本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
这是我为林道诺贝尔奖获得者大会和《当代科学》杂志撰写的一篇文章的更新和修订版本。
1969年，在公众倡导科学的活动中发生了一件令人难忘的事件。美国物理学家罗伯特·威尔逊被要求在美国国会作证，支持建造费米国家加速器实验室，即费米实验室。对于威尔逊来说，建造这台庞大的机器是他热爱的事业，没有人比他更有资格胜任。他曾在曼哈顿计划中工作，是实验部门最年轻的组长，战后他成为了康奈尔大学的教授。
威尔逊是一位一流的业余建筑师，他将加速器视为艺术品。他亲手精心设计了费米实验室，为了增加这个地方的美感，他还将周围的土地变成了野生地，里面放养了野牛和鹅。他的努力得到了回报；费米实验室将成为美国最大的加速器和欧洲核子研究中心的主要竞争对手。1969年，威尔逊被要求在国会面前为这个耗资数百万美元的实验室的支出辩护。当时正值冷战时期，大多数研究，特别是物理学研究，都是在国家安全的背景下看待的，威尔逊被特别问及新实验室将对国防做出什么贡献。他的回答应该铭刻在每个基础研究中心的地基石上。他说，这项研究与国防没有直接关系。相反，
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“它只与我们彼此尊重的程度、人的尊严、我们对文化的热爱有关。它与：我们是优秀的画家、优秀的雕塑家、伟大的诗人有关吗？我的意思是所有我们在我们国家真正崇敬并引以为豪的东西。它与直接保卫我们的国家无关，除了让我们的国家值得保卫”。
它与直接保卫我们的国家无关，除了让我们的国家值得保卫。 在说这些话时，威尔逊呼吁的是使任何国家伟大的核心。真正促进国家进步的不是豪华汽车、闪亮的购物中心、大型金融机构和琳琅满目的工业食品。在历史上的某个时刻，雅典、佛罗伦萨、塔克西拉、巴格达、牛津、哥廷根、哥本哈根和费城主要闻名于世的不是它们的财富和宏伟的纪念碑，而是它们公民创造的关于科学、艺术、经济学、政治、自由和人类尊严的无与伦比的思想财富。这些思想现在是现代文明的基石。这些思想中有许多是解决实际问题的方案，但大多数只是试图探索和推动人类创造力、好奇心、热情和宽容的边界。这些思想的创造者和梦想家们不太关心它们的实际应用，而更关心它们回答关于人类起源和本性、我们在宇宙中的位置以及我们与他人的关系的问题的能力。
我为什么要复述罗伯特·威尔逊的故事？因为我相信它击中了现在时髦地称为“转化研究”的核心。就像物理学研究在 60 年代被放在国防的框架下看待一样，基础生物医学研究在 2010 年代也面临着被放在转化研究的框架下看待的风险。这种方法显然不受顶尖研究人员的欢迎。2009 年，诺贝尔奖得主马丁·查尔菲在林道会议上发表了一次演讲，他在演讲中描述了自己从非转化研究中获得的巨大满足感。查尔菲并非孤例；去年我参加了另一位诺贝尔奖得主托马斯·施泰茨的讲座。施泰茨因破解核糖体的结构而获奖，他在演讲开始时自豪地宣布“我唯一从事过的翻译工作是核糖体协调的翻译”。而本周在科学杂志上，诺贝尔奖得主约瑟夫·戈尔茨坦和迈克尔·布朗感叹美国国立卫生研究院基础研究的黄金时代的逝去——那个时代在一个十年中产生了九位诺贝尔奖获得者。正如戈尔茨坦和布朗所说，“转化研究将基础科学置于次要地位……个人好奇心驱动的科学已被致力于收集大量相关数据的庞大联盟所取代，他们认为这将在某种程度上为生命的基本问题提供答案”。
那么什么是转化研究呢？似乎有很多定义，维基百科似乎是一个不错的指南：“转化研究是一种思考和进行科学研究的方式，旨在使研究结果适用于研究中的人群，并在自然科学和生物科学、行为科学和社会科学中实践”。转化研究的目标，尤其是在医学领域，似乎是将基础生物医学研究的发现从“实验室到临床”转化。
在过去的几年里，这种思维方式已经充斥了公众关于科学的讨论。新的中心正在成立并获得资助，其任务是将基础研究转化为直接造福人类的产品。世界上最大的生物医学研究机构美国国立卫生研究院（NIH）也采纳了一个新的国家转化研究促进中心。美国国立卫生研究院院长弗朗西斯·柯林斯不知疲倦地指出，利用人类基因组计划的数据，发现新药方面将取得令人兴奋的进展。不足为奇的是，媒体也急于加入这一潮流，有关转化研究和个性化医疗的报道定期出现在美国主要报纸上。媒体似乎在响应顶尖科学家的呼声，告诉我们，我们都应该期待支持各种形式的转化研究。
所有这些都使转化研究的想法听起来很有希望。然而，像查尔菲、施泰茨、戈尔茨坦和布朗这样杰出的诺贝尔奖获得者对转化研究的提及感到恼火，肯定有充分的理由。原因其实不难辨别。问题不在于应用研究本身。没有人可以怀疑，应用研究，特别是制药和生物技术行业的应用研究，在过去一百年中拯救了无数生命。正如巴斯德所说，“有科学，也有科学的应用”，他认为它们位于一个连续统一体上。不，试图将基本思想转化为应用产品并没有什么错。
问题在于，转化研究被视为解决生物医学领域新进展速度放缓的灵丹妙药。这种想法似乎在宣称，如果更多的人获得更多的资金，并有意识地专注于直接应用，我们将突然看到大量治疗疾病的新疗法。这种想法存在两个主要问题。
第一个问题是，历史实际上并不站在转化研究一边。我们理所当然地认为的大多数发明和科学技术的实际应用，并非来自坐在房间里试图发明新事物的人，而是作为好奇心驱动研究的偶然副产品。青霉素是通过最警觉的亚历山大·弗莱明的意外发现而发现的，他当时正在试图培养细菌培养物，而不是试图真正发现下一个突破性抗生素的人。核磁共振（反过来又导致了 MRI）是由物理学家发现的，他们当时正在使用磁场研究原子的特性，而不是试图找到一种确定有机和生物分子结构的方法的人。大多数药物的发现都建立在医生和研究人员对人体生理学和解剖学的基本发现之上，他们只是试图更多地了解身体是如何运作的。正如戈尔茨坦和布朗在他们的科学观点文章中所描述的那样，美国国立卫生研究院的科学家在 60 年代专注于涉及受体和癌细胞的基本问题，但这项工作对药物发现产生了巨大的影响；例如，预防心脏病的他汀类药物是世界上最畅销的药物，直接来源于戈尔茨坦和布朗在胆固醇代谢方面的开创性工作。其他学科也涌现出许多例子；电荷耦合器件 (CCD)、激光器、微波炉、计算机和万维网都是基础研究而非目标研究的成果。
如果科学史教会了我们什么，那就是好奇心驱动的基础研究在实际发明和进步方面获得了最高的回报。修修补补、有些漫无目的但充满热情地探索生物和物理系统以及追随自己的直觉，一直是改变我们生活的一些关键发明的要素。雷达、计算机、药物、洗涤剂、塑料和微波炉的出现，都不是因为有人坐下来试图发现它们，而是因为它们作为基本的、纯粹的研究的偶然结果而产生的。转化研究的炒作不仅转移了对好奇心驱动的基础研究的注意力，而且还造成了一种错觉——尤其是在年轻科学家心中——即要求人们发现新事物是产生新想法的最佳方式，这尤其危险。事实上，试图通过强迫人们去发现新事物只会从那些真正有能力发现这些事物的人那里吸走资金。这对于那些试图在日益受到束缚的研究环境中生存的聪明的年轻研究人员来说尤其具有毁灭性。
转化研究的第二个更实际但也同样重要的问题是，它本末倒置。先有思想；后有应用。试图建立一个专注的研究所来发现一种治疗精神分裂症的药物，这本身并没有什么根本性的错误。但是，当精神分裂症的大部分基本神经药理学、生物化学和遗传学知识仍然未知时，这样做就会大大分散注意力和资金。在我们应用基础知识之前，让我们首先确保知识的存在。基于不完整知识的努力只会导致人力、智力和财政资源的巨大浪费。例如，美国国立卫生研究院计划建立的新中心似乎就存在这种资源错用的主要问题，该中心旨在发现新药。美国国立卫生研究院试图利用新发现的人类基因组数据来发现用于个性化医疗的新药。这是一个值得称赞的目标，但问题是我们离真正理解基因组数据的基本含义还有很长的路要走。直到最近，我们才开始意识到表观遗传学和信号转导的“后基因组”宇宙。我们几乎还没有开始触及基因组序列被修饰和操纵以产生参与疾病和健康的复杂生理事件的无数方式的表面。
所有这些甚至没有考虑到蛋白质和小分子在介导关键生物事件中的实际作用，遗传学强调了这一点，但这构成了一个全新的涌现复杂性水平。在缺乏所有这些新兴的基础知识的情况下，根据这种非常不完整的知识发起协同努力来发现新药有多么重要？这就像试图在没有完全理解砖块和水泥的特性的情况下建造摩天大楼。
查尔菲、施泰茨和其他像他们一样的人批评转化研究在通俗媒体中产生的狂热也是正确的。我们生活在一个热词被媒体急切地创造和吸收的时代。这些热词通常会粗暴地忽略细微之处和歧义，而媒体首先就不喜欢沉迷于这些。毋庸置疑，当大多数基础知识仍有待理解时，将国家资源和公众注意力投入到转化研究中是一项充满巨大风险和不确定性的事业。更明智的做法是加强基础研究，这可以将我们带到真正应用的边缘。有些地方正在进行这种研究。它们被称为大学。
归根结底，基础研究的重要性可以追溯到罗伯特·威尔逊对国会说的话。它与我们创作《蒙娜丽莎》、绘制西斯廷教堂、建造沙特尔大教堂、创作《J·阿尔弗雷德·普鲁弗洛克的情歌》和创作《哥德堡变奏曲》的原因相同。达·芬奇、米开朗基罗、T·S·艾略特和巴赫都在试图找到人类灵魂的本质以及他与宇宙和同胞的关系。爱因斯坦、牛顿、法拉第和达尔文也是如此。他们不是试图发明更好的捕鼠器，但世界确实为他们开辟了一条道路。同样，一旦我们对生物系统的基本理解牢固到位，转化研究就会自愿跟进。当被要求评论他在细胞生物学方面的基础研究与转化研究的相关性时，下一位研究人员应该回应威尔逊：“它与转化研究没有直接关系，除了使它成为可能”。