叶克强:用辩证唯物主义哲学思想引导自然科学研究

发布时间:2018-04-03浏览次数:2656

(通讯员 蔡莹 付家田)2018年3月26日下午,美国埃默里大学终身教授、国家“千人计划”特聘专家、教育部“长江学者”讲座教授叶克强教授莅临我院以“Natural Philosophy in Neurodegenerative Diease Affected  by Global Environmental  Deterioration”(全球生态环境恶化背景下老年痴呆症疾病研究的哲学思考)为题,为大家带来了一场精彩的学术前沿讲座。讲座由我校工程学院院长、环境与健康研究中心主任张敬东教授主持。华中农业大学理学院、湖北省“百人计划”专家位灯国教授,华中农业大学理学院教师刘思思博士,学院环境与科学工程系全体教师、研究生及部分本科生代表一同聆听了此次讲座。 

“我今天要讲的是分子水平上光阴的故事,这是本人20多年美国求学以及科研经历的一次回眸和感悟,希翼能对大家有所帮助”,叶教授幽默风趣的开场白,引得现场一片欢声笑语。作为世界公认的小分子化合物治疗研发的领军科学家,研发小分子化合物治疗神经退行性疾病(例如老年痴呆症、帕金森症等)的国际权威,叶教授首先从马克思主义哲学基本原理中的辩证唯物主义出发,从矛盾对立统一的角度,引用和解析了美国杰出医学家和教育家Lewis Thomas的至理名言“For every disease there is a single key mechanism that dominates all others”(对于任何疾病而言,有且仅有一种主要的致病机制)。在接下来的讲座中叶教授为大家详细讲解了在众说纷纭的老年痴呆症(AD)假说中,他是如何围绕这一基本哲学世界观和方法论来开展AD症和帕金森症(PD)的致病机理研究:首先,叶教授谈到了AD和PD疾病的普遍性,从科普的角度告诉大家易患老年痴呆症的患病风险因素:衰老(最重要的因素)、ApoE4基因的突变、性别、创伤性脑损伤、糖尿病或者肥胖病患者、高血压或高血脂人群等,其本质是人类寿命的大幅延长而脑部进化还没有来得及跟上这一类神经退行性疾病。对于帕金森症,叶教授为大家先容了患帕金森症之前患者的一些症状,比如说会有长达20年的便秘、嗅觉的受损、睡眠质量差等症状,且老年人群中女性患病的几率是男性的两倍等。

接着,叶教授用他自己博士阶段发现抗癌药物Noscapine的有趣故事中为大家讲述了科学研究中的哲学原理“个性与共性”:在叶教授博士阶段,全球正快速地寻找着各种抗癌药物,而微管蛋白对细胞周期有非常重要的调控作用,但问题是多数的抑制剂毒性非常大,于是叶教授就思考能不能找到一种新的抑制剂,既能抑制细胞周期又没有毒副作用呢?叶教授此时想到了研究的共性问题:分子靶向药物的作用基团。于是他将世界各国已经发表的关于小分子、抑制剂结构的论文全部找出来,再用化学分析的方法对其进行分析、疏理;他一头扎进目前世界上最完备的西格码(Sigama)化学原料目录库中,从数万个原料产品中逐一“排查”。三个星期之后,他发现两个大的憎水基团和一个小的憎水基团这个作用结构“共性”,其分子结构条件很符合自己所研究细胞抑制剂的分子结构;而在浩如烟海的西格码化学原料目录中,他幸运地从数万个产品中,挑选出57个化合物,并发现其中有4个具有抑制癌细胞分裂的作用,并且其中一个(NDSCAPINE)可以作用于微管蛋白上。1998年,叶教授的研究成果刊发于《美国科学院研究进展》杂志,一时间引起了轰动,CNN、ABC、纽约时报等资讯媒体对此进行了大量报道。

随后,叶教授从“牛顿看到了树上掉下来的苹果”讲述哲学中的偶然性和必然性,并分享了自己实验室研究中的一个偶然性从而揭开AD疾病致病神秘面纱规律的必然科学性:一次实验中,叶教授的www.130edf.com因为将实验中常见的缓冲溶液(Tris-buffer)的PH配制错误,本来这是一次失败的实验,但是叶教授却通过这个失误发现了新的酶AEP(又称Delta-secretase),这种酶后来证实与老年痴呆症有密切的联系,叶教授将之称为哲学偶然性中的必然性“美丽错误”,但是机会是留给有准备的人,要想不错过必然性,就要像牛顿一样发挥主观能动性去开展研究。

在讲到哲学原理“事物是普遍联系与永恒发展”对自己的研究启发中,叶教授指出帕金森症发病的本质是α-synuclein形成路易小体(Lewy bodies)聚合物而致。已有大量研究表明,PD患者的大肠中大量存在本应出现在大脑中的路易小体。叶教授想到了“普遍联系”的哲学道理:人类肠道被称为“第二大脑”,叶教授大胆提出阿兹海默病和帕金森病发病机制或重叠的假设。随后实验证实那个“美丽错误” AEP也能够以调节tau蛋白的方式来对α-synuclein进行“修饰”,进而更容易形成路易氏小体,并更具毒性,该项研究发表在Nature系列子刊《Nature Structural and Molecular Biology》上,带来了PD疾病机制研究的全新路径。

叶教授高屋建瓴、学贯文理的精彩讲座博得了在座老师和同学的阵阵掌声。在问答交流环节中,他被问及是如何看待中医与西医的差别,叶教授回答道:“中医是中华民族智慧的伟大结晶,是典型的‘透过现象看本质’。西医中得到的许多结论其实大家的老祖宗在中医早就告诉了大家,只是大家知其然而不知其所以然。我现在正在运用哲学的基本原理自学中医,每看到一味药材,我都会问自己,这味药材的分子结构是寒还是热,分子是有寒热的吗?”,叶教授谈笑间从分子结构上的角度来看中医,非常独特,令与会者受益良多。最后,张敬东教授对讲座进行了精彩总结和点评,她精辟地指出“生物学中神经退行性疾病研究是复杂的自然科学,哲学中辨证唯物主义探索是深奥的社会科学,叶克强教授世界级的研究成果告诉大家,学习社会科学的人需要具备自然科学的素养才能精益求精,研究自然科学的人更需要社会科学的升华才能登峰造极,这才是真正的辨证唯物主义”。

据悉,全球目前确诊有近5000万老年痴呆症患者,中国确诊的患者数量为1000万,是世界上该疾病患者最多的国家。据统计,全球超过65岁的老年人中有15%的患病,而超过85岁的老年人患病率高达50%。随着全球人口的老龄化,这种大脑退行性疾病已成为公共卫生领域面临的最大挑战之一,给社会和家庭带来巨大的经济负担。叶克强教授此次精彩的讲座不仅给大家带来了国际前沿、最权威的学术常识,而且更让大家对辨证唯物主义的哲学思想有了更加清晰的认识,让听众重新审视了哲学这门学科,感受到了这一世界观和方法论的魅力。


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