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开启生命之帆,助推科学之轮

时间:2022-10-28 16:25:08 公文范文 来源:网友投稿

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具体地讲,克里克一生经历了从物理学领域到分子生物学、生物物理学,再到发育生物学,最后转至神经生物学领域的转变,人们甚至可以将其整个科学人生作为探讨“大科学”研究的一个历史符号。不仅如此,也正因为有克里克这样跨领域的世界级科学家涌现,才催生了大科学研究之新内涵。“大科学”是大时代当中科学研究发展的必然结果,也是科学研究追求统一的必然趨势。克里克真的具有这样“大科学”的胸怀吗?笔者通过在剑桥对他同事劳伦斯的访谈,得到了肯定的答案。劳伦斯认为:“克里克的研究一直具有一种开放性的视野,他在研究中乐于寻找的是可以将不同方面囊括在一起的框架,这使得他在处理问题时总能击中要害。”

品味科学,献身科学

从真正意义上讲,克里克的科学品味之养成,始于在伦敦大学学院做研究工作的时候。那时,工作的重点是测量水的黏度。克里克对这项研究的感受是:“我的间接收获是一名物理学家的自豪感,感到物理学作为一门学科非常成功。为什么其他学科不能也这样呢?这促使我在战后终于转到生物物理学。这种感觉也有助于矫正我在和生物学家交往时遇到的沉闷而谨慎的态度。”在从事生物大分子研究的时候,克里克品味到生物学与物理学之间确实存在很大的差别。“物理学中的基本定律通常能够用精确的数学公式表达出来,而且它们很可能在宇宙中任何地方都是正确的。相比之下,生物学中的定律只是大致的概括,因为它们描述的是自然选择经过亿万年所形成的精密的化学机制。譬如,物理学的结果可以用有力、深刻而且时常违反直觉的普遍规律来表示,生物学中没有像牛顿力学中的能量守恒、动量守恒和角动量守恒等简单的守恒定律。生物学有自己的‘定律’,例如孟德尔遗传定律,但它们只是广泛的概括,而且存在着许多重要的例外。”

初到卡文迪什实验室,他首先是与导师佩鲁茨一起做蛋白质结构方面的研究,但很快意识到分子结构的重要性。他曾经对比了同在加利福尼亚理工学院(California Institute of Technology)的物理学家德尔布吕克(M.Delbrfick)与生物化学家鲍林理解生命本质的相反观点。克里克认为德尔布吕克不太关心化学,认为化学是量子力学的一个不太重要的分支,他没有想到自然选择能够创造出如此重要的分子结构;而鲍林则相信,要解释的许多问题都可以用成熟的化学理论,特别是有关大分子化学和不同原子之间化学键的知识来解决,有了这些知识就完全可以解开生命之谜。克里克大胆地表示:“历史证明,鲍林是对的。德尔布吕克是错误的。德尔布吕克在他的著作《理解物质》中也承认了这一点。我们现在还意识到,分子生物学绝不是生物学体系中一个不重要的方面,它是生物学的核心。生命的各个方面几乎都在分子的水平上受到操纵。如果不懂分子,我们对生命本身就不可能有深刻的理解。如果没有在分子水平上得到证实,所有高级水平的处理方法都是可疑的。”这一观点也促使他无论在分子生物学还是在神经生物学的研究中都十分重视生物的分子结构,主张“结构决定功能”。

鲍林的α螺旋给克里克带来的一个重要启示是:可以借助最少的直接实验证据,得出正确的模型结构。于是在DNA结构问题的竞争中,他与沃森不辞劳苦地建立起DNA结构模型。两人互相讨论,及时纠正彼此的先入为主的观点,最终在这场智力竞赛中取得胜利。克里克总结道:“在解决这类科学问题的过程中,失败是无法避免的,前面已经列举了我的一些错误想法。要得到问题的正确答案总要经过一系列逻辑步骤,如果其中一步是错的,就会将人引到完全错误的方向上去,也就不可能找到正确的答案。因此,不被错误的观点所蒙蔽是极其重要的。而智力合作的优势就在于:对陷入错误假设中的人击一猛掌而使之清醒。”

克里克还反思道:“在分子生物学的历史中我们还可以得到许多别的教训……令人惊奇的是,一个简单的错误观念可能使整个问题陷入迷雾之中。例如,我曾经错误地认为DNA的每一个碱基至少以两种不同的方式存在。另一个具有戏剧性的例子是:假设rRNA就是mRNA。最初看来这个错误的观念是很合理的……只有逐步积累实验事实,直到和我们的基本观念相抵触时,才能使我们放弃先入之见。这种对我们观念不满意的感觉使我们能够发现错在哪儿。如果我们不是那么自觉地研究这些矛盾,我们就永远不会得到答案。”在克里克的自传里,他的确突出地强调并且清晰透彻地剖析了自己在科学研究中基于所犯错误而获得的一些经验和启示。

克里克的科学品味是深邃的。在晚年步入神经生物学领域以后,他曾冷静地察看了这个奇妙的新天地。开始实验文献和综述的阅读以后,他很快锁定了没有人提及的问题——意识。他注意到,不仅神经生理学家不喜欢谈论意识问题,而且心理物理学家和认知科学家也是如此。但是他坚信,有时候一些看来不可能解决的基本问题却很容易得到结果,因为可能的解答很少,最后就会不可避免地得出正确答案。在神经生物学领域他很快感觉到:“许多理论工作正在进行之中。学者们分成一些独立的流派,相互间不大愿意引用别人的工作。这种特点在一些不能得出确定结论的学科中是常见的。”以克里克搞分子生物学的风格来看,他期待和鼓励“二重唱合作”以及与不同学派之间的思想交流。所以,克里克的广结人脉以及与科赫结成的长期忘年交组合,促使克里克在这方面能够陆续开展许多有意义的尝试。

克里克对自己所经历的研究领域还有非常精辟的评价:“脑科学的现状使我想起1920、1930年代分子生物学和胚胎学的情况:已经发现了许多有意思的现象,在许多前沿上每年都有稳步进展,但是主要的问题仍然悬而未决。如果没有新的技术和观念,看来不可能找到答案。分子生物学在1960年代变得成熟了,胚胎学刚刚开始进入充分发展的时期,而脑科学还有很长的路要走。然而课题的魅力和答案的重要性将不可避免地推动它前进。要想正确地估价人类自身在周围浩瀚而复杂的宇宙中的地位,彻底地了解我们的脑是十分必要的。”

克里克纵情于自己追逐的每一个领域,直到临终前还在撰写论文。同事波焦(T.A.Poggio)回忆道:“我永远也不会忘记他慷慨地让人分享他的智力成果,他永远有时间和兴趣与人讨论科学问题,并让人感受他对科学的热爱。”每次探访都使波焦感到克里克“以一种独一无二的方式让我头脑清醒,充了电,对研究也对生活重新产生深究和欢乐的心情。”“他对充满好奇心的人极其耐心。我记得有一次他在麻省理工学院演讲完之后,尽管已经很累了,但是对那些留下来不走的学生和听众所提出来的无穷无尽的问题,仍旧耐心而又温和地一一作答。”

2004年的7月,88岁高龄的克里克到了结肠癌化疗无效的阶段,非常疼痛,然而他依然对研究工作充满热情并且保持冷静。就在他离世的一星期前,美国科学家史蒂文斯(C.F.Stevens)和谢泽诺夫斯基(T.J.Seinowski)为建立一所新的克里克一雅各布斯计算与理论生物学中心(Crick-Jacobs Center for Theoretical and Computational Biology)的事去拜访他,克里克依然在伏案思考,病榻旁堆满了论文,与往常没有不同。

克里克从小就相信科学的力量。诚然,科学家和研究者们都会对科研有自己独特的甘苦体验,而重要的是克里克对科学研究背后隐藏的问题有敏锐的思考与深入的挖掘,对错误有警醒的审视。他善于从教训中获得经验和启发。即使在病榻上,他还一如既往地定期讨论脑与神经的相关问题;直到安息之前,他还在修改论文。他的一生从呱呱坠地时被姨妈抱上房顶和被长辈寄予远大的期望开始,经历了对科学狂热的追求,最终虽肉体难撑仍精神不垮,称得上是名副其实地为科学贡献了一生。

斯人已去,风范长存。今天的人类无时无刻不沐浴着科学文明所赐予的丰厚福祉,DNA、遗传密码、人类基因組、航天技术和人工智能把我们领进了一个绚烂的全新时代。生活在这样一个把原来一切的不可能陆续变成可能的世界里,我们理当缅怀那些已经逝去了的富于睿智的头脑。那些科学巨匠所留给我们的不只是物质文明巨大飞跃的硕果,更有他们批判的思想、开阔的视野和宽广的胸怀。

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