大可
好奇
吳文俊,世界級大數學家,聲名卓著,天上有一顆小行星因此被命名為“吳文俊星”。
拓撲學是數學的一個分支,而關于拓撲學的研究曾陷入過困境。
吳文俊獨創性的研究成果,為拓撲學發展開辟了新方向。這些成果,被國際數學界用他的姓命名,有“吳示性類”“吳第一公式”“吳第二公式”“吳示嵌類”“吳示痕類”“吳示浸類”,等等。
那時,他還只是個二三十歲的年輕人。到了年近花甲——即將60歲的時候,他在世界上開創了全新的數學領域——數學機械化。這個中國人原創的研究領域,被命名為“吳方法”,其中又有“吳消元法”等。世界知名科學家聯名致信我國領導人,說吳文俊獨自一人,“使中國在自動推理領域(數學機械化領域)進入國際領先地位”。
吳文俊帶領的研究隊伍,在國際上被稱為“吳學派”。
吳文俊為什么能不斷地開創?
他的答案是:只要有好奇心。
他的好奇心,使他在大學三年級時,一頭扎進拓撲學的新領域,短短幾年,就做出了劃時代的貢獻。
他的好奇心,使他面對中國古代數學時說:“我倒覺得好奇了……古文我看不懂,那就先看通俗的,再看原文,就這樣慢慢一點點弄懂。”
他不但弄懂了,還成為了中國數學史專家,寫出了《中國古代數學對世界文化的偉大貢獻》《中國傳統數學的再認識》等論文,明確提出,中國古代數學是與西方傳統數學完全不同的一套體系。近代數學能夠發展到今天,以及決定數學歷史發展進程的,主要是靠中國式的數學,而不是希臘式的數學。
希臘是西方數學的主要起源地。
他的好奇心,還使他做出了用中國式數學推動數學發展的重大貢獻。
他概括出了中國傳統數學的思想——機械化思想,它的計算方法就是如今大家掛在嘴上的“程序”。
與此同時,他對剛接觸到的計算機產生極大興趣,他敏銳地感覺到,計算機將會給數學研究帶來翻天覆地的變化。于是,他在計算機上從頭學起。
當他把中國古代數學的計算方法編成程序,輸入計算機后,用計算機證明幾何定理的“吳方法”誕生了。
堅持
在原有對付瘧疾的藥物失效的情況下,屠呦呦的青蒿素帶來了抗瘧新武器。
青蒿素是怎么得來的?
在接到研發中藥抗瘧藥的任務時,很多人認為難以完成,因為當時設備陳舊,科研水平不高。屠呦呦說:“沒有行不行,只有肯不肯堅持。”
她一頭撲進研發中,沒有走一步取巧的路。
她在浩瀚的中醫藥典籍中找出與瘧疾有關的資料——那時可沒有什么網上搜索資料的事。
她走訪名老中醫,收集藥方,也不放過能找到的民間藥方。
中醫幾千年來,留下無數治療瘧疾的藥方。她與她的團隊找出所有能找到的方子,刪選后定下2000多個,編寫了一本《瘧疾單驗方集》,里面留下了640種中藥。
只用一種藥材的藥方,叫單方,其余都叫復方。驗方的意思,就是經過使用,證明確實有效的藥方。屠呦呦這一階段的目標,是找出有效的單方。
接著又從640種中刪選出200種,用煎煮、浸泡等方法,提取了可能對治療有用的380種提取物,一一進行小白鼠實驗。可是,達不到理想效果。
到此為止,青蒿素還沒有脫穎而出。
屢屢受挫,是走錯路了嗎?即便如此,屠呦呦說:“我不想放棄。”
她再次鉆進醫典。葛洪的《肘后備急方》里對青蒿的記述,給她帶來了新思路。在此之前,青蒿也用于實驗,為什么效果不好?
醫典記載青蒿的資料不少,但往往此青蒿非彼青蒿,著名的古典著作《夢溪筆談》里,就說明青蒿有多種。所以,要找出對付瘧疾最有效的那種。
即便找對了,如果提取物無效,很可能會讓人懷疑是否選錯青蒿。所以,對每一種青蒿的驗證,都不是一次性的。
這樣的提取、驗證、失敗、研究、再提取、再驗證……的過程,僅針對青蒿的,就有190次。
最終不僅找到了最有效的青蒿,還鑒定出最有效的青蒿部位,是即將開花之前、新鮮的葉子。當然,這些都是通過實驗證實的。
古代提取中藥與現代設備不同,如果不夠專注,很可能會忽略成功的鑰匙。《肘后備急方》的提取法,沒有涉及溫度問題,屠呦呦卻從它的寥寥數語中感悟到了,調整了溫度,在第191次實驗中,獲得了有100%效果的提取物。
獲得一系列世界級、國家級大獎的屠呦呦,該歇歇了吧?
不。在“堅持”下,屠呦呦和她的團隊,又研究發現了對紅斑狼瘡有獨特效果的雙氫青蒿素,去年開始進入臨床人體試驗……
觀察
說到惡性腫瘤,也就是癌,人們想到的是,對準癌細胞,開刀切除它!用放射線射死它!用藥殺死它!
可卞修武院士想的是,抓住罪魁禍首,在它猖狂之前扼殺它。
近百年來,醫學科研關注的是癌細胞。顯微鏡下,那么多人在看癌癥病人生病部位的切片,卻很少有人關注腫瘤的血管。
血管是為癌細胞輸送養分的,是癌細胞的幫兇。阻斷這個幫兇,癌細胞就得“活活餓死”。
為什么大家成天看切片,不去關注血管呢?因為腫瘤血管太多;因為大家認為這些血管沒有規律,也就拿不出針對性的治療方案,看了也是白看;后來也有人提出針對血管進行治療,如美國的弗克曼教授,但按他的理論開發的藥物,沒有明顯效果。
卞修武也觀察切片。
注意,觀察不是“看”,是有目的、有計劃、有分析的高級大腦活動。
與弗克曼等看片不同,他們看到的是為什么有那么多腫瘤血管;在卞修武眼里,則是血管為什么長得那么不一樣。別人認為雜亂無章的血管,他看出了特點。
他帶領團隊,對五萬多例切片逐一分析。他發現,同一個病人,患了一種癌癥,身體不同部位的腫瘤,血管是不一樣的;兩個病人患了同一種癌癥,血管也不一樣。他把觀察到的血管特點畫了下來,然后結合腫瘤的類型、變化、惡化程度等進行分析,總結出血管的八種類型。
有類型,“靶子”明確,“槍彈”就能精準。這就是他在世界上首先提出的“腫瘤血管構筑表型”。他把這用到了病情診斷上,實現精準診斷,成為一種嶄新的治療方法。
卞修武繼續觀察。他揭出了癌細胞幫兇的不同面目,還要找出幫兇的幕后推手。他在血管周圍發現了一些非常特別的細胞,又小又幼稚。他沒有被其“萌樣”迷惑,認為那是沒成熟的細胞,而是把它分離出來,單獨觀察研究。最后證明它是腫瘤細胞,又有干細胞特征。
干細胞是“細胞制造工廠”,會不斷“生出”與自己一模一樣的細胞,還會分化成其他種類的細胞。
他率先提出并證明了,腫瘤干細胞通過三條“通道”——三通路,悄無聲息地推動血管瘋狂生長:它既會“引誘”血管靠攏自己,還會自己變為血管細胞的一部分生成新血管,還能形成“假血管”——模擬血管,來干血管的活。
老聽人說生癌了、轉移了、復發了,卞修武在世界上首次證明,腫瘤干細胞就是這一切的罪魁禍首,針對它進行治療,可以更早地阻斷新血管誕生,實現癌癥早診斷、早治療。卞修武團隊還研發出名叫諾帝的抗癌新藥,針對的就是腫瘤干細胞、腫瘤血管。
為了觀察他常常忘記時間,通宵達旦,甚至導致面癱。面癱也無法使他停止,他用膠布“醫治”,繼續工作……
其實,好奇、堅持、觀察,不僅僅是科學家必備,你說呢?
連一連
以下是我國五個國家科學技術獎。請將獎項與本欄目介紹過的獲獎科學家連線,多項獲得者可多項連線: