编者按:普利策奖获得者、哥伦比亚大学医学中心副教授悉达多·穆克吉近日来到中国。悉达多·穆克吉主要研究癌症治疗和与血细胞有关的基因,著有《细胞传》《基因传》《癌症传》《医学的真相》等书。观察者网科普专栏作者岑少宇与其展开对话,探讨了新冠疫情、传统医学与现代医学、整体论与原子论、生命的本质等问题。以下为对话全文。
【翻译/观察者网 贺嘉璐】
观察者网:您在《细胞传》中提到了刘易斯·托马斯的《水母与蜗牛》(The Medusa and the Snail),那也是我非常喜欢的一本书。但他的著作更像是观察与沉思的汇总,而您的书风格完全不同,涵盖了常识、细致的历史资料,以及您自己在医学工作中的案例和反思。您创作这些著作的出发点是什么呢?什么激励了您?
穆克吉:托马斯一直都是我灵感的来源,两年前我还很荣幸地获得了刘易斯·托马斯科学写作奖。
但我想创造一种全新的讲述科学的风格,不仅要讲科学的前世今生,还要讲科学未来的发展方向,以及我自己作为科学家的体会。
我把这些都融合在一起写故事,有沉思的部分,也有历史、图片、引用生物著作或文献。我想把它们织成一张美丽多彩的“挂毯”,我的书就是这样来的。
观察者网:谁是这些书的目标受众呢?
穆克吉:每个人都可以是。
观察者网:但有些书里的信息,可能不是每个人都容易理解,是有难度的。
穆克吉:我不这么认为,大家对科学和科学著作有误解,认为它们很难,觉得自己没有特别聪明,会看不懂,但这是一个误解。
只要他们真的对世界好奇,真的想知道在免疫学界、生物学界和医学界正在发生什么,想知道如何理解最新发现,那他们就已经很聪明了。
所以,既然他们想知道这些,我为什么不为每一个人提供这样一种途径呢?虽然有些内容比较难,但如果你真的来读,会发现它的语言并没有很复杂。
我试着在解释问题的时候,不要过度简化,而是像讲故事那样让你理解。里面有新发现的故事、病患的故事、人类的故事,也有科学的故事。我在各个方面都尽量让这些故事有趣味性,让读者有参与感。
举个例子,关于细胞生物学,人们会认为细胞的结构很枯燥,但我扪心自问,这并不枯燥。想象一下你就在细胞里面,这里发现了一个线粒体,那里有内质网的末端,而你像宇航员太空漫步一样,在细胞质中游动。我试着用各种方式来解释生物学是多么神奇、多么有趣。
采用细胞内“遨游”视角的科普视频 油管频道“核医学媒体”
观察者网:我自己在写科普书籍时,会发现一些流传的科学史信息是错误的,所以我需要反复核查。而您既要从事医学研究的本职工作,同时还要查证、收集历史信息,并着手写作,您是如何安排时间的呢?特别考虑到,你在短短几年时间内,就出版了几本翔实的著作。
穆克吉:我认为这需要大量的时间和耐心。我会查阅原始文献,尽量找到一手资料去看真实的数据,看统计数据,以保证来源的真实性。我试图接近科学发生的真相。
观察者网:近年来最重大的医学事件是新冠疫情,您在《细胞传》中提到的数据是600多万人死亡。从病毒学的角度来看,这样的病毒是非常有研究价值的,但作为一名医生,您怎么看待它?
穆克吉:新冠疫情暴露了我们对生物学、病毒学认识的许多不足,也催生了一些新发现,比如研制了新型的mRNA疫苗,采取公共措施来控制全球疫情。
相反的例子是1918年流感,当时人们没有疫苗,或至少没有以这种方式制造的疫苗,没有跟踪和追踪系统,没有检测和隔离病人的快速机制。因此,我确实认为这次疫情给我们敲响了警钟,让我们建立了更完善的公共卫生基础设施。
另一方面,这也是科学如何真正改变疫情进程的绝佳体现。我们为数十亿人接种了疫苗,使这次流行性疾病没有像1918年流感那样造成长达8到10年的破坏。因此,我们确实取得了进步。
但在我们这一代,或者在下一代,可能还会有这样的流行性疾病。每次发生这种情况,对于那些致病的病毒或细菌,我们都能学到更多认识和控制它们的方法。
学习了解很重要,包括如何学习,如何发明新的体系来学习,如何创造新的机制来预防新的流行性疾病,如何才能有效地做到这些,以避免再有600万人的死亡。
而这种性质的流行性疾病确实会在心理上、医学上、国际上、政治上等每个层面造成极大的破坏。我认为全世界已经清醒地认识到,全球卫生或公共卫生不再是一个配角,而是重头戏。
各国生产力有高低,政治制度稳定性有差异,但不同国家的人们理应都过上更好的生活。因为我们相信这是一件道德的、正确的事情。我想公共卫生需要回到这样的轨道上。
观察者网:您在书中多次提到印度的神话,可以看出印度文化对您的熏陶,您也和印度医学界保持联系。作为一名长期在美国工作的医生和科学家,您是否觉得有责任为母国的发展做出贡献?
穆克吉:我正是这样做的。我在印度班加罗尔创立的T细胞治疗、基因治疗团队,是当地最早的之一。我已经与他人合作,将以前印度没有的技术逐渐引入。
我非常积极地将医学带到印度。我们所做的其中一件事就是和所谓的“西医”结合起来,虽然我不大认可“西医”这个术语,它是个错误概念。
西方早期研究医学的哲学家深受东方医生的影响,就拿外科手术的历史来说吧,中国和印度先于西方很长一段时间就有外科手术了。所以我不认为西方医学和东方医学的区别是正确的。
回到刚才的话题,我们在印度的诊所里将基因治疗、T-细胞治疗与整体医学、冥想、正念疗法、多维康健(wellness)、康复等结合起来。这些治疗方法不是互相矛盾的,而是互补的。
CAR-T细胞疗法介绍 译自美国北卡医学大学
观察者网:确实,中国和印度的医学历史都非常悠久,但在当代也遇到了一些挑战。您如何看待?
穆克吉:这取决于你想通过医学达到什么目的。我想没有人会否认正念疗法、多维康健、锻炼、回归独处沉思在医学治疗上的作用,事实上,越来越多的精神病学或康复治疗都在强调这些。
另一方面,在现代医学中,我们引入了强大的新工具,需要将这些工具与我们已知的方法结合起来。它们并不矛盾。
所谓的“传统医学”,比如中医或印度的传统医学,我认为并没有遭受挫折,我们要用一种更加综合的看法去了解这些方法各自的优势。
基因疗法的优势在于替换基因,而冥想则无法做到这一点;整体医学的优势在于康复保健和心理治疗,这是基因疗法做不到的。
你必须知道你正在做的特定疗法有什么优势,并利用这些优势进行适当的运用,造福人类,减轻痛苦。
观察者网:与传统医学相比,现代医学最大的不同是数学工具的大发展,很多传统医学疗法,都没有经过现代数学工具的检验,您认为应该怎样判断什么治疗方法是有效的?
穆克吉:我认为用同样的科学工具来检验各种医学是很重要的,甚至那些从事所谓“替代医学”的人,也应该承认这些科学工具的重要性。
这些科学工具让我们能明确哪些方法有效,哪些无效,哪些能减轻痛苦,哪些不能减轻痛苦。总而言之,我认为你说得非常对。它们还没有被验证过,应该用同样的、适当的工具来检验它们。
换句话说,如果想弄清楚正念疗法或多维康健是否会影响癌症的康复,你就必须设计一个恰当的实验来回答这个问题。我不确定在所有的医学体系中,无论是“西方医学”还是传统医学,有没有设计出这样的实验,但解决这个问题很重要。
观察者网: 您认为循证医学是目前整合传统医学的最佳途径吗?
穆克吉:我不知道整合传统医学和现代医学的最佳途径是什么,也许没有“最好的方法”。就像我刚才说的,整合的方法应该是科学地检验每种疗法,再以恰当的方法用于临床。
基因疗法不一定会影响你最终的多维康健的水准,而正念疗法也无法引入新的基因。因此,如果你在临床上问了一个错误的问题,就会得到一个错误的答案;如果在临床上问了一个正确的问题,比如在哪个阶段以何种方式进行整合,我想就会得到正确的答案。
观察者网:至少循证医学并不排除低级别的医学证据。绝大部分传统医学还没有被很好地检验,或如您刚才说的,目前都不确定有没有适合的实验,去准确衡量正念疗法或多维康健等等的效果,但即使只有低级别证据,我们依然可以把它们整合在循证医学这个统一的体系里面,是这样的吗?
穆克吉:你问了一个很好的问题,为什么我们没有普遍用循证医学来验证非常规的医疗方式?因为还没有发明一种合适的工具。如果我们发明了适当的工具,那么我们就可以全面地使用循证医学。
我们不必为这些证据划分级别,而是看作相互补充的关系。所以,重点是去找到一种合适的验证工具。
如何让循证医学涵盖非传统的医学方式,判断这些方式在多大程度上有助于身体健康和减少人类痛苦,这是一项挑战,但说实话,我觉得并不是特别艰巨。现在还没做到,是因为循证医学和非常规医学各自都有很大的阻力。
临床医学的循证等级 译自牛津医学循证中心
观察者网:我记得您在第一本著作《医学的真相》里,提到过医生的直觉, 请问您如何看待直觉和临床证据?
穆克吉:证据的产生要比直觉慢得多。直觉几乎是我们所有发现的基础。当我在科学上有所发现时,几乎总是凭直觉。
我们最近发表了一篇关于软骨内干细胞的论文,整篇论文就是基于看到的一两张玻片上的标本。我的证据很少,所以我开始从直觉出发思考这些细胞的作用。
一个人几乎总是从直觉开始,这对科学来说也是好事,然后你可以问自己或其他人,这样的直觉是否正确?直觉有时正确,有时不正确,但从直觉开始是非常重要的。
因为如果从证据开始,你会麻痹大脑里的处理过程,而它们是非常有创造力的。这些创造性的过程几乎总是产生一种假设或直觉。有些想法在被证明之前,你可以推翻它,你可以改变它,但如果它一直沉寂,你就永远不会有新的进展。
人们往往认为科学研究是机械的过程,但并不是,它是很有创造力的, 而科学的创造性在于直觉,没有直觉,你还不如不做科学家。
观察者网:但有时直觉会出错,您在书里也非常乐意提供自己出错的例子。比如在《细胞传》中您提到,早年有一位复发性疲劳的病患,在排除了慢性疲劳综合征、红斑狼疮、抑郁症等等疾病后,你笃定地认为他得了癌症,但最后经内科医生提醒,发现是多次往返印度后结核病复发。
穆克吉:这就是科学的美妙之处。如果直觉错了,科学有纠正直觉的能力。不同于宗教,这是需要证据检验的学科。有时候直觉与证据相符合,有时证据说直觉是错误的,然后你会另想它法。
观察者网:“原子论”“整体论”也许都影响着很多人的科学直觉,但您在书中做了不少反思,比如说:“‘整体论’这个词在科学上已经失去了原有的价值。”您还模仿乔治·奥威尔的名句“四条腿好,两条腿坏”,写下了“一个方程好,四个方程糟(one equation good, four equations bad)”,质疑这种“简明扼要的普世原理”。
我也不认为一个简单的原理能捕捉生命的本质,但很明显,在微观的分子层面、细胞层面,在宏观的生态层面,各层面内部都有复杂的相互作用机制,或许一些模式是相通的,你认为有可能从中找出生命的规律吗?
穆克吉:我认为存在生物规则或生物模式,但如果把它们讲述出来,就会很平淡,也不会那么有趣。
与物理和化学不同,尤其是在物理中,比如不管在这里还是在纽约,我扔出的一支笔,都会受牛顿定律的支配。
在生物中,任何事物的生物背景(context)都是非常重要的,所以通用普遍的生物定律是很少的,它们是什么呢?
比如说进化论,就是通用的生物定律,所有生物都要经过自然选择,包括物种、社会和癌细胞。
遗传密码是普遍性的生物法则,也作用于从物种到细胞的各个层面。最后,能量定律和熵定律在物种层面和细胞层面都起作用。
但是,如果你想找出肾脏细胞工作的原因,你可以应用这些定律,却不会有太大帮助。肾脏如何分配水分和盐分是非常具体的问题,进化论和遗传密码规律非常普适,并不能帮你解答这个问题。
再举个反例,如果我把铅笔扔到房间的另一头,和我把宇宙飞船送上太空的工作原理是一样的,但在生物学中不是这样的。就像我在书中说的,生物学只有几条重要的规律,但生物背景是非常重要的。
观察者网:但如果我们知道了最可能的相互作用模式,或许在探寻生物某个层级的工作机制——比如肾脏细胞如何被调控、水分盐分如何平衡时,就能得到些启发。
最近数学家丘成桐等发表了一篇论文,《Hypernetwork modeling and topology of high-order interactions for complex systems》(复杂系统高阶相互作用的超网建模与拓扑),似乎可以视作往这个方向的努力,生物学未来或许也会受益于此。
微生物超网络的 GLMY 同源性剖析 论文截图
穆克吉:确实我们可以从中得到启发,但如我刚才所说,生物学中是有一些规律的,比如进化论、遗传密码、熵和稳态。 这些都是生物界的主要规律,它们在物种到细胞层面上都适用,但很难从这些规律中概括出具体细胞在具体环境中的具体运作规律。
观察者网:确实,而且即使得出一些平面化的相互作用模式,它们也不能涵盖您书里提到的生物学中的“涌现”(emergent)现象。
穆克吉:我觉得“涌现”这个词用得有点不严谨。我认为它只是编造生物学童话的一种方式。当我们不理解某些东西时,我们就说它是“涌现”。
我不认为它们是“涌现”现象,而是由特定的分子相互作用产生的现象。如果我们理解了这些分子的相互作用,它们就不会是“涌现”了,而将是这些相互作用的结果。
“涌现”这个词是我们不理解的事物的代名词或代码,比如大脑或者意识,但我们最终会开始解决这些所谓的“涌现”现象。
观察者网:但您在《细胞传》中依然使用了“涌现”。
穆克吉:这是因为我们不了解细胞,不了解它的基本生物学特征。一旦认识了事物的复杂性,我们就会对该现象有清晰的认知。
我不觉得这个词是错误的,它是我们还不了解的东西的代名词。100 年前,人们会把伤口愈合看作是体内的“涌现”现象,而现在我们知道伤口愈合是怎么回事了,有一些细胞会在伤口周围出现炎症级联反应,这些炎症细胞会让伤口闭合。
因此,我认为 “涌现 ”是一个重要的概念,因为它允许我们把还不理解的东西摆出来,但又是可以理解的,而不是说它是一个宗教启示,或者是我们永远不会理解的东西。
我并不反对这个词,我只是认为它是一个代指,允许我们把一些东西搁置一旁,并说我们最终会理解它,只是现在我们还不知道那个合理的解释。
我相信我们会开始解释大多数事情。最终的前沿领域是大脑,但我们也开始在一些问题上有所了解,比如神经元是如何工作的,神经环路有多复杂,它是如何让人运动的。
运动作为早期的研究对象,是非常简单的过程,说话、思考和意识的复杂度则不断增加。但我们不应该把这些归结为形而上的东西,这些是物理化学世界的东西。
观察者网:您刚才提到了伤口愈合的例子,但这是否有“原子论”的影子?而您在《细胞传》中提到,“尽管‘原子论’可能很强大,但它正在接近其解释极限”。
穆克吉:是的,那是因为“原子论”没有考虑到生物背景,而生物是一门非常依赖背景的科学。伤口愈合是一个很好的例子,并不是一个细胞就能使伤口愈合的,而是靠细胞级联反应愈合的,会产生一连串的信号,任何一个信号没有接收到,整个进程就停止了。
所以用“原子论”解释伤口的愈合,就是受伤了,伤口周围的单个细胞对单个信号作出反应,该信号让细胞分裂,愈合伤口。
但事实并非如此,当伤口发生时,体内有数十个信号被整合在一起,这些信号传递给数十个细胞,细胞再采取数十种愈合机制,最终伤口才能愈合。当然,未来我们很可能会找到能精确表达这种整合的“方程”。
这就是解释伤口愈合的非“原子论”的方法。比如,你可以问这样一个问题:如果你受伤了,伤口中有一片玻璃,伤口为什么不会愈合?如果你的解释是“一个细胞对一个信号做出了反应,然后填充了伤口”,那玻璃片又有什么影响呢?你必须解释这种奇怪的现象,突然间,你意识到伤口的愈合不可能是细胞对信号的一一对应。所以,这个例子说明简单化思维、“原子论”方法并不适用。
观察者网:您是说即使我们逐个研究分子或机制,但只要把它们放在一个整体系统中来考虑,就是在用“整体论”思维?
穆克吉:没错,我觉得“整体论”思维经常被错用成“模糊思维”。我们必须“拯救”一下“整体论”思维,它并不是模糊思维或者错误思维,不是形而上学的思维。
它是非常像物理化学的思维,只不过考虑的是整体而不是个别部分。它把单个部分之间的关系作为思维的一部分。
观察者网:这听着就很有生物学的特点。但您个人如何定义生命?作为一名医生,您应该已经见过很多生与死,这是其他生物学家未必经历的。
穆克吉:我认为生命的定义取决于你所指的生命是什么。如果你指的是生物学意义上的生命,那么生命就是一个定义清单,有六七种属性,比如稳态、保持能量平衡的属性等。
如果你问我什么是哲学意义上的生命,那就是完全不同的概念。“什么是美好的生命?什么是好好度过的生命?”那就与形而上学有关,而与物理化学无关。
观察者网:您在书中也提到了基因编辑,在我看来这是对生物学意义生命的改造,同时这种改造也具有哲学意义。您认为这项技术会进一步发展并普及吗?当技术变得更简单后,可能就会有人在世界上某个角落偷偷进行人类基因编辑的工作,这最终会改变人类吗?
穆克吉:我对基因编辑的担忧并不在于人类的遗传,而是在生态领域,植物、动物包括蚊子等,担心发生不可测的结果。
在人类身上,首先基因编辑很难实现,有各种阻碍。说实话,我在书中也提到过,除了基因编辑,还可以使用其他技术来培育没有疾病的孩子,基因编辑是单基因疾病治疗的下下策。基因编辑的限制太多了,现在只能编辑一到两个基因。我认为这不是我们应该集中精力关注的问题,我们应该更关注复杂的生态现象。
基因编辑 视觉中国
观察者网:目前基因编辑还比较简单可控,产生的特性基本是很明确的,也许比物种入侵这样的生态现象要容易应对。
穆克吉:有时生态保护会非常困难。重要的是让人们知道生态环境是如何随着时间变化的,因为世界在变化,环境也在变化。物种入侵可能是气候变化造成的,但有时候这些入侵物种又有助于抵御各种气候破坏。世界上已经多次出现过生物入侵的浪潮了。因此,我认为非常重要的是,了解所有这些变化是如何随着时间推移而发生的。
观察者网:最后还是想回顾下您的一系列作品。为什么先写了《医学的真相》(Laws of Medicine) 这本书,然后又写了《基因传》和《癌症传》,最后出版了《细胞传》(The Song of the Cell)?
穆克吉:癌症、基因和细胞属于同一个系列,《医学的真相》是我工作之余顺带写的一本有哲理性的书,篇幅很短,但有其重要性。我写那本书就是为了思考你刚才提出的问题,即为什么医学很少有定律?是否有人可以发明定律?它和后三本不是一个系列,写得也比那三本短,不如那三本深入。
观察者网:我还注意到一个细节,虽然医学里的定律很少,但您的书名用了复数“Laws”;而细胞的数量非常多,您却用了单数“The Song of the Cell”。
穆克吉:是的,《细胞传》是一本非常复杂的书,也是一本很难写的书,因为《基因传》和《癌症传》时,你可以按照时间顺序来写。
但如果你这样去看细胞生物学,不可能写成书,因为将完全陷入混乱。要讨论心脏细胞、神经细胞的发现,时间顺序就用不上了,因为要讨论的细胞种类如此之多,没有可以一以贯之的主线。
但在《基因传》中,是有这样的主线,那就是我们如何解开遗传密码?这意味着什么?
《癌症传》也有,那就是如何了解癌症,如何治疗?如何预防?
对于细胞生物学,没有单一的主线思路,而是有多条思路,比如大脑是什么样子?肾脏是什么样?心脏是什么样?在《细胞传》中,我按照每种细胞的微观历史来写,每一章都是完整的微观历史。
在最后我试着做一个总结,就是细胞具有的共同属性,以及有共同属性时会相互作用。正是这种相互作用最终创造了一个生物体。它就是一首歌,所以我没有用复数。
观察者网:这个系列还有第四部作品吗?
穆克吉:我正在写这一系列的第四本,是关于死亡(death)和死亡过程(dying)。
观察者网:之前我们讨论了如何定义生命,那你如何定义死亡呢?
穆克吉:死亡的定义很简单,而死亡过程更复杂。死亡是一个终点,但死亡过程比终点复杂得多。死亡的定义几乎是一个物理化学定义,能量的结束、平衡的结束、新陈代谢的结束等等。死亡的过程比死亡更值得一说,即“正在到达那个地方 ”。
观察者网:书里也会包括细胞如何走向死亡吧。
穆克吉:是的,细胞如何死亡,器官如何死亡,人类如何死亡……
观察者网:很期待这本书。
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