编者按

中国科学家群体在此次应对新冠疫情突发事件中反应迅速，中国的防控成果也全球有目共睹。

同时，我们也可以看到在不同的疫情阶段公众对科学家群体的态度也很不同，或追捧或贬低，甚至谩骂，褒贬不一。

那么在当下所有人都有一个“麦克风”的5G时代，科学家群体应该如何构建良好的科学文化，使得科学界不同的声音都可以被听到，从而防止科学认知的偏差，促进科学认知健康发展呢？

由中国科协-北京大学科学文化研究院、中国科协创新战略研究院、北京大学科学技术与医学史系主办的“第二届科学文化论坛：抗疫与科学文化建设”，特邀北京大学哲学系教授，北京大学医学人文学院院长周程先生，对首个病毒的发现过程进行回顾总结，分析5G时代的科学文化建设。

▲周程（北大哲学系教授，北大医学人文学院院长，科学文化研究院副院长）

科学研究的局限性和科学认知的渐进性决定着科学家们认识新鲜事物需要有一个由浅入深的探索过程。就这次肆虐全球的新型冠状病毒而言，科学共同体内部对该病毒的起源、命名、检测与防治存在多种不同见解毫不奇怪。

在短期内不可能进行充分的重复实验验证或质疑与交流的情况下，科学家们对具有高度不确定性的新鲜事物的理解与预判难免会出现一些偏差。前不久，笔者曾基于科学史视角对人类发现首个病毒——烟草花叶病毒的曲折过程进行过详细考察[深度长文| 北大院长："看不见"的病毒是如何被人类发现的？]，本文拟以该病毒的发现史实为例，着重讨论科学共同体通过持续性和反思性的“集体学习”，尽可能避免对新鲜事物的认知偏差之必要性问题，并基于此提出在5G时代，每一位中国科学家都有必要支持在科学共同体内部建立平等对话与合作交流的纠错机制，积极参与新时代的科学文化建设。

一、滤过性病原体的发现

19世纪晚期，法国微生物学家巴斯德（Louis Pasteur，1822-1895）和德国微生物学家科赫（Robert Koch，1843-1910）提出的细菌致病学说方兴未艾。受其启迪，出生于德国西北部奥尔登堡的农业化学家麦尔（Adolf Eduard Mayer，1843-1942）于1886年发现烟草花叶病是一种植物传染病，从而使人们意识到植物也像动物和人类一样会感染疾病。但囿于当时的研究条件，尤其是光学显微镜的分辨率最高只能达到200纳米，麦尔未能发现烟草花叶病的致病因子是一种亚微观的颗粒，亦即滤过性病原体。

首先发现烟草花叶病的致病因子可通过细菌过滤器的，是俄国植物生理学家伊万诺夫斯基（Dmitrii Ivanovsky, 1864-1920）。但1892年还是一名年轻学生的伊万诺夫斯基并未意识到这种致病因子既有别于细菌，又非源自于细菌。由于不知道它是一种新型病原体，所以伊万诺夫斯基没有及时对这种滤过性病原体，也就是烟草花叶病毒进行深究。

因“传染病皆由细菌或其分泌的毒素引起”的观点当时获得了学界的广泛认同，故当可以通过细菌过滤器的新型病原体——口蹄疫病毒于1897年被德国的微生物学家吕夫勒（Friedrich Loeffler,1852-1915）和菲洛施(Paul Frosch,1860-1928)等人“发现”之后，他们仍然不愿意抛弃主要由其师长科赫提出的特定细菌引发特定疾病的既有理论，继续将这种亚微观的新型病原体视作一种“极小生物”，即认为它本质上仍是一种细菌，只是体度更小而已。

1898年，荷兰的细菌学家贝杰林克（Martinus Beijerinck,1851-1931）使用当时最先进的尚柏朗（Charles Chamberland，1851-1908）氏过滤器对患有花叶病的烟草叶子的汁液进行了过滤，并发现这种过滤液具有传染性。稍后他还发现这种过滤液能够渗透到琼脂凝胶内部，且没有丧失传染性。于是，贝杰林克认定这是一种不同于细菌的新型病原体，并将其称作“传染性活流质”(contagium vivum fluidum) 。

除使用“传染性活流质”指称这种滤过性病原体外，贝杰林克还多次使用“病毒”（Virus）特指这种滤过性病原体。“Virus”一词源自于拉丁语，其字面意思是“粘稠的液体，毒素”，在中世纪晚期的英语中主要指“蛇的毒液”。因此，当贝杰林克赋予“Virus”全新的涵义——滤过性病原体，并认为这种病原体是一种“传染性活流质”之后，受到了伊万诺夫斯基等人的质疑。因为基于过去积累的经验人们无法想象非颗粒形态的流质也像单细胞细菌那样具有增殖能力，何况伊万诺夫斯基1903年还用多个实验证明这种病原体很有可能是颗粒体。不过，伊万诺夫斯基既没有通过光学显微镜观察到这种颗粒体，实际上也没有在体外纯粹培养出这种病原体。

二、确认病毒是有别于细菌的颗粒

进入20世纪后，跻身烟草花叶病毒研究领域的学者越来越多。因电子显微镜的商业应用是1939年以后的事，故20世纪早期人们对烟草花叶病毒的研究只能是各显神通。当时，人们讨论得最多的问题是，烟草花叶病毒究竟是不是颗粒体？如果是，它是不是微生物？

1902年，美国农业部植物产业局专家伍兹(Albert F. Woods，1866-1948)提出，烟草花叶病很有可能是因叶内的氧化酶活性增强引起的。稍后进入该局担任专家的奥拉德(Harry A. Allard，1880-1963)对此表示怀疑。于是，他1916年对伍兹的实验进行了追试。

当时第一次世界大战正酣，奥拉德无法从欧洲买到尚柏朗氏过滤器。正巧利文斯通(Burton. E. Livingstone)此前发明了一种用于监测土壤水分变化情况的装置。该装置带有一个埋在土壤中的、主要用云母制成的多孔杯。于是，奥拉德就用这种当时在美国很容易入手的多孔杯来替代尚柏朗氏过滤器进行过滤。

奥拉德发现，患有花叶病的烟草叶子的汁液用这种多孔杯过滤后，滤液中确实含有高活性的氧化酶，但这种滤液没有传染性。它表明病原体已被多孔杯滤除了。尽管这是一项偶然发现，但它却证明了烟草花叶病病原体是可被云母吸附的颗粒。奥拉德还发现，使用45-50%的乙醇对被云母吸附的病原体进行处理后，病原体仍然会保持较强的活性，同时还会出现沉淀。

奥拉德的研究引起了美国著名的植物生理学家、植物病理学拓荒者杜加尔（Benjamin M. Duggar,1872-1956）的注意。杜加尔设计了研磨等实验对烟草花叶病毒展开了对比研究。结果，杜加尔不仅将病毒的概念发展成为可在活细胞内进行自我增殖的亚微观颗粒体，而且还推定烟草花叶病毒的体度和红血球差不多大。此后，烟草花叶病毒是一种亚微观的颗粒体获得了越来越多的认同。不过，人们仍不知道病毒的本质是什么。

1935年，洛克菲勒医学研究所的生物化学家斯坦利（Wendell Meredith Stanley，1904-1971，1946年诺贝尔化学奖得主）借助当时在美国发展起来的最先进的酶蛋白质结晶技术分离纯化出烟草花叶病毒结晶，并指出病毒是一种分子量高达数百万的蛋白质。这种病毒概念颠覆了很多人对生命和物质的认知。自我增殖被认为是只有生命才具有的属性，如果作为化学物质的蛋白质确实具有这种属性，那么生物与非生物的界限在哪里？生命究竟是什么？

对斯坦利的研究结论提出质疑的学者有很多，但很快就用无可争辩的事实修正其研究结论的乃英国的植物病理学家鲍登（F. C. Bawden）和皮里（N. W. Pirie）。鲍登和皮里1936年用确凿的实验数据证明，烟草花叶病毒中除含有大量的蛋白质外，还含有少量的核糖核酸(RNA)。不过，他们当时并没有意识到这种含量很低的RNA才是真正的遗传物质。此外，他们还从这种核酸蛋白质复合体具有各向异性推出，烟草花叶病毒乃杆状结构的颗粒。

在透射式电子显微镜的发明人、1986年诺贝尔物理学奖得主恩斯特·鲁斯卡（Ernst Ruska，1906-1988）的弟弟哈尔墨特·鲁斯卡（Helmut Ruska，1908-1973）的协助下，德国生物化学家考舍(Gustav Adolf Kausche，1901-1960)最终于1939年借助全球第一台商用电子显微镜直接观察到了烟草花叶病毒，并确认其为杆状颗粒。不过，考舍等人当时观测出的烟草花叶病毒的大小尺寸与实际情况存在一些出入。

▲烟草花叶病毒的发现时间线

三、人类发现首个病毒的启示

即使从贝杰林克1898年通过过滤实验断定烟草花叶病毒为滤过性病原体算起，至考舍1939年通过电子显微镜直接观察到这种滤过性病原体为一种亚微观的杆状颗粒为止，人类完成第一株病毒的发现至少花了40年的时间。在这段时间里，很多科学家都为人类加深对病毒本质的理解作出了艰苦卓绝的努力。没有这批跨时代、跨国别、跨专业科学家持续性和反思性的“集体学习”，借助最先进的光学显微镜也看不见的病毒是不可能这么早就被人类发现的。

不可否认的是，很多科学家在研究烟草花叶病毒的过程中都或多或少地得出了一些符合事实的、颇有价值的结论，但他们的论文或报告中也都存在着这样或那样的不足。亦即，没有一篇论文或报告不存在过失，没有一位科学家的见解完全正确。假如当时的人们对这些论文或报告中的结论不加怀疑，甚至将这些论文或报告的作者奉若神明，则必然会影响到人类对病毒本质的理解，甚至会影响到微生物学的前进步伐。

倘若历史上的大多数论文与报告都或多或少地存在一些不足，每一位科学家都不可避免地存在一些认识误区，那么今人究竟该如何看待科学知识和科学家？更进一步，今天的科学家会不会也像100年前的科学家那样，即使在自己擅长的专业领域内也会经常出现认知偏差？如果答案是肯定的，那么评价科学家的最新研究成果以及基于科学家的最新研究成果制定重要公共政策时要不要慎之又慎？

历史事实告诉我们，非理性地妄信科学理论和盲从科学权威无助于我们深入探索未知世界，认识科学真理，也无助于我们有效解决当下所面临的诸多现实难题。怀疑的世界中真理多，盲信的社会中谬误多。唯有鼓励质疑，宽容异见，才有可能不断纠正科学认知偏差，促进科学技术创新。

通过回顾烟草花叶病毒的发现过程，我们还看到，科学的发展是累积性的和波浪式的，很多重要发现都是由众多科学家一波又一波地持续不断地努力才得以完成的。换言之，尽管科学巨擘的引领至关重要，但仅靠少数明星科学家的付出是不可能建成科学大厦的，何况明星科学家往往也是在时间的沉淀和历史的筛选中被逐渐识别出来的。因此，有必要尽快在科学共同体内建立平等对话与合作交流的机制。

“只有充分发扬学术民主，建立平等对话的机制，才有可能使每一位科学家的真知灼见都不至于被埋没，同时确保任何权威的认知偏差都不至于成为阻碍科学发展的绊脚石。”话不说不清，理不辩不明，在科学共同体内部，质疑错误观点和理论的有效方法不是压制这种观点和理论的传播，而是提出一个更有说服力的观点和理论；压制不同观点，大树权威理论，很容易窒息思想，形成误导，以致最终错失及时发现科学真理以及纠正科学认知偏差的良机。

要在科学共同体内建立合作交流的长效机制，首先需要建立一套各国学者都能理解认同的话语体系，不能各说各话；其次需要搭建一批方便各国学者高效沟通的交流平台，不能画地为牢。可以说，无论是德国学者、俄国学者，荷兰学者，还是美国学者、英国学者，如果大家当时在探究烟草花叶病毒本质的过程中，不是基于普遍主义立场思考与行动，就不可能建立起那么庞大的“行动者网络”，因此也就不可能形成那么强大的揭示自然奥秘的能力。

结语

新型冠状病毒肺炎的暴发，是人类与病毒的又一场遭遇战。这场遭遇战充满着不确定性，因此没有哪个国家或哪位权威科学家在短期内就能全面认识异常复杂的新型冠状病毒肺炎的特性。尽管科学认知具有渐进性，科学家具有易错性，但科学与艺术、宗教、迷信等其他形态的文化不一样，它具有可重复检验性。在不断试错、纠错的过程中科学家们对新型冠状病毒的认识总会不断深入，只是人们不能脱离实际对科学的进步速度期待过高，不能因为科学家对新型冠状病毒的认知出现了一些偏差，或者疫苗和药品的研制进度与疗效不尽如人意，就低估甚至诋毁科学家们，尤其是中国科学家们在应对新型冠状病毒的挑战过程中所作出的积极贡献。

在互联网问世之前，科学家们获得的最新研究成果一般只在科学共同体内部交流，只有当这些最新研究成果付诸应用之后，它才会逐渐进入公众视野。但信息时代颠覆了这一逻辑。在互联网普及率已超过六成，5G网络通讯技术已开始商业应用的今天，科学家们发表的最新研究成果，公众可以随时在线查阅，以致很多网络公众或主动或被动地卷入到了他们不甚熟悉的科学领域的讨论之中。

科学研究是基于事实判断的，而公众的意见表达往往是基于价值判断的，当科学家们的事实描述不符合部分公众的价值预期时，发表这些成果的科学家就很容易受到公众的攻击。如果某项研究出现了一些科学认知偏差，而这项研究又不甚符合公众的价值预期，那么从事这项研究的科学家将会承受更为强大的社会压力。这是当年从事烟草花叶病毒研究的科学家们不曾遇到的！可以说，基于个人好恶甚至情绪而不是学理本身的一些科学争论正在对科学文化的健康发展造成伤害。

互联网时代，网民一方面喜欢批评与谩骂，另一方面又喜欢追星与造神。追星与造神会使部分明星科学家的自我认知出现偏差，当这些明星科学家被民众封神，成为难以被挑战的科学权威之后，科学的发展就很容易被引入歧途。批评与谩骂会使很多科学家在开展研究时越来越关注公众的感受和价值判断而非事实本身，以致在探索真理，尤其是在质疑权威的过程中瞻前顾后。显然，这两种趋势都会进一步扩大科学认知的偏差，也不利于科学文化的建设。

科学是容错的，科学是进步的，科学也是专业的。在人人都有“麦克风”的“自媒体”时代，中国科学家更有必要直面科学研究的局限性、科学认知的渐进性和科学知识的情境性，支持在科学共同体内部建立平等对话与合作交流的纠错机制，防止被互联网思潮所裹挟。“雪崩时,没有一片雪花是无辜的。”网速更快、容量更大、连接更广的5G时代已经来临，每一位中国科学家对新时代的科学文化建设都负有不可推卸的责任。

编辑：贺淼清张雪梅