邵峰院士：生物学研究需要批判思维

　　从20世纪七八十年代起，生物学研究进入了分子生物学的时代。现代生物学的研究核心是什么?研究生物学应该秉承怎样的思维逻辑?5月4日，中国科学院院士邵峰走进华东理工大学“通海讲堂”，深入浅出地为同学们解析现代生物学研究的基本概念、途径和思维逻辑。

　　现代生物学研究的三大核心

　　自现代生物学研究进入了分子生物学的时代，生物化学、遗传学、细胞生物学成为其研究的三大核心和支柱。

　　生物化学以各种生理和病理生物学过程中生物大分子作用机制和结构基础为研究对象，遗传学主要研究生物学表征和性状的遗传以及表观遗传的物质机制(群体、个体和细胞水平)，而细胞生物学则在细胞水平(体内或体外)研究各种细胞的各种生物学过程。

　　在研究手段上，生物化学基于生物和生化活性的纯化，基于生化和结构特征信息的探索和假说验证，建立生物学过程的重组体系，研究结构生物学、化学生物学等;遗传学以改变DNA序列看性状变化、突变分析和筛选(正向和反向遗传学分析)、化学遗传学等为研究对象;细胞生物学研究对象为各种细胞活性和功能的测量和测定，各种光学显微成像技术和电子显微成像技术等。

　　三者在思维方式上亦有不同，如生物化学追求和看重是否能人为的重组和再现所在生物学过程，追求微观和精细的分子机制，苛求逻辑严密性;遗传学强调符合遗传规律，注重Loss of function是否表型，不追求直接和精确的分子机制;细胞生物学则强调“看得见的才可以相信”，注重现象的直接观察和记录，看重和过分依赖个体事件。

　　现代生物学研究模式

　　常见的生物学研究有科学假说驱动和无科学假说驱动。前者有助于解决科学问题，有利于科学思维和能力的训练，成果原创性相对低，也容易有先入为主的偏见;后者有助于发现科学问题，为提出科学假说提供基础，创新性可能高，但不容易阐明机制，相对来说不太利于科学训练。

　　生物学研究的两种入手模式有追踪特定现象(表型)和追踪某生物大分子。前者的研究不一定容易入手，也不一定有生理意义;后者无特定科学问题，容易走向各种生物学领域。生物学实验的对照有阳性对照和阴性对照。严格意义上来说，对照完整的实验是不可能的，阳性结果一定需要阴性对照，而阴性结果一定需要阳性对照，但最具原创性的实验往往没有对照实验。

　　科学研究需要批判性思维

　　几乎所有的生物学研究都不同程度上是在“盲人摸象”，科学家不可能做到在不同层次(分辨率)，实时、动态和实地观察研究对象特别是生物大分子的活动。

　　生物学研究既是科学也是艺术，生物学既需要理性但有时又不能太过理性，同时也需要严密逻辑的分析型思维。生物学的研究特别需要批判性思维——即科学的本质就是怀疑。在生物学研究过程中要避免几大误区，比如——目标科学问题没有意义且可能的发现没有新意;研究体系不合适，不成熟或错误;途径和路线错误;切勿先入为主;逻辑不够严谨;数据解释不完整等。

　　希望有志于从事科学研究的学生能够坚持做自己想做的科学问题，坚持自己的选择，不随波逐流，更不要被外界环境所扰。在科学问题的研究中，不怕被边缘化，要抓住机会，致力于做原创的科研，做能够“影响他人、养活他人”的科研。

    附：邵峰简介

　　邵峰，中国科学院院士，2003年在美国密西根大学生物化学系获得博士学位。自2005年回国后，邵峰以通讯作者的身份在《自 然》《科学》《细胞》三大杂志上发表研究论文 11篇，2015年当选为中科院院士和EMBO的外籍成员，2016年当选为美国微生物学院院士。他长期研究病原细菌和宿主相互作用机理，在致病菌毒力机 制以及抗细菌天然免疫方向均取得系列重要原创性发现，为败血症药物和细菌疫苗的研发提供了新的理论基础，曾获得多项国际和国内重要奖项，包括周光召杰出青 年基础科学奖、HHMI国际青年科学家奖、国际蛋白质学会鄂文西格青年科学家奖、吴阶平-保罗杨森基础医学奖以及何梁何利基金科学与技术奖等。