引言
年1月23日是一个星期六,奥利弗·史密斯(OliverSmithies)像往常一样来到了位于多伦多的实验室。他把这种实验叫作“星期六早上的实验”——周围一个人都没有,也没有平时实验要求的那些条条框框。在“星期六早上的实验”里,他不用小心翼翼地称重;他可以取点儿这个,再拿点儿那个,用来做实验,这在工作日被视为浪费时间和仪器;他还可以尝试一些自己真正感兴趣的东西,但是又和自己的主要课题没什么关系。奥利弗·史密斯认为,人都需要从平时的工作中解放出来,让大脑想点儿别的。“在星期六,”史密斯说,“我不必完全理性。”
史密斯在一个研究胰岛素的实验室工作,他的任务是找到胰岛素前体。这项工作却“卡住了”。想要研究的分子必须被分离出来,分离的方法是用电流使其通过一种特殊的湿纸。分子在通过湿纸时发生分离,但是胰岛素分子却粘在了纸上。史密医院利用湿淀粉粒来代替湿纸。淀粉解决了附着的问题,但是,他得把淀粉粒切成五十片,再分析每一片,找到分子的最终去向。这样做简直永远没有尽头,所以这种方法也不可行。随后,他想起了一些事情,那是他十二岁时发生的事情。
史密斯在英格兰的哈利法克斯长大,他曾经看着母亲给父亲的衬衫上浆,这样领子就可以保持硬挺。她把每件衬衫放进又热又黏的淀粉浆里,然后再熨烫。史密斯给母亲打下手,负责把淀粉浆弄干净。他注意到,淀粉浆冷却时,会凝结成果冻状的凝胶。史密斯有一把大楼的万能钥匙,他在储藏室里四处寻找着淀粉。他把淀粉煮熟,再冷却成为凝胶,然后用凝胶代替原来的湿纸。当他再次接通电流时,胰岛素分子根据凝胶的大小分离了。“很有前途!”他在那天的笔记上写道。
在之后的几年中,“凝胶电泳”不断改进,并且彻底改变了生物和化学——DNA的片段和人类血清中的成分都可以被分离和研究。年,我采访了史密斯,当时他已经九十岁,还在实验室里继续工作着。他正在思考的是肾脏是如何分离出大分子和小分子的。“这又是一个周六早上的理论实验。”史密斯说。最让我震惊的是史密斯在实验中获得的乐趣。不仅仅是实验室里的实验,还有生活这场实验。他身上体现了我在本书中探讨的很多品质。从外表看,史密斯是完美的“超专业者”,毕竟他是一位分子生物化学家。
但是,当史密斯在接受学术训练时,还没有分子生物化学这种学科。他起初学的是医学,直到他参加了一次讲座——主讲的教授试图把化学和生物结合起来。“从某种意义上说,这位教授所介绍的新学科当时还没被发明出来,”史密斯告诉我,“我觉得这太棒了:‘我想做这个。我得去学学化学才行。’”于是他灵活地转换了学科,开始研究化学。他从未觉得自己落后于人。相反,“这是非常宝贵的经验,因为我有不错的生物学背景,我不畏惧生物,也不畏惧化学。在学习分子生物学的初期,这给了我很大力量。
分子生物学现在看起来像是超专业化的学科,但是在当时,这确实是有勇气的融合创举。我们见面时,史密斯是北卡罗来纳大学的教授。九个月后,九十一岁的他与世长辞。直到去世前,他始终鼓励学生横向思考,拓宽自己的经验,为了寻求匹配质量而不断开拓自己的道路。“我试着教育学生们:‘不要克隆你论文导师的人生。’”他说,“别把你的技术应用在老地方。带上你的技术去解决新的问题,或者带着你的问题去学习全新的技术。”
史密斯以自身为这份忠告树起榜样。五十多岁时,他利用公休假去学习如何处理DNA,而学习地点就在同一栋楼里,只隔了两层。他始终没有发现胰岛素前体,当他在年获得诺贝尔奖时,他已经是一名遗传学家,他发现了“基因靶向”技术,通过将人类致病基因移植到小鼠身上,为治疗研究提供了动物模型。就这一点来说,奥利弗·史密斯是很晚才开始专业化的。我告诉史密斯,最近我和一位大型研究型大学的教务长交谈过,这位教务长正在用数据分析的方法来评估教师的贡献,并做出聘用和升职的决策。
这位教务长说,化学家在获得博士学位二十年后,水平肯定是一落千丈。史密斯听后放声大笑。“是的,好吧,我最重要的论文是我大概六十岁时才发表的。”他说。年,一项针对一万名研究人员的职业生涯调查发现,经验和贡献之间没有标准关系;研究者最有影响力的论文可能是他发表的第一篇,也可能是第二篇,第十篇,或者是最后一篇。“他的记忆是誉写式复印机。”史密斯说,那是一种老式的复制文件的设备,使用蜡纸和印字的模板。利用这个童年记忆,萨瑟恩发明了“萨瑟恩印迹法”,这是检测特定DNA分子的普遍方法。
横井军平肯定乐于见到这种情形。比起屠呦呦使用的过时技术,这些都算不了什么。年,屠呦呦成为第一位(到目前为止也是唯一一位)获得诺贝尔生理学或医学奖的中国人,也是第一位获得诺贝尔奖的中国女性。屠呦呦被称为“三无教授”:没有中国科学院的院士资格,没有海外研究的经历,也没有研究生的学历。根据报道,为了找到治疗疟疾的有效成分,在屠呦呦之前,其他科学家已经测试了种化合物。屠呦呦不仅热爱现代医药,也热衷历史:公元4世纪的一位中国炼金士曾写下了一个治疗疟疾的药方,使用的药物来自青蒿,这启发了屠呦呦。
没有比这更过时的技术了。这一灵感引导她开始了实验(最初是在她自己身上),她从青蒿中提取了青蒿素。现在,青蒿素被认为是医学史上最重要的药物发明之一。一项关于非洲疟疾发病率下降的研究表明,自—年,以青蒿素为基础的治疗方法让1.46亿人免受疟疾之苦。屠呦呦有很多劣势,但同时她也有局外人的优势,这种优势让屠呦呦可以更轻松地探索其他人不敢到达的地方。这也是史密斯在周六早上寻求的那种优势。
在史密斯的职业生涯中,他写满并保存了本笔记。“那也是周六实验的成果。”他重复道,又带我浏览了一遍那些重要的笔记。当我问为什么总是周六时,他回答说:“的确,有人经常问我,你为什么非要星期六上班!”当然,突破都属于例外。在一次“星期六早上的实验”中,实验仪器的一个重要部件被意外溶解了。还有一次,史密斯的鞋子被腐臭的化学物质弄脏。他把鞋晾干通风,觉得已经可以穿了,直到他听到一位年长的女士问别人是否闻到了尸体的气味。
史密斯“拿起任何东西”都能做实验,他说,同事们也发现了他的这一习惯。所以他们没有把损坏的仪器扔掉,而是给史密斯留着,贴上了一个标签:“完全不能用了,但是奥利弗能用。”针对富有创造性的思考者的研究发现,热情,甚至孩子气、爱玩的特性在他们身上反复出现。曼彻斯特大学的物理学家安德烈·杰姆(AndreGeim)利用的是(和史密斯并没有关系)“星期五晚上的实验”。正是在星期五的晚上他开始了一项研究,最终这项研究成果获得了年的搞笑诺贝尔奖。
结语
搞笑诺贝尔奖颁发给那些乍一看很好笑或是微不足道的工作。搞笑诺贝尔奖的吉祥物是罗丹的著名雕塑“思想者”,但是这个雕塑从底座上掉了下来,只能躺在地上思考了。在颁奖前,获奖人会被问及是否愿意接受这一奖项,这样他们就能考虑一下名誉方面的问题。安德烈·杰姆凭借强磁场让青蛙悬浮而获奖。