“生命从何而来、如何运转、将向何处去”是自然科学长期关注的核心命题。
近日,英国皇家学会会长、诺贝尔生理学或医学奖获得者、中国科学院大学荣誉教授保罗·纳斯爵士在国科大以“何为生命?
”为题作公开演讲,围绕生命的基本构成与运行逻辑展开阐释,鼓励青年学子以基础问题牵引创新突破。
问题:从“看得见的细胞”到“读得懂的信息”,生命研究需要更统一的解释框架。
纳斯以“细胞”为切入点,提出理解生命应把握几个关键层面:生命具有明确的边界与组织结构,能够与环境持续交换物质与能量并维持内部有序;生命依赖遗传信息的存储、复制与调控,从而实现稳定传承与可塑变化;生命并非化学与物理过程的简单叠加,而是信息驱动下的复杂系统。
围绕这些要点,他从细胞、基因、生命的化学属性、生命的信息属性以及自然选择与进化等维度,构建对生命特征的系统叙述。
原因:生命科学之所以不断回到“细胞”与“信息”两条主线,源于学科发展规律与技术进步的双重推动。
一方面,科学史表明,细胞学说的确立奠定了现代生物学的共同语言。
纳斯在演讲中回顾了从胡克、列文虎克到施万、魏尔啸等科学家的关键发现,指出这些探索不断强化一个基本判断——细胞是生命的基本单元。
另一方面,基因与分子生物学的发展,使科学界得以从微观层面解释生命如何编码、如何调控、如何在扰动中保持稳态。
随着测序、成像、计算等手段的快速演进,生命研究正在从“描述现象”迈向“解释机制、预测行为、重建系统”的新阶段,对统一框架的需求更为迫切。
影响:以基础问题带动学术交流,有助于激发青年科研的方向感与方法论意识。
纳斯强调地球生命可能具有共同祖先,并在自然选择作用下实现演化与适应,这一观点既回应了生命多样性的来源,也提示研究者在理解个体机制的同时,应将其置于演化与生态背景中加以考察。
对青年学子而言,这种从基本原理出发、贯通科学史与前沿问题的讲述,有利于形成面向重大科学问题的研究视野:既重视实验与数据,也重视概念框架与跨学科联通;既关注单一分子、单一通路,也关注信息调控网络与系统层级行为。
对策:推进生命科学高质量发展,需要以开放合作强化基础研究能力,同时完善人才培养与科研生态。
一是持续夯实基础研究,鼓励围绕“细胞如何维持有序”“信息如何实现精确调控”“复杂系统如何产生功能”等根本问题开展长期稳定支持。
二是推动学科交叉,强化生物学与化学、物理学、数学、计算科学等领域的融合,在机制解释与模型预测上形成互补。
三是完善青年科研支持体系,通过高水平学术交流、国际合作平台和多元化评价机制,帮助青年科研人员在“敢问、会问、问得深”的训练中快速成长。
四是加强科学传播与科学精神培育,以严谨求证、尊重规律、敢于质疑的科研文化,提升创新能力与原创产出。
前景:在全球科技竞争与生命健康需求持续增长的背景下,生命科学正成为推动技术变革的重要源头之一。
面向未来,生命研究将进一步从局部机制走向系统整合,从静态描述走向动态预测,并在疾病机理解析、药物研发、合成生物、农业改良等领域释放更大潜力。
与此同时,生命科学也将对伦理治理、数据安全与科研规范提出更高要求。
以基础问题为牵引、以开放合作为路径、以青年人才为关键变量,将成为提升原始创新能力的重要抓手。
保罗·纳斯爵士的演讲不仅为听众揭开了生命科学的神秘面纱,也为中国与国际科学界的合作搭建了新的桥梁。
在全球化与科技迅猛发展的今天,此类高水平的学术交流将成为推动人类科学进步的重要力量。
中国科研机构应继续深化国际合作,为青年科学家创造更多与世界顶尖学者对话的机会,共同探索未知的科学疆域。