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原标题:你以为就靠谱吗,抗体常备军

浏览次数:175 时间:2019-10-04

艾滋病毒(HIV)肆虐人间多年,但其疫苗始终难产。《自然》(Nature)2月18日的一篇论文报道了一种新的蛋白和一种新的疫苗思路,二者结合,也许会成为抗击艾滋病的新希望。

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betway必威官网注册 2护照上的这张照片,是你面前的这个人吗?按照一项新研究,就算是负责签发护照的人员,出错的几率也高达15%。图片来源:阿伯丁大学

betway必威官网注册,传统疫苗接种的原理是试图教会人体免疫系统抗击进犯的外敌——让免疫系统对敌人敏感,下次遇敌能很快合成相应抗体。可惜这一招多年来对于HIV始终难以奏效,部分原因是HIV突变太快了,每次都不完全一样。

图片:密涅瓦计划的徽章

一项最新研究表明,对于那些拿着照片作假的护照想要通关的人来说,负责签发护照的人员并不比普通人更擅长认出他们来。

而新的打法基于完全不同的原理:人工设计一种更好的蛋白来充当抗体,让病毒误以为这是细胞并和它牢牢结合;然后利用基因疗法,让人体不管三七二十一都持续合成这种蛋白,形成一支“常备军”,而不用等到发现病毒再临时征召。

密涅瓦(Minerva),是罗马神话中智慧女神之名。现在,一群雄心勃勃的改革者或将赋予这个名字新的意义——“密涅瓦计划”(the Minerva Project),这是一所正在筹备中的、采用全新教学模式的大学。或者用其创立者的话说,它将成为一座能提供“常青藤名校应该提供的高等教育”的顶尖学府(官网一窥,请戳这里)。

来自英国阿伯丁、约克和澳大利亚悉尼的一帮心理学家,最近对澳大利亚护照局的雇员进行了一项开创性的研究。这些心理学家发现,在比对陌生人及其所展示的护照照片是否一致时,这些雇员的差错率达到15%。

betway必威官网注册 3电子显微镜下人体细胞表面呈黄色粉末状的艾滋病毒(HIV)颗粒。图片来源: news.sciencemag.org

创立者如此大胆放言,堪称狂妄;如果你是传统名校的领军人物,大概会颇为皱眉;再如果你受邀加盟,更会思之再三,不可能毫不犹豫。但这并没有吓退斯蒂芬•柯斯林博士(Stephen M. Kosslyn)。柯林斯博士现年64岁。他曾经是哈佛大学心理学教授,并担任社会科学学院院长,拥有30年的教育经验。他也是认知神经科学领域的先驱人物。两年前他离开哈佛,来到斯坦福大学的行为科学高级研究中心(Advanced Study in the Behavioral Sciences)担任主任。而现在,他已接受“密涅瓦”创始人暨首席执政官本•纳尔森先生(Ben Nelson)的邀请,成为“密涅瓦”的首任校长。

8月18日,这一发现被发表在《公共科学图书馆·综合》(PLOS ONE)上。

这一方案来自美国加州斯克里普斯研究所(Scripps Research Institute, California)的研究者。首先,他们利用现有技术精心设计了一种载体——经过改造的无害腺相关病毒的DNA片段;然后将其注入肌肉组织。这个片段很小,不会自我复制也不会整合到细胞基因组里,但它能够刺激细胞,让细胞按照它的代码来源源不断合成一种名叫eCD4-Ig的类抗体蛋白。这种蛋白质产量充足,持续时间也可长达数年,甚至是数十年。

一生仅有一次的教育改革机遇

为什么这样一位资深教育者和科学家,会选择离开一所举世知名的私立学府,而投身于一场没有保证的冒险?

其实在遇到纳尔森之前,柯斯林博士并没有找新工作的打算。但是他马上意识到,“密涅瓦”为他一生从事的高效教-学策略研究,特别是基于发展心理学和认知心理学的研究提供了独一无二的实践机会。而且,“在现代高等教育领域存在很多问题。这些问题虽已广为人知,却没人做出较大改变。”他告诉果壳网,“对我来说,这是一生仅有一次的机遇,我能够放手进行大刀阔斧的改革!”

柯斯林博士认为,现今大学里的“历史遗留问题太多”,严重阻碍变革。所谓“大课”就是其中代表。研究显示,很多学生在大课上昏昏欲睡,教学质量难以保证。他告诉果壳网:“成为‘密涅瓦’的首任校长,意味着我不用面对深植于传统大学中的历史遗留问题。对于传统大学来说,这些积弊往往根深蒂固,难以改变……而现在,我们能够重新设计一个全新的大学,这很让人激动。尤其令我感到兴奋地是,我可以运用科学研究成果,设计出最有益于学生的教学方法。”

这项由阿伯丁大学领导的研究表明,对于准确辨别陌生人的身份来说,护照上的区区一张大头照是远远不够安全的。这项研究还提议,如果护照上能印上同一个人的好几张照片,安全级别就能够得到提高。

然后,这种蛋白就会浩浩荡荡地进入血液,对艾滋病毒的攻击目标——人体重要免疫细胞CD4细胞形成强有力的保护。这里的保护原理比较复杂,但简而言之,CD4细胞上有两个“入口”:CD4和CCR5两种受体,艾滋病毒要和它们结合才能入侵细胞;现在这种保护蛋白假装自己是这两个入口,欺骗病毒,让病毒以为自己结合到了细胞上——但一旦结合就下不来了。这种蛋白的结构还经过精心设计,让病毒很难通过改变自身形状而挣脱。

“密涅瓦”有多不同?

至于近年来风行的MOOC式教学,比如Coursera和Udacity,在他看来“也只不过是传统教育的延伸”。他指出,MOOC依然采取大课模式,教授面对成千上万学生宣讲,但是和学生之间鲜有交流。

而“密涅瓦”的教学方式将会与MOOC和传统大学截然不同。柯斯林博士告诉果壳网:“‘密涅瓦’会彻底抛弃大课。无论是在线或者在堂课程,都以小组研讨会的形式进行。每个研讨会只有至多20名学生参与,并有一位教授与学生进行即时交流。我们知道,及时的反馈能够产生更好的教学效果,而这是MOOC做不到的。”他也指出,这种新型的研讨会式教学也与传统的大学研讨会不同,原因之一是,‘密涅瓦’会设计一种独特的软件,“帮助教授收集学生在各教学阶段的信息,包括他们在之前研讨会上的表现和对知识的掌握程度。这类信息是传统研讨会所无法提供的,却能加强、促进我们和学生之间的互动。”

在第一年里,“密涅瓦”会对学生进行基本的学术入门训练,让其掌握分析、讨论、逻辑等方面的核心技能。柯斯林博士向果壳网介绍了一年级学生课程主要涵盖的四个方面:

  • 形式分析(Formal analyses)。学习数学、统计和形式系统的先进理念,在此学生将学会运用逻辑方法去重塑、分析和解决问题。其教学材料来自计算机科学、统计学、数学、分析哲学和工程学。
  • 实证分析(Empirical analyses)。学习运用科学方法进行研究,提出假设以及进行合理推测。教学材料来自自然科学。
  • 复杂系统分析(Complex systems analyses,)。帮助学生发展出理解复杂系统(比如经济和社会)的能力。教学材料来自社会科学。
  • 多模式交流(Multimodal communications)。包括高水平的阅读和写作、可视化交流、美学、设计、伦理学和辩论。教学材料来自艺术及人文学科。

在第一年结束之后,学生将会有一个学期的时间,尝试不同领域的课程,并最终确定一个主攻方向。到第二年初始,学生要运用之前所学建立自己的研究项目(“希望能达到在学术期刊上发表的水平”,柯斯林博士如是说)。而在此期间,每名学生会有一位导师为其提供全程指导,并帮助他们进行高效的学习。

“密涅瓦”将会在分布于世界不同地区和国家的七个城市(据称包括上海、孟买、圣保罗和耶路撒冷)建立校区,其中只有两个在美国本土。它会鼓励学生在至少四个不同校区学习,在网上进行小班教学。届时,来自世界不同地区的青年将会在一起学习和生活,因为“多文化社会交流与学术研究一样重要。”

阿伯丁大学心理学教授迈克·伯顿(Mike Burton)说:“心理学家大概在10年前就已经发现,将一个人和身份证明上的一张照片加以比对,普通人并不是十分擅长。熟悉的面孔会触发我们脑中一些特殊的过程——我们可以从人群中一眼就认出我们的亲戚、朋友或者名人的脸,哪怕衣着不同,地点不同,角度不同,光照条件也不同。但对于鉴别陌生人,这就是另外一回事了。”

betway必威官网注册 4eCD4-Ig比起普通抗体的优势。每个“触手”分三叶,对应下图的三瓣。原图来源:nytimes

“密涅瓦”能成功吗?

将于2015年秋季开学的“密涅瓦”,无疑是高等教育领域一项前所未有的尝试。其首席执行官纳尔森曾是在线照片托管打印服务公司“Snapfish”的总管。他向果壳网透露了自己这一大胆计划的最初源头:“我产生这样一个念头,已经是20年前的事了。那时候我刚进入沃顿商学院。我意识到,人们对美国顶尖高等教育的需求越来越高。而像哈佛、斯坦福一类的学校每年新招收的学生数量却还和30年前差不多。美国顶尖名校为世界其他地方的优秀学生提供的入学机会更是少之又少。而‘密涅瓦’将会保证,所有达到或超过我们择生标准的学生,都能获得入学的机会。”柯斯林先生希望,充满创新、面向全球招生的本科学位,以及比常青藤名校低得多的学费,能够对全世界的优秀学生产生足够的吸引力。

对于“密涅瓦”的理念,也有教育界人士表示质疑,比如宾夕法尼亚大学的高等教育专家罗伯特•泽姆斯基(Robert Zemsky)。 他说:“关于这些改革,我们几乎从来没有成功的先例。”他也怀疑,“密涅瓦”无法引来世界上最优秀的学生,毕竟它没有“常青藤”的头衔,也不打算建设如运动场馆、剧院和音乐厅等一般名校都有的配套设施。

但似乎纳尔森先生仍嫌改革不够大胆。数周以前,他又发布了一条惊人消息:“密涅瓦”将会设立一个50万美元的教育奖项,以奖励全球范围内对学生思维产生重大影响的杰出教授,堪比高等教育界的诺贝尔奖。纳尔森介绍说,目前大多数教学奖项都和教授的研究挂钩,而“密涅瓦奖”的候选者不只是一流的导师,还是“改变学生看待世界的方法”、“以创新方式进行出色教-学实践”的大学教师。该奖评委会的主席,是斯坦福大学医学院教授、诺贝尔奖得主罗杰•科恩伯格(Roger Kornberg)。第一届“密涅瓦奖”将会于明年评出。

对于“密涅瓦”来说,要想达成其宗旨,还任重而道远。但是现在,它的理念和提出的方法已经足够刺激高等教育的神经。柯斯林博士相信:“‘密涅瓦’会对世界文化产生大范围的、积极的影响,很多人的人生也会因为它而改变。”

参考资料:
The Minerva Project (2013.5)官网
Chronicle: Behavior Expert Seizes Chance to Run an Ambitious Experiment in Higher Education (2013.4)
Time: Minerva Aims to be an Online Ivy League University (2013.4)
Inc: Ben Nelson Launches Minerva Prize with Aim to Rival Nobel (2013.4)

伯顿说,“我们提出的问题在于,这种基本的脑处理过程会不会产生真正重要的影响,比如在控制护照的发放方面——而我们发现,这样的影响确实存在。”

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