【科幻科學報 No.519】華生：自由學風塑造傑出科學家─科幻科學報─智邦公益電子報
enews.url.com.tw · August 01,2017最IN話題 ■ 華生：自由學風塑造傑出科學家
▌翻譯／柳源源
▌整理／龐中培
▌提供／科學人
DNA結構的發現者華生（James D. Watson）4月初來台訪問，並公開演講。《科學人》榮譽社長曾志朗與總編輯李家維特地於大師來訪之前，在清華大學生命科學院通過視訊越洋專訪，請華生暢談他所專注的生命科學領域——基因、癌症與神經科學，以及如何培育傑出的科學家，以下是專訪紀要。
李家維（以下簡稱「李」）：能夠訪問您，機會難得。從您發現DNA雙螺旋的結構，到現在已經有50年了。您發起的人類基因組計畫（Human Genome Project）也在2003年完成。您認為這些年來，這兩項成就對生物界、醫學界以及其他領域，產生了哪些影響？
華生：當初展開人類基因組計畫是順理成章的，而面對的問題是有沒有可行的技術，還有成本是否合理。當時有人反對，主要是擔心成本太高，也擔心無法在時限之內完成。而計畫結束後，馬上就產生重大的影響。不過倒是沒有人預見到個人基因組定序的成本會降得這麼快。用傳統技術定序一個人的基因組，可能要花2000萬美元；用第二代技術定序，可能要花100萬美元，這是三年前的價格。今天有人說，只要5000美元就可以了，價格下降的速度不可思議，現在任何人都可以把自己的基因組拿去定序。
我們的首要目標，是將人類癌症相關基因的序列完整定出來，再和正常細胞的基因比較，看哪些遺傳突變會導致癌症，然後在治療前就找出問題。不過我希望在未來10年間，重心能夠轉向精神疾病遺傳學。病患在服藥前要先驗過DNA，看問題出在哪裡，然後對症下藥。精神疾病遺傳學比癌症困難，過去40年來，有很多很傑出的癌症研究成果，所以我們知道該看什麼東西，但是精神疾病遺傳學研究仍處於初期階段。
李：身為第二個完成個人基因組定序的人，基因組序列也公佈給各界使用，您曾擔心過會有風險嗎險？
華生：我當時不確定自己是否能夠接受自己可能會罹患阿茲海默症的事實（編按：華生的祖父有阿茲海默症）。當然，我並不希望公開這類資訊，不過當時我們並不知道如何詮釋和阿茲海默症有關的資料。然而現在有了美國杜克大學的羅斯（Allen Rose）所進行的研究（編按：發現載脂蛋白apo E4與阿茲海默症有密切的關係），我們比較知道基因組中哪些部位的DNA會讓我們較易罹患遲發性阿茲海默症，並進行較為精準的預測。
我79歲那一年，碰到一個很想拿自己的基因組去定序的人，他大概20來歲。我警告他，結果出來了以後不要自己看，要找別人看，然後告訴自己哪些訊息是有用的，但定序的結果不一定能指出你有哪些缺陷。20幾歲的人會覺得讓別人知道這些資訊無所謂。不過，和大眾分享我所知的一切，對我來說是很有用的。因為人們看了我的資料後，會寫信給我。例如有人看了我的細胞色素P450基因的序列結果，就推論說會如何如何。
累積並且正確利用遺傳資料
總之，我們必須透過嘗試錯誤，摸索應該如何使用基因資料。當然，這必須先取得個人的同意。問題是有些人並不了解這類資料的本質，他們說這樣的同意不算「知情下的同意」。不過，我的狀況應該算知情下的同意，因為我知道我在做什麼。我認為你需要一個中間人來幫助你解讀遺傳資料，也許是你的家庭醫師，一個了解你、關心你的醫師。總比一個從沒見過你的人看了你的資料後就治療來得好。所以解毒遺傳資料的中間人，大多數應該是醫師，將來可能要包括心理醫師。他看了你的資料後會說「你是個暴躁的愛爾蘭人」、「你脾氣很大」，諸如此類的話。
但是資料太多也不好，曾經有人過度解讀我的DNA，說我的細胞色素P450的變異型式讓我天生愛冒險，會冒別人不敢冒的險。有時候的確是這樣，但是就整體而言，我並不喜歡冒險，我傾向用知識為基礎來評估，所以我從來不賭博。現在回去看當年在英國劍橋研究DNA結構，是很冒險的。當初我認為成功的機率只有10%，但是通常我要求最少要有30%，不過我約略知道要怎麼去找到答案。如果沒有任何科學基礎，這是很難的。
現在我比一般人樂觀，可以冒更多的險。我能說這樣的話，不只是懷抱希望，同時因為我還擁有知識。我對癌症很清楚，我們都想研究自己的敵手。上戰場時，你會想知道怎樣做才能打勝仗，如果你不知道，就不該上戰場。
李：目前已經有1000多個物種的基因組完成定序，還有5000多個正在進行，您認為需要做更多的基因組定序嗎？
華生：我幾乎一直在從事癌症基因的定序工作，這個問題對我而言，不是該不該做，而是有沒有錢去做。現在定序的成本下降，和一般醫藥費比起來，相當低廉。做是可以做了，但問題是如何詮釋結果。
我們正在整理資料，也許三年之後我們會對疾病瞭若指掌。如果你是在一年前問我，我會說這得花10年，但是現在費用降低了，儀器也增加了，所以研究的速度會越來越快。
李：您認為目前科學家面對最重要、最令人振奮的問題是什麼？
華生：我想對多數人來說，應該是健康。很多疾病都與遺傳有關，特別是癌症和精神疾病。我今年已經82歲了，當然很重視健康。這是為了自己，也是為別人。
我也可以想到一些更大的問題。很多人會把失敗歸咎於做了錯誤的決定，或是說千金難買早知道。人們常常認為成功和失敗都是自己行為的後果，但現在我們發現，成功常常和基因有關。我們有義務照顧先天遺傳有缺陷的人。在美國，很多無家可歸的中年人是精神分裂症患者，他們有病，但是有些人覺得他們只是懶惰，不願意照顧自己。我們該照顧這些精神有問題的人嗎？我們對他們該有什麼期待？
有多少人因為基因好而成功？又有多少人因為基因不好而無法成功？我們必須取得這些資料，並思考如何運用。有些人因為自私，拒絕面對這些事實，也有人認為這都要怪罪個人。我有一個兒子罹患精神分裂症，所以這是很個人的議題。父母照顧小孩，天經地義，但是萬一和你非親非故的人需要幫助呢？你會伸出援手嗎？我認為這是個很重要的問題。
我們常說人都是一樣的，好迴避這個問題，但是從遺傳上看來，人生下來就都不一樣。當年蘇俄的共產主義者拒絕接受遺傳學，因為他們想把一切怪罪於社會以及邪惡的資本主義者，說窮人的苦難都是有錢人造成的。這根本就是胡說八道，幫不了任何人，也改變不了事實。
我們現在必須面對現實，有些人必然會不滿，有些人只想一味怪罪有錢人，不願承認自己的失敗與先天不足有關。我想基因資料累積的速度會比我預期的快，也許這是我們子孫輩要去擔心的問題，但目前我們要關心的是自己。
曾志朗（以下簡稱「曾」）：這50年來，許多研究都集中在雙螺旋結構相關的領域上，DNA定序成為多項研究的重點，這是很了不起的事情，您在科學上把一個很複雜的東西分解成重要的知識區塊。現在，您是否覺得有必要開始探索腦科學？
華生：我42年前來到冷泉港實驗室，兩年內就找到經費成立神經科學的阿茲海默症教學計畫，這個計畫持續了很久，成效良好。我們現在有25%的資源用在腦的研究上。我的觀點是先治療癌症，10年後可以把70%的資源用在腦的研究上。
不過，神經科學尚未出現相當於DNA雙螺旋結構的突破。因為了解了DNA的結構，我們才得以了解染色體儲存資訊的方式，及那些資訊的性質。我們不知道我們腦中儲存了什麼樣的資訊，能讓人認得出其他人的長相或了解文字的意義等許多事情。我們不知道腦部如何儲存資訊，重要的是資訊的性質，這點我們還不清楚。
我17歲時，看了物理學家薛丁格寫的《生命是什麼？》（What is life?），這本書改變了我的人生，因為他指出重要的問題是：資訊在分子中儲存的方式為何？這些資訊要如何複製？我們研究腦的時候也有相同的問題。我們不認為這些資訊存在於核酸的序列裡，比較可能是神經細胞間的連結、有組織的神經聚集。在儲存某一個人長相的資訊時，可能會用腦的哪一個部位？這點我們完全沒有概念。
研究腦科學，還是要從簡單做起
我相信我們可能過度專注於研究人類的腦，也許應該先專心研究果蠅的腦，因為果蠅的腦比較簡單，即使如此，果蠅也有很複雜的行為。我從沒忘記，大約在20年前，我的老朋友克里克（Francis Crick）問我為什麼冷泉港實驗室要專注研究果蠅的學習和記憶力，他說這是個很糟的決定，因為果蠅沒有海馬迴。但是，果蠅的腦有別的構造，牠們還是可以儲存資訊。克里克一直認為人腦才是完整的系統，我們應該要了解人腦的本質。但我不知道我們夠不夠聰明，能不能面對這麼困難的挑戰。
也許我們該從簡單的做起，我對果蠅的興趣大過老鼠，因為果蠅的問題比較簡單。當然果蠅還是很難，但畢竟比人腦要簡單多了。我不是說不該研究老鼠或人類，也許是我們選擇研究主題的問題。憂鬱症、阿茲海默症等都是嚴重的問題，研究人腦是遲早的事，大多數人可能會選擇這個領域。不過如果你要問我做哪邊的人比較容易得諾貝爾獎，我會說是做果蠅的人，因為他們比較有可能有重要的發現。
曾：我相信從果蠅得到的發現，對於解決人腦的問題，非常重要。我再請教一個問題，我們知道神經元網絡體現了人類心智的心理初始狀態和基本組成。我們未來是否有可能把自我、情緒、態度等不同的心理初始狀態分解成神經迴路，依其功能和過程加以描述？
華生：我們應該要小心，不該覺得只要能提出問題，就可以在短時間內找到答案。很多人很愛討論意識，克里克想窮畢生之力研究意識，我倒是避之唯恐不及，我覺得最好等到對人腦有更多了解時再來解析這個問題。你們不該只是知道哪些問題很重要，也該知道要解答某些問題前要先解答別的問題才行。克里克決定要轉攻神經科學時說的第一件事是：「我們的解剖知識不足，我們不知道哪些細胞是相連的。」有些先驅者做了一些很精闢的研究，但之後並沒有很大的進步。所以我們要先把圖譜做出來。
現今很多學者，包括冷泉港實驗室，都在研究圖譜，我很期待台灣之行的原因之一是想看看江安世在果蠅腦部解剖學方面的研究，這是史無前例的研究，很了不起的成就。學術研究必須要循序漸進，我們要知道DNA的結構，我們也必須知道哪些細胞是彼此相連的。
曾：我研究有閱讀困難的小孩，他們無法正常閱讀，我們已經在特定染色體上找到一些遺傳缺陷。我們認為某些認知行為非常複雜，例如閱讀，應該屬於較高功能的層級，不過一旦有缺陷，就得回到遺傳層面。
華生：人類的語言能力可能牽涉基因，例如FOXP2基因。尼安德塔人也有這些基因嗎？他們會不會說話？這些問題都很有趣，但我不確定是不是很有意義。
我們知道文字何時出現，當然也很想知道人類的複雜語言是何時出現的。可以確定的是，黑猩猩並沒有複雜的語言，所以我們應該是在之後才發展出複雜的語言。人腦可以研究的層面太多，我最想強調的是：「我想知道資訊是如何儲存的？」這才是大哉問。
曾：我記得約20年前，當時的美國總統老布希提到「腦科學的10年」，這個領域的確有很大的進步，您覺得該不該成立一個跨國計畫，以研究人腦圖譜的問題？
華生：我覺得時機成熟了。我本來以為「腦科學的10年」是為了幫神經科學家爭取經費的公關噱頭，因為那時不太可能會有什麼了不起的發現。「腦科學的10年」是1990年代緊接在人類基因組計畫之後的，當時人類基因組計畫得要先完成，所以我以為「腦科學的10年」只是在做公關。
現在還是有類似的公關計畫，比方有人找我研究精神疾病的基因，要找10萬名精神病患，研究他們到底是哪裡出了問題。我的建議是找個可以在一定時間內研究出結果的計畫，「腦科學的10年」並沒有明確的目標可以讓我們判斷我們是成功還是失敗，它只是給了神經科學家一個鼓吹腦部重要性的機會。這太明顯了嘛，腦本來就很重要。腦是人類的精髓，多數人認為腦是未來科學的終極挑戰，這點毫無疑問，問題是你要以何種步調進行，在這10年內要研究、解答哪些問題？哪些問題要擱置到等別的領域有進展後再研究？
曾：因為這個「腦科學的10年」和您所謂的公關噱頭，許多人開始認為神經科學可以解答一些教育上的問題。很多教師學了和腦有關的知識，受過這方面的訓練和再教育，所以認為這對教育改革很有幫助，他們可以重新組織課程。這方面您有什麼看法？
華生：腦部是一定要研究的，如果你問年輕學生20年後成為科學家，要研究什麼題目？腦就是很好的研究題目，但這不是唯一該做的事。冷泉港實驗室有個DNA學習中心，目的是推廣由DNA層級來了解生物學，對象是12歲的學童，讓他們知道生物學究竟是什麼。腦部也一樣重要，我會兩種都教，但是在DNA方面我們可以告訴他們一些真正的答案，腦部則沒有明確的答案。
曾：我有同感。
華生：這是很明顯的，這些學生還太小，他們通常看到複雜的表象，但看不到單純的東西，例如孟德爾遺傳定律，或是DNA訊息的複製方式。DNA比較單純，小學生喜歡DNA，因為比較容易理解。但我們真的不知道腦裡面有什麼。
曾：我們還無法解開這個黑盒子。
華生：現在學生一年有200天要上課，你要教些什麼內容？有多少天拿來教腦、多少天教別的東西？我想這要看年紀，年紀小的學生不用教太多，因為腦太複雜了，他們還無法理解，對他們來說那只是一連串的事實，他們只是為了考試而死背，根本沒有辦法吸收。等了他們上大學，也許有三成的課程內容可以和腦部有關。
曾：我請教您最後一個問題。現在分子生物學已經是先進的科學了，我們要如何訓練新生代研究員，要用傳統方法？還是換個方式？要有什麼改變？
華生：我想應該用不同的方法，我小時候有一本叫做《艾羅史密斯》（Aerosmith）的小說，作者是路易斯（Sinclair Lewis），講的是一名科學家的故事，我看了那本書後立志成為科學家。年輕人也可以看電影，英國國家廣播公司（BBC）有一部電影叫做「雙螺旋的競賽」（The Race for the Double Helix），內容是克里克和我的故事，演我的是傑夫．高布倫（Jeff Goldblum），不過他是個怪人，他還演了「侏儸紀公園」。我不知道有沒有人看了「雙螺旋的競賽」之後立志當科學家，我想這要看你想不想成為像傑夫．高布倫那樣的人。
自由的學風塑造傑出的科學家
現在通訊很發達，還有網路視訊，你們在台灣，我在我的辦公室，一樣可以聊天，中間沒有阻隔，這是個全新的世界。我小時候沒有這樣的奢侈，但我受教育時很幸運，因為我20歲時就已經認識了一些偉大的人，對世界有一定的了解，但現在資訊太多，反而很難知道。年輕人有網路，沒理由不知道科學家是什麼樣子。他們應該知道科學家有很多種，有的沉靜、有的咶噪、有的看起來很古板、有的一點都不嚴肅，也能知道成為科學家的要素與過程。
我寫了三本自傳，多少是為了讓人們知道我是個什麼樣的人。我會成功可以說是因為碰到好老師，因為父母會帶我去圖書館，因為家裡很多書，而且很幸運，全美最好的大學（編按：華生生於芝加哥，並在芝加哥大學取得學士學位）就在我住的城市，我接受了很好的教育。這些都很重要，但我不能說的是，我的成功有多大的比例是因為基因對腦部的影響所造成的，它很重要，但我們可能還要再過很久才會知道有多重要。
我可以談談我們可以做的事情。如果想要在科學領域有所成就，一定要有校風自由的大學，人們可以在校園暢談自己心中的真理。教育要靠民主才能茁壯，一定要讓人可以說出心裡所想的事情。美國向來以自由的社會為傲，但我們其實並沒有那麼自由，有些話是不能說出口的，以前的人不能說不相信上帝，否則會被視為異端。我很年輕時就覺得上帝不存在，美國對這方面的自由，定義得很模糊。約略有接近三成的美國人不認為有上帝，他們可能相信宇宙間有某種「秩序」。
我想知道生命是什麼，生命來自DNA，而不是來自上帝，這對克里克和我是很重要的，而我們的社會容許這種理念存在。如果我們身處一個不容許這種想法的宗教社會，就不會有我們當年的發現，我們需要給予年輕人自由思考的空間。
曾：您在台灣可以暢所欲言。
華生：這是好事，你們過去60年很成功，多少也是因為能接受不同的言論。
曾：是的，謝謝。
華生：年輕人常常反對父母或老師，我們要懂得珍惜提出反對意見的人，真相不等於傳統的主流思維，你要有不同的思想。思想自由對成功的國家來說，至為重要。
李：據我們了解，您來台的主要原因包括和我清華大學的同事江安世教授討論果蠅腦神經迴路的研究，請問您是怎麼認識他的？對他的貢獻和潛力又有什麼看法？
華生：我看了江安世的研究成果，希望他能盡快完成，他在這個領域很有貢獻，我不想給他打分數，但他應該要盡快完成。他在冷泉港實驗室受過訓練，我們對他的研究方向也有小小的貢獻。我非常聰明的好友克里克不會對果蠅有興趣，幸好我沒把他的話當真。他可比我聰明多了，我是真的這麼覺得，我當初應該聽他的話去研究人腦，但事情沒那麼簡單。
李：您在中國蘇州成立了冷泉港實驗室亞洲分部，您會以何種方式參與？這個分部主要的角色和使命為何？
華生：冷泉港實驗室是個很棒的地方，我們常常開會，讓年輕人可以認識很多人，讓他們接觸真正的科學，更快和我們站在相同的立足點。但我們的規模變得太大，必須在世界各地建立像冷泉港實驗室這樣的地方。
展望遠東，冷泉港實驗室在中國
1979年，日本優秀科學家要求我們到日本設立類似冷泉港實驗室的機構，我已經請律師去過日本，自己也打算去日本，因為我很喜歡日本的科學家。他們討論了很多次，但最後決定不要我過去，也許是覺得這個想法不好。如果日本有冷泉港實驗室，他們的生物學會進步得更快。現在事情重演了，中國也想要有一個冷泉港實驗室，我很難拒絕。由於蘇州冷泉港實驗室，讓我得以親身參與遠東事務，我去了中國，也可以去韓國、日本、馬來西亞、新加坡。要不是因為蘇州的冷泉港實驗室，我可能也不會去台灣，因為路途遙遠，我又已經82歲了，調整時差很辛苦。
但我覺得亞洲很重要，我必須知道亞洲的現況，實地參訪是個好辦法，我很期待亞洲之行，我希望科學的進步能更快，讓年輕人站在科學的最前緣，我也希望上海和蘇州能有更多人站上科學研究的第一線，當然也希望台灣和中國大城市之間的通訊和交通能更方便、更迅捷。
李：您下個月會和總統見面，針對生命科學的未來，您對台灣政府有何建言？
華生：我想我會建議你們多花心力去培養優秀的年輕人。我知道這聽起來很有菁英主義的味道，聽起來很不公平。但我們一向會特別培養運動員和音樂家，音樂天份通常在幼年就開始顯露，科學則會慢一點。多投資教導資優生的學校，但也要保持開放的態度，有些人15歲時似乎很平凡，但20歲突然開竅了。
我讀的是很好的學校，這給了我很大的自信，我15歲到19歲、讀大學的那段時間，不覺得自己多聰明，但我不斷受到挑戰，接受了多元的教育。我認為不該只教資優生科學，應該要多方訓練他們，讓優秀的人才接受多元廣泛的教育，這樣似乎違反了民主的精神，但是得到的回報是值得的，因為優秀的人才會有很多貢獻。
中國數千年來施行傳統的古典教育和政體，保守的中國曾經是世界的領導者，但16世紀後，歐洲崛起，所有刺激的創新都發生在歐洲，這多少和能脫離黑暗的宗教而獨立有關，所以我不建議傳統的官僚制度，也不建議管制知識的流通。
我還是年輕科學家時，聽過艾森豪總統的一次演講，題目是「科學是自由的僕人」，他說國家要有真正的自由，必須要有由人才推動的自由科學。我覺得很有理。成功的國家都知道如何妥善利用聰明的人，讓他們自由發展。
我這一生都覺得美國是最進步的地方，歐洲有幾個地方也是，但現在情況變了，我對美國的憂慮是我們不覺得有必要聽聰明人的話。什麼跟隨上帝？簡直一派胡言。我並不是摒棄西方文化和基督宗教，但你必須要體認現實。我不是不相信我父母的價值觀，但某些美國政治人物的言論，讓我非常害怕，因為他們對真理毫無興趣。但是你要認清真相才有機會成功。
李：您到台灣時，也會看到台灣最優秀的高中生，您對有志成為科學家的學生有什麼建議？
華生：你必須教學生要有正確目標。學生要和聰明的人來往，我有一個法則：絕對不要是在場最聰明的人，因為這樣你會學不到東西。年輕時要藉著和聰明人來往學習，到了我這個年紀則要成為領導人，試著創造一個讓年輕人有所發現的環境。不要給年輕人一個工作，而是給他們機會去發現。
曾：我們的訪問到尾聲了。謝謝您撥冗受訪，和我們分享您的智慧，我們會記住您說的話，教育本地優秀的年輕人。
華生：我會不會因為亂說話而惹麻煩？我已經有試著不要這樣子了。
本文感謝清華大學生命科學院提供場地與視訊設備，以及美國冷泉港實驗室的協助。
（本文原載於科學人2010年第98期4月號）
科學小視窗 ■ 美國研究：焦慮煩惱可減憂鬱
▌文／科科報編輯小組
一般認為焦慮煩惱會讓憂鬱情況更嚴重，不過美國最新一項研究顯示，焦慮或煩惱反而能減輕憂鬱症的負面影響。
英國《每日電訊報》報導，美國伊利諾大學心理學家Gregory Miller一份刊登在《認知、情感與行為神經科學》期刊的研究顯示，恐懼警戒有時會強化憂鬱的腦部活動，而煩惱則可能抑制這種活動，因而減輕憂鬱和恐懼的不利效應。
Miller認為，煩惱有時候可能是好事，讓人面對事物時更謹慎或更加專注。
