覆盖中、美、德三国调查问卷：疫情之下，人类变得更加开放、好奇与自信
科学是社会进步的基石。从茹毛饮血的石器时代，到万物互联的数字时代，这种翻天覆地的变化建立在人类对科学的无止境探索以及若干重大科学突破上。1895年，科学家威廉·伦琴发现X射线，不久后被用来做医疗诊断；
1929年，细菌学家弗莱明发现青霉素，这是人类发现的第一款抗生素，由此揭开了用抗生素治病救人的序幕。
这样的案例不胜枚举，我们今天看到的每一项便利，几乎都能追溯到某一次科学发现当中。
今天，人类社会面临更多挑战：新型冠状病毒、全球气候变暖、海洋污染以及癌症等等。我们比以往任何时候更需要科学家。我们需要支持他们，鼓励科学工作者发现问题、提出问题并且找到答案。正如卡尔·萨根所说，“判断我们是否进步，要看我们是否有提问的勇气以及解答问题的深度…”
对抗超级细菌
众所周知，抗生素的耐药性问题已经成为全世界最紧迫的公共威胁之一。多重耐药菌有一个更通俗的称呼——超级细菌，每年死于超级细菌感染的人高达数十万。
细菌对抗生素产生耐药性主要有两个途径。一是自然获得，二是人类滥用抗生素变相赋予了细菌抗药性。滥用抗生素是主要原因，这使得战胜超级细菌的斗争变得更复杂、更艰难。
超级细菌｜tuchong.com
这不仅是一个科学问题，也是一个商业难题。开发一种新的抗生素，平均需要十几年；而细菌只需要两三年就能对抗生素产生抗药性。这意味着研发新抗生素成本高昂，但是回收成本周期却很短。因此，一方面，根据国际制药商协会联合会（IFPMA）的估计，在最差的情况下，预计到2050年全球每年会有1000万人口死于耐药菌；另一方面，开发新抗生素正面临资金短缺和技术瓶颈。
世界卫生组织抗菌素项目负责人马克·斯普林格博士曾说，“如果你看一下新抗生素药物上市的时间表，已经有将近30年的空档期了”。解决这个难题的核心在于，要支持医药企业和科学家进行新型抗生素研究，为他们提供便利。
在这种背景下，多家国际药企联合成立AMR行动基金，在IFPMA的领导下，提供10亿美元风险资本用于抗生素研发。预计在未来10年，它们会资助生物医药公司开发出2-4种抗生素并提供给患者。
慕尼黑工业大学的有机化学教授斯蒂芬·西贝尔（Stephan Sieber）正在带领他的研究小组对抗超级细菌。由于其在该领域的做出的贡献，2020年西贝尔被授予未来洞察奖（Future Insight Price）。（复制链接了解更多未来洞察奖：https://www.emdgroup.com/en/news/future-insight-prize-2020-13-07-2020.html）该奖项由全球领先科技公司默克（Merck）在其成立350周年之际设立，从2019年开始，持续35年。该奖项着眼于解决那些人文科学领域的大问题（greatest problems），旨在促进健康、营养和能源领域的突破性、创新性的科学研究，奖金为100万欧元。除此之外，西贝尔还荣获了诸多重磅奖项，其中就包括德国最重要的科学奖之一， Klung-Wilhelmy科学奖以及旨在鼓励新药物研发的Klaus Grohe科学奖。
斯蒂芬·西贝尔（Stephan Sieber）｜慕尼黑工业大学
西贝尔等人的核心策略是在细菌代谢中寻找潜在目标。他们需要确定对细菌生存至关重要的蛋白质，然后设法破坏它，最终杀死细菌。他们使用了一种名为PK150的药物，这是一种改良后的抗癌药，能够同时以两种方式攻击细菌：阻碍能量代谢同时破坏细胞壁。简单地说，首先，该抗生素可以干扰细菌的能量代谢；其次，它会增加信号肽酶的活性，导致细菌破裂。
西贝尔教授表示，由于PK150这两种攻击细菌的方式同时起作用，这使得细菌很难对其产生抗药性，因为“两个突变发生在同一个细胞中的正确位置，这种概率要低得多。”
目前，PK150已经处在临床前研究阶段。科学家正在测试抗生素对其他类型细菌的有效性。如分枝杆菌和革兰氏阴性细菌。
将废弃塑料转化为可食用蛋白质
在当前人类面临的诸多紧迫性议题中，有两个看似不相关的领域，却被科学家的一项研究成果联系了起来：用微生物降解塑料，再从降解废物中生产可食用蛋白质。这项技术为解决全球塑料污染和粮食危机提供了新方案。
塑料污染，尤其是泄露到水生生态系统中的塑料污染在近几年急剧增加，预计到2030年将增加一倍以上，对人类健康、全球经济、生物多样性和气候造成可怕的后果。对人类自身而言，最直接的危害来自于塑料分解物，他们通过食物链最终富集到人体，这可能导致荷尔蒙变化、发育障碍、生殖异常和癌症。此外，在塑料的遮蔽下，海洋中的珊瑚、红树林被垃圾淹没，无法获得氧气和光线，这对海洋生态稳定性造成了严重影响。
海边的塑料垃圾｜tuchong.com
另一个与人类息息相关的议题是粮食危机。2020年诺贝尔和平奖授予了世界粮食计划署（WFP），表彰其在全球范围内与饥饿作斗争的努力。然而，饥饿并未真正离人类远去。反而随着人类面临的挑战越来越多，粮食供应面临更大威胁。WFP的一项分析显示，全球平均气温如果比工业化前上升2摄氏度，全球增加1.89亿饥饿群体。如今，由于新冠疫情影响，全球饥饿状况急剧恶化，多家联合国机构撰写的《世界粮食安全和营养状况报告》估计，前年（2020年）全球大约有十分之一的人口（8.11亿人）面临食物不足的困境。
科学家们正在行动。
今年7月，2021年度未来洞察奖授予了伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校生物工程学教授 Ting Lu 和密西根理工大学生物科学副教授 Stephen Techtmann（复制链接阅读更多课题详情：https://www.emdgroup.com/en/news/future-insight-prize-2021.html）他们创造了一项开创性技术，即用微生物降解塑料，然后利用废物生产蛋白质和燃料。该技术有望同时解决粮食短缺和塑料垃圾增加两个难题。
2021年度Future Insight Price获奖者（Stephen Techtmann 与Ting Lu）
这项技术最初由美国国防高级研究计划局（DARPA）资助，研究改进一种将塑料废物解构为蛋白粉和润滑剂的方法。在目前的工艺下，研究人员将塑料解构成一种油状化合物，然后喂养给食油细菌群落。细菌吃“油”，大量增殖，产生更多的细菌细胞，其中含有55%的蛋白质。通过这个过程，实现了塑料-蛋白质的转化。
科学家甚至设想了一个现实中可应用的系统。人们将塑料垃圾或者不可食用的生物质扔进“垃圾桶”，废物进入处理反应器，加热分解，送入食油细菌群落，然后把细胞干燥处理，得到蛋白粉。
更进一步，研究人员正在通过设计细菌，让产生的蛋白质更加丰富：含有特定的氨基酸和不饱和脂肪酸。另一方面，他们使用合成生物学方法增加益生菌，从而改善生成的“食品”质量。
两位获奖者Techtmann和Ting Lu的合作既有偶然性，也有戏剧性。Techtmann的研究集中在塑料的生物性降解，Ting Lu的专长在于工程益生菌领域。二人几年前在一次会议上相识，当时Techtmann正专注于如何用细菌清理漏油，Ting Lu则在研究通过基因改造生物来增强人类健康，比如抑制抑制食源性病原体的生长。两个人的领域结合在一起，形成了这项极具潜力的技术。
好奇心是科学的先决条件
#Always curious#正如爱因斯坦所说，“我没有特别的才能，只有强烈的好奇心。永远保持好奇心的人是永远进步的人。”现在，全球步入新冠疫情已经两年，人类的好奇心消失了吗？疫情是否让人类变得更加封闭、保守？作为全球领先的科技公司，默克在中国、美国、德国做了一项关于“好奇心”的问卷调查，统计结果显示出了疫情下人类的韧性和无法压制的好奇心。
63%的受访者认为，疫情改变了他们的日常生活；同样地，63%的人表示他们更愿意尝试新的事物；61%的人认为自己的工作效率提高了；74%的人坚信，危机中孕育着希望。
这份调查报告，或许与个人的感知不符，但却符合人类发展的历史。不论是战争、疾病抑或是自然灾害，处在其中的个体或许有消沉、沮丧的情绪，但最终一定会走出阴霾，这便是人类社会进步的逻辑。例如在第二次世界大战中蓬勃发展的雷达技术和声呐技术，现在在遥感领域、海洋探索领域得到了广泛应用；疫情中诞生的mRNA疫苗，成为了人类对抗传染病的强大武器…
根据相关报告显示，新冠疫情将生物医药行业的数字化进程提前了至少5年。这种加速转型对于改善患者护理、提高成本效益、提高透明度、改进生产和药物开发至关重要。
不只是科学家，每个人都需要保持开放，保持对外界探索的欲望，保持好奇心。这是科学的先决条件，亦是人类进步的动力。
你是一个具有好奇心的人吗？点击阅读原文参与好奇心调查，测测你的好奇心有多少。
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