近日,400多名來(lái)自全國(guó)各地36所中學(xué)的學(xué)生從四面八方趕到天津大學(xué),期待著與諾獎(jiǎng)大師零距離面對(duì)面的難得機(jī)會(huì)。
化學(xué)很美,請(qǐng)保持好奇心
“我想問(wèn)一個(gè)關(guān)于分子合成的問(wèn)題。”宓照琪和同學(xué)樊乙萱都是化學(xué)迷,來(lái)自天津市新華中學(xué)化學(xué)競(jìng)賽團(tuán)隊(duì)。
弗雷澤的研究,也恰好帶給人們關(guān)于距離的巨大想象。因?yàn)?016年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),大多數(shù)人才知曉原來(lái)可以把機(jī)器造得如此小——比頭發(fā)絲直徑還要小1000倍。
這個(gè)世界上最小的機(jī)器,在人類面前打開了一扇無(wú)限可能的大門。正如19世紀(jì)30年代發(fā)明電動(dòng)馬達(dá),如今已被用于吸塵器、洗衣機(jī)、電風(fēng)扇等生活中離不開的各種電器。
那些科幻片中,吃下一顆包裹著分子機(jī)器人的藥就能治病的想象,似乎近在眼前。在微觀世界里,分子機(jī)器人高效工作著,它能像個(gè)外科醫(yī)生一樣自動(dòng)準(zhǔn)確地找到需要修復(fù)的部位,比如將有缺陷的DNA片段替換成完美的序列;或是鉆進(jìn)心臟看看哪里出了問(wèn)題,并現(xiàn)場(chǎng)掏出“手術(shù)刀”直接切除壞的部分。
比起講解那些艱深的研究,弗雷澤更愿意傳遞給學(xué)生們“世界因化學(xué)而美”的故事。他在大屏幕上展示了各式各樣的分子結(jié)構(gòu)。
有意思的是,弗雷澤把各種微觀的環(huán)狀分子結(jié)構(gòu),放到宏觀的人類發(fā)展史中,竟也隨處可見,這也正是他心中的化學(xué)動(dòng)力之美。
跟著他的指引,孩子們看到了西安臨潼姜寨出土的7000年前新石器時(shí)代的雙環(huán);還有意大利博羅梅奧家族飾徽上的“博羅梅奧環(huán)”,這個(gè)經(jīng)典的三環(huán)形象,還出現(xiàn)在波羅的海旁的石雕上、在布拉格的教堂彩色玻璃上……
這些存在了幾千年的環(huán)狀結(jié)構(gòu),被化學(xué)家放入分子層面來(lái)研究,卻是個(gè)非常前沿的領(lǐng)域。近幾十年來(lái),包括中國(guó)在內(nèi)的世界各國(guó)科學(xué)家都對(duì)該領(lǐng)域的研究表現(xiàn)出極高的熱情。
因“分子機(jī)器設(shè)計(jì)與合成”獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),是弗雷澤與其他兩位獲獎(jiǎng)?wù)邭v時(shí)30多年完成的。
“化學(xué)是創(chuàng)造性的學(xué)科。”弗雷澤對(duì)臺(tái)下的中學(xué)生們說(shuō),保持好奇心非常重要。2014年受聘天津大學(xué)藥學(xué)院教授后,一位所學(xué)與化學(xué)并不相關(guān)的學(xué)生,因?yàn)閷?duì)弗雷澤的研究非常好奇,也加入了他的團(tuán)隊(duì)。
同時(shí)他提醒學(xué)生們必須清楚,“創(chuàng)新絕不是一個(gè)短時(shí)間的產(chǎn)物,它更像一個(gè)畢生努力的結(jié)果!备ダ诐烧f(shuō),自己的團(tuán)隊(duì)在攻克“難關(guān)”后收獲的一個(gè)最大體驗(yàn)在于,成功的秘訣是承受失敗的能力。
功夫在考試外 未來(lái)在你手上
75歲的“諾獎(jiǎng)爺爺”愛學(xué)生,他不止一次表示,一所學(xué)校里最寶貴的就是學(xué)生。他特意為這場(chǎng)與中學(xué)生的對(duì)話起了一個(gè)頗具深意的題目:“古人學(xué)問(wèn)無(wú)遺力,少壯工夫老始成!
“您在學(xué)校讀書的時(shí)候是‘學(xué)霸’嗎?”“我們現(xiàn)在學(xué)習(xí)的都是書本上的化學(xué),您高中時(shí)是什么樣子呢?會(huì)為了考試學(xué)習(xí)嗎?”“您預(yù)見自己會(huì)成為大師嗎?”
提問(wèn)環(huán)節(jié),現(xiàn)場(chǎng)的中學(xué)生用英文向大科學(xué)家拋出心中最關(guān)切的小問(wèn)題。弗雷澤幽默地回答:“我在我們家族里可能是最笨的一個(gè)!辈贿^(guò)他講到,自己在中學(xué)時(shí)學(xué)得不錯(cuò),完成了所有學(xué)生需要完成的工作,是班里的副班長(zhǎng),還參加了曲棍球隊(duì),興趣挺廣泛。
他給學(xué)生們講起了自己高中時(shí)的故事,那時(shí)候他做了很多物理和化學(xué)的實(shí)驗(yàn)。進(jìn)入大學(xué)后,他聽了許多的講座,假期里也常常圍繞老師提出的某個(gè)問(wèn)題反復(fù)做實(shí)驗(yàn)!拔掖_實(shí)做了很多考試之外的事情”。
當(dāng)然那時(shí)他還沒(méi)有開始分子機(jī)器的研究,但在學(xué)生時(shí)期接觸的各種知識(shí)和在實(shí)驗(yàn)中受到的訓(xùn)練,為以后的工作打下了重要的基礎(chǔ)。
對(duì)化學(xué)癡迷的中學(xué)生們一樣會(huì)提出一些專業(yè)的問(wèn)題。“您覺得人造分子機(jī)器,能不能跟天然的系統(tǒng)相媲美?”弗雷澤給出了肯定的答案,“一定可以,但人造機(jī)器還需要經(jīng)過(guò)一系列更新和革命,F(xiàn)在世界各國(guó)有很多科學(xué)家做了很多嘗試,也在做很多研究。”
關(guān)于分子機(jī)器治愈疾病的研究,弗雷澤回答,自己也有很大的激情和決心,但同時(shí)他清楚這一定不是一個(gè)很快的過(guò)程,需要時(shí)間,“這非常困難,但我們正在努力,我們還可以做得更多,讓人類生活得更舒適、更健康!
弗雷澤把化學(xué)比作藝術(shù),好比西班牙和法國(guó)的繪畫從某種程度上改變了人們畫畫的方式一樣,化學(xué)同樣存在很多機(jī)會(huì),而年輕人要做的是學(xué)習(xí)并了解化學(xué)的發(fā)展歷史,學(xué)好與之相通的其他學(xué)科!霸诳茖W(xué)上沒(méi)有第一,你們站在巨人的肩膀上,化學(xué)的未來(lái)在你們的手上!”
與中學(xué)生的現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)答摘要:
1、問(wèn):您怎么看待科技發(fā)展帶來(lái)的能源和環(huán)境危機(jī),我們又該怎樣突破新能源的瓶頸呢?
答:我并不是一個(gè)能源或者環(huán)境科學(xué)方面的專家。愛丁堡和倫敦都面臨一些各種各樣的問(wèn)題,比如環(huán)境和管理等問(wèn)題。我想,我們都應(yīng)該重視并保護(hù)環(huán)境。
2、問(wèn):什么原因促使您來(lái)到中國(guó),又受聘到天津大學(xué)?在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,一次次的失敗又是否有曾令您苦惱而想過(guò)放棄呢?您如何看待成功與失?
答:來(lái)到中國(guó)是希望帶來(lái)一些想法和理念,并實(shí)現(xiàn)我在工程上的一些思考。中國(guó)有很長(zhǎng)的歷史,這里的年輕人有能力做和自己文化相關(guān)的事情,我能看到一個(gè)偉大的未來(lái)。希望這里的年輕人除了有學(xué)習(xí)能力外,還要有自主的思考,你們都是很好的年輕人,希望你們今后可以更多地考慮科學(xué)的重要性。我非常高興,在天津大學(xué)就有一位年輕人,他所學(xué)和化學(xué)并無(wú)關(guān)系,但他對(duì)我的研究非常好奇并加入了我的團(tuán)隊(duì)。所以我說(shuō),保持激情并且持之以恒非常重要。
3、問(wèn):你在學(xué)校讀書的時(shí)候是最優(yōu)秀的嗎?
答:在學(xué)校的時(shí)候,我做得很好,我完成了所有我需要完成的工作。進(jìn)入大學(xué)后,我對(duì)參加一些講座非常感興趣。我的大女兒也從事化學(xué)研究,但我覺得在我的家族,我可能是最笨的一個(gè)。
4、問(wèn):人造分子機(jī)器是否可以和天然的系統(tǒng)相媲美?
答:可以!但人造機(jī)器要經(jīng)過(guò)一系列更新和革命,F(xiàn)在世界各國(guó)有很多科學(xué)家做了很多嘗試,也在做很多研究。
5、問(wèn):分子機(jī)器是否用到武器當(dāng)中?
答:我希望不會(huì)。我熱衷科學(xué)研究,喜愛色彩繽紛的世界。科學(xué)研究是我的工作,我不希望聽到這樣的消息。我們生活在這個(gè)星球上,應(yīng)該和平共處。
6、問(wèn):獲得諾貝爾獎(jiǎng)對(duì)您個(gè)人有什么影響?您的生活有何改變?
答:我承受了很大的壓力,對(duì)我來(lái)說(shuō)這是個(gè)很大的挑戰(zhàn)。我已經(jīng)是一個(gè)“小名人”了,我甚至還有和總統(tǒng)會(huì)面的機(jī)會(huì)。一些好的改變是,我可以有更多的機(jī)會(huì)和更多的人來(lái)分享我的經(jīng)歷和科研,進(jìn)行學(xué)術(shù)探討,也可以和更多的年輕人交流鼓勵(lì)他們做得更好。我自己是個(gè)很老很老的男孩,我待過(guò)很多不同的地方做了很多不同的事,碰到了很多很棒的年輕人。我也有時(shí)間從事自己感興趣的事。我也有更多的時(shí)間和機(jī)會(huì)來(lái)到中國(guó),和你們談到科學(xué)問(wèn)題。
7、問(wèn):分子機(jī)器可以治愈癌癥嗎,你有沒(méi)有更好的方法?
答:我有很多的激情和決心,但我不覺得這是個(gè)很快的過(guò)程。我們需要時(shí)間,這是個(gè)非常困難的事。我們希望可以解決這個(gè)問(wèn)題,我們正在努力。我們可以做得更多,讓我們的生活更舒適,平時(shí)我們更應(yīng)該注意飲食健康。
8、問(wèn):我們現(xiàn)在學(xué)習(xí)的都是書本上的化學(xué),您高中時(shí)可能不是這個(gè)樣子的。您是為了考試學(xué)習(xí)嗎?您有預(yù)見自己現(xiàn)在會(huì)成為大師嗎?
答:我要告訴你一個(gè)故事,高中時(shí)我有很多做物理和化學(xué)實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)。在(大學(xué))三年級(jí)時(shí),當(dāng)時(shí)在一個(gè)有幾百人在場(chǎng)的場(chǎng)合中,一位教授問(wèn)大家,誰(shuí)可以用嘴來(lái)吸上那些液體,沒(méi)有人表示能完成。于是,在接下來(lái)的那個(gè)暑假,圍繞這個(gè)問(wèn)題,我做了很多除考試之外的工作。那時(shí)我還沒(méi)有開始分子機(jī)器的研究,但我在學(xué)生時(shí)期已經(jīng)受到了很多的培訓(xùn),這為我以后的工作打下了基礎(chǔ)。
9、問(wèn):您能預(yù)測(cè)下一屆諾貝爾獎(jiǎng)獲得者會(huì)在哪個(gè)領(lǐng)域嗎?未來(lái)化學(xué)的發(fā)展方向又在哪里?
答:我自己當(dāng)時(shí)諾獎(jiǎng)的資料是很早就給了,我不能預(yù)測(cè)這個(gè)問(wèn)題。但對(duì)于化學(xué)未來(lái)的方向,我想說(shuō)的是,在你們的手上。好比西班牙和法國(guó)的繪畫從某種程度上改變了畫家們畫畫的方式一樣,化學(xué)也類似于藝術(shù),有很多機(jī)會(huì),年輕人要做的是學(xué)習(xí)并了解化學(xué)的歷史以及和化學(xué)相通的學(xué)科,在科學(xué)上沒(méi)有第一,你們站在巨人的肩膀上,可以成為自己的偶像。
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