从1983年诞生至今，《细胞分子生物学》已经出版到第七版，是大学生物教科书的经典之作。图源：亚马逊 因自己所开创领域的最新进展迟迟未被纳入细胞生物学教科书，诺奖得主詹姆斯·沃森（James Watson）心急如焚，拉来几位顶尖学者组队重写教科书。然而他不愿意别人修改他的章节，却又无法更改规则，于是他选择中途退出。1983年，一部经典教科书诞生。今年，正是该书出版40周年。迄今为止，这部教材已经出版到第七版（2022年出版）。在发现DNA双螺旋20年后，James Watson再也不能忍了。
这个时候，遗传密码在1966年已全部阐明，第一个重组DNA分子也在1972年问世，然而细胞生物学教学仍然停留在光学显微镜和电子显微镜的水平，一些重要主题丝毫没有考虑到分子生物学的发展。作为DNA双螺旋的发现者之一，Watson决定制作一部新的教科书，把新的分子生物学知识整合到细胞生物学当中来。不过这时候已经不是牛顿、达尔文时代，可以单枪匹马著书，因为知识更加碎片化且累积迅速，只有团队作战方能实现预期，并保证将来的修订再版。1974年7月，Watson开始了行动。他首先联系的是一直以来的合作伙伴、植物细胞生物学家Keith Roberts，后者曾在Watson等人在1965年出版的名著《基因分子生物学》（Molecular Biology of the Gene）中担任插图师。接下来的过程有点像人拉人的“传销”。第三位加入的作者是细胞免疫学家Martin Raff，是由一位出版商联系的。1978年初，在Raff建议下，Watson打电话邀请Bruce Alberts加入，他当时任加州大学旧金山分校生物化学和生物物理学系教授兼副系主任。其实，Alberts在哈佛写博士论文时就认识了Watson，并参加过其实验室的多个会议。再到1979年年末，发育生物学家Julian Lewis和剑桥大学的Dennis Bray加入，这个团队才凑齐人手。到1983年，这本《细胞分子生物学》（Molecular Biology of the Cell，作者将其简称为大书）终于出版。从开始行动到出版，花了差不多9年时间。作者们在该书第一版前言感慨道：这个时间3倍于大象怀胎、5倍于鲸鱼怀胎。倏忽间40载已然过去。第七版“大书”出版于2022年7月，作者队伍也已经有了很大更替，第一版的作者只剩下了Alberts、Raff和Roberts。不仅如此，他们同时还写了一本《细胞生物学精要》（Essential Cell Biology，作者将其简称为小书）作为“大书”的简写本。事实上，这个简写本几乎是重写的，第六版将于今年7月1日上市。这是不可替代的教科书。其他作者仍然记得Watson当年邀请其加入时的“鼓惑”：“如果你在实验室再不做任何研究，也无关紧要，因为几周或一年后就会有别人做；但如果如果你把正确的一群人聚在一起，写出正确的书，这将非常重要。没有其他人会这么做。现在有一个迫切的需求，虽然这很难做，但现在就是做这件事的时候。”这段话到今天仍然振奋人心，以至于在接受《中国科学报》采访时，Roberts再次将其复述了一遍。
藏于中国科学院文献情报中心的第五版和第六版《细胞分子生物学》，图：孙滔这段话兑现了。这部教科书在前3年就销售20万册，并被翻译成至少10种语言，已经成为国际上最为经典的细胞生物学教科书之一。科技史学者Norberto Serpente在2013年的一篇《自然》杂志回顾该书出版30周年的文章中如此描述：这本书对生物学家的吸引作用是立竿见影的，因为它提供了对细胞新的、令人振奋的理解。这是一本极为独特的书。它独特到抹去了任何一位作者的个性，也把一些棱角分明的作者排挤了出去——甚至发起人Watson也成了出局者。
作者们花了极大的心血才找到了一种罕见的写作模式，也就是每一个章节都由至少两个人参与：每个人根据自己的擅长来选择并撰写初稿，另一人来改写。Alberts和Raff就是这样一对搭档，二人互相改写。Alberts是生物化学家，一直从事DNA复制机制的研究，但他对免疫一窍不通，甚至当时都没听说过内质网的概念。Raff关注细胞免疫和发育神经生物学，但对化学知之甚少。正是这种互补成就了这对黄金搭档，因为科学写作的一个桎梏正是当局者迷，专业作者不容易把握普通读者不理解的点。Alberts说：写一本这样的书，需要作者们摆脱自我、相互信任。“Martin和我达到了这样的程度：他甚至不用看我的修改，就接受它们；反之亦然。”
《细胞分子生物学》作者Bruce Alberts。《中国科学报》采访视频截图。Alberts的看法是，如果你不能与你所在领域以外的人交流，那么你的科学往往不会被那些需要的人理解。这与物理学家Feynman的理念有异曲同工之妙：如果你不能跟80岁的老奶奶交流你的专业知识，那你就是对其没有足够的理解。Raff后来也回忆说，虽然Alberts对免疫学知之甚少，但他会提出基本问题，这改变了他写作和思考这个主题的方式。他承认，阅读Alberts的热力学章节以及其他作者写的章节，对他同样具有教育启发。然而，作为发起人的Watson，却未能适应这种摒弃单一作者文风的模式。事实上他的笔风优美，当时他的任务是写绪论并由Alberts来改写。Alberts告诉《中国科学报》，Watson不愿意别人重写他的章节，却又无法更改这个规则，于是他选择中途退出。实际上，Bray也因不愿被他人修改作品而一度退出，不过他最后回到了队伍中。该书的第二个特点是用插画来讲故事，甚至可以说，该书的插画故事与文字故事是平行的。第七版有超过1500幅插画，单独读图就可以将整本书的故事脉络梳理出来。Roberts告诉《中国科学报》，在理想情况下，学生翻开一章，按顺序看完其中的图表，不用阅读文本内容，就能对这一章有一个很好的理解。已故作者Lewis也曾回忆说，他就遇到过一些仅通过插图来读这本书的读者。
《细胞分子生物学》作者Keith Roberts。《中国科学报》采访视频截图。这要归功于经验丰富的插图画家Roberts，他为多部生物学书籍绘制过插图。而他的插画风格深受另一位双螺旋发现者Francis Crick的妻子Odile Crick的启发，后者是一位艺术家，那幅著名的DNA双螺旋示意图就出自她的手。在James Watson和Francis Crick于1953年4月25日发表在《自然》的DNA双螺旋论文中，这幅经典的DNA双螺旋结构示意图为Odile Crick所作。图源：Nature
Roberts能看到概念中的无形事物。他的原则是，如果你不能在3秒钟理解一个插画，那它就太复杂了。Raff甚至曾如此称赞Roberts：他是将复杂概念转化为美学和简单图示形式的天才。一幅简洁明了的插图，不仅对于读者有极大的教育意义，甚至有助于促进科学家对分子过程的建模，毕竟这是现代科学研究的必备工具。Roberts也因此减少了文本写作，而集中精力与其他每一位作者来合作开发插画。第三个特色是概念标题（Concept heads）。这正是Watson创立的风格，也是从其著作《基因分子生物学》沿袭而来并发扬光大的，即为了突出讲故事而不是输出信息，每个章节中的主题用黑体字来体现，而不是知识点的罗列，于是复杂的细胞功能就成了易于消化的故事。整部大书约有1200个概念标题。Alberts说，“每次我们写作时，我们都会先列一个概念清单——我们想要的是什么？我们要写的下一段的主要观点是什么？有了概念标题的理念，你就会专注于你所写的东西的重点。”然而发明概念标题的Watson并不认同概念标题的这种发挥。他坚持认为事实越多越好，这可以让学生更好地了解自己所掌握的程度，而其他人宁愿让讲述有关分子机制的简明故事占据主导，以免太多的事实喧宾夺主。Raff的看法是，每件事都应该是一个很有趣的故事，事实的陈列需要一个理由，除非它们可以帮助推进这个故事。Alberts和Roberts不约而同地认为：编写教科书最难的是找到真正关键的、学生需要学习的内容，教科书的意义在于将这些内容梳理出来，使学生真正理解和掌握。
作为一本教科书，作者们最大的愿望是将自己想成导师（mentor），努力发现并帮助下一代科学家真正获得成功。与毫无创新的保守教育作斗争，这也是Alberts的毕生追求。他在自己的经历中对教育有着独到的认识。早在哈佛大学就读医学预科期间，他就认识到大学里的实验课本质上就是cooking classes，与厨师照着菜谱挥舞厨具并无二致，物理化学实验课更是毫无创新性。于是他申请跳过这些实验课，直接加入后来成为美国生物化学家、当时还是一名博士后的Jacques Fresco的工作中，二人联手发表了一篇《美国国家科学院院刊》论文和一篇《自然》论文。Alberts说，“小书”书页边缘的小问题就是他们想要问学生的问题，他们必须根据所读内容推断出新的东西，并结合他们先前的知识来产生答案，而不仅仅是将问题与他们读到的内容配对。“只考你事实，让你定义词汇，这样的考试对于出题人来说很容易，但我们通过教育研究知道，它是无效的。”Alberts发现，很多读者并不是生物学专业，但上了一门生物学的课，很喜欢他们的书，于是决定成为科学家。他们讲故事的风格也影响了很多相关领域科学家的工作。尽管作者们不会在没有依据的前提下妄加推测，但也从来不放弃把故事讲得更加完整，即带有一定冒险性质地作出一些推测。为了讲好故事，作者们还会越俎代庖，推动相关领域的科学家开展本来没有列入计划的研究。Alberts和Raff在这方面起到了决定性作用，因为二人在相关领域有着广泛的人脉。Alberts于1993年至2005年担任美国国家科学院院长，并于2008年到2013年担任《科学》杂志主编，2016年荣获拉斯克奖医学特别成就奖；而Raff于1991年至1995年担任英国细胞生物学学会主席，并于1997年至2001年担任英国生命科学委员会主席。这给了二人极大的人脉来联络其他科学家。他们花了很长的时间来审查这些领域的研究进展，会给相关学者直接打电话并给出建议：这种蛋白质的半衰期是多少，你为什么不知道，你能做吗？你能找出来吗？他们毫不吝啬对“大书”和“小书”的自豪，并在多个版本的封底印上了作者们的风采。“大书”第四版和第五版封底印的是，最初的6个作者模仿甲壳虫乐队在艾比路走过斑马线的镜头：Alberts打头，Roberts排第五，Watson收尾，Raff则扮演了光脚的角色。
最初的6个作者模仿甲壳虫乐队在艾比路走过斑马线，拍摄于1993年。之所以拍摄这张照片，其一是他们都喜欢甲壳虫乐队，其二是他们常用的写作工作室就在艾比路。自左到右依次为：James D Watson, Keith Roberts, Martin Raff（赤足）, Julian Lewis, Dennis Bray和Bruce Alberts. 供图：Keith Roberts他们的确如同一支乐队，仅在第一版就花了累积超过365天的时间吃、住和工作在一起来创作，每天工作多达16个小时。
Norberto Serpente在那篇《自然》杂志文章中说：他们或许暗示着，这本书就像甲壳虫乐队改变音乐一样，改变了细胞生物学的面貌。
作者手记：这些科学家为何不计酬劳，数十年“死磕”这件事？
为什么写大学教科书这个题目？这缘于前不久一个朋友圈里感慨大学教科书很糟糕的帖子。毫无疑问，这种带有情绪化的帖子很容易刷屏，但只是发泄情绪并非终点。笔者更想把“一部好的教科书是如何诞生的”这个主题讲清楚，而宏观分析又容易枯燥无味，那么拿一个案例来庖丁解牛就成了选项，于是选择细胞生物学来切入。这也是源于笔者的大学经历。2004年的下半年，笔者还是生物科学专业的大四学生，正准备考研。某一天在学校图书馆发现了一本由上海科学技术出版社出版的《基础细胞生物学》，这正是Alberts等人撰写的“小书”的中文版，由赵寿元、金承志、丁小燕等人翻译。（后来这本书改由科学出版社出版，丁小燕继续参与了翻译并更名为《细胞生物学精要》。）这本书让人眼前一亮，大量的彩印插图明了易懂，文本有故事书的叙事味道，作者还有大量的猜测性发挥，读下来似乎笔者也在跟作者一起发现新科学。只是图书馆只有这一本，一旦还书就很快被他人借走。这让人很苦恼。它的定价是200元人民币，一个穷学生当然买不起。直到数年后，笔者做了科学记者，终于买了一本，作为收藏品放在书桌上。这次采访Alberts和Roberts的时候，笔者还给他们展示了这本书。约访Alberts很顺利，他毫无拉斯克奖得主的架子，更没有美国国家科学院前院长、《科学》主编等身份的彰显，他就是一位心态平和的老人。他随即把Roberts拉入了我们的邮件群聊。直到采访完毕才知道，Alberts并不是这部书的主编，只是因为他姓名的首字母是A才排在了第一位，而每个作者是平等的角色。事实上，Roberts更像作者中的“中枢”，他需要跟其他每个作者沟通插画的细节。这本书离不开Roberts。Alberts笑称，如果Roberts能活到120岁，他会一直干下去。这也是为什么Alberts一定要让Roberts来谈这本书的原因。同行惺惺相惜。Roberts和Alberts很关心中国最受欢迎的细胞生物学教科书是谁写的，并希望笔者把这本教科书的作者详情发给他们。国内这一领域最流行的教科书是高等教育出版社的《细胞生物学》。笔者到蓝旗营拜访了主编之一、北京大学生命科学学院教授丁明孝，“丁老师就是我的老师。”这是我们见面的第一句话。笔者在大学学习的教科书正是由翟中和、王喜忠和丁明孝主编的第二版《细胞生物学》，王喜忠教授于2017年去世，而中国科学院院士、翟中和教授在2023年2月10日去世。丁明孝谈了整整一个下午，接近3个小时，他分享了很多往事和自己对编撰教科书的思考。丁明孝坦承，跟国外经典著作相比，国内教科书还存在差距。这跟作者水平有关，跟中国生命科学领域的整体发展水平有关，也与国内教科书制作体系有关。国内根基差是赤裸裸的现实。由于历史的原因，丁明孝在1968年大学毕业后，分配到一家酒厂酿制啤酒，1978年回到北大攻读翟中和的研究生。彼时，作为国内最顶尖的生物系，北大也只有一台古老的电子显微镜可用。他们要破局。在成为博士生导师后，此前留学前苏联的翟中和在55岁之际决定前往麻省理工学院访学，从事细胞核骨架及其功能的研究。这是一个挑战，他需要从原来长期进行的超微结构形态学领域进入分子水平研究。1991年，翟中和提出“我们能不能编出一本书来，一本适合国内教学需求、能影响一代或几代人的细胞生物学教材。”Watson要革命细胞生物学教学，而翟中和等人做的也是在中国从无到有的事情。这个时候，丁明孝从国外带回了两本书，一本是美国生物学家James Darnell等人编著的《分子细胞生物学》（Molecular Cell Biology）， 另一本就是Alberts等人编著的“大书”。丁明孝看到，跟国内教材一比，这两本书的作者都有诺奖得主参与。前一本有1975年诺奖得主、逆转录酶的发现者David Baltimore，后一本则是1962年诺奖得主、DNA双螺旋的共同发现者Watson。这样的作者可遇不可求，而国内学者大部分还在跟随阶段。Alberts等人在写作的时候可以作出发挥性的推测，这对于国内学者是有挑战的：如果你对该主题理解得不够精深，那么就还是老老实实陈述事实。第二个方面的差距是分工。国外著作有专门的插画师。且不说Roberts这样的天才插画师，国内出版社几乎没有专职的插画师。他们只好仿照国外著作或文献进行插画的创作。此外，与Alberts等人编著“大书”配套的问题集，也是由2001年诺奖得主Tim Hunt等人设计的。这让国内作者艳羡不已。尽管如此，丁明孝认为，如今他们编著的第五版《细胞生物学》已经有了长足进步。自第四版起，彩色印刷带来了肉眼可见的更好的阅读效果。作者队伍实力也在提升，如邓宏魁在干细胞领域成就斐然，若干成果是国际领先的。不仅如此，丁明孝等人为提高教科书的质量，向众多海内外学者征集相关图片或邀请其帮忙审定相关章节，如哈佛大学化学与化学生物、物理学教授庄小威对超高分辨率显微术章节进行了修订。差距在缩小，轨道在接近。只是国内的作者队伍还不够壮大，甚至一些顶尖学者还没有重视教科书编著这件事。不过丁明孝有个想法，最好能有组织地来做这件事，比如通过学会邀请专家参与进来。国内教材定价低，编写教材的收入也很低。丁明孝说，第一版的时候是按字数支付稿酬，出版后每位作者只有几百元的稿费。如今改成版税制，每销售一本书，作者们已经可以分享到几元的收入。当被问及这个问题时，Alberts和Roberts估计，按小时计算的话，低于每小时最低工资。Alberts说，“这些报酬并不是我们做这件事的原因，我们做别的事能得到更多的报酬。”正是育人理念的驱动，方能让这些作者数十年全身心投入到这件酬劳甚少的工作中来。翟中和教授去世后，本该丁明孝致悼词，然而他悲痛得无法发言。丁明孝说自己最近睡眠很差，给笔者的回信常常在半夜就可见一斑。一代人终将老去，但总有人正年轻。79岁的丁明孝将不再担任下一版《细胞生物学》主编，接力棒交到了北京大学张传茂、陈建国等教授手中。84岁的Alberts也要退出了，他们正在找能接替他的作者。另一作者Julian Lewis已经于2014年患癌去世，“大书”最初的发动者、95岁高龄的Watson如今争议缠身，年迈脆弱。下一版“大书”的作者将仅剩Roberts一位元老。他们是师生或队友，更是战友。与战友一起数十年如一日做一件事，无疑是一件人生幸事。注：本文原标题为“教科书太差，诺奖得主组队重写！让人只看插图也能读懂”，2023年4月15日原载于《科学网》，《赛先生》获授权转载。
