朱冰VS饶毅 | 一篇纽约客文章引起的辩论

徐思远 2016-11-29 09:25 新媒体 来源:思达派 查看原文

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最近,一则两位科学家公开辩论的消息打破很多科研工作者平静的研究生活。北京大学饶毅教授,中科院生物物理所朱冰研究员,将就“表观遗传学及其在细胞命运中的作用”为主题进行一场严肃的科学辩论。“Epigenetics/表观遗传学”这一近年来获得诸多突破的领域也再一次被推到风口浪尖。两位科学家中,朱冰研究员研究表观遗传学多年,是中文版《表观遗传学》教材的编译者之一、美国霍华德-休斯医学院国际青年科学家、谈家桢生命科学创新奖得主;饶毅教授在神经发育领域及行为的分子和细胞领域作出很多重要发现,同时也是《知识分子》的主编,在科学传播事业投入大量精力。这两位科学家是由什么契机碰撞起交流的火花的呢?

整件事情的缘起是今年5月The New Yorker上发表的一篇关于表观遗传学的报道Same but different——How epigenetics can blur the line between nature and nurture. 作者Mukherjee, MD, PhD是一位医生、生物学家,同时也是畅销书作者和普利策文学奖得主。

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作者用生活化的语言从自己身边的一对双胞胎(他的母亲和他的阿姨)说起,他们有着很多非常相似的地方,从长相到身体的味道,但性格却截然相反。他的母亲和阿姨的相似之处很好理解,因为她们有着完全相同的DNA序列,但是什么因素让他们不同的呢?

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作者以此为引子,以洛克菲勒大学的David Allis和纽约大学的Danny Reinberg的生平小传为线索[顺便八卦一句,百度CEO李彦宏的夫人、中科大少年班的马东敏博士也是Danny的学生],以文学性的语言向读者介绍了染色质和DNA上的修饰是如何在不改变基因序列的前提下影响基因表达。作者也糅合进了一些还在争议中的观点,比如环境因素引起可遗传的变化等等。

此文一发表,引发了科学界极大的反响,芝加哥大学的进化生态学家Jerry  Coyne发表了两篇博文对本文进行了长篇驳斥,Coyne评价本文为“肤浅而又误导人的”,进一步引发了科学家们对Mukherjee的文章,对于表观遗传学的定义,对于基因表达调控机制的讨论。

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为什么一本通俗杂志The NewYorker上的文章会引起科学界如此巨大的反应呢?Jerry Coyne主要担心Mukherjee会误导没有背景知识的大众。

Jerry Coyne:Because Mukherjee writes very well, and because even educated laypeople won’t know the story of gene regulation revealed over the last few decades,  they may not see the big lacunae in his piece. 

Jerry Coyne认为对于基因表达的调控,Mukherjee在文中过度强调了“组蛋白修饰和DNA甲基化的表观调控”,而忽视了更为主要的调控因素“转录因子”。

更多科学家发表了他们的观点,主要攻击点都在于Mukherjee忽视了调控过程中序列特性的调控原件。甚至包括很多表观领域的研究者也对Mukerjee的不严谨提出了批判。

霍华德-休斯医学院(HHMI)研究员、表观遗传领域的资深科学家Steve Henikoff也表示,他为本文的“缺乏学术性和包含领域内关键概念的错误信息”表示“悲伤”。由于这篇文章很有娱乐性、文笔也很好,里面的科学性上的错误更有可能会让大众对这个很有前景的领域产生误解。研究组蛋白和DNA甲基化的John Greally教授更是直接说“It really is a horribly damaging piece.”

紧接着,Nature杂志也对这场讨论进行了追踪报道,文末引用了Greally的一段采访“it’s hard for anyone to talk about epigenetics without stirring up controversy. Different researchers have different definitions for the term, and there are still many questions about the mechanisms behind the regulation of gene expression.” 这段采访确实反应了随着近年来表观领域的快速发展,这个领域涌现越来越多新发现、出现越来越多颠覆性概念的同时, 有些“定义”需要回顾和整理。

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最后,在五月底的The New Yorker上,Mukherjee回应这场争端,承认自己在这篇介绍组蛋白修饰和DNA甲基化的文章中,没有提到转录因子这一层更高级的调控。但这篇文章是他的新书The Gene:An Intimate History的节选,在书的其他篇章中,他把转录因子称为基因“调控子”或者“主调控子”。他希望读者能够阅读全书,更全面地理解基因调控的机制。

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那么究竟这场唇枪舌剑背后的关键科学问题是什么呢?我们通过多方了解,得知其深层原因来源于发育生物学界长期以来对细胞命运决定的关键转录因子的关注。

大家都知道,高等生物体内有200多种不同的细胞类型,而每种类型都有其特异性的转录因子。这些转录因子从卵子受精那一刹那就开始程序性地编程表达它们的细胞,并激活下一步需要被激活的转录因子。发育生物学家认为这些转录因子与细胞外发育信号能够直接沟通,并高度协调着胚胎发育这样一个高度复杂的过程。也因此,关键基因的转录激活是发育生物学的关键科学问题。

然而,近年来表观领域的快速发展,发现了大量染色质上的化学修饰(甲基化、乙酰化)以及非编码RNA在基因转录激活过程中也发挥了重要作用,甚至很多时候是转录因子必不可少的“同伙”。最直观的例子就是在重编程过程中,影响DNA甲基化水平可以大大提高重编程效率,甚至由于两者高度相关不可分割,进化过程中有些蛋白甚至将转录因子功能和表观编辑功能融合成一体(例如PRDM家族)。

那么究竟如何界定转录因子和表观因素在细胞命运决定中的作用呢? 讨论的战火由海外烧到国内,引发了国内学者的讨论,饶毅教授认为,过度强调表观遗传因子的作用的不仅仅是Mukherjee一个人,更是很多表观领域研究者的通病,他很乐于通过和表观遗传界研究者交流,回顾和检阅表jm观学界的发现。朱冰研究员“应战”,双方决定公开辩论,谈一谈表观遗传到底是什么?在细胞命运决定中又有什么作用?

11月30日,两位科学家将在北京大学进行一场严肃的科学辩论,届时腾讯视频也会直播。据悉,这次公开辩论也是国内科学界第一次对学术思辨进行公开直播。科学的内涵是对真理的追求,真理在批判中成长,两位不同背景的学者选择站到台前进行这场公开的学术讨论,身体力行地向大家传递求真、务实、辩证的科学精神价值。正如饶毅教授在《知识分子》创刊号中所写,“经历了近现代坎坷的中国人,应该脱离对食物、配偶、住所之聚精会神的状态,恢复中国传统中对知识和智力的欣赏,享受全人类的知识传承和智力成果。”不管结果如何,让我们拭目以待这场精彩的论战,享受这场智识盛宴。

1.http://www.newyorker.com/magazine/2016/05/02/breakthroughs-in-epigenetics

2.https://whyevolutionistrue.wordpress.com/2016/05/05/the-new-yorker-screws-up-big-time-with-science-researchers-criticize-the-mukherjee-piece-on-epigenetics

3.https://whyevolutionistrue.wordpress.com/2016/05/06/researchers-criticize-the-mukherjee-piece-on-epigenetics-part-2/

4.http://www.nature.com/news/researcher-under-fire-for-new-yorker-epigenetics-article-1.19874

5.http://www.newyorker.com/magazine/2016/05/30/the-mail-may-30-2016

作者:徐思远 

来源: 23Plus

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