朱秋雨

10 月5 日,諾貝爾化學獎揭曉,三位得獎者中的卡羅琳·貝爾托西因生物正交化學領域的開拓性成就成為第8 位女性諾獎化學獎得主,81 歲的卡爾·巴里·夏普利斯則憑借點擊化學成為第5位“梅開二度”斬獲諾獎的科學家。毫無疑問,這兩位都是諾獎得主中的少數派。
周圍人評價夏普利斯,說他脾性有點古怪。他經常說不出完整的句子,思維也很跳躍,經常提出非傳統的想法。他的一只眼睛很早就失明了,那是因為在一次實驗時沒戴護目鏡,被爆炸的試管玻璃割傷了眼角膜。
與兩屆諾貝爾化學獎得主形象反差更大的是,他從小到大的夢想都與化學無關。比起在學校拿A,夏普利斯更喜歡與叔叔到河里捕魚。
1960 年,夏普利斯在美國達特茅斯學院讀本科時選修了有機化學課,他對這門課程似乎有特別的天賦。但行動上,夏普利斯選擇放任自己。愛釣魚的他放假期間從沒有留在學校做實驗,甚至還在物理考試中掛了科。畢業之際,應從事外科醫生的父親之意,夏普利斯打算繼續進修醫學。但化學教授湯姆·斯賓塞為他的天賦感到驚艷,幫他聯系了斯坦福大學的教授。
研究生涯就此開始。千禧年間,夏普利斯開始走向學術巔峰。2001 年,他因手性催化氧化反應方面的貢獻榮獲諾貝爾化學獎,又在當年開拓了一個全新領域。他認為,化學家們是時候停止模仿自然分子了,而應當創造新的理想——人為合成復雜的分子結構。
在此基礎上,夏普利斯提倡利用碳- 雜原子鍵,而非有機化學領域長期偏愛的碳- 碳原子鍵,使分子結合在一起。他將這個簡單卻高效的過程命名為“點擊化學”。同行評價“化學家們一般會思考‘嗯,這是我想制造的分子,而不是尋求將事物連接起來的方式”,從這個角度上說,點擊化學超出了傳統化學家的思考模式。
與夏普利斯一樣,在卡羅琳·貝爾托西大學本科時,她還不知道自己要選擇什么。她出生在高知家庭,在父親的教導下,她對于夢想的認知是成為核物理學家。但當人生進行下去,她的路“走偏了”。
貝爾托西的“歪路”首先出現在她上高中時。因玩搖滾音樂獲得幾個獎項后,她收到了幾所大學的音樂專業邀請。她還因為足球踢得好,獲得哈佛大學的體育獎學金。但興許忌憚于家庭的教育,她覺得自己“總要以科學為中心”,最終選擇就讀生物系。
轉機出現在大二的有機化學課,她發現了心之所愛,主動轉到化學系。但這是她女性身份對人生產生阻礙的開始,她在受訪時回憶,化學系90% 都是男性,她多次申請加入不同的有機化學實驗室,但屢次被拒。“這時我才第一次意識到,女性會被以非正式的方式阻擋在科學的一些領域之外。”但貝爾托西還是堅持了下來。
20 世紀80 年代,在加州大學舊金山分校做博士后的貝爾托西找到了想用一生探索的命題。她決定攀登一座科學界公認的很難跨越的高峰:到底是什么導致了癌癥細胞與普通細胞表層糖類表現的不同。20 世紀90 年代末,貝爾托西提出了代謝標記方法以追蹤糖類。為了不對細胞本身產生破壞,她拋棄了傳統的熒光蛋白標記法,最后采用巧妙、簡單的與“點擊化學”類似的思路。她的奇思妙想在一次次實驗中得以實現。
每個科學研究的背后,都帶著科學家們自身的人生命題,正如夏普利斯所言:“生命就像是一個沖浪者,你必須在浪上才能夠掌控局面、一直沖下去。但如果你陷入波谷,你就死了——生命會冒險,因為它不得不冒險,來順著能量的走勢而動。”
(摘自“南風窗”微信公眾號,本刊有刪節)