方舟子博客

微信公众号《知识分子》和搜狐教育最近联合主办了一个“如何培养科学素养”的公开课活动。会上北京大学考试研究院院长秦春华称“科学素养是不能培养的，每个孩子来到世间都带有自己的特殊使命，做父母的无非要做的就是保护好孩子的好奇心，不是去浇灭，而是鼓励他们对未知世界的探索。”清华大学教授鲁白不同意这种看法，他认为科学素养是需要培养的，在科学素养里，最重要的是两个能力：创造力和领导力。

什么是科学素养呢？经济合作与发展组织在2015年发布过一份《科学框架》报告，把科学素养定义为“作为一个喜欢思考的公民，具有参与讨论科学相关问题和科学观念的能力”，听上去很拗口，其实简单地说，就是具有科学素养的人，不仅要讲科学，而且要懂科学。那么，要懂科学，就不仅要掌握一定的科学知识，而且理解科学方法，具有科学精神，也就是具有探索、怀疑、实证和理性的精神。

探索精神其实是与生俱来的好奇心，连其他动物都会探索。这点秦春华说得对。然而儿童虽然有探索精神，却也容易轻信，对他们提出的问题随便给一个答案他们就满足了。他们不具有怀疑精神，也不懂得怎么通过实证和理性来分辨答案的可信、可靠程度。具有怀疑、实证、理性精神，能够做批判性思维，这些都是科学素养的主要部分，都不是天生具有的，而是必须通过后天长期的训练、培养才能形成的。比如秦春华讲了一个尼尔·阿姆斯特朗小时候要跳着上月球得到母亲的鼓励、长大后终于登上月球的故事，这个离奇的故事一见而知是胡编的，不管是秦春华自己编的还是从别的地方看来轻信地引用，都说明他很没有科学素养。

大家公认目前中国普通公众科学素养普遍很差，不是因为他们天生的科学素养被“浇灭”，而是科学教育没有做好。我们的教育，要么鼓励对书本、权威、领导、“大师”的崇拜、迷信，学生学了十几年科学课程却连科学究竟是什么都没搞明白；要么干脆反过来怀疑一切，连科学、理性都要怀疑。教师自己都不能理解科学，甚至有不少科研人员对科学的内涵和方法都稀里糊涂的。在这样的教育背景下，又怎么能够培养出科学素养？

鲁白说的创造力和领导力跟科学素养没什么关系。作家、艺术家也很有创造力，但是很多作家、艺术家的科学素养很差。企业家、官员、宗教领袖很有领导力，但是同样的很多企业家、官员、宗教领袖也很迷信，能说他们的科学素养高吗？许多大科学家不要说领导力了，连跟人交流的能力都很差，能说这些大科学家的科学素养差吗？

鲁白说的其实不是科学素养，而是科研能力，但领导力也只是对极少数科研人员的要求，这类科研人员鲁白称为“帅才”，说好听点是“领导型科学家”，说难听点是“科研包工头”。对大部分科研人员来说，他们需要创造力，但不需要领导力。而对普通公众来说，有创造力当然好，没有也未尝不可。普通公众需要的是分辨科学与非科学、科学与迷信、科学与伪科学的能力，能够理解科学，不被伪科学、迷信所迷惑，这才是培养科学素养的目的所在。

2016.4.10

（《环球时报》2016.4.14.)

“五四”前辈们提出要欢迎“德先生”和“赛先生”，那意思就是说中国本来是没有这两位先生的，所以要从外国请进来。这么说让一些国人觉得很没面子。说中国以前没有德先生，没啥可争的，谁让咱自古以来就是皇帝在当家作主呢？于是有些觉得没面子的人干脆就说德先生也不是什么好东西，咱们不要它也可以过得好好的。不过如果也要说赛先生不好，就没有市场了，我们现在从小就要学它，每天的生活也都离不开它了。有些人就说了，这个好东西我们其实是古已有之，中国古代有过什么科学发现，提出什么科学理论，还有一批中国古代科学家让我们敬仰……

这些人说的古代科学，和我们今天学习、研究的科学并不是一回事。我们现在说的科学，是指用一种特别的研究方法形成的知识体系。这种方法特别在哪里呢？那就是“观察－假说－验证”的方法：根据观察的结果，提出可以进行验证的假说，然后用新的观察或实验加以证明，证明不了就要放弃或改进这个假说。用这一套标准来衡量，中国古代是没有科学的，在西方文艺复兴之前，也没有哪个国家有科学。

比如说，一提起中国古代科技，大家马上就会想起四大发明，但是那只是技术应用，并不是一个知识体系。还有人会想到中国古代数学研究的一些辉煌成就，但是数学是科学的工具，本身并不是科学。还有人会想到中医，但是中医的理论是气、阴阳、五行等等非常模糊、抽象的哲学概念，并非客观具体的事物或现象；中医的医疗实践是主观臆测和经验积累结合在一起的，强调的是不可重复性和不可测量性，而科学方法特别强调客观性、可重复性和可测量性。

有一个叫李约瑟的英国剑桥大学教授，原先是研究生物化学的，在上个世纪30年代有三名中国留学生到他的实验室学习。李约瑟迷上了其中一名女学生，又因此迷上了中国古代文化，开始学习中文，后来就转而研究中国古代科技史，出版多卷本巨著《中国的科学与文明》（中文通常译作《中国科学技术史》），到他去世时也还没有出完。

李约瑟在研究过程中提出了一个问题：中国古代对人类科技发展做出了很多重要贡献，但是为什么科学和工业革命没有在近代的中国发生？这个问题通常被简化成“为何中国没有产生科学”。其实这个问题并不是李约瑟首先提出来的，在他之前中国和外国都有人提出过，只不过李约瑟的影响比较大，所以就把它叫做“李约瑟问题”。

李约瑟提出了问题，他自己也想给出个答案。他把原因归结到中国的“官僚体制”。全中国有文化的聪明人都被选拔、集中起来当官了，这样才能对全国做井井有条的管理。好处是具有实用价值的技术研发一开始会比较受重视，有利于早期的科技进步。坏处是不利于新观念的传播，不鼓励技术竞争，还瞧不起商业经济，最终又阻碍了科技的进步。

为什么中国会出现这种体制呢？李约瑟认为这和中国的地理环境有关，比如黄河经常泛滥，必须集中全国资源一起来治理水患，就形成了这样一个中央集权的官僚体制。所以说来说去，要怪中国人生错了地方。按李约瑟的说法，如果中国的地理环境和欧洲一样，像哈维、伽利略、牛顿这样的科学伟人就会诞生在中国，中文就会变成科技语言。

当然也有很多人不同意李约瑟的看法，提出各种各样的理论想要取而代之。一直到最近几年，这在国内学术界也还是个热点问题。就像人文学界的很多问题，见仁见智，是不可能达成共识的。早在1953年，有人拿这个问题去问爱因斯坦，爱因斯坦给回了一封短信。国内翻译出版《爱因斯坦文集》时，因为先入为主地认为中国古代有科学，所以把这封信的意思给搞反了。后来有人想去纠正它，也没纠正对。其实这封信是用很浅显的英文写的，翻译过来就是：

“西方科学的发展是以两个伟大的成就为基础的：希腊哲学家（在欧几里得几何学中）发明了形式逻辑体系，以及（在文艺复兴时期）发现通过系统的实验有可能找出因果关系。在我看来，人们不必对中国圣贤没能做出这些进步感到惊讶。这些发现竟然被做出来了才是令人惊讶的。”

爱因斯坦不仅不认为中国古代有科学，而且还不认为这有什么值得大惊小怪的。在他看来，科学的起源是个很不平常的事件，因此不必对古代中国没有出现科学而惊讶，值得惊讶的是西方居然会发展出科学。按照爱因斯坦的意思，探讨科学为何没有在古代中国产生，跟探讨科学为何没有在世界上的其他国家产生一样没有意义，值得探讨的是为何科学竟然会在欧洲产生。

科学的源头是古希腊的自然哲学，那是人类文明的奇迹，的确值得惊讶。今天各个科学学科的起源大都可以一直追溯到古希腊。古希腊哲学家有时能对自然现象做出相当准确的解释，这有很大的碰运气的成分。更为重要的是他们的思考方式和一些被我们现在视为理所当然的基本假定。比如，古希腊第一个哲学家泰勒斯首先提出，对自然现象要完全用自然因素来解释，跟神灵没有关系。这种思想叫自然主义。古希腊另一位伟大哲学家德谟克利特提出，事物的任何变化都是原子的结合和分离引起的，试图根据少数几个基本观念来解释整个世界。这种思想叫还原主义。亚里斯多德创建了形式逻辑体系。自然主义、还原主义、逻辑体系，正是科学思想的基本成分，是科学研究的出发点和基本方法。

古希腊哲学家让我们知道，要用自然因素的相互作用来解释自然现象，而且这样的解释要符合逻辑。但是，对某一种自然现象往往可以提出好几种不同的解释，而且都符合逻辑，能够自圆其说，我们怎么知道哪一种解释、哪一套体系是正确的呢？大家只是在理论上互相争来争去，谁也说服不了谁。一直到文艺复兴时期，伽利略等人才发明了一个解决争端的办法，通过做实验来验证假说。一旦实证方法确立起来，自然哲学就变成科学了。

西方世界并不是天然就适合产生科学的。在古希腊之后，科学萌芽被扼杀了，西方有一千多年的时间是黑暗的中世纪，古希腊自然哲学家的著作和思想反而是在阿拉伯世界被继承了下来，到文艺复兴时期才被西方学者重新发现。科学虽然是在西方诞生的，但是是属于全人类的。科学是没有国界、没有文化属性的，是每个国家、每个民族都能掌握，都能做出贡献的。赛先生来自西方，但是并不姓西，我们也可以学习它，发展它，没有必要为此感到自卑。

2009.3.5.

（《中学生天地》A版2009年第5期）

涉及儿童的健康问题，总容易激发人们的关心、愤慨和恐慌，从婴儿奶粉到疫苗，都是如此。“山东疫苗案”的爆发再度给我国疫苗接种带来信任危机，很多人表示不敢带小孩去打疫苗了，甚至还有人表示，以后要像从香港、国外带奶粉一样，要带小孩去香港、国外打疫苗。这种想法很不现实。儿童疫苗常规接种次数很多，如果不是定居海外，就要为此携家带口频繁跨境旅行。何况疫苗接种并不便宜。以美国为例，平均一剂疫苗的费用是150美元，美国居民有政府或医保买单，外国人就要自费了。

其实此次疫苗问题的危害，是被某些媒体、“专家”大为夸大的。按规定疫苗的运输、存储必须有严格的冷链，销售商没有达到这个要求，自然应该受到法律的严惩，但是这并不意味着没有冷藏的疫苗就变成了媒体所谓“毒疫苗”。疫苗没有冷藏、受热的后果是效力下降乃至完全失效，最大的风险是免疫无效，没能对接种者起到应有的保护作用。不同疫苗对温度的敏感性不同。有的比较敏感，一旦受热就会很快失效；有的则非常稳定，可以在较热的环境中长期保存。比如大家最为关心的狂犬病疫苗和乙肝疫苗，就都是属于最为稳定的疫苗，在37摄氏度的环境中可以存放几周都不会有问题。为保险起见，未经冷链运输、存储的疫苗不宜使用，应该召回。对接种过这些问题疫苗的人应该根据情况做出评估，看是否有补种的必要。但是无论如何，为此吓得不敢去打疫苗或推迟打疫苗，是因噎废食，健康风险更大，是对自己的小孩不负责任，也是对社会不负责任——如果免疫覆盖率太低，就会导致传染病流行。

国外的疫苗并非就不会出现问题。比如现在有很多中国人都跑去生小孩的美国，历史上就几次发生疫苗事件。上世纪七、八十年代，有报道声称儿童接种白喉、百日咳、破伤风混合疫苗（DPT）的话，其中的百日咳疫苗成分会导致“百日咳疫苗脑病”。尽管医学界认为这一说法没有科学依据，但经过媒体炒作，在公众中造成了恐慌，美国出现了“反DPT运动”，认为自己子女受到该疫苗伤害的家长纷纷起诉疫苗厂家，并能获得赔偿。其结果是，各个疫苗厂家为避免承担责任，选择停产DPT，只剩下一家还在生产，造成DPT疫苗短缺，对百日咳免疫接种覆盖率太低，原来已变得少见的百日咳病例上升。而且因为这一恐慌，其他疫苗的接种率也受到了影响，美国公共卫生事业面临着巨大的危机。

针对这种情况，美国国会通过《国家儿童疫苗伤害法案》，从每剂疫苗征收75美分税收设立专门赔偿基金，在美国联邦法庭设立一个专门部门处理疫苗伤害索赔案件，俗称疫苗法庭。认为自己或子女因为疫苗接种受到伤害者可以向疫苗法庭申请赔偿，由美国卫生与人类服务部医学专家审核是否符合赔偿要求，然后由司法部根据审核结果写成报告提交法庭，法庭指定一个仲裁人，由其决定是否给予赔偿和赔偿的金额，赔偿金由卫生与人类服务部支付。对于疫苗法庭的判决，可以上诉，被驳回的原告也可以选择到民事法庭起诉。从1988年到现在，疫苗法庭共收到16000多起申请，有14000多起已做出判决，其中有4500多起获得赔偿，共获得33亿美元的赔偿。在获得赔偿的案件中，其实大部分（约80%）是被卫生与人类服务部医学专家认为不能确立是疫苗接种引起的伤害的，但是法庭为了减少诉讼费用、息事宁人，还是通过调解给予了赔偿。所以这些判决也并非完全根据科学证据做出的。不管是美国还是中国，认为子女受到疫苗接种伤害的案件其实绝大部分都与疫苗接种无关，而是属于偶合现象：有那么多的人接种疫苗，总会有人在接种疫苗后碰巧因为其他原因得了某种重症，然后就以为是疫苗接种导致的。实际上因为疫苗接种导致的严重不良反应是极其罕见的。

《国家儿童疫苗伤害法案》让美国疫苗厂商没有了后顾之忧，解决了疫苗短缺的问题，在一定程度上挽救了美国公共卫生事业。但是美国公众对疫苗接种的信任危机并没有就此消除，而且会“与时俱进”变出新花样，近年来网上盛传的是接种疫苗会导致自闭症，尽管这种说法早被医学界否定，但仍然让很多人——特别是那些自以为有独立思考能力、受过良好教育的人——不让小孩接种疫苗。美国公立学校要求入学儿童必须证明已按疾控中心的建议接种疫苗，但是留了个口子，可以以信仰为由书面声明豁免该要求。那些不信任疫苗的家长就以此为由获得了豁免。其结果是原本已在美国灭绝或罕见的传染病（例如麻疹、百日咳）一再爆发。美国有的州已因此通过法律强制要求接种疫苗，不能豁免。

美国的危机处理方式当然不一定适用于中国。但是不管怎样，在科普的同时，制度的建设才是根本的解决办法。针对疫苗冷链失败的问题，可以考虑在中国推广世界卫生组织建议的疫苗瓶监测标签（VVM）制。这是一种贴在疫苗瓶上的热敏贴纸，会因为受热变色，根据不同疫苗的热稳定性采用不同变色速度的贴纸（37度环境中短则2天，长则30天），如果完全变色了就说明疫苗已长时间受热失效了，不能使用。

2016.3.22.

（《环球时报》2016.3.24.）

一个以前在中央电视台当记者的网络名人在网上做某家土鸡蛋的广告，说他吃土鸡蛋只吃这一家的，已经吃了好几个月了。有人翻了他一两年前发的微博，发现他曾经发了很多条微博抨击土鸡蛋，说“土鸡蛋是一个骗局”、“买土鸡蛋的都是傻子”、“买鸡蛋千万别买土鸡蛋”等等，前后跟换了一个人似的，引来了一阵冷嘲热讽。

这个前记者当然可以因为什么原因改变自己的观点，一年前认为买土鸡蛋的都是傻子，一年后认为买土鸡蛋的都是聪明人。我们且不去管他。之所以有人买卖价格不菲的土鸡蛋，是因为在一般人的心目中，觉得土鸡蛋和普通鸡蛋相比比较好吃和健康。好不好吃是一种主观的体验，难以有一个客观的标准，很多被认为更好吃的东西都经不起盲法试验，比如说同时让你吃土鸡蛋和普通鸡蛋，但是不预先告诉你，你可能就分辨不出来了。

养鸡业专家们对这个问题已经做过很多研究，他们的结论是，人们觉得鸡蛋好不好吃，取决于他们看到的蛋黄的颜色深浅，如果他们看到吃的是蛋黄深的鸡蛋，就会觉得好吃，反之就觉得不好吃。因为土鸡蛋的蛋黄颜色通常比较深，所以人们会觉得土鸡蛋好吃。但是如果在试吃的时候用一种特殊的光线照射让人看不出蛋黄的深浅，那么人们就分辨不出来哪种鸡蛋更好吃，分辨不出吃的是土鸡蛋还是普通鸡蛋。顺便说一下，人们普遍觉得棕色壳鸡蛋比白壳鸡蛋好吃，所以土鸡蛋都是棕色壳的，选的是那些下棕色壳鸡蛋的鸡品种（鸡下什么颜色的鸡蛋，取决于鸡的品种），其实这也是错觉。所有的鸡蛋吃起来都是一样的，除非由于用了某种特别的饲料让鸡蛋有了“异味”，比如为了增加鸡蛋中欧米伽3脂肪酸的含量，在饲料中加了鱼油，这时候鸡蛋就会有鱼腥味。

所以你觉得土鸡蛋好吃，乃是一个主观错觉。鸡蛋是不是更健康倒是可以有非常客观的标准。那么土鸡蛋是不是更健康呢？

土鸡蛋除了下蛋的鸡的品种可能不同，主要指鸡是在农家环境下放养的，而普通鸡蛋是工业化笼养的鸡下的。所以这个问题可以转化成，放养的鸡下的蛋是不是比笼养的鸡下的蛋更健康？

要比较两种食品的健康程度，可以从两方面入手：比较营养成分，看哪一种更富有营养；比较有害成分，看哪一种健康风险更小。

我们先来比较放养鸡蛋和笼养鸡蛋的营养成分。鸡蛋的主要营养成分是蛋白质、脂肪、维生素、矿物质。有人对市场上的鸡蛋做了抽查，得出结论说放养鸡蛋的营养成分比笼养鸡蛋高，甚至高得惊人，比如说放养鸡蛋中维生素E的含量是笼养鸡蛋的四倍。不过这项研究是一家提倡有机食品的组织做的，带着偏见，没有经过同行评议，是不可靠的。鸡蛋的营养成分和鸡的品种、下蛋鸡的年龄、饲料等多种因素有关，本身变化就很大，这种市场抽查研究是很不严谨的。

美国北卡罗来纳州立大学研究人员做了一项更严谨的研究，他们让同一个品种的鸡在同一时间孵化，接受相同的看管（例如光照、疫苗接种、补充饲料等都相同），唯一的差别是一组是放养的，一组是笼养的。结果发现它们下的鸡蛋的维生素A、维生素E和胆固醇的含量是一样的，但是放养鸡蛋的总脂肪含量比笼养鸡蛋的高，这并不是什么好事。欧米伽3脂肪酸被认为是有益健康的“好脂肪”，它在放养鸡蛋中的含量也比笼养鸡蛋略高一些，一个占0.17%，一个占0.14%，很难说这点差别会有什么营养价值。

这个研究没有比较鸡蛋的蛋白质含量。但是有另外的几项研究都发现笼养鸡蛋的蛋白质含量比放养鸡蛋高。放养鸡蛋也并非一无是处。有几项研究都表明放养鸡蛋中的类胡萝卜素含量高于笼养鸡蛋（这就是为什么放养鸡蛋的蛋黄颜色往往比较深，因为蛋黄颜色取决于类胡萝卜素的含量）。如果要提高笼养鸡蛋中的类胡萝卜素含量，只要改进饲料配方，多加入类胡萝卜素即可。所以总体来说放养鸡蛋的营养成分并不比笼养鸡蛋高，甚至可以说比较差。

我们再来比较两种鸡蛋的健康风险。鸡蛋的健康风险首先要考虑的是它会感染某些对人体健康有害的微生物，特别是沙门氏菌。在鸡蛋形成过程中，沙门氏菌能够进入到鸡蛋里面。所以即使鸡蛋没有破裂、蛋壳经过消毒，并不等于鸡蛋就是干净无菌的。被沙门氏菌感染的鸡蛋比例不高，美国的估计是大约只有0.005%的鸡蛋被沙门氏菌感染，但是美国鸡蛋年产量是700亿个，这就意味着每年有350万个鸡蛋被沙门氏菌感染，对健康仍然是很大的危险，人因为食用被沙门氏菌感染的鸡蛋发生食物中毒乃至死亡的病例相当常见。在沙门氏菌导致的食物中毒事件中，75%和鸡蛋有关系。

那么放养鸡蛋和笼养鸡蛋哪一种更容易感染有害微生物呢？不幸的是，不同的研究出现了相互矛盾的结果，有的发现放养鸡蛋有害微生物含量更高，有的发现笼养鸡蛋有害微生物含量更高，有的发现二者无区别。有很多因素会影响有害微生物在鸡群中的传播，出现这种相互矛盾的结果并不奇怪。比如说，不管是放养鸡还是笼养鸡，如果鸡群密度大、环境不卫生、周围苍蝇太多，那么病原体就容易传播。不过，从生物安全角度看，放养鸡更难以控制，它们会接触到昆虫、野鸟、鼠类等野生动物这些有害微生物的宿主或载体，会接触到受有害微生物污染的土壤、水源，是难以预防、控制的，风险要比在可控环境中饲养的笼养鸡更大。

如果坚持不吃生鸡蛋或半生不熟的鸡蛋，那么被病原体感染中毒的风险基本上就没有了。但是还有一种健康风险不是通过有效的烹饪就能消除的，那就是鸡在进食的时候会摄入一些环境毒素，而这些环境毒素会在鸡蛋中积蓄下来，再被人吃下去。这些环境毒素包括重金属、杀虫剂以及有机污染物（例如二噁英）。这些环境毒素会在食物链中累积，被人吃下去后则很难被人体清除掉，也能在人体中累积，因此即使每次摄入的量很少，长期地摄入之后最终仍然能对人体产生不良影响，应该尽量减少对它们的摄入。

笼养鸡的饲料是严格控制的，如果饲料、养殖设备不受污染，就不容易摄入环境毒素，一旦发现饲料、养殖设备受污染，也容易消除。而放养鸡到处跑到处吃，与外界土壤和生物直接接触，吃种子、吃虫子、吃土，周围有什么就吃什么，对它们的摄食是难以控制的，就很容易摄入环境毒素。所以理论上放养鸡蛋中的环境毒素应该普遍高于笼养鸡蛋，如果饲养环境受污染的话，含量就会高得惊人。

实际检测的结果也是如此。其中研究最多的是二噁英类有机污染物，包括多氯二苯并二噁英（PCDD）、多氯二苯并呋喃（PCDF）和多氯联苯（PCB）。这些有机污染物在环境中几乎无处不在，进入生物体后难以清除。美国加州一项研究发现，在一家木材加工厂（使用了五氯苯酚作为木材防腐剂）附近放养的鸡产下的鸡蛋，二噁英的含量极高，其PCDD和PCDF的量是笼养鸡的100倍。这些污染物来自受木材加工污染的土壤。这项研究证明了土壤中的二噁英能在鸡蛋中积蓄。即使在未受严重污染的土壤放养的鸡，甚至是在没有工厂的农村放养的鸡，其鸡蛋中的二噁英含量仍然要比笼养鸡高得多。欧洲的一项研究表明，放养鸡蛋中几乎有10%其PCDD/F残留超过了欧盟的最高限量（3皮克/每克脂肪），而笼养鸡蛋都远远低于限量（95%低于0.83皮克/每克脂肪）。除了有机污染物，环境中的杀虫剂和重金属也能进入鸡蛋中。巴西的研究发现，放养鸡蛋中的DDT含量是同一地区笼养鸡蛋的DDT含量的一千倍，虽然那个地区已经有九年没有使用过DDT了，但是残留在土壤和生物体中的DDT还是能跑到鸡蛋里头去。比利时的研究则表明，放养鸡蛋中铅、汞、钴、铊等重金属的含量比笼养鸡蛋高了2～6倍，它们可能也是从土壤中来的。

所以土鸡蛋并不更好吃，也不具有更高的营养价值，反而有更高的健康风险，不仅不是更加健康，反而是更加不健康。当然，我并不是吓唬你让你从此不敢吃土鸡蛋。偶尔吃吃是没有关系的，但是花大价钱专门吃土鸡蛋，不能就说是“傻子”，但是的确没有必要，而且健康风险也大了。

2016.1.19.

（《科学世界》2016.3.）

最近国内网上最热的一个词，大概就是“引力波”了。国外科学家直接检测到引力波，验证了爱因斯坦一百年前的科学预言，懂与不懂的都跟着兴奋了几天。然后，突然有人翻出了五年前一个电视选秀节目的视频，一个初中学历的下岗工人在介绍他自称能得几个诺贝尔奖的成果时，遭到评委的否定，但因为他蹦出的一串术语里头有一个“引力波”，很多人认为既然引力波的存在现在被证实了，评委就该给这个“诺贝尔哥”道歉，甚至还有人感叹由于评委的无知打压，让中国一个诺贝尔奖拱手相让。再后来，一些科学家、科普人士都出来解释“诺贝尔哥”说的引力波和国外检测到的引力波不是一回事，但仍然有很多人认为评委不尊重别人的科学梦想，还是要道歉。

从网上舆论看，绝大部分人都是支持“诺贝尔哥”的。于是就让人感慨中国公众基本科学素养之低了。那些分不清爱因斯坦的引力波和“诺贝尔哥”的引力波的差别，仅仅因为用了同样三个字就以为是一回事的人，可以说是缺乏科学知识。而那些明明知道“诺贝尔哥”说的引力波不是科学界说的引力波的人，却还要支持“诺贝尔哥”的科学梦想，说明他们也许不缺科学知识，但是却不了解科学方法，没有科学精神。科学梦想是要建立在实证和逻辑基础上的，是要经得起别人的怀疑、批评的，而不是信口开河的胡思乱想。一个具有科学素养的人，不仅要掌握一定的科学知识，而且还要掌握科学方法，具有科学精神，具有分辨科学与伪科学、科学与非科学的能力。否则的话就不能算是有基本科学素养。

那么中国公众的基本科学素养有多高呢？中国科协下属的一个机构十几年来做过几次抽样调查，根据这个调查结果，2001年我国公众具备基本科学素养的比例为1.4%，2003年达到1.98%，2007年达到2.25%，2010年达到3.27%，而最新的2015年调查结果这个比例已经达到了6.2%。比例虽然不高，但是逐年上升，每隔几年就翻一番，2015年具备基本科学素养的公众人数竟然是2001年的四倍多，短短14年间就发生了天翻地覆的变化，不由让人惊叹中国科普工作之成功、之高效，按这个发展势头，过不了多久，中国公众就普遍具有了基本科学素养，值得世界各国来取经、学习了。

恰恰是在2001年前后，我开始把主要精力用于从事科普工作，而根据我自身的体会，这十几年来不能说中国科普工作没有进展，但要说有了什么实质性的改观，却也难以让人信服。比如十几年前我就在批评“诺贝尔哥”这类的“伪科学妄想家”，当时就遭到普遍反对，而十几年后再批，仍然是骂声一片。又比如十几年前我就在科普转基因，批评国内舆论对转基因的妖魔化，而十几年后还在做着同样的事情，舆论至今没有逆转。

所以如此成绩斐然的调查结果，如果不是为了表明科普业绩而拼凑的，就是抽样调查的设计有问题。这种抽样调查基本上是采用美国的问卷设计，而中美国情不同，能够用来判定美国人的科学素养的问卷，就不一定能适用于中国人。例如，由于受宗教的影响，很多美国人不接受进化论，那么一个美国人是否相信人类是从早期的动物进化来的，就可以作为他是否具备科学素养的一个标准，毕竟，一个具备科学素养的人，在对科学事实做出判断时，不能受信仰的干扰。而中国没有美国那样的宗教背景，接受进化论的阻力就要小得多，相信人类是从早期的动物进化来的中国人数也比美国多得多，但能因此说这些中国人的科学素养就比美国人高吗？

可见中国也应该有自己的科学素养判断标准。对本民族传统医术（也就是所谓中医）的态度，就是一个很好的标准。中国人受传统文化的影响之大，类似于美国人受宗教的影响。几乎所有的中国人都想当然地相信、接受传统医术。那么能否超出朴素的民族感情，科学、理性地看待传统医术，就是判断一个中国人是否有基本科学素养的金标准。如果按这个标准，具有基本科学素养的我国公众比例可能连1%都不到。“诺贝尔哥”事件也提醒我们，中国公众基本科学素养出乎意料的低，中国科普事业仍然任重道远。

2016.2.24.

（《环球时报》2016.2.29，发表时有删改）

墨西哥餐经常用一种烟熏干辣椒作为调料，叫做奇波特雷（Chipotle）。美国有一家专门卖墨西哥快餐的连锁店就叫这个名字。美国因为与墨西哥相邻，墨西哥裔人口很多，墨西哥餐因此很流行。墨西哥快餐通常走廉价路线，不过奇波特雷快餐店却想面向高端人群，标榜自己是健康快餐，在2015年宣布不再使用转基因食材，这是美国快餐连锁店唯一一家号称不用转基因食材的。真要完全不含转基因成分，是很不容易的。例如墨西哥餐以玉米面为主食，而美国生产的玉米几乎全都是转基因品种。而且因为美国食品药品监督管理局认定转基因食品与同类非转基因食品实质等同，对转基因食品并不要求标识。但是有些美国人还是害怕吃转基因食品。不想吃转基因食品也不是没有选择的，比如可以选择吃所谓“有机食品”，这指的是来自用传统方式种植的作物的食品，不使用化肥和化学农药，也不使用转基因种子。

有机食品的生产方式注定了它要比常规食品、转基因食品贵得多。要吸引人出更多的钱来买，有机食品商就要采取恐怖营销策略，宣称常规食品、转基因食品不健康，只有有机食品才健康。美国反对转基因的势力，主要就是来自有机食品商，反对转基因的人，必定倡导有机食品。奇波特雷快餐店也是如此，它一面宣布弃用转基因食材，一面宣布尽量采用有机食材，似乎显得自己比别的快餐连锁店更关注顾客的健康。但是奇波特雷的健康形象最近却深受打击。据美国疾控中心的资料，2015年这一年，奇波特雷总共发生了6起顾客集体食物中毒的事故，其中有一起有多达140多人生病。这些集体食物中毒事故都是因为奇波特雷使用的有机食材被大肠杆菌、沙门氏菌、诺瓦克病毒等病原体污染。因为吃有机食品导致食物中毒的事故屡见不鲜，较严重的一次是2011年德国有3950人因为吃了被大肠杆菌污染的有机豆芽生病，其中53人死亡。

有机食品为什么容易被病原体污染导致食物中毒呢？有机食品虽然不用化肥，但是并不是不用肥料，它使用的是“有机肥”。所谓有机肥，其实就是粪便。粪便当然含有各种各样病原体，即使施肥前进行了消毒，施肥后粪便仍然容易滋生各种病原体。因此有机食品很容易被粪便里的病原体污染，生吃或者半生不熟地吃有机食品，也就容易食物中毒。有统计表明，在美国，有机食品因为食物中毒风险被召回的几率，是常规食品的4～8倍。

你也许会说，这要怪美国人喜欢生吃东西，比如吃沙拉，咱们中国人没这个风险。其实中国人虽然较少生吃蔬菜，但是并非不生吃食品，比如水果通常也是生吃的，那么吃有机水果，同样也有风险。好吧，以后碰到有机食品，统统煮熟了再吃，连有机水果也吃煮熟的，是不是就没有健康风险了呢？不是。有机农业使用粪便当肥料，还有一个没法通过煮熟消除的健康风险，那就是抗生素残留问题。有机农业使用的粪便是从饲养场来的，饲养场大量地使用抗生素来预防家禽、家畜生病并刺激它们的生长，这些抗生素大部分会随着粪便排泄出体外，粪便作为肥料施到有机农田中，粪便中的抗生素就有可能被农作物吸收。2005年美国明尼苏达大学的研究人员曾经做过实验，在施加了粪便的土壤中种植玉米、葱和卷心菜。6周后，在这些作物的叶子中检测出了金霉素。两年后，他们做了一个类似的实验，在用猪粪处理过的土壤中种植玉米、生菜和土豆。这回检测出的是磺胺甲嘧啶。磺胺甲嘧啶和金霉素都是饲养场常用的抗生素。蔬菜的生长季节可不仅仅是6周。生长的时间越长，进入作物的抗生素的量就可能越多，并扩散到作物的各个部位。尤其是像土豆、萝卜这类块茎类蔬菜，它们可食用的部分埋在土壤中生长，更容易吸收土壤中的抗生素，最终被人吃下去。

也许会有有机农业商看到这个消息后，宣称他们只用来自没有使用过抗生素的有机牲畜的粪便。即便如此，有机食品还有别的健康风险是无论如何也没法消除的。植物自身会分泌一些天然毒素，用于抵御病菌的感染和害虫、鸟的食用。这些天然植物毒素有的对人体无害，但是有的对人体也有毒性。在常规农业中，由于使用化学农药能有效地消灭害虫，农作物没有自己制造毒素的压力，产生的植物毒素比较少。相反地，有机农业中使用的天然农药不像化学农药那么有效，植物就不得不多分泌一些毒素来保护自己。特别是，不使用化学农药虽然有助于保护生态环境，农田中的昆虫、蜘蛛、鸟、老鼠等动物的数量增加，但是这些动物在食用农作物时，对农作物造成的伤害会刺激农作物分泌更多的毒素。有机农作物中的天然毒素含量通常要比常规农作物高10～50%。

害虫和其他动物对农作物的伤害还会导致另一个更严重的后果：在伤口处容易滋生霉菌，而霉菌会分泌毒性更强的毒素。例如，一种叫镰刀霉的霉菌会分泌一种致命的毒素叫伏马毒素。伏马毒素是一种致癌物质，而且能够干扰人体细胞对叶酸的吸收，而孕妇如果体内缺乏叶酸，会显著地增加胎儿神经管缺陷的发生率。有机农产品由于难以控制病虫害，其伏马毒素的含量往往高于常规农产品。2003年9月，英国食品安全局抽查了市场上6种有机玉米粉产品和24种常规玉米粉产品，发现6种有机玉米粉产品的伏马毒素含量都高得离谱，是允许量的9～40倍！这6种有机食品不得不都下架。而24种常规玉米粉产品中，只有4种的伏马毒素含量超标。

在现代农业诞生之前，人类的农业都是“有机”的。在有机农业的时代，真菌感染农产品一直是一个严重的健康问题。例如在温暖而潮湿的天气，谷物很容易被一种叫麦角菌的真菌感染。麦角菌分泌的麦角毒素具有强烈收缩动脉血管的作用，会导致四肢出现灼焦和发黑等坏疽症状，严重时导致截肢乃至死亡。麦角毒素还会作用于神经系统，让人出现幻觉。欧洲在中世纪出现的几起集体癔症，据记载就是因为人们吃了大量的受麦角菌污染的谷物导致麦角中毒引起的。北美洲殖民地在1692年也发生过一起在美国历史上影响深远的集体癔症事件，在马萨诸塞州萨勒姆镇，有20个人被当成巫师受审、处死。对这起集体癔症的病因有很多猜测，其中一个猜测是小镇居民吃了被麦角菌感染的粮食导致的幻觉。随着化学农药的使用，麦角中毒很罕见了。

    由于有机食品不使用防腐剂，在保存期间也更容易被各种霉菌感染。虽然防腐剂这个名称让人听了觉得很可怕，“不含防腐剂”成了某些食品特别是有机食品的卖点，但是对于需要长久保存的食品，使用防腐剂是有必要的。防腐剂可以抑制微生物的活动，防止食物腐败变质，延长食品的保质期。如果不使用防腐剂，食物一旦腐败变质，微生物产生的毒素反而可能对身体健康造成更大的危害。在正常使用剂量范围内，防腐剂是无害的。例如常用的防腐剂山梨酸是一种不饱和脂肪酸，在人体里迅速被分解成二氧化碳和水，目前未发现山梨酸有不良反应的报道。

有机农业不使用化学农药，但是并非就完全不使用农药，只不过用的是源于细菌、植物、矿物的所谓天然农药。既然是天然的，人们就想当然地以为它们就一定是安全的。其实未必。有些天然农药已被发现具有一定的毒性。例如有机农业使用的天然杀虫剂鱼藤酮（从豆科鱼藤属植物根中提取）具有肝毒性，还能诱发帕金森病。另一类天然杀虫剂除虫菊酯具有神经毒性，它们的毒性有时比人工合成的拟除虫菊酯要高得多。有机农业通常使用铜盐作为杀真菌剂，导致有机农产品中铜的含量要比常规农产品高。如果人体摄入过量的铜，对健康有害。因为天然农药的杀伤力差，农民往往要多次反复施用才有些效果。所以，有机农业也存在农药残留的问题。

    有人也许会说，有机食品更有营养，即使有健康风险，也值得一冒。但是根据斯坦福大学研究人员2012年发表的一篇综述，综合200多项研究结果，并没有发现有机食品要比常规食品更有营养。所谓“有机食品更有营养”，不过是有机食品商的宣传导致的误解。

    人们往往以为便宜无好货，卖得贵的东西就要比卖得便宜的好。但是有机食品之所以卖得贵，是因为其低效率的生产方式导致了生产成本过高，与它的品质好坏无关。打个比方，曾经有人声称要用工匠情怀打造手机，还贴出自己在小作坊里制造手机的工作照。如果真的是用手工生产打造出手机的话，肯定是昂贵无比，但是能说其品质就比工业化生产的手机好吗？显然不能，这种想像中的“工匠手机”能不能使用都成问题，更不要说其品质了。有机食品的昂贵也是这个道理。

总之，有机食品并非像其推销商宣传的那样，是“绿色”、“健康”食品，在某些方面，它反而更不健康，这是那些花大价钱买有机食品的人难以想象的，但事实就是如此。消费有机食品不仅是在交智商税，还是在冒健康风险。

2015.12.21.

（《科学世界》2016年第2期）

很多父母都有这种感觉，和自己当年相比，现在的小孩发育得比较早。有很多调查研究表明，这种感觉不是错觉，人类青春期发育的开始年龄一直在提前，女孩尤其明显。2006年丹麦的调查发现，女孩开始发育的平均年龄是9岁10个月，与1991年相似的调查相比，几乎提前了一年。如果与19世纪相比，就提前得更多了，那时候荷兰女孩初潮年龄平均是17岁，而现在不到13岁。

是什么原因导致青春期发育越来越早呢？在回答这个问题之前，我们先来了解一下青春发育是怎么开始的。控制青春发育的中枢是下丘脑里一块被叫做弓状核的区域，它们含有神经内分泌神经元，这些神经元会制造并释放促性腺激素释放激素。在促性腺激素释放激素的刺激下，垂体开始制造黄体化激素和促卵泡激素。这两种激素被释放到血液中，刺激卵巢制造雌二醇（主要的雌激素）、睾丸制造睾酮（主要的雄刺激），从而分别让女孩和男孩的身体开始青春发育。这个控制过程其实是很复杂的，有很多细节还不清楚。但是现在已经知道，青春发育是通过解除大脑对弓状核的抑制来实现的。在出生之前和刚出生的那一段时间，弓状核是活跃的，但是在出生几个月后，弓状核的功能被抑制住了，直到8～10岁的时候，这种抑制被解除，于是青春发育开始。如果脑部有肿瘤，不能抑制弓状核的功能，就会出现性早熟。还有很多因素会影响到弓状核的功能，例如，脂肪细胞分泌的瘦素能够刺激弓状核制造并释放促性腺激素释放激素。除了下丘脑-垂体-性腺这条控制路线，青春发育还有第二条控制路线，那就是肾上腺也会分泌某些雄激素影响到青春发育。

但是很多人很难理解青春发育的复杂性，会简单地把性早熟归咎于现在吃的食物含有很多激素。甚至有些医生也这么认为。例如北京一家儿童医院发了一条微博称：“如何预防性早熟？应控制外源性激素摄入，比如，奶及奶制品、大豆、蜂蜜、鸡肉、反季节水果等含有雌激素多的食物，要适量吃，不能过多摄入。”

这种健康建议很符合一般人的口味，但是却极其不专业。蜂蜜的主要成分是糖和水，这二者占了99%以上，剩下的是微量的蛋白质、有机酸、芳香物质、矿物质、色素等，并不含雌激素。说到蜂蜜，有些人会联想到蜂王浆，它也经常被当成是性早熟的罪魁祸首。其实蜂王浆也不含雌激素，倒是含有雄激素，不过极其微量，一克蜂王浆所含的雄激素的量只相当于一个男人体内一天合成的雄激素的量的几十万分之一，微不足道。

养鸡场的肉鸡因为长得快，几十天就能上市，经常被传为是因为使用了激素。其实肉鸡长得快的原因是因为品种优良、饲料成分合理和饲养环境适宜，而不是因为喂了激素。养鸡使用激素是被禁止的，即使非法使用也对鸡的生长没有好处，不会有人用。使用性激素并不能刺激鸡的生长，使用生长激素倒是有可能。但是生长激素是一种蛋白质，口服会被消化掉，无法被身体吸收利用，只能采用注射的方式，而且一天要注射好几次才能见效。显然不可能有人有精力给养鸡场的鸡挨个挨个每天注射几次激素，何况生长激素非常昂贵，1毫克的价值超过了鸡价，更不可能有人去做这种赔本生意。所以美国食品药品管理局甚至不允许销售鸡肉时标榜“不使用激素”，因为激素使用是不允许的，也没人会用。养牛、养羊时使用性激素会刺激牛羊的生长和提高饲料利用率，也是允许使用的。性激素和生长激素不同，属于甾体化合物，口服、注射都能被吸收，也很便宜，在牛羊养殖中用得很普遍。不过性激素在肉中的残留量极低，100克牛肉中的雌激素的残留量不到1纳克（1纳克等于十亿分之一克），所以美国食品药品管理局规定如果在牛羊饲养中使用了性激素，不用经过停药期就能上市销售。

牛奶中也含有雌激素，它们也能在人体内发挥作用，但是牛奶中的雌激素含量也非常低，浓度大约是每毫升几十皮克（1皮克等于一万亿分之一克）。即使一天喝一升牛奶（一般人当然不可能喝这么多），即使牛奶中的雌激素被人体全部吸收（实际上不可能），也不过几十纳克，而青春期之前的儿童体内已经在制造雌激素，每天制造的雌激素的量已达到大约10微克，是牛奶中的几百倍。所以牛奶中的雌激素含量是微不足道的，完全可以忽略不计，不会对身体产生影响。

水果种植有时候要用到植物生长调节剂来促进结果，由于植物生长调节剂也被叫做植物生长激素，所以让人们产生了吃水果会吃下激素的联想。其实植物激素虽然也叫激素，它的化学成分与动物激素完全不同，是不会在人体内起到激素的作用的。有些植物含有类似雌激素活性的成分，有时也叫植物雌激素，但是它们在植物体内并不起到调节生长的作用，不是植物激素，只不过它们的化学结构碰巧和雌激素相似，一旦进入人体，能够跟雌激素受体结合，起到类似雌激素的作用，只不过这种作用很微弱。大豆中的异黄酮就是属于植物雌激素，但是它们的雌激素活性很弱，除非吃得非常多，否则是不用担心的。

可见把青春期发育提前归咎于饮食中含有激素，是没有道理的。那么究竟是什么原因让现在的小孩要比他们的父母、祖父母更早进入青春期呢？主要的原因是因为他们的营养要比他们的前辈充足得多，甚至到了过分的程度，因此他们的体重更重，体内脂肪更多。一旦体重、脂肪量达到一定程度，身体就会觉得已经为生殖做好了准备，就会提前进入青春发育期。相反地，如果身体处于营养不良的状态，首先要保证的是自己的生存，而不是繁殖后代，进入青春发育的时间就会延迟。这从进化生物学的角度很容易理解，很多研究也都证实了这一点：青春发育的开始时间与体重高低有关，肥胖更是性早熟的危险因素。

还有一个原因是在环境中存在很多能够导致人体内分泌紊乱的化工产品和药物，所谓内分泌干扰物或“环境激素”。例如有机氯农药、用作塑料添加剂的溴化阻燃剂，都有动物实验和流行病学调查认为它们能干扰人体内分泌系统，导致性早熟，因此它们的使用受到了限制乃至禁止。特别是DDT及其代谢产物，很早就被发现能够导致性早熟。

不过这些环境激素究竟对人体有多大影响，还是有争议的。例如近年来引起很大关注的双酚A。有些婴儿奶瓶以及塑料水瓶是用坚硬透明的聚碳酸酯树脂制造的，这种树脂由双酚A聚合而成。此外，用于罐头、奶粉罐的内壁的环氧树脂也含有双酚A。少量的双酚A会渗透到瓶内食物中。双酚A的化学结构与雌二醇类似，能够与雌激素受体结合产生雌激素活性。有许多项研究（主要是动物实验）显示，孕妇及婴幼儿即使接触到低剂量的BPA，也可能影响到婴幼儿的大脑和内分泌系统的发育。低剂量的双酚A也可能对成年人的健康有影响，增加了心脏病、糖尿病和肝损害的风险。这个问题引起关注以后，婴儿奶瓶的厂家纷纷主动不再在婴儿奶瓶等产品中使用双酚A，一些国家政府禁止将它用于生产婴儿奶瓶。美国食品药品管理局也在2012年禁止将双酚A用于生产婴儿奶瓶，但是原因是厂家都不再用它生产奶瓶了，而不是出于安全考虑。美国食品药品管理局认为虽然双酚A对胎儿、婴儿和儿童可能有害，但是塑料制品中双酚A含量太低，不足以对人体产生不良影响，所以并不禁止将双酚A用于其他食品包装。做为消费者，为保险起见，可采取一些办法尽量减少双酚A的摄入。给婴儿选奶瓶时，选用不含双酚A的。那些坚硬、透明的奶瓶通常含双酚A，而较软、半透明的奶瓶通常不含双酚A。在遇酸、遇热时，双酚A更容易释放出来。因此，在选购番茄汁、果汁、碳酸饮料等食品时，不要选有树脂内壁的罐头包装，选择玻璃瓶、纸盒、聚乙烯包装会更安全些，也不要加热聚碳酸酯制造的食物容器。

和很多医学、健康问题一样，儿童性早熟、青春期发育提前是一个复杂的问题，毫无科学依据甚至违背事实地做出断然截然的建议，只会引起没有必要的恐慌。理应比一般消费者更有专业知识的医疗机构更应该慎言。

2015.11.27.

（《科学世界》2016年第1期）

2015年中国科学界最大的事件，无疑是屠呦呦获得诺贝尔生理学或医学奖。中国人期盼多年的第一个本土科学类诺贝尔奖，颁发给了四十年前的一项成果，由此引发的热议，让诺贝尔奖承载了太多的份量。尽管诺贝尔奖委员会在发布会上指出这个奖不是奖励传统医术，而是奖励对一种药物的研究，但是很多人仍然把青蒿素的获奖视为中医药获得世界认可的体现。实际上青蒿素的发现只是跟中医药沾了边，它是在对成千上万种中草药进行筛查的过程中偶然发现的，如此而已。用来提纯青蒿素的黄花蒿并非中医使用的“青蒿”，而对它的研发完全采用的是现代医学的研究方法，最终获得的是一个成分单一的化学药。还有人因为屠呦呦是所谓“三无科学家”（无博士学位、无海外留学经历、无院士头衔）而批评中国当前的科研体制。这种批评也是无的放矢。屠呦呦没有博士学位和海外留学经历是历史造成的，和她同辈的科学家都是这“两无”，她并不特殊。屠呦呦几次参选院士而落选，则涉及到她的同行对她在青蒿素发现过程中的作用、学术水平和学术道德的争议，并非没有其合理因素。诺贝尔奖是对一项重大科学成就的认可，并不涉及发现者的学术水平和学术道德问题，而院士的评选标准与之不同。

中国本土科学家获得诺贝尔奖，值得高兴，但不宜做过多的联想，更不应以此作为科研政策的参考。诺贝尔奖表彰的是过去的成果，而不是指导未来的科研发展方向。这个成果是四十年前举全国之力做出的，其发现过程带有很大的偶然性，不可复制。从植物中发现药物，固然是一个研究路径，但是却是低效、过时的，并非主要的研究方向。四十年来中国做了很多类似的研究，却再也没有第二种药物获得国际的认可。中国科研体制有很多值得改进、完善之处，但不可能也不应该再回到自力更生的计划经济时代的举国体制。我们应该惊讶的是，在那样的时代、那样的体制下居然能碰巧做出重大的科研成果，而不应误以为那个时代和体制比现在更有优势。向发达国家学习，与国际接轨，中国科学界的希望才会更大，才会像发达国家那样，诺贝尔奖不只是孤例。

中国也有自己的科学大奖，那就是国家自然科学一等奖。这个奖曾经为了保证含金量空缺过很多年，但是在2015年却奖给了教育部原司长、中南大学现校长、中国工程院院士张尧学领衔的“透明计算”课题，舆论大哗，多名IT专业人士在网上一面倒地质疑这个课题的获奖资格，该课题报奖材料也被发现有多处造假、抄袭国外成果之嫌，至少是极大地夸大了该课题在国际上的影响力。该课题负责人长期从事行政管理工作，已脱离科研一线十几年，却能做出代表中国科研最高成就的成果，可谓神人神迹。

2015年中国科学界的另一个重大事件，是中山大学生物学副教授黄军就的团队发表了对人类胚胎细胞进行基因编辑的成果。他们从生殖诊所中获得86个废弃的胚胎，采用一种称为“CRISPR/Cas9”基因编辑技术，对其中与β型地中海贫血症有关的基因进行修改，有28个胚胎的基因被成功修改。他们把论文投给美国《科学》和英国《自然》，都被拒绝，最后发表在国内一份英文期刊上，仍然在国际上引起了广泛的关注和争论。批评者中也包括国内一些科学家和人文学者。

黄军就等人采用的基因编辑技术并非新颖，此前已被其他实验室用于修改其他动物细胞的基因，包括猴子胚胎细胞的基因。目前基因编辑技术的成功率还比较低，只有大约30%的成功率，如果贸然就用于生殖有伦理的问题，所以黄军就等人并没有让胚胎发育下去。但是这种技术上的反对理由随着技术的完善就会不再成立。一旦成功率能够达到100%，就没有什么理由能够禁止它的应用。但是在很多国家，对人类胚胎细胞进行基因修改被视为违背伦理的禁区。这种禁忌有犹太-基督教宗教信仰的背景，认为人不应该扮演上帝，甚至认为各种辅助生殖技术、连同避孕都应该禁止。也有人受到科幻小说、科幻电影的影响，担心会进入一个可以随心所欲改造后代的“美丽新世界”。这种宗教或科幻的理由对于不同文化背景的人来说并无说服力。为什么改造人的基因就是在扮演上帝？为什么人就不能扮演上帝？为什么能随心所欲改造后代不是好事？对这些问题见仁见智，不同信仰、不同文化背景的人可以有不同的回答，并无统一的标准答案。中国科学家没有必要在这种与宗教、文化有关的问题上也像某些国外科学家那样作茧自缚。

2015年中国科学界还有一个重大事件。清华大学张生家实验室和北京大学谢灿实验室先后发表相同课题的内容，声称发现了与动物磁感应有关的蛋白质。张生家自称这是能够获得诺贝尔奖的成果，这个自我评价显然是夸大其词的，但如果能够因此阐明动物磁感应的机理（例如候鸟迁徙时是如何通过感应地球磁场来导航的？），的确是一个重大成就，因此引起了国际学术界的关注。但是这个结果是否真实可信、能否成立，却有争议，国外一些研究动物磁感应的科学家并不认可。争议更大的是论文发表本身。张生家实验室的论文通过快速通道发表在国内出版的英文期刊《科学通报》上，而谢灿实验室的论文发表在英国《自然·材料》上，该刊影响因子很高（影响因子是用以衡量期刊影响力的一个指标），然而却是与论文的课题没有什么关系的材料科学的期刊，很难想像该论文面向的读者——生物学家们会去阅读这样的期刊，而该刊的读者会对这样一篇分子生物学的论文感兴趣。张生家实验室论文发表在先，被指控违反与谢灿和清华大学医学院负责人鲁白的合作协议抢发论文。北京大学和清华大学校方都以罕见的速度进行调查，认定张生家违反学术规范，要求《科学通报》撤稿，清华大学也迅速将张生家解聘，如此雷厉风行，难得一见。

这一年来国内科学界的重大事件，都伴随着种种争议。随着中国加大科研方面的资金投入，以及大批在发达国家受教育、训练的科研人员被吸引回国，中国科研条件和研究水平都有了很大的提高，时不时也会出现达到国际先进水平、乃至自称“诺贝尔级”的成果。中国科研人员在国际著名学术期刊上发表论文已屡见不鲜。但是各种丑闻也持续不断。科研条件的提升比较容易，学术环境的改善和学术规范的建立却需要一个长期的过程，这并不是简单地靠从国外引进人才就能达成的——在“抢发论文”风波中，涉及的三个实验室的负责人都是曾在发达国家长期从事科研的归国人员。但是在喧嚣中，我们还是看到了一丝希望。

2015.11.17

（载《ICON云中往来》2015.12.）

早在1994年，第一种源自转基因植物的食品（一种耐储存的转基因西红柿）就已在美国上市。自1996年起，转基因作物开始在美国大规模种植，到现在美国最主要的几种农作物，包括玉米、大豆、棉花、油菜、甜菜基本上都是转基因品种，美国市场上的包装食品大约70%～80%含有转基因成分。但是尽管美国市场上也有转基因动物销售（比如我就养了几种会发荧光的转基因鱼），但是至今还没有哪种转基因动物作为食品上市。今年11月19日，美国食品药品管理局（FDA）做出了一个历史性的决定，批准第一种供食用的转基因动物——一种生长快速的转基因三文鱼。这种三文鱼商品名叫“水优三文鱼”（AquaAdvantage），是由“水赏技术”公司（AquaBounty Technologies）研发的。该公司在1995年就已向FDA提交了“水优三文鱼”的上市申请，但是直到2009年才满足了FDA提出的所有要求。FDA最终认定这种三文鱼与非转基因三文鱼在食用安全性和营养方面无区别，它的养殖也不会对环境造成明显影响，但20年已经过去了，这家只有21名员工的小公司几乎被这个漫长的审批程序拖破产。

为什么花了这么长的时间转基因三文鱼才姗姗来迟？这是因为美国对转基因植物食品和转基因动物食品采取了不同的管理政策。FDA对转基因植物性食品的管理非常宽松，甚至不强求审批，只是要求“自愿咨询”，只不过转基因作物的研发者都会自愿向FDA提交资料进行“咨询”，被FDA认定安全后才会上市。但是FDA认为转基因动物相当于兽药，因此必须按兽药的管理要求，在上市之前要经过FDA审批，一走药物的审批程序，就会非常严格，时间就拖得很长。何况是一种引起很大争议的前所未有的“兽药”。那么这是一种什么特殊的“兽药”呢？

三文鱼是多种鱼类的统称，市场上最常见的是大西洋鲑。“水优三文鱼”就是一种大西洋鲑。大西洋鲑的生长速度缓慢，第一年体重只增加20～30克，一般要养三年才能上市，这还是指的那些已经经过人工选择的快速生长品种，否则生长的速度更慢。动物的生长速度取决于体内生长激素的含量。我们可以用转基因技术来提高动物体内生长激素的含量。一种做法是给动物体转入生长激素基因，比如给大西洋鲑转入体型最大的三文鱼——大鳞大麻哈鱼的生长基因。

三文鱼的生长基因只有在温暖的季节才起作用，这使得三文鱼一年有一半的时间不能生长，这也是它们生长缓慢的原因之一。为了让大鳞大麻哈鱼生长基因一年到头都能工作，需要给它带上一个常年开着的“开关”——学名称为启动子。这个开关是从美洲绵鳚那里转来的。美洲绵鳚血液内含有抗冻蛋白，使得它们能在接近冰封的水域生存。这种抗冻蛋白基因的启动子就是常年开着的。把这种启动子取出来，和大鳞大麻哈鱼的生长基因放在一起，转进大西洋鲑中，会让大西洋鲑生长非常快，大约一年半就能上市。而且它们吃的比较少（饲料利用率高），可以省下10％的饲料。

我们通常会觉得长得快的动物肉不好吃，不过试验表明，转基因大西洋鲑的形态、口感和味道都和普通大西洋鲑没有区别，试食者区分不出来。看来这种转基因鱼不仅成本低、价格便宜而且不损失味道，应该会同时受到养殖者和消费者的欢迎才对。那么为什么它迟迟不能上市？为什么对转基因动物食品的控制如此之严呢？

提起转基因食品，很多人马上想到是不是安全有问题。但是这并不是争议的焦点。FDA已经认定，转基因大西洋鲑的化学成分、生物成分等方面与普通大西洋鲑没有区别，和普通大西洋鲑同样安全和有营养，如果上市的话可以不做特别标志。有人担心这种三文鱼体内的生长激素含量会不会太高啊？但测试结果发现在可供上市的转基因三文鱼体内生长激素等激素的含量与普通三文鱼相当，而且生长激素是一种蛋白质，口服的话不会被人体直接吸收，而是会被消化掉，因此即便转基因三文鱼体内有较高的生长激素，吃它也不会因此有不良影响。还有人担心吃转基因鱼会引起过敏，这毫无道理，因为转入的那个基因并不生产过敏原。引起争议的主要是转基因鱼对环境可能产生的影响。

动物和植物不同，是可以到处乱跑的。每年都有数以百万计的鲑鱼从养殖场逃逸到野外。人们担心，如果转基因鲑鱼逃到野外，与野生鲑鱼交配，会把野生鲑鱼的基因给“污染”了（鲑鱼有大约4万个基因，转基因鲑鱼只是多了1个外源基因，所以这种“基因污染”的担心其实也是很多余的）。人们更担心转基因鲑鱼在野外与野生鲑鱼争夺食物和配偶，有可能导致野生鲑鱼灭绝。因为野生大西洋鲑本来就已濒临灭绝，这个问题就更显得严重。

为了消除人们这些担心，“水赏技术”公司采取了一系列保障措施。他们决定只把“水优三文鱼”养在陆地封闭的环境中，防止它们逃到野外去，而且为了保险起见，只出售鱼卵。并且，这些鱼卵在发育时经过高温等技术处理，孵化出的绝大部分（98％以上）都是不育的雌鱼，这样即使个别的转基因鲑鱼逃出去，也不会和野生鲑鱼交配生子。研究表明，在野外条件下，转基因鲑鱼的生存能力其实很差，它们的鱼苗更好动，更爱冒险，因此容易被天敌吃掉；在食物不足时，它们的生长速度还不如普通鲑鱼。

这些保障措施获得了FDA的认可。转基因三文鱼真正上市还要有几年时间，毕竟生长再快也要长三年的。但是它能否在市场上生存还是未知数。第一种转基因植物性食品转基因西红柿上市后虽然受到消费者的欢迎，却因为经营不善3年后退市了。那时候对转基因食品还不存在反对的声音。转基因三文鱼面临的阻力要大得多，一些来自三文鱼产地的美国国会议员担心转基因三文鱼会影响到其所在州的三文鱼产业，曾联名要求FDA不要批准转基因三文鱼，甚至威胁要专门通过禁售转基因三文鱼的法案。美国某些“环保组织”扬言要抵制转基因三文鱼，而一些美国超市也表示不会销售转基因三文鱼。

即使转基因三文鱼在市场上失败了，但是和转基因西红柿一样，作为第一种获准上市的转基因动物性食品，其意义仍然非常重大，因为它的获批为其他转基因动物性食品铺平了道路。它的审批程序之所以拖得这么长，原因之一就是因为它是第一个，以后的审批预计就会快得多。很多供食用的转基因动物正在研发中，例如能抵抗禽流感的鸡，能降低不健康的饱和脂肪酸含量、增加有益健康的不饱和脂肪酸含量的猪。转基因三文鱼的获批让其他转基因动物的研发看到了希望，也势必会刺激加大动物生物技术产业的投入。等到市场上转基因动物性食品也像转基因植物性食品那样到处都是，人们就会不知不觉地接受它。这个发展趋势，是阻止不了。

2015.11.20.