英國劍橋大學(xué)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室（LMB）培養(yǎng)出十幾位諾貝爾獎得主，并給生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域帶來突破性進(jìn)展。它是如何做到的？有人研究并發(fā)現(xiàn)了其中緣由。

英國劍橋大學(xué)醫(yī)學(xué)研究理事會（MRC）分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室（LMB）成立于1940年代末，目前有約700名員工，稱得上基礎(chǔ)生物學(xué)研究領(lǐng)域的全球領(lǐng)先者。從DNA和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)到基因測序，LMB取得了諸多令人歆羨的突破；它也培養(yǎng)出十幾位諾貝爾獎獲得者，包括揭示“生命秘密”DNA的詹姆斯 · 沃森（James Watson）、弗朗西斯 · 克里克（Francis Crick）和弗雷德里克 · 桑格（Frederick Sanger）。過去15年間，有4位LMB科學(xué)家獲諾獎：確定核糖體結(jié)構(gòu)的文卡特拉曼 · 拉馬克里希南（Venkatraman Ramakrishnan），創(chuàng)建化學(xué)反應(yīng)的計(jì)算模型的邁克爾 · 萊維特（Michael Levitt），為低溫電子顯微鏡技術(shù)作出卓越貢獻(xiàn)的理查德 · 亨德森（Richard Henderson），實(shí)現(xiàn)抗體定向進(jìn)化的格雷戈里 · 溫特（Gregory Winter）。從2015年到2019年，LMB產(chǎn)出的超過1/3（36%）的論文位列全球被引用次數(shù)最多論文的前10%。

LMB成功的秘訣是什么？許多研究人員和歷史學(xué)家指出，它起源于卡文迪什實(shí)驗(yàn)室，即英國劍橋大學(xué)物理系，那里的學(xué)者將X射線晶體學(xué)等技術(shù)帶入混亂的生物學(xué)世界。這座杰出人才庫，加上MRC慷慨而穩(wěn)定的資助，無疑大大助推LMB走向成功。但其中還有更多原因。種種發(fā)現(xiàn)皆非偶然：實(shí)驗(yàn)室的組織方式增加了新發(fā)現(xiàn)的可能。

為找出原因，三位研究人員對LMB高級科學(xué)家和外部科學(xué)家進(jìn)行了12次采訪，以深入了解該組織，還分析了實(shí)驗(yàn)室60年來的檔案文件，包括研究出版物、會議記錄、外部評估和內(nèi)部管理報告。

新問題，新技術(shù)

LMB會找出那些需要先進(jìn)技術(shù)來解答的新興領(lǐng)域內(nèi)的重要科學(xué)問題。實(shí)驗(yàn)室開發(fā)該技術(shù)以開拓領(lǐng)域；持續(xù)的改進(jìn)則帶來更多突破，新突破可以擴(kuò)大規(guī)模以進(jìn)入市場。以下介紹三個例子。

DNA測序 在20世紀(jì)的40年代和50年代，英國生物化學(xué)家馬克斯 · 佩魯茨（Max Perutz）和約翰 · 肯德魯（John Kendrew）尋求一種可區(qū)分正?；虿±硇匝t蛋白和肌紅蛋白的方法。LMB開發(fā)了分子指紋識別和色譜技術(shù)，從而得以解決各種生物學(xué)問題，例如基因是如何被調(diào)控的或分子編程如何參與細(xì)胞死亡。蛋白質(zhì)和DNA測序技術(shù)也使研究病毒和器官發(fā)育的分子機(jī)制成為可能。這些發(fā)現(xiàn)被推廣到臨床和工業(yè)環(huán)境后，藥物發(fā)現(xiàn)模式從篩選化合物轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃釉O(shè)計(jì)。

抗體 1975年，德國生物學(xué)家喬治 · 科勒（George K?hler）和阿根廷生物化學(xué)家塞薩爾 · 米爾斯坦（César Milstein）在LMB發(fā)現(xiàn)了一種從免疫系統(tǒng)產(chǎn)生的許多蛋白質(zhì)中分離和復(fù)制單克隆抗體的方法。這一突破使抗體的表征成為可能，并引發(fā)學(xué)界對基因調(diào)控和細(xì)胞程序性死亡的研究。目前臨床上的新療法有1/3都由單克隆抗體貢獻(xiàn)。

低溫電子顯微鏡 LMB在電子OVgcnglehgIYJ5mVVV8ZTQ==顯微鏡的發(fā)展史中扮演常駐而關(guān)鍵的角色。1960年代，英國生物物理學(xué)家阿龍 · 克盧格（Aaron Klug）的團(tuán)隊(duì)使用低溫電子顯微鏡來闡明病毒結(jié)構(gòu)。低溫電子顯微鏡能以3D方式可視化生物分子中的原子。它的開發(fā)基于LMB積累30年的專業(yè)知識——從冷卻和真空技術(shù)的優(yōu)化，到顯微鏡技術(shù)，再到計(jì)算成像以及電子探測器等方面。低溫電子顯微鏡為蛋白質(zhì)研究以及許多其他領(lǐng)域帶來變革。

我們認(rèn)為LMB的管理模式是關(guān)鍵。它建立了一種激勵文化，并提供監(jiān)督以優(yōu)化科學(xué)與技術(shù)間的相互作用。通過將高風(fēng)險基礎(chǔ)科學(xué)與創(chuàng)新技術(shù)相結(jié)合，LMB促進(jìn)了知識反饋循環(huán)，幫助研究團(tuán)隊(duì)識別具有前景的問題并不斷突破科學(xué)邊界。在經(jīng)濟(jì)學(xué)和管理學(xué)理論的語境下，LMB表現(xiàn)為一個“復(fù)雜自適應(yīng)系統(tǒng)”。

在這里，我們概述自己的研究結(jié)果，并鼓勵研究組織、資助機(jī)構(gòu)和政策制定者考慮采用類似的具有整體性和連貫性的方法來管理基礎(chǔ)科學(xué)研究。簡而言之，他們應(yīng)優(yōu)先考慮長期科學(xué)目標(biāo)并有效管理稀缺資源；通過增進(jìn)不同科學(xué)研究領(lǐng)域之間的互補(bǔ)來促進(jìn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)和范圍經(jīng)濟(jì)；通過在科學(xué)問題和基于工程的技術(shù)解決方案之間建立協(xié)同機(jī)制和反饋機(jī)制來創(chuàng)造價值。

整合管理

LMB的管理策略優(yōu)先考慮三個要素——文化、激勵機(jī)制和管理監(jiān)督——以維持科學(xué)和技術(shù)發(fā)展之間的反饋循環(huán)。

文化 LMB建立起一種協(xié)調(diào)穩(wěn)固、連貫一致的文化，建立方式是提升工作人員的科學(xué)多樣性、鼓勵知識和思想交流以及重視不同研究領(lǐng)域間的科學(xué)協(xié)同作用。高級管理人員認(rèn)為這種文化是演進(jìn)過程的核心，在此過程中，廣泛而多樣化的人才庫有助于組織保持靈活性、適應(yīng)性和生命力?？茖W(xué)發(fā)現(xiàn)以可持續(xù)而不可預(yù)測的方式涌現(xiàn)。

LMB認(rèn)識到機(jī)構(gòu)擁有明確、廣泛且開放的研究方向的重要性。它鼓勵招募多樣化、能互補(bǔ)而又彼此協(xié)調(diào)一致的團(tuán)體。這確保了它能在特定研究領(lǐng)域獲得大量專業(yè)知識。LMB實(shí)現(xiàn)了規(guī)模經(jīng)濟(jì)，同時保有通過開拓新途徑和新興領(lǐng)域進(jìn)行創(chuàng)新的靈活性。它還認(rèn)識到，并非每個有前景的方向都值得跟進(jìn)。

科學(xué)多樣性是LMB一開始就有的標(biāo)簽。實(shí)驗(yàn)室雖由物理學(xué)家和化學(xué)家創(chuàng)立，但如今的學(xué)術(shù)成員還包括數(shù)學(xué)家、工程師和動物學(xué)家等。當(dāng)然，有必要避免多樣性過度，以防削弱文化。1997年執(zhí)行委員會會議記錄顯示，實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人不愿任命純粹的臨床研究人員，理由是這可能會改變實(shí)驗(yàn)室的文化和焦點(diǎn)。

彼此相關(guān)、協(xié)調(diào)一致的多樣化主題組合，使項(xiàng)目之間共享技術(shù)和方法更加容易，也激勵項(xiàng)目瞄準(zhǔn)更具雄心的目標(biāo)。例如，用于檢查大分子的低溫電子顯微鏡的發(fā)展使結(jié)構(gòu)研究部門和神經(jīng)生物學(xué)部門都受益匪淺，并有助于更好地了解神經(jīng)退行性疾病中的分子途徑。

激勵機(jī)制 LMB運(yùn)用激勵機(jī)制使組織文化與員工目標(biāo)相一致。積極推廣共同價值觀和共同目標(biāo)有助于讓研究人員有歸屬感，為自己屬于LMB社區(qū)而自豪——這可以培養(yǎng)長期忠誠度。一份2001年的外部評審指出：“LMB一直采用非等級結(jié)構(gòu)，其關(guān)注點(diǎn)在于論證的質(zhì)量，而非論證者的地位。”

不同于許多實(shí)驗(yàn)室，LMB喜歡自己培養(yǎng)和拔擢初級成員，而非引進(jìn)外部人才。這點(diǎn)體現(xiàn)在其對初級科學(xué)崗位的高標(biāo)準(zhǔn)招募上。包括理查德 · 亨德森和格雷戈里 · 溫特在內(nèi)的許多諾貝爾獎得主都是在該實(shí)驗(yàn)室開啟職業(yè)生涯并得到內(nèi)部提拔的。

優(yōu)先考慮小團(tuán)隊(duì)也令圍繞技術(shù)和預(yù)算的共享變得更好，并激勵來自不同領(lǐng)域的科學(xué)家匯聚至同一項(xiàng)目。盡管LMB是分部門組織的，但幾乎所有職業(yè)科學(xué)家都有各自獨(dú)立而又協(xié)調(diào)一致的科學(xué)計(jì)劃。這種連通性往往推動不同團(tuán)隊(duì)快速而富有創(chuàng)意地互通思路、融合概念。LMB也為失敗經(jīng)驗(yàn)及失敗后要做什么的經(jīng)驗(yàn)提供分享空間，這在高風(fēng)險的創(chuàng)新研究中不可避免。

LMB的資源分配方式鼓勵內(nèi)部團(tuán)隊(duì)和部門之間的創(chuàng)新合作。例如，對研究小組競標(biāo)外部資助設(shè)置限制，因?yàn)橥獠抠Y助往往要求短期出結(jié)果，并過于注重結(jié)果，它們的目標(biāo)可能與LMB的長期目標(biāo)不一致。

此外，LMB的主任有權(quán)靈活分配資金以促進(jìn)創(chuàng)新合作和計(jì)劃。最近的例子包括合成生物學(xué)（利用工程技術(shù)開發(fā)或重新設(shè)計(jì)生物系統(tǒng)）和連接組學(xué)（研究大腦和神經(jīng)系統(tǒng)中的連接）。

管理監(jiān)督 LMB利用管理監(jiān)督系統(tǒng)來解決技術(shù)和科學(xué)優(yōu)先事項(xiàng)之間的矛盾（否則會影響生產(chǎn)力）。技術(shù)人員的目標(biāo)是開發(fā)和改進(jìn)工具，以求為盡可能多的潛在用戶提供最佳產(chǎn)品規(guī)格；科學(xué)家?guī)椭x基于其目標(biāo)和數(shù)據(jù)的技術(shù)規(guī)格——它們一般都走在所處時期技術(shù)的前沿。

技術(shù)開發(fā)人員和科學(xué)家在很多方面存在差異，包括表達(dá)、定義問題的方式以及對重大項(xiàng)目的操作組織和風(fēng)險評估等。雙方的差異可能導(dǎo)致矛盾。技術(shù)人員通常專注于為相對明確的實(shí)際問題開發(fā)解決方案，這些問題適用嚴(yán)格的項(xiàng)目管理流程?？茖W(xué)家則傾向于研究不確定、模糊的問題，而且很多問題會需要實(shí)驗(yàn)過程和資源分配方面的靈活性。

為解決上述問題，LMB采取多種干預(yù)措施，并制定了一套強(qiáng)有力的流程來選擇重點(diǎn)關(guān)注的科學(xué)問題。例如，具備不同專長的技術(shù)開發(fā)人員在專用車間單元開發(fā)原型；經(jīng)驗(yàn)豐富的首席研究員作為“媒介”，將科學(xué)術(shù)語轉(zhuǎn)化為技術(shù)工程要求（或?qū)⒑笳咿D(zhuǎn)為前者）；有關(guān)科學(xué)資源的決策被委托給各部門；用于主要技術(shù)開發(fā)的資金由實(shí)驗(yàn)室的執(zhí)行委員會集中分配。由此，推動創(chuàng)新的科學(xué)與技術(shù)之間的反饋循環(huán)得到增強(qiáng)。

長期潛力

由于LMB的戰(zhàn)略側(cè)重于長期、變革性的目標(biāo)而非短期、漸進(jìn)型的成果，因此其針對研究人員的內(nèi)部評估系統(tǒng)更關(guān)注整體科學(xué)計(jì)劃的潛力，而非標(biāo)準(zhǔn)化的個人績效指標(biāo)，例如論文發(fā)表和被引情況、個人影響因子、科研資助規(guī)模、獲獎情況以及項(xiàng)目合作等。LMB科學(xué)家必須根據(jù)實(shí)驗(yàn)室重點(diǎn)領(lǐng)域公開評估哪些問題具備最高價值，并在保持其研究組合多樣性的同時，將其與技術(shù)開發(fā)成本和失敗風(fēng)險進(jìn)行平衡。

為了管理這些相互競爭的需求，LMB融合了內(nèi)部的專業(yè)知識和外部評審意見。MRC每五年進(jìn)行一次的外部評審流程是一種創(chuàng)新戰(zhàn)略方法，可預(yù)測未來趨勢并使決策具備公平性。在接受媒體采訪時，管理人員曾闡述每五年進(jìn)行一次評審的重要性：它可為組織的科學(xué)方向提供信息和壓力測試。評審包括評審委員會的訪問，他們了解實(shí)驗(yàn)室的文化，并根據(jù)報告、內(nèi)部審查和訪談對研究小組負(fù)責(zé)人的科學(xué)生產(chǎn)力和原創(chuàng)性進(jìn)行評分。

各個實(shí)驗(yàn)室的評估基于常規(guī)指標(biāo)，例如過往研究成果，但更注重對未來的展望。因此，即使年輕學(xué)者的出版物數(shù)量有限，他們的潛力和研究影響也有望使其獲得終身職位。當(dāng)評分低到一定程度，研究小組將于一年內(nèi)關(guān)閉。但這種情況少有。

評審過程在確定新興科學(xué)趨勢和機(jī)遇方面也發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。例如，2005 年，造訪實(shí)驗(yàn)室的評審委員會發(fā)現(xiàn)需要建立一個新的動物設(shè)施，以突出哺乳動物生物學(xué)的潛力——這一概念此前并未被優(yōu)先考慮。

事實(shí)上，LMB通常會拒絕那些需要擴(kuò)大技術(shù)規(guī)模和大型物理空間的項(xiàng)目，以防實(shí)驗(yàn)室工作和空間需求超出項(xiàng)目收入所能負(fù)擔(dān)的范圍。例如，1996年，實(shí)驗(yàn)室決定放棄擴(kuò)大已經(jīng)成功且有利可圖的蛋白質(zhì)和抗體工程項(xiàng)目。

LMB可被視為早期創(chuàng)新項(xiàng)目的優(yōu)質(zhì)孵化器，項(xiàng)目的周轉(zhuǎn)率很高。但這種周轉(zhuǎn)并不影響研究的進(jìn)展，因?yàn)檠芯啃〗M的獨(dú)特結(jié)構(gòu)允許項(xiàng)目被靈活處置以及員工流動。LMB專注于項(xiàng)目本身，直到它們獲得成功，值得資助，可以擴(kuò)展——有機(jī)會在更接近科學(xué)發(fā)展和轉(zhuǎn)化研究的后期階段獲得資助。

復(fù)雜自適應(yīng)系統(tǒng)

盡管LMB在上述種種規(guī)則下運(yùn)行，但其獲得的成效遠(yuǎn)超各組成部分累計(jì)的總和。組織的管理策略產(chǎn)出了與其長期研究目標(biāo)一致的涌現(xiàn)行為和可交付成果。LMB的管理模式源自管理層曾采取的一系列行動，這些行動轉(zhuǎn)化為它實(shí)現(xiàn)總體目標(biāo)的一套連貫一致的方法。從管理理論的角度來看，LMB是一個復(fù)雜的自適應(yīng)系統(tǒng)，類似生態(tài)系統(tǒng)。

復(fù)雜自適應(yīng)系統(tǒng)是一種自組織系統(tǒng)，其獨(dú)特行MWymBBScm4pFLbRNcS+GtQ==為源自其組成部分間的相互作用，這種相互作用通常難以預(yù)測。組成部分可能包括個人及其活動、物質(zhì)部分（如技術(shù)）以及從這些相互作用中產(chǎn)生的想法。

有效管理這一復(fù)雜自適應(yīng)系統(tǒng)是LMB成功的基礎(chǔ)。通過不斷適應(yīng)和發(fā)展，LMB可以比大多數(shù)其他機(jī)構(gòu)更有效地產(chǎn)生新知識。例如，LMB通過科學(xué)家與工程師的合作以及軟件和先進(jìn)冷卻技術(shù)的集成，幫助開發(fā)了低溫電子顯微鏡以應(yīng)用于生物科學(xué)領(lǐng)域。這個多學(xué)科團(tuán)隊(duì)并非由某個人來策劃和協(xié)調(diào)所有環(huán)節(jié)，而是表現(xiàn)出自我組織和迭代調(diào)整的功能，并受到共同文化的約束。以上使得新解決方案應(yīng)運(yùn)而生，由此可見生態(tài)系統(tǒng)的適應(yīng)性。

經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)和未來的挑戰(zhàn)

我們認(rèn)為，LMB系統(tǒng)應(yīng)被視為更廣泛地向基礎(chǔ)科學(xué)分配資金的框架。不過展望未來，我們也看到LMB和生命科學(xué)界需克服的三大挑戰(zhàn)。

首先，基礎(chǔ)生物科學(xué)中的科學(xué)問題變得越發(fā)復(fù)雜，越發(fā)需要昂貴的高精尖設(shè)備。開發(fā)這些工具可能超出了單個實(shí)驗(yàn)室的能力范圍，需要更廣泛的機(jī)構(gòu)合作。

其次，資助團(tuán)體和社會越發(fā)頻繁地呼吁專注基礎(chǔ)生命科學(xué)的機(jī)構(gòu)盡快轉(zhuǎn)向臨床應(yīng)用，這可能削弱基礎(chǔ)研究的質(zhì)量和競爭優(yōu)勢。眾所周知，基礎(chǔ)生物科學(xué)與臨床轉(zhuǎn)化之間的鴻溝難以跨越，這個過程也具備很高的風(fēng)險性。

近年來，一些資助者退出了基礎(chǔ)生物科學(xué)領(lǐng)域。例如，過去十年間，美國國立衛(wèi)生研究院的外部資金更多流向轉(zhuǎn)化和應(yīng)用研究，而非基礎(chǔ)科學(xué)。一些極具聲望的基礎(chǔ)科學(xué)研究機(jī)構(gòu)受此影響，甚至被解散，例如美國紐約的斯格鮑爾研究所。然而，考慮到重建基礎(chǔ)科學(xué)研究的復(fù)雜性和難度，防止基礎(chǔ)科學(xué)研究被解散是重中之重。

像LMB這樣的實(shí)驗(yàn)室可以通過加強(qiáng)與臨床學(xué)術(shù)科學(xué)和私營產(chǎn)業(yè)的聯(lián)系來促進(jìn)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的轉(zhuǎn)化。利用好制藥行業(yè)優(yōu)勢（例如人工智能和計(jì)算機(jī)模擬等領(lǐng)域）可以加強(qiáng)基礎(chǔ)科學(xué)研究，而不損害研究室所關(guān)注的內(nèi)容。LMB與生物制藥公司阿斯利康的“藍(lán)天”（Blue Sky）合作就是這方面的重要一步。

第三，基礎(chǔ)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室越來越難招募和留住最優(yōu)秀的科研人才。全球范圍內(nèi)轉(zhuǎn)化研究機(jī)構(gòu)數(shù)量正在激增。生物技術(shù)和制藥公司能向頂尖研究人員支付更高薪水。此外，研究人員可能因基礎(chǔ)研究中高風(fēng)險項(xiàng)目的高失敗率以及在LMB等競爭激烈的實(shí)驗(yàn)室獲得終身職位的難度而另尋別路。

政府需認(rèn)識到上述問題，并堅(jiān)持資助高質(zhì)量、高影響力的基礎(chǔ)科學(xué)發(fā)現(xiàn)。使用LMB式的研究管理策略將優(yōu)化這些投資選擇，降低相關(guān)風(fēng)險，最終給社會帶來長遠(yuǎn)利益。

資料來源 Nature

本文作者盧卡 · 蓋貝爾（Luka Gebel）是國王商學(xué)院顧問委員會成員，擁有戰(zhàn)略、國際管理和創(chuàng)業(yè)學(xué)博士學(xué)位；錢德 · 維魯（Chander Velu）是劍橋大學(xué)工程系創(chuàng)新與經(jīng)濟(jì)學(xué)教授；安東尼奧 · 維達(dá)爾-普伊格（Antonio Vidal-Puig）是英國劍橋大學(xué)分子營養(yǎng)與代謝學(xué)教授，因提出通過藥物靶向棕色脂肪可能有助于治療超重和肥胖的理念而聞名