我们请罗切斯特理工学院(Rochester Institute of Technology)的生物化学家和微生物学家安德烈·o·哈德森(andr<s:1> O. Hudson)解释一下，像今年诺贝尔奖得主那样的基础研究是如何为科学奠定基础的——即使它的深远影响要到数年后才会显现出来。
基础研究，有时被称为基础研究，是一种以理解自然现象为首要目标的研究，比如细胞是如何工作的，或者鸟是如何飞行的。科学家们提出了如何、为什么、何时、何地和是否等基本问题，以弥合对自然世界的好奇心和理解的差距。
研究人员有时进行基础研究，希望最终在此基础上开发出一种技术或药物。但在学术界，许多科学家通常做的是提出一些基本问题，这些问题的答案可能会导致实际应用，也可能不会。
人类，以及整个动物王国，天生就有好奇心。基础研究抓住了这种痒。
2023年诺贝尔生理学或医学奖表彰21世纪初所做的基础科学工作。Karikó和韦斯曼关于修改mRNA以减少身体对它的炎症反应的发现，使其他研究人员能够利用它来制造改进的疫苗。
另一个例子是抗生素的发现，这是基于一个意想不到的观察。20世纪20年代末，微生物学家亚历山大·弗莱明(Alexander Fleming)在他的实验室里培养一种细菌，发现他的培养皿不小心被真菌青霉菌(Penicillium notatum)污染了。他注意到，无论真菌生长在哪里，它都会阻碍或抑制细菌的生长。他想知道为什么会发生这种情况，随后继续分离青霉素，青霉素在20世纪40年代初被批准用于医疗用途。
这项工作引发了更多的问题，从而开启了抗生素时代。1952年诺贝尔生理学或医学奖授予了塞尔曼·瓦克斯曼，以表彰他发现了链霉素，这是第一种治疗结核病的抗生素。
基础研究通常包括看到一些令人惊讶的事情，想要了解其中的原因，并决定进一步研究。早期的发现从一个基本的观察开始，问一个简单的问题:“如何?”直到后来，它们才被利用成一种帮助人类的医疗技术。
mRNA修饰的发现可以被认为是一个从基础科学到应用的相对快速的轨道。从Weissman的发现到COVID-19疫苗，Karikó过去了不到15年。它们的发现的重要性随着大流行和它们拯救的数百万人的生命而凸显出来。青霉素是偶然发现的。
大多数基础研究在科学期刊上首次发表几十年后才会进入市场。一个原因是因为它取决于需求。例如，只影响一小部分人的孤儿病将比在人群中普遍存在的疾病(如癌症或糖尿病)得到更少的关注和资助。制药公司不希望花费数十亿美元开发一种投资回报很低的药物。同样，由于基础研究的投资回报往往不明确，在经济上支持它可能是一件很难的事情。
另一个原因是文化。科学家们接受的训练是，无论他们在哪里找到资金和支持，都要为他们的工作争取资金和支持。但有时这并不像看起来那么容易。
21世纪初，人类基因组首次测序就是一个很好的例子。很多人认为，获得完整的基因序列将导致许多不同疾病的治疗和治愈。但事实并非如此，因为将基础研究转化为临床存在许多细微差别。在细胞或动物身上起作用的东西可能不适用于人类。在这个过程中有很多步骤和层次。
对我来说，最关键的原因是基础研究是我们培养和指导未来科学家的方式。
在学术环境中，告诉学生“让我们开发一种mRNA疫苗”和“mRNA在体内是如何工作的”会影响他们对科学的态度。他们是如何设计实验的?他们是向前还是向后开始研究?他们在展示自己的发现时是善于争论还是谨慎?
几乎每个科学家都在基础研究的保护伞下接受过如何提出问题和运用科学方法的训练。在开始开发mRNA疫苗之前，你需要了解mRNA是如何、何时以及在何处被修饰的。我相信激励未来科学家的最好方法是鼓励他们扩大自己的好奇心，以便有所作为。
当我写论文的时候，我依靠的是19世纪末和20世纪初发表的研究。其中许多研究至今仍在科学文章中被引用。当研究人员分享他们的工作时，尽管它可能不是今天或明天，也可能不是10年或20年后，但它将在未来对其他人有用。你会让未来科学家的工作更容易一些，我相信这是一份伟大的遗产。
因为基础科学的任何直接用途都很难看到，所以很容易认为这种研究是浪费金钱或时间。为什么科学家要在这些实验室里培育蚊子?或者为什么研究人员要研究候鸟?同样的论点也出现在天文学上。为什么我们要花费数十亿美元把东西送入太空?为什么我们要看向宇宙的边缘，研究远在数百万光年之外的恒星呢?它是如何影响我们的?
我们需要更多的科学素养，因为如果不具备科学素养，就很难理解为什么基础研究对于未来将对社会产生重大影响的突破是必要的。
在短期内，基础研究的价值可能很难看到。但从长远来看，历史表明，我们现在认为理所当然的很多东西，比如x射线、激光和核磁共振等常见的医疗设备，都来自于人们在实验室里发现的基本东西。
它仍然归结为最基本的问题——我们是一个寻求未知事物答案的物种。只要好奇心是人类的一部分，我们就会一直在寻找答案。由The Conversation提供
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