Progress in science depends on new techniques, new discoveries and new ideas, probably in that order.
-- Sydney Brenner (2002年诺贝尔生理学或医学奖获得者)
不仅仅是神经科学,生命科学,甚至整个科学,从历史进程的时间尺度来看,都是技术推动的。但对于处在同一历史时期的每一个科学家来说,idea、执行力、运气决定了是他还是别的科学家做出更伟大的发现。
现代科学,更加残酷/现实了,是钱推动的,经费投入在哪里,哪里就能/才能飞速发展,比如人类基因组计划,比如现在的脑连接组计划(10亿欧元啊)。而经费的投向,一方面与简单的idea相关,比如上述两个计划就是很朴素的idea:测定所有的基因或者大脑细胞和突触的连接。同时也与技术的推动有关,熟悉人类基因组计划的同学应该都知道Craig Venter对HGP经费投入的“推动”。而脑连接组计划的启动以及今后的跟进投入,与近期技术手段的进展也有很大关系:显微术的发展,比如电子显微镜、亚衍射极限光学显微术(如STED、PALM、STORM)使得精细的神经突触连接能被观察测定;光遗传学(optogenetics)使得神经元的功能环路更容易被发掘;今年4月份发表的CLARITY技术,让整个大脑组织变得透明,可以让光学显微镜能看得很深,无疑会大大加快连接组的测定。
基因组计划的最初的宏伟目的(之一)-- 通过测得所有基因序列,来预测疾病,并未得到实现。而可以预见(个人观点),脑连接计划的终极目标,如同Sebastian Seung在TED舞台上宣传的“I am my connectome”,通过神经元的连接来预测和解释智能、脑疾病等也未必能实现。但是正如基因组计划一样,在这些计划的推动下,我们的工具会突飞猛进,只要对比一下20年前与现在的测序成本就知道了。
在同一时代竞争的科学家之间,idea是重要的。最经典的例子是Golgi和Cajal,Golgi发明了银染法,通过染色能观察到神经细胞的形态,却坚持细胞之间是之间相连形成网状结构;Cajal利用银染法,却能发现神经细胞之间有间隙,通过后来被命名为突触的结构联系。在当时的技术水平下,这个发现不是很显然的,以至于1905年两人同领诺贝尔奖时仍在就此争吵。
总的来说,我的观点是,朴素的idea引导了技术发展的方向,而技术的发展决定了整个领域的发展速度及外延,科学家个人对技术的掌握及其idea,决定了他和同时代其他科学家的差距。