吃货需要哪些科学修养,62016

花了 4
年10月14日星期五Tel(押010)62580723E-mail押zhoumoban@ 读书 不要被“吃货”二字迷惑,这是一本既严肃又严谨的科学书,作者王立铭说:“想和大家讲讲我们身体里脂肪和糖的秘密,以及关于肥胖、高血脂、糖尿病的故事。
” 吃货需要哪些科学修养 姻本报记者温新红 2014年底,一次偶然的约稿,浙江大学生命科学研究院教授、研究员王立铭写了第一篇科普文章。
2015年初他注册“以负熵为生”这样一个科学意味浓重的微信公众号,然后用一整年写了数十篇科普文章,讲“吃”以及各种疾病背后的发现和科学家的故事。
离不开“吃”,自然地,一本与“吃货”有关的书就应运而生:《吃货的生物学修养:脂肪、糖和代谢病的科学传奇》。
不要被“吃货”二字迷惑,这是一本既严肃又严谨的科学书,王立铭说:“想和大家讲讲我们身体里脂肪和糖的秘密,以及关于肥胖、高血脂、糖尿病的故事。
”这本书以脂肪、糖和胆固醇代谢研究中重大发现为脉络,展示了该领域的科学探索和发现、我们日常饮食健康与疾病的关系,以及我们常见的一些药物如减肥药、他汀、胰岛素等药物的前世今生。
可以说作者是以历史故事的形式,娓娓道出一段人们陌生的科学发现史。
《中国科学报》:你是怎么开始科普写作的? 王立铭:是一个机缘巧合。
2014年底,浙江大学校报约我写篇文章,希望文章突出我自己实验室的研究,我同意了。
我的研究是与“吃”相关的,就写了篇名为《你是你吃的东西塑造的》的文章,发在校报上。
文章主要写人为什么会觉得饿,为什么要吃东西,饿了怎么找吃的,哪些吃的比较好,哪些吃的不太好,为什么这个系统有时会错乱,导致一些疾病如肥胖症、糖尿病等。
这是我的第一篇科普文章。
我觉得这篇文章写得还挺有趣,就放到微信里,反响不错。
这时我才认真地想,这些内容对大家有帮助,写科普是一件挺有意义的事,我也乐意分享这些内容。
《中国科学报》:开始就确定了主题是与“吃”有关的? 王立铭:是的。
很自然地就想到写与“吃”相关的话题,一方面因为我的研究,另 一方面,第一篇文章也与“吃”相关,“吃”本身就和疾病相关,肥胖症、糖尿病及各种代谢疾病等,按照这个逻辑梳理了与“吃”相关的研究。
《中国科学报》:其实当下写有关吃以及疾病的文章挺多的。
但你的书显然与这些有很大不同,在里面,首先看到的是两只老鼠的皮肤如何通过手术连接在一起,瘦素基因与肥胖问题、高血脂病的治疗、糖尿病和胰岛素的联系等。
王立铭:这就是接下来我想的问题,即从哪个角度写。
我做的就是科学研究,我能写的独特角度是,这些问题的科学发现的来龙去脉,比如人们最早是怎么认识这个问题的,哪些科学家通过什么方法作了哪 些研究,这个研究最终如何被应用,怎么被推广等。
我的优势是,知道科学研究大概是怎么做的,通过阅读当时的原始文献,了解当时科学界真正发生的事情,了解我们得出一个结论,具体是做了些什么实验,而且我能把过程和实验讲得比较清楚。
因此,就有了这本书。
《中国科学报》:那么,这是一本有关吃与疾病的科学史? 王立铭:准确地说是科学发现的历史。
我特别关心或者说想写好的是,这位科学家当时在做这个实验时,具体是什么科学问题促使他做这个实验的,他怎么做这个实验的,做完之后得出什么结论,之后这个结论又促使另外一位科学家做什么样的事得出什么结论,最终我们得到一个什么样的信息,这个信息对我们的疾病有什么帮助,对现在有什么意义等等。
我不是特别关心科学家有什么其他非科学因素去做这个事情,或者科学研究之外有什么其他的社会活动。
《中国科学报》:可以看出,你在写之前已定了大致框架,写的内容又是你熟知的,那么是不是写作过程很顺利? 王立铭:写的过程的确花的时间不是特别多,但查阅资料花了比写作更长的时间,因为书中的细节大多数是重新查资料得到的。
我当时想,作为生物学家,既然写本领域科学发现的历史,一定要用第一手资料,所以,几乎每一条都要找到最原始的科学论文,我是想用这些科学论文把科学发现的前因后果串起来,而不是转述已有的科学史著作或 《吃货的生物学修养:脂肪、糖和代谢病的科学传奇》,王立铭著,清华大学出版社2016年9月出版 者新闻报道,那意义就不特别大。
找资料不仅花的时间长,而且几十年前 上百年前的论文也不好找。
比如,不像瘦素、高血脂的研究一般在三四十年之内,所有资料数据库里都有,糖尿病研究最早是上世纪一二十年代,当时他们研究发表在不是特别好的杂志上,估计后来也没有转为电子版,我把各种数据库———付费和不付费的都找遍了,实在没找到,最后采取了一个折中的办法,用几本上世纪四五十年代介绍他们研究的综述性书作参照,来还原他们当时研究的前后顺序和具体的实验。
那阵子是花时间最多的时候。
《中国科学报》:在你的简介里,特别提到你自封为科学启蒙主义者,为什么这么称? 王立铭:这个词在我而言有两个含义。
第一个含义是让大家对科学有亲近感。
疾病很常见,但要把疾病后面的道理说清楚,有点困难,因为不是一两句能说清的。
然而,对病人及不做这方面研究的人来说,更期待一个简明扼要的解决方案,也就是说希望告诉他这个病是一二三
四,治疗也是ABCD。
这样的后果是,大家宁可相信一些听上去似是而非的东西,比如,告诉他某个蛋白在某个细胞里出了问题导致了疾病,那肯定没有比告诉他吃点绿豆好,更容易接受。
这也是人之常情。
虽然科学本质是挺复杂的,不能简单处理,那我希望至少在读了我的文章后会想到,有人在研究这些问题,也取得了很重要的成就,科学离我们没有那么遥远,不是那么生硬,也不特别高大上,完全是另一个世界,而 是变得更亲近,这样就可以少相信看上去似是而非、简明扼要的结论。
有读者和我交流,他看完这些文章不是百分之百记住了科学内容,但理解这个事情是有科学研究和原理的,我认为这是重要的反馈。
这也是我想说的另一个方面,虽然对具体的科学知识不清楚,但科学的思维方法是有帮助的。
这本书里讲了很多科学实验,无非是想表达,当你有一个问题的话,是要用实证研究来测试它,对或者不对,任何结论都要基于实证研究的结果进行分析,不能凭空去讨论。
另外,有些发现虽然很具体,但它的逻辑很有意思,比如瘦素里讲的脂肪的负反馈调整,意思是脂肪多了,就会分泌一些东西让脂肪变少。
有读者告诉我,这让人联想到人体以及世界上的很多事情都有类似的逻辑,即调节的基理,保证许多事件稳定在一定的水平,比如说心跳,比如说体温,比如说市场上东西的价格,等等。
用一句话总结,想让大家感觉到科学是有血有肉有意义的、可以亲近的,并对我们的生活有用。
《中国科学报》:作为2014年入选国家“青年千人计划”,2015年获得年度“求是杰出青年学者奖”,你的科研自然是繁重的,依然抽时间做科普,你如何看待科学家做科普? 王立铭:说得大一点的话,我本身就是一个喜欢分享知识、分享想法的人,个性使然吧。
把我懂的东西写得合乎逻辑,让大家能听懂,甚至能提出一些问题,对我来说是很有成就感的事情。
这和我作研究一样,作出一些前人没有的发现,很有成就感。
因此对我来说,做科普没有纠结,也没有该不该做。
与此同时,我认为,科学家或者科学界也应该是多样化的,有的科学家喜欢做前沿的工作,有的喜欢做产业,做应用产品,有的喜欢教书,都是值得尊重的。
每个科学家的个性不一样,有不同的兴趣和成就感,有不同的特长,不同的目标和愿望,对这些事的排序顺序自然也不一样,都很正常。
我还有一个想法,大家对科学会有恐惧心理,原因就是科学发展几百年,确实变得很复杂,架构很复杂,概念也很多,逻辑也很烦琐,我也不指望我讲完大家就是能理解,毕竟是有专业门槛的,但至少大家知道这些内容是可以被理解的,而且有人在帮助我们理解这些事情。
我曾说过,科学研究至少可以帮助我们自信地生活,不轻易相信子虚乌有的东西。
我希望把写科普做成一件和我的科学研究至少同等分量的事,我会坚持作些研究,同时写一些有意义的科普,能系统、持续地写。
这两个事情都会坚持做下去。
大数据应用: 姻 的武 美国有一个著名的数学博客叫MATH-夷 ﹃BABE.ORG(数学宝贝),其博主是数学达人山 CATHYO'NEIL(凯茜·奥尼尔),她是心怀理 傲想的人,办博客的目的就是想回答好一个问 题:“一个学术界以外的数学家怎样能使世界更美好?”2016年9月,奥尼尔在Crown出版 慢社出版了新著WeaponsofMathDestruction: HowBigDataIncreasesInequalityandThreat- 与ensDemocracy(《数学杀伤武器:大数据如何 加剧了不平等和威胁着民主制》)。
WeaponsofMathDestruction是大规模杀伤武器的意 偏思,她把该词组中的Mass改为发音很接近的 Math,就成为“数学杀伤武器”的意思了,这 见是很巧妙的文字游戏。
她于1999年在哈佛大学获得数学博士学 ﹄位,后来在麻省理工学院和巴纳德学院从事过 计算代数几何的研究,在金融界工作过四年,包括在
D.E.Shaw对冲基金当了两年的定量分析师,发表过不少论著,如2013年发表的著作DoingDataScience:StraightTalkfromtheFrontline(《做数据科学:来自第一线的平实谈话》),还有同一年发表的电子书OnBeingaDataSkeptic(《论如何做一名数据怀疑论者》)。
在金融界工作几年后,她对于对冲基金模型彻底失望了,对于大数据分析的不当应用十分反感,还积极投身于“占领华尔街”运动。
可以说,美国人生活在算法时代。
人们能上哪个学校、能否获得购车贷款、健康保险的缴费标准是多少等各种决策,越来越多地由数学模型决定,而不是由人决定。
从道理上说,这应该导致更公平的结果,因为一切都按规则来处理,似乎就消除了偏见。
遗憾的是,奥尼尔在书中指出,数学模型带来的是更多的不公平。
现在使用的很多数学模型是不透明的,未受到规制的,明明有错却容不得质疑的。
她在新书中描述了广泛应用的一些数学模型是如何惩罚穷人、犒赏富人的,因为这些模型就是基于“成见、误解与偏见”的。
她将最具伤害性的这类模型称为“数学杀伤武器”,社会弱势群体在求学、求职、借款、遭遇牢狱之灾的时候,都会收到这种武器的可怕伤害。
例如,一些雇主利用信用评分来评价潜在的雇佣对象,认为若是其信用评分不高,今后的工作表现也好不到哪儿去。
其实,二者之间并不存在这样的稳定联系。
又如,以盈利为目标的大学会利用信用评分数据来发现那些易于被俘获的群体,引诱他们入学,最终往往使他们债台高筑。
再如,一些汽车保险公司在审查申请入险者资料的时候,不是看他们的驾驶记录,而是看他们的消费模式。
有的年轻人由于住在穷人区,就申请不到贷款,从而上不起大学———某算法主要根据申请人家庭住址的邮政编码,就作出了“贷款给他们有较大风险”的判断。
还有,一些所谓的犯罪预测软件的实际效果,是引导警员们去贫困街区关注一些轻微滋事案件。
她说,当片警动不动就把少数族裔的穷孩子当街拦住,推推搡搡,再警告一番,大数据的害处就明显不过了。
与此同时,这些数学模型总是将社会中的富足阶层置于各种营销筒仓内,使他们的生活“更智能化,更便捷”。
她令人信服地论证说,我们必须更负责任地应用数学模型,美国联邦政府必须对大数据应用加以规制。
当然,她写作此书的目的并非反对大数据应用,而是呼唤人们头脑清醒,在利用大数据“兴利”的同时一定要注意“除弊”。
该书获得很好的反响,出版不过一个月有余,已经获得“2016年国家图书奖(非虚构作品类)”的提名。
WeaponsofMathDestructionHowBigDataIncreasesInequalityandThreatensDemocracy 刘统玉:小光纤护航大安全 姻本报记者仇梦斐唐凤通讯员刘真梅 三十年磨一剑,霜刃照出两鬓华:作为山东省科学院光纤传感技术研究平台的创建人之
一,从在国内读书时的学习开始,到后来远渡重洋继续深造,再到携妻儿幼子毅然回国进行光纤产业的转移转化,他的每一步,都举步维艰,每一步,都义无反顾———他就是山东省科学院激光研究所首席专家刘统玉。
光纤传感技术研究转化的跋涉者 从无到有,从弱变强,山东省光纤传感工程技术研究中心和山东省光纤传感技术重点实验室先后建成,一批高层次领军专家和五十余位博士、硕士为骨干的光纤传感技术研发团队凝聚到位。
十年中,刘统玉带领着团队,以建设数字化矿山,解决煤矿和非煤矿山安全监测监控技术,提升电力设备安全预警、保护等关键问题为目标,以光纤传感器、智能系统为研究方向,在煤矿、非煤矿山、电力等领域开展一系列国内外领先的技术基础及应用研究,先后研制出光纤光栅温度传感器、分布式测温系统、光纤压力传感器等多项科研成果,在国内外电力、煤矿和化工行业得到广泛的推广和应用。
他们先后主持和完成了10余项“863”、科技支撑和国际科技合作项目、近百项省市级科技攻关课题,研发出一系列煤矿安全光纤传感器产品系列,取得发明专利40余项,多项科研成果填补国内空白,达到国际领先水平,并先后获得中国煤炭工业科学技术奖一等奖,山东省科技进步奖二等奖、三等奖及济宁市科学技术奖一等奖。
归国源自一种情结 1990年起赴英国BRUNEL大学留学,获得材料学博士学位,留学14年间,一直从事光纤传感技术研究工作,先后在英国KENT大学等各大院校进行教学和研究工作,并在 BOOKHAMTECHNOLOGYPLC、LUMENPHOTONICSLTD等知名光电子实验室和高科技公司从事科研工作,成功地主持完成多项英国EPSRC、DTILINK和欧共体第5框架大型科研项目,在光纤白光干涉仪、光纤光栅和光纤气体检测的研究等方面取得大量研究成果,在国际光纤传感器领域具有一定的影响力。
“归国源自一种情结。
到国外学习的根本目的,不就是利用学到的东西为祖国服务吗?在国外学习的过程也是一个等待机遇的过程,那些年我一直在寻找机会将自己学习和研究的东西做成产业,这是我的夙愿。
”2004年,在海外漂泊学习了14年的刘统玉最终等来了机会,接过了山东省科学院抛来的橄榄枝。
随即,刘统玉被聘为省科学院激光研究所首席专家、研究员,并出任激光所副所长、省光纤传感工程技术研究中心主任。
然而,现实往往比理想骨感。
满怀一腔热血,携着一家老幼回国的刘统玉很快发现,现实比想象的还具挑战: 作为省科学院光纤传感技术研究平台的创建人之
一,刘统玉面临着无兵可用、好兵难招的难题。
光纤传感的研究虽在国内早已开展,但却仍停留在实验室阶段,离产业化距离遥远;成熟的科研人才较少。
一切,都要从头开始。
“搞一项产品很困难,想要做一个产业的引领者更难。
平台组建之初配套设备和人才都跟不上,创业阶段非常辛苦。
好在科学院给我们提供了非常好的物质条件和人才支持,毫无保留地相信我们。
并且科技厅也在政策上给予了我们很多优惠。
可以说,没有这些支持,无论是激光所还是我本人,都走不到今天。
” 为安全点一盏明灯 “你有过在浓雾的高速路上开车的经历吗?采煤机在煤井中采煤,也像在迷雾中开车。
矿井中未知的因素太多,稍有不慎,就容易出现安全 事故。
”刘统玉告诉记者,2004年、2005年是煤矿安全事故发生的最频繁时期,频繁的瓦斯爆炸事故让“带血的煤炭”成为笼罩在矿井上的阴影。
济宁煤炭资源丰富,作为一个地道的济宁人,刘统玉对矿井安全更多了一份揪心与痛心。
为了学以致用,刘统玉萌生了利用光纤技术检测瓦斯浓度指数的想法。
“光纤的基本成分是石英,只传光,不导电,不受电磁场的作用,故光纤传感非常安全可靠,对电磁干扰、工业干扰也有很强的抵御能力。
同时,光纤传感还具有重量轻、体积小、绝缘、耐高温、耐腐蚀等许多独特优点,很适合在易燃易爆、高温、高压、潮湿、强电磁场、强腐蚀性等极端恶劣条件下应用,能够对气体、温度、应变、压力、振动等各种参数进行精确测量。
此外,由于光纤传输损耗低、频带宽,光纤传感器比传统的传感器在组网和传输距离方面更具优势,特别是可以在一根光纤上串联多个相同或不同类型的传感器,实现多点监测。
因此与一般电子传感器采用的电缆相比,光纤传感器使用光导纤维作为传感器件或信号传输媒介,可以解决传统传感器无法解决的许多测量问题,具有无可替代的重要作用。
” 然而在他意料之外,这个想法一经提出,却遭到了周围的一片反对之声。
“在我们之前,很多大学都进行了光纤技术检测瓦斯浓度的研究,有些研究甚至断断续续持续了十几年,理论研究丰富,但产品寥寥,进入试验阶段的更少。
但由于矿井环境高温高湿并且极其复杂,动辄一试就可能付出极大的代价。
因此这些研究都停留在试验阶段。
” 正是考虑到科研成果转化难问题,在归国打造团队之初,刘统玉即与英国ISS公司联合成立了中外合资企业“山东微感光电子有限公司”,形成了产、学、研、用的完整体系,为产品的实验成功打下了坚实的基础。
2007年,在无人维护的前提下,光纤传感 器在淄博岭子矿成功运行3个月(传统电子传感器只能运行2周),同年召开的产品鉴定会上,光纤传感器得到了评委的一致认可。
在此后不断的技术改进中,为进一步加速科技产品的产业化进程,刘统玉先后组织建立了两个子公司:2011年在济宁建立了济宁安然智能科技有限公司,2014年在辽宁省丹东市建立了丹东中科智安光电科技有限公司,开创了国内外光纤传感网络在矿山安全综合监测预警应用的研究及产业化。
其领军研发的光纤传感器填补了国内外光纤传感在矿山安全监测应用方面的空白,达到了国际领先水平,多项研发成果目前已在兖矿、淄矿、新矿、枣矿、临沂、中煤、北京首云铁矿、莱芜铁矿等100余座煤矿和金属矿山成功地进行了示范性应用。
并在电力等领域取得了光纤传感安全监测技术的突破性成果,目前已经在国家电网、南方电网及国内等大型企业成功地建立了40余个光纤传感器智能系统工程示范,推动了智能电力系统的升级。
“煤炭行业技术出口的很少,但我们的瓦斯监测产品成功推广应用到英国垃圾发电厂,创造直接经济效益上亿元”。
在刘统玉看来,依托公司已形成的产学研体系,随着产品开发进程的不断完善,会有越来越多的产品能够出口国外,在世界范围内掌握光纤传感器的话语权。
“矿井下有太多的未知,我们无法消除浓 刘统玉刘统玉作学术指导 雾,但是可以在雾中点一盏灯,在最大范围内排除危险隐患。
这个过程每一步都很难,尤其是产品在煤矿上进行推广,更是难上加难,不出错则以,出错就容易形成灾难性的事故。
但如果是变革性的技术,即便是会失败,也要尝试一下。
正是有这些领导在背后支持,我们的成果,才能顺利地应用推广。
” 采访最后,提起归国时的夙愿,刘统玉感慨万千:“回国创业,知道会很难,但没想到这么难。
技术人员创业,不能和科研机构脱节,也要保持企业运行的机制灵活,我们围绕矿山安全光纤检测进行了十年的持续研发,为光纤传感器产业化奠定了一定的技术基础,形成了比较坚实的创新能力,再有三五年的时间,该项技术将为提升煤矿安全水平、提升矿山安全智慧系统产业链规模发挥更加显著的作用。

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