成功人士-第19章

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　　　　创立新论

　　　　1938年，福井谦一进入京都帝国大学工学院工业化学系学习。日本自明治维新以来，对于直接为产业服务的应用技术的研究与教育十分重视，特别是在化学领域，日本各理工学院里的化学课程几乎都被工业化学、石油化学、催化化学、纤维化学等应用化学所占领了，而理论化学、物理化学等基础『性』化学课程却很少。

　　　　福井谦一虽然进入了工业化学系，但对于本专业应用化学方面的课程并不热心，相反倒是经常跑去听理学院的物理课，并对当时物理学的前沿理论量子力学产生了浓厚兴趣，在图书馆借阅了大量这方面的书籍。明明是应用化学专业的学生，却热衷于物理学理论，这在当时一般人看来似乎是有点〃不务正业〃，而这恰恰为福井谦一日后从事化学理论研究打下了坚实的基础。

　　　　读书时有一个习惯，即要把书中的数学公式都亲自推导演算一遍。有时书中并没有给出详细的公式，只是简略地提到采用的基本数学方法，但他也要从头到尾地推算一遍。这固然是他对于通过精密计算得出结论的喜好，从中可以得到无穷的乐趣；另一方面，这对于深刻理解数理『性』极强的理论书籍也有极大的好处，使他领会了量子力学的真谛。

　　　　直到大学的最后一年，福井谦一在准备毕业论文的时候，遇到了一位喜欢并擅长做化学实验的老师一新宫春男副教授，才体会到了化学实验中的乐趣，逐渐真正喜欢上了化学，并确定了用物理学的前沿理论去说明化学反应过程的研究目标。当福井谦一回忆起这段经历时不无庆幸地说：如果我过早地『迷』上了化学实验，肯定不会去钻研物理学理论，也就不会获得诺贝尔奖了。

　　　　1951年，福井谦一开始了用量子力学理论说明化学反应原理的第～篇论文的构思和撰写工作。化学反应是发生在原子、分子一级上的，但支配原子、分子世界运动的规律是量子力学。从原理上说，一切化学反应都可以用量子力学的概念（语言）加以说明。这就彻底改变了用经验说明、用实验证实化学反应过程的传统化学研究方法，使化学研究有了理论指导基础。福井谦一的第一篇论文在美国物理学会的《化学物理学》杂志1952年4月号上发表后，日本国内还有一些人不以为然，他的一些同事和上司也对福井谦一既不热心应用化学的研究、又〃狂妄〃地要创立新的化学基础理论颇有微词。直到60年代以后，他所创立的〃前沿轨道理论〃受到欧美许多著名科学家的高度评价后，他才逐渐得到了日本化学界的承认。此后，他继续进行研究，使〃前沿轨道理论〃逐渐完善并发展为〃分子轨道对称守恒原理〃。

　　　　由于此项研究成果，1981年福井谦一荣获了诺贝尔化学奖。

　　　　在福井谦一获得诺贝尔化学奖后，经常有人问他：是什么使他走上了科学道路、并取得重要科学成就呢？福井谦一反复强调了大自然的作用，大自然不仅使他对科学产生了浓厚兴趣，还培养了他对科学的敏锐洞察力。为此，他十分感谢他的家庭和学校。

　　　　到大自然中去吧！大自然中有数不清的奥秘，有无穷的科学知识，它是孩子们最好的老师。福井谦一的成长经历不正说明了这一点吗？

　　　　米歇尔·史密斯

　　　　出生日期

　　　　1932年4月26日

　　　　获奖年度1993年

　　　　贵族中学里的穷孩子

　　　　米歇尔·史密斯出生于英国乡村的一个普通人家。他的父亲罗兰多·史密斯和母亲玛丽·安格内斯·史密斯都出身贫寒，10来岁就开始工作。到小史密斯出生时，家境虽有改善，但依然清贫。父亲在布莱克普尔南边一个名叫曼顿·莫斯的村子里帮助史密斯的爷爷经营一个蔬菜种植园，母亲则帮助史密斯的姥姥经营膳食公寓。史密斯从小就在菜园子里玩耍，一直到5岁上教会小学为止。史密斯喜欢大自然的天『性』，可能就是在这里培养起来的。

　　　　史密斯的母亲是一位虔诚的教徒，在当地的教堂做礼拜。因此史密斯也常去这个教堂，并上了它的〃主日学校〃。虽然从小就出人教堂听神甫讲经，教会学校又设有《圣经》课，但小史密斯有自己的独立见解，他总觉得世界上不可能有神，他渐渐地成为一个无神论者。

　　　　小学时，史密斯的学习成绩并不突出。虽然他具有较高的潜质，但教会学校的教学内容与方式，未能使他的潜质得以发挥。在小学的6年里，他获得的唯一奖励是〃全勤〃奖。

　　　　1943年，史密斯上小学的最后一年，他参加了当时英国的学校施行的一种特殊考试。这种考试的目的是把学生区分为两类，约占总数20％的小学生可以上较好的中学，将来有上大学的机会，而80％的学生只能接受普通中等教育。但少数富家子弟例外，因为他们即使成绩不好也可以上收费昂贵的私立中学。这是一种遭人反感的制度，它把朝夕相处的同学分成了三六九等，使很多孩子在感情上难以接受。

　　　　很幸运，史密斯的潜质在这次考试中得到了〃超常〃发挥，不仅以优秀的成绩通过了考试，还取得了阿诺尔德私立学校的奖学金。阿诺尔德私立学校是一所贵族式中学，像史密斯这样的穷孩子如果不是凭优秀的成绩获得了奖学金，原本是与之无缘的。

　　　　然而史密斯一点也没有觉得自己幸运。教会小学的学生中只有他一人可以上贵族学校，而且同村的小伙伴们都把这所学校的学生看成是向上爬的势利小人，如果上了这所学校就会被朋友们抛弃。所以史密斯竭力说服母亲不要强迫他上那所学校。但母亲出于让孩子接受良好教育的考虑，坚持要他去阿诺尔德私立学校。

　　　　在阿诺尔德私立学校里，史密斯并不愉快。他每天晚上都要做家庭作业，而他原先的朋友们是不用做的。这所学校很重视体育竞赛，体育成绩好的学生倍受重视，而史密斯恰恰不擅长体育。这时正是第二次世界大战期间，学校的中午饭都是当局配发的战时食品，味道令人厌恶，而史密斯的那个令人讨厌的班级长却坚持要他吃这种劣质食物。在新学校里，史密斯几乎没有什么朋友，再加上他出身贫寒、门牙向外龇，那些富家子弟常以此来取笑他。

　　　　尽管史密斯遇到了许多不愉快的事情，但是经过一段时间以后，他发现这里的教育水准确实是第一流的，是一个求学的好地方。史密斯特别喜欢化学老师，因为他以渊博的知识、生动的语言、循循善诱的教学方式，激发了史密斯对化学的兴趣。史密斯自然科学课程的学习成绩优秀，但其它课程的成绩平平。

　　　　在阿诺尔德学校，史密斯的潜质得到了发挥，并为以后从事科学研究打下了良好的基础。当史密斯老年时回首往事，他非常感谢母亲当年坚持送他上阿诺尔德学校。

　　　　事与愿讳

　　　　1950年，史密斯中学毕业了。出于对科学的热爱，他很想进入英国最著名的牛津大学和剑桥大学，师从一流的科学家。但由于他在中学没有学习过拉丁语，没有资格报考这两所大学，只好考曼彻斯特大学化学系。在布莱克普尔教育基金委员会的资助下，史密斯于1953年以优异的成绩毕业。牛津大学和剑桥大学是史密斯心中的科学圣殿，他很想在这里继续深造。谁知考试成绩不理想，他只好又回到曼彻斯特大学攻读研究牛。他在一位青年有机化学家的指导下，研究环已烷二醇类，1956年取得博士学位之后，史密斯想去美国著名的哈佛大学或普林斯顿大学寻求一个博士后的岗位，但是这二次运气也不佳，未能如愿。这时，一个偶然的机会，他听说加拿大温哥华有一位名叫果宾德·库拉纳的印度年轻科学家正在招聘助手，从事核酸的化学合成方面的研究。史密斯很关注世界生命科学研究的动向，他敏锐地意识到核酸的化学合成将是一个大有前途的研究领域，于是他毅然应聘。1956年9月，史密斯来到加拿大在大不列颠哥伦比亚大学的库拉纳研究室从事dna（脱氧核糖核酸）的rna（核糖核酸）的研究。后来，他加入了加拿大国籍。

　　　　在那个时代的温哥华是加拿大的一座大城市，在某些英国人看来好象是一个远在天边的小地方。而库拉纳当时也名不见经传，又是一个被许多有偏见的英国人所瞧不起的印度人。有人曾认为史密斯到一个偏僻之地给无名学者当助手是一种无奈之举。

　　　　事实并非如此。尽管库拉纳当时还不为人所知，但他已具有了世界一流科学家的水准，并在遗传基因研究方面处于世界领先地位。在史密斯来后不久，库拉纳合成了已知精确结构的核酸分子和相应的蛋白质。将这些蛋白质与核酸的结构加以比较，便可知道蛋白质中各部分的〃密码〃位于核酸的哪一片段。这项重要研究成果，使库拉纳获得1968年诺贝尔生理学及医学奖。1970年，库拉纳作为世界上第一位基因工程师，又首次人工合成酵母基因，成为人工合成基因的开端。

　　　　史密斯师从库拉纳实在是一种幸运，他不仅在学识上获益颇多，而且得以进入世界生命科学研究的前沿领域，并找到了最具突破『性』前景的研究课题。

　　　　平凡中的成就

　　　　库拉纳致力于人工合成基因的研究，并确定出其合成的基本程序。用库拉纳的方法合成基因完全有效，但他的方法也存在不少缺陷，需要进一步改进。作为库拉纳的助手，史密斯从70年代起就开始钻研分子生物技术，并掌握了高超的技能。他试图解决库拉纳在人工合成中遇到的难题，并把兴趣集中在如何改变dna结构上面。然而，百般潜心攻坚却进展甚微。

　　　　后来，经过几年的努力，史密斯终于以客座教授的身份进入了英国剑桥大学。在一次工间休息喝咖啡的闲谈中，突然诱发了他的灵感：使一个改编了程序的合成寡聚核着酸，同一个dna分子相结合，然后使其在一个合适的宿主生物体中复制。从理论上说，该过程会引起基因突变，从而产生一种改变了的蛋白质。

　　　　自此以后，史密斯和同事们不断钻研，克服了多种困难，终于在1978年将这一灵感引出的理论付诸实施，从而发明了〃寡聚核昔酸定点诱变法〃。这种人工合成法，可以获取人们所需要的各种改变的dna分子，而且克服了库拉纳方法的不足。

　　　　但是，史密斯和他的同事这一惊人创举，在一开始并没有引起科学界的注意。当史密斯把他们的论文交给一家科学杂志的编辑部时，编辑把论文退了回来，并且说这篇论文在技术上没有普遍意义。史密斯当然不会因为碰了这样的一个钉子就放弃他的研究成果，他继续努力。1996年，在史密斯获得诺贝尔化学奖3年之后，他发明的这种新的人工合成方法已广泛应用于矫正遗传疾病和为治疗癌症提供新的研究途径方面。这家科学杂志感到非常难堪，史密斯并没有趾高气扬地批评它，他对自己的成就持谦逊的态度，只是平静地告诉那家杂志的编辑人员：〃我不过是在人们没有意识它可以完成和认识到它的重要『性』以前做了这件事。〃

　　　　当时在世界上的其它研究机构也有人考虑过史密斯的研究课题，但是史密斯抢先完成了实验。他之所以能够脱颖而出，得益于长期在库拉纳研究室开发dna的复制技术，使他早已洞悉聚核昔酸的合成和dna的复制方法，特别是寡聚核昔酸与dna中的氢相结合的必要条件。

　　　　1993年，瑞典皇家科学院在授奖通告中指明：〃史密斯的方法为研究蛋白质怎样行使功能、决定蛋白质三维结构的因素，以及它们怎样与细胞内其它分子发生相互作用的详细情况，提供了全新的手段。〃〃史密斯开创的方法极大地推动了基础生物化学研究，并为其在医学和生物技术的新应用打开了道路。〃

　　　　在得知自己获奖后，史密斯表示希望无缘进入著名研究机构的年轻科学家能够看到，在自己的国家同样能够做出世界一流的研究。他自豪地说：〃我无须到波士顿或伯克利去做事。在加拿大，我也能做出我的世界各地的同行认为值得一做的事情。〃

　　　　

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