院，一个在Penn。Hongbo Chi已经相当地established, 但是Penn的Junwei Shi则相当年轻，美国就像它的西部原野，为出英雄的地方。他们用的筛选工具相似，但是得到的转录因子却不相同，说明CD8+ T细胞这种能杀死病毒感染细胞和癌细胞的发育还相当复杂。

只有重大发现的论文，Cell才会请业内专家写评论，一般这人是文章的reviewers, 我就干过这活。这次请的谁呢？德国的英国人Erica Pearce，为前圣路易斯华大教授。Andrey Shaw主政华大免疫学时，做出的一个重大雇人决定，就是将Edward & Erica Pearce夫妇从美国东海岸的大学挖来华大。他们当时做十分冷门的代谢免疫学，无人问津的经典Krebs Cycle生化，结果他们夫妇在华大将此领域做到世界热点，Hongbo Chi研究组发现的正是一种控制代谢的转录因子。

面对挖人时华大往往是束手无策，不过那次是德国Max Planck免疫研究所挖Edward去当所长，以前诺贝尔奖得主和杂交瘤发明人Georges Koehler 的研究所。华大面对竞争只有对德国马普研究所的所长职位认输，本来希望他们重寻Carl & Gerty Cori夫妇的足迹走代谢之路的。Pearce夫妇似乎对德国水土不服，前段时间又重返美国去了霍普金斯。

同济刘实在参观华大时与Cori夫妇的照片和雕像都合过影，Cori以Cori cycle闻名，刘实可以随口说出那循环的机理。但是他们很重要的贡献是在发现糖原裂解过程的关键酶，减掉一个葡萄糖单原时出现了一个glucose-1-phosphate的中间体，然后逐个释放出糖供给我们能量。诺贝尔委员会授予的是这个，不是科瑞循环。

更为广泛的解释是，Cori夫妇在华大发现了加或减磷酸的生命机制，他们的六位诺贝尔奖徒弟都是沿着这条路在走。DNA在合成时需要加磷酸，Arthur Kornberg 发现了DNA聚合酶，Paul Berg奠定重组基因技术都与磷酸相关。

在生物学里使蛋白质磷酸化是通过的激酶，而第一个激酶Kinase正是当年在Cori实验室开始学做科学研究的华大医学生Edwin Krebs发现的，研究是在西雅图华大做的，他是伊利诺农民的后代。当然还有cAMP也是磷酸的诺贝尔工作，华大的故事讲不完，写这些文字的时候，这里就在发生惊人的发现。华大能够凝聚人类最聪明的大脑，这点很难得。跟老板从哈佛到华大医学院的朋友告诉我，华大平均教授的水平超过了哈佛，这个我认同。

Paul Berg是个天才的演说家，他在重返华大做报告时说：“我那工作就是Arthur教我的，试剂是从他冰箱里拿的，无非就是一个加或减磷酸的过程”。以此可见华大的合作氛围，现在仍然是华大传统，友善永远在这里。Paul Berg和Kornberg离开华大去创立了斯坦福的生化系, 农场的家伙们再神气也别忘了这段历史。