本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
在之前的帖子中，我描述了小型科學的益處和持久價值。我強調了在當前的經濟和資助環境下，小型科學很可能具有連貫性，而大型科學則斷斷續續。我還談到了眾包和眾籌如何為大型科學和小型科學都帶來巨大價值。
現在我想描述一個眾籌的小型科學專案，這個專案可能對理解我們這個時代最有害的禍害之一——甲基苯丙胺（冰毒）成癮的根本原因非常有價值。Ethan Perlstein 在普林斯頓大學和 David Sulzer 在哥倫比亞大學有興趣剖析冰毒在大腦內部和外部的不同作用方式，他們大膽地將其作為一個眾籌專案進行推介。他們的專案和類似的專案不僅可以幫助我們開發治療冰毒成癮的新方法，還可以解決一個更普遍和關鍵的問題：精神藥物是如何起作用的？
事實證明，儘管每年有大量精神科醫生開出創紀錄數量的抗抑鬱藥和其他藥物，但我們仍然不清楚這些化合物是如何起作用的。在應對成癮流行病方面，我們也同樣缺乏瞭解。從化學角度來看，冰毒和PCP等精神藥物的簡單性令人歎為觀止。僅僅幾個碳、氫、氧和氮原子排列在一個簡單的環狀結構中和周圍，就能引起人類如此深刻的行為變化，這一事實繼續讓我們著迷和困惑。可悲的是，我們對這些分子以及合法的精神藥物的作用機制的瞭解已經達到了一種瓶頸。當然，在過去五年中，我們取得了重大進展，我們現在知道，這些藥物的作用機制是透過模仿神經遞質的作用並與稱為受體的特定蛋白質結合，就像許多其他藥物一樣。然而，對於精神藥物來說，其作用機制要複雜得多，因為它們通常具有多種效應，與大腦不同部位的不同型別的受體結合程度不同，並引發一系列生化活動。這個過程的複雜性加上大腦本身的複雜性，幾十年來一直挑戰著中樞神經系統研究人員。
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透過觀察藥物與特定蛋白質的直接相互作用來理解藥物如何起作用的整個正規化，自其還原論起源以來，有效地推動了藥物發現。但是，Perlstein、Sulzer 和該專案的首席實驗員 Daniel Korostyshevsky 正在採取不同的方法來回答這個問題。在今年早些時候發表的一篇非常有趣的論文中，Perlstein 證明抗抑鬱藥舍曲林實際上會導致細胞膜結構發生物理變化，影響其曲率、流動性和其他特性，並誘導自噬，即細胞自身機制的降解。這項研究符合一個更大的視角。如果您將細胞視為一座帶有樑柱和樓層的建築物，並將藥物視為一個撞擊這座建築物的小而非常有力的鐵球，那麼您實際上會期望這個球會引起結構重組。因此，發現像藥物這樣的小分子會影響膜和其他細胞器的結構發生物理變化，這應該不足為奇。但是，由於某種原因，相對於傳統上追求的蛋白質-藥物結合觀點，這種形態學方法一直被忽視。現在，像 Perlstein 和 Sulzer 這樣的研究人員正在強調形態學正規化，並要求我們考慮藥物對細胞結構機制的物理、更全面的影響，以及它們與特定蛋白質的相互作用。
冰毒對於這種思考方式來說是一個很好的候選者。我們不瞭解其作用機制的細節，從研究中收集到的任何資訊都可能對推進冰毒成癮的治療方法具有潛在價值。這顯然是一個既適合科學研究又具有重大公共利益的問題。因此，Perlstein 採取了新穎的方法，將其作為一個 25,000 美元的眾籌專案進行推介。25,000 美元是一個適度的金額，遠低於目前經常被 NIH 等資助機構拒絕的許多 grant。但這足以開始深入研究這個問題。部分資金將用於支援一名碩士水平的技術人員 2-3 個月，其餘部分將用於支付管理費用。為了研究冰毒是如何起作用的，Perlstein 和 Sulzer 將使用一種稱為放射自顯影術的經典技術，該技術本質上是使用放射性示蹤劑跟蹤藥物在組織內部的運動和命運。一旦揭示了藥物的定位，就可以使用包括用於研究蛋白質-藥物相互作用的其他技術，以進一步詳細瞭解藥物在該特定位置的作用。
Perlstein 在他的網站上提供了所有詳細資訊，以及一個非常好的影片解釋該專案。秉承眾籌和開源科學的精神，該專案的進展將在公共網站上定期記錄。此外，根據貢獻程度，貢獻者將可以訪問定期專案報告、頭腦風暴會議，甚至可能在紐約市享受輕鬆的雞尾酒。最大的貢獻者甚至可以參加實驗室會議並討論最終的手稿。所有貢獻者都將在網站上鳴謝。從科學意義上講，該專案最大的價值在於採取一種替代方法來理解精神藥物的作用，即透過觀察細胞結構和功能的大規模形態學效應。
我認為這個專案和總體思路看起來非常有希望，我希望這個專案能獲得資助。公民科學應該在解決我們的問題中發揮越來越重要的作用。從某種意義上說，科學研究和同行評審過程，及其對大型資助、排他性小團體和匿名同行評審的依賴，仍然停留在前網際網路時代。這個專案和類似的專案正在真誠地嘗試突破障礙，以便我們都能為科學理解和此類探究的成果做出貢獻。我希望我們能儘自己的一份力量，搬走幾塊磚頭。