华裔科学家钱永健:痴迷色彩带来的诺贝尔奖,本文主要内容关键词为:诺贝尔奖论文,华裔论文,科学家论文,色彩论文,钱永健论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
瑞典皇家科学院于2008年10月8日宣布,美籍华裔科学家钱永健与日本人下村修以及美国人马丁·沙尔菲共同获得今年诺贝尔化学奖。帮助他们获奖的是能发出鲜艳绿光的绿色荧光蛋白。
一
10月8日清晨六时多,美国约翰·霍普金斯大学医学院助理教授张瑾给昔日的博士后导师钱永健发了一封电子邮件,里面只有一句话:“祝贺您!”
只有一句话的这封邮件包含了许多张瑾想说的话。她告诉记者:“我和我们这个领域的同事期待这一刻已经很久了。罗杰(钱永健的英文名)早就应该得到这份荣誉!”
和钱永健共事十三年的科学家姜涛对记者说,“罗杰得奖不是问题,只是时间早晚。我们关心的是他得几个奖。 ”
钱永健前几年研究的钙离子荧光探针技术,是生理和药物筛选技术的革命性突破,在化学界开辟了新的领域。姜涛认为,仅凭这项技术,“罗杰就应该获得诺贝尔奖”。
二
钱永健1952年出生于美国纽约,是中国导弹之父钱学森的堂侄。钱永健的家族可谓是“科学家之家”,他的父亲是机械工程师,舅舅是麻省理工学院的工程学教授。哥哥钱永佑则是著名的神经生物学家,曾任斯坦福大学生理系主任。兄弟俩不仅分别获得过美国大学生中竞争性最强的两个奖学金:罗德斯奖和马歇尔奖,而且还在上个世纪90年代,双双成为美国科学院院士。
童年时代的钱永健就显露出科学天赋。
由于儿时患有哮喘,钱永健不得不尽量避免室外运动。他经常花上数小时在地下实验室中做化学实验。实验产生的鲜艳色彩让他着迷。父母还专门为他买了一套化学实验用具。
不过,很快钱永健就对这一套安全的化学装置感到了厌烦,“在学校的图书馆,我发现了一本老旧的化学课本,里面有一些更有意思的化学实验。”
于是,钱永健开始“玩”起更危险的化学实验,甚至接触火药。一次,他和两个哥哥还用火药自制了一个手榴弹,不过手榴弹最后没有爆炸成功,只是把家里的乒乓球台的一部分炸坏了,弄得满屋子是烟。
出于对化学的热爱,再加上天资聪颖,钱永健是众人眼中的“天才少年”。
16岁那年,凭借一个金属易受硫氰酸盐腐蚀的调查项目,钱永健在美国全国性奖项“西屋科学人才选拔赛”中获一等奖。这项比赛现名“英特尔科学人才选拔赛”,是美国历史最久、最具声望的科学竞赛,参赛者以高中生为主,又称“少年诺贝尔奖”。
钱永健后来拿了美国国家优等生奖学金进入哈佛大学学习,20岁获得化学物理学士学位并从哈佛毕业,接着前往剑桥大学深造,1977年获得生理学博士学位。
不过,在剑桥大学,钱永健最终厌倦了化学,他渴望进行一些更加激动人心的研究,最初他选择了分子生物学,而后再是海洋学。
“我梦想着在蓝色海洋上远航,那样一定很浪漫,但我最终发现它(海洋学研究)完全不是这样。我的研究只是在海湾中测量石油污染的程度,最终我发觉自己根本不关心藻海的高度。”就这样,钱永健转而开始专注于一项看上去永远充满神秘色彩的领域:人类大脑,他因此获得了一个生理学博士。
在英国剑桥大学读研究生时,钱永健发明出一种更好的染料,可追踪细胞内的钙水平。
上世纪90年代初,水母身上的一种绿色荧光蛋白给了钱永健灵感。
他改造绿色荧光蛋白,通过改变其氨基酸排序,造出能吸收、发出不同颜色光的荧光蛋白,其中包括蓝色、黄色、橙色、红色、紫色等。科研人员使用光学显微镜,就可轻松确认基因或蛋白质活动的时间和位置。
通过给两种不同蛋白打上不同颜色荧光标记,钱永健还找到监测两种蛋白质相互作用的方法。
钱永健说:“整体而言,荧光蛋白对生物学许多领域产生巨大影响,因为它让科研人员把基因和他们所见到的细胞或器官内情况直接联系起来。”
钱永健的最大贡献是发明荧光染剂技术,用以追踪观察活体细胞内钙离子信号的流动和变化,并在基因上改变令水母发光的分子,这一技术被称为“为细胞生物学和神经生物学发展带来一场革命。”而他对于自己的功绩却这样表示:“我只是将一本晦涩的小说变成了一部通俗的电影而已。”钱永健说,“最基本的想法其实不是来自于我们,但是我们帮助很多人理解了这一点。”
对于自己的创造性想法,钱永健把它归功于自己感性的一面。“我喜欢色彩。”钱永健相信,正是他艺术的感性与科学的直觉一起,才让他在细胞生物及神经生物方面做出了如此革命性的贡献。钱永健的料研哲学是快乐科研。他说,科学应该理想地滋养你个性深处,给你提供直觉的快乐,帮助你度过不可避免的情绪低落期。
三
钱永健1995年当选美国医学研究院院士,1998年当选美国国家科学院院士和美国艺术与科学院院士。
他还获得了许多重要奖项,包括:1991年,帕萨诺基金青年科学家奖;1995年,比利时阿图瓦—巴耶—拉图尔健康奖;1995年,盖尔德纳基金国际奖;1995年,美国心脏学会基础研究奖;2002年,美国化学学会创新奖;2002年,荷兰皇家科学院海内生物化学与生物物理学奖;2004年,世界最高成就奖之一以色列沃尔夫奖医学奖。
“他是一个充满智慧的人,同时异常勤奋。”钱永健实验团队的华裔学者对他如此评价。美国索克生物研究所助理教授王磊曾经在钱永健指导下做了三年博士后,“罗杰是我见过的最有天分、最勤奋的科学家。他不仅对数学、化学、物理、生物等学科有深入广泛的研究,并把这些学科很好地结合起来,还花费大量时间在实验室作研究。”
“以开阔的心胸去接纳他人,给他人最大空间发挥才能”,是华裔同事和学生对钱永健在学术研究上的另一评价。在钱永健实验室工作了十三年的研究员熊庆说,“每个来到实验室的人都带着自己的想法和观念。罗杰即使有时不赞同,但他也会聆听,并和我们沟通,让我们有空间发挥各自的智慧和创造力,这很难得。”
在同事和学生眼中,钱永健外表实在很不起眼,“走在大街上,没人认为他是科学家”。他平素不拘小节,也不在乎衣着打扮,每天骑自行车上下班,拎着头盔进实验室。即使在8日上午,学校为他举行记者招待会,系里接着开庆祝会,他也没穿西装,只是一件很普通短袖上衣和长裤。
在纽约出生、新泽西长大、略懂中文的钱永健几乎不说中文,但有时蹦出来几句让华裔同事忍俊不禁。熊庆回忆说,实验室里的华裔同事讨论枇杷这种水果怎么好吃,“罗杰很好奇地插话,琵琶这种乐器怎么可以吃。”
博士后李文红在做论文答辩时,钱永健一边介绍李文红,一边用中文把他的名字写在黑板上说,“你一闻到酒就脸红,所以叫李文红”。
五十六岁的钱永健闲暇时弹钢琴,爱好潜水,刚参加了圣地亚哥的半马拉松长跑比赛。大约三、四年前,他曾经陪同母亲和夫人回中国,爬黄山,逛北京。
目前,钱永健是霍华德休斯医学研究所的研究员,他对荧光蛋白如何应用于神经生物学和癌症研究中兴趣浓厚。他说,“我总是想在职业生涯中做一些与临床相关的事,如果可能,癌症是终极挑战。”他和他的同事们已经造出了一种U型的缩氨酸分子——一种化学疗法药物。