来自 人物 2019-01-30 13:53 的文章
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我注定从事这样的工作 钱永健和他的科学豪门家

  “我既感到意外,又不意外。”钱永健如是形容自己的获奖心情。这天早晨,他仍然骑自行车到加州大学圣地亚哥分校的实验室上班,下午去学院开会。但诺贝尔奖得主这一新身份带来的变化使生活无法再如常继续。从这天开始,他有了一个新任务——出席校方为他安排的多场新闻招待会。

  在大洋彼岸的中国,人们欢腾雀跃。一家两代三个院士,中国导弹之父和诺贝尔奖得主的光环,使这个“科学豪门”的家族故事成为国人口口相传、媒体争相报道的传奇佳话。

  钱永健的解释是:“每个人都从父母那里遗传点什么,我大概继承的就是当科学家的基因。”

  “我不是中国科学家,我从小在美国长大。”钱永健获奖之后的言论,给很多兴奋的中国爱国分子浇了一盆冷水。毕竟,这个刚摘得诺贝尔殊荣的人,是无人不知无人不晓的“中国导弹之父”钱学森的堂侄。

  钱家祖籍杭州,是江浙地区颇有声望的家族,据家谱记载,他们是吴越国王钱镠的后裔。

  清朝末年,一支留在杭州的钱氏传到第32代,是为钱永健曾祖。曾祖以经营丝绸为生,膝下两子——钱学森的父亲和钱永健的爷爷。在西方现代科学和民主思想的熏陶下,儿孙们开始投身科学界和知识界,并迅速崭露头角。

  钱永健的父亲钱学榘出生于1915年。少年时因家道中落,一直由钱学森的父亲资助读书。这一对年龄相近的堂兄弟,同样聪明绝顶且志趣相投。他们一同就读于国立交通大学(今上海交通大学),攻读机械相关专业。大学毕业后,钱学榘在清华大学当了一年助教。1934年和1935年,兄弟俩又先后考取了清华大学“庚子赔款”留美官费生资格,双双赴美深造,学的都是航天航空学。此事一时传为美谈。

  上世纪四五十年代,正是国际政治风云动荡的时期,钱家的两位科学家也被卷入了冷战的进程。历史的际遇和个人的选择,使得之前人生轨迹相似的堂兄弟最终走上了不同的道路。

  1941年左右,钱学榘学成回国,成为贵阳大定发动机制造厂的总工程师,负责制造飞机。然而,生逢乱世,报国无门。造飞机的资金竟然被官员贪污。钱学榘心灰意冷地回到纽约。1944年,他把夫人李懿颖和大儿子钱永佑接到美国,从此定居他乡。

  钱学榘是出色的空气动力学专家,曾担任过美国波音公司的总工程师。他后来的两个儿子均在美国出生,钱永健是第三子。

  堂兄钱学森先在美国航空研究领域中脱颖而出。1949年,钱学森应聘为加州理工学院正教授,并出任加州理工学院喷气推进实验室主任,领导美国太空火箭的研究。同一年,他申请加入美国国籍。

  命运就在这时为钱家兄弟划出分界线年代起,麦卡锡主义在美国登场,“调查委员会”对文化界、政府和军方机构开始清洗。钱学森受到冲击,并于1955年回国。后来,钱学森以其在研制“两弹”方面的贡献成为国家和民族英雄、新中国的“导弹之父”。

  除钱永健外,钱学榘长子钱永佑(Richard W Tsien)亦为美国科学院院士,神经生物学权威。虽然钱学森的一双子女也从事科研工作,然而他们的成就相较美国的堂兄弟而言,望尘莫及。毕竟,钱学森的儿子钱永刚出生于1948年,直到“文革”后才念大学。

  身体略显单薄,爱穿棉质衬衫,戴框眼镜,黑白夹杂的乱发,个子中等,声音低沉柔和,这是钱永健给外界的普遍印象。至今,他仍保持着骑自行车上班的爱好。

  钱永健1952年生于纽约,在新泽西州的利文斯顿长大。或许从儿时起,钱永健就注定了要走进科学。除来自父亲家族以外,钱永健母亲的数位兄弟都是美国麻省理工大学的工程学教授。他在描述自己的职业选择时也说:“我注定了继承家族的血统,从事这样的工作。”

  幼年的钱永健患有气喘,只能关在室内以避免一切耗费体力的活动,因此,他给自己找到了新乐子——能产生奇妙色彩变化的化学实验。他常常几个小时钻在地下实验室中专注于化学实验。一个让许多媒体津津乐道的故事,是他和哥哥的一次实验引爆了自制的火药,导致家中一张乒乓球桌被烧焦。

  这个华裔少年很快在科学方面展现出惊人天赋。16岁时,还在上中学的他,即以金属如何与硫氰酸盐结合为题,获得素有“少年诺奖”之称的“西屋科学天才奖”(The Westinghouse Science Talent)第一名。

  钱永健凭借全美优秀学者奖进入哈佛大学,“因为父母期许的正统专业已被兄长们占尽先机”,他选择了有机化学,20岁时,就以物理学学士和化学学士从哈佛毕业。本科期间,钱永健和长兄钱永佑分获全美大学生竞争最激烈、难度最高的奖学金Marshall和Rhodes学者奖,双双前往英国,分别入读剑桥和牛津,继续深造。钱永佑后来成为著名神经生物学家,曾任斯坦福大学生理系主任。

  早在哈佛时,钱永健就开始厌倦化学。他在多个领域辗转,寻找真正能激动人心的研究方向。最初的兴趣是神经生物,然而,他在剑桥的导师是位研究肌肉的电生理学家,而后是海洋学。回望过去,他早年的化学背景为他后来在药理、分子生物领域的突破提供了莫大帮助。在剑桥读研究生期间,钱永健利用化学技术,发明出了一种更好的染料,可追踪细胞内的钙水平。

  “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。”钱永健转而开始专注一个看上去永远充满神秘色彩的领域——人类大脑。他因此获得了生理学博士学位。

  钱永健曾说:“你的科学领域应该完美地契合你个性的深处,在你的沮丧期不可避免地到来时,这样的契合能为你提供最本真的愉悦。”

  让钱永健分享到诺贝尔奖荣誉的,正是他10年前发明的一个实验研究工具——多色荧光蛋白标记技术。这项技术为细胞生物学和神经生物学的研究和发展带来了一场革命。如今,科学家们在实验室里可以清晰地观察、跟踪活细胞在实验状态中的种种变化。

  对于自己的成果,钱永健的评价谦虚而恰如其分:“我只是将一本晦涩的小说变成了一部通俗的电影而已。”

  不过,早在钱永健开始改造绿色荧光蛋白酶(简称GFP)之前,日裔科学家下村修已经在生物荧光分子研究方面做出了开拓性的贡献。1962年,下村修和他的实验室导师弗兰克约翰森(Frank Johnson)成功分离纯化出水母中的发光蛋白水母素,并报告了一种在紫外线下发出绿色荧光的蛋白质。这种蛋白质就是GFP。20世纪70年代,下村修又进一步解读了绿色荧光蛋白的奥秘:含有可以吸收和释放光线;沙尔菲在哥伦比亚的某个学术研讨会上第一次听说了绿色荧光蛋白,当即很感兴趣。他觉得,绿色荧光蛋白可以作为生物示踪分子,例如,利用这种闪闪发光的蛋白质来观察线虫细胞的活动。

  后来,伍兹霍尔海洋研究所的道格拉斯普腊石(Douglas Prasher)克隆出了绿色荧光蛋白的基因并送到沙尔菲实验室参与研究。1994年,普腊石等人发表论文,成功地展示出绿色荧光蛋白的应用——线虫体内的神经元发出了绿色的荧光。

  钱永健及其同事也对这项研究投入了浓厚的兴趣,而且他野心更大,他想加入更多颜色的蛋白。俄国科学院生物有机化学研究所的卢克雅诺夫(Sergey A. Lukyanov)从珊瑚里发现了红色荧光蛋白,钱永健详细分析了它的发光机理,最后发现,这个蛋白有一个最主要的发光基因,只要把该基因通过分子生物学的技术改变一下,就可以改变它的发光特性。顺着这个思路,钱永健不但拿到了红荧光蛋白,而且拿到了蓝、黄、橙、青、紫等各种颜色的荧光蛋白。

  他给这些色彩斑斓的荧光蛋白取了美丽的名字,分别叫蜂蜜黄、香蕉黄、桔子黄、西红柿红、橘子红、草莓红、樱桃红、葡萄紫、红莓紫和李子红,同时为这些发明申请了专利。据他的学生介绍,钱永健可能是全美拥有专利最多的科学家之一。

  从上世纪80年代起,钱永健的科研成就已引人瞩目。他获邀所做学术报告无数,既有化学,也有生物;既有技术应用,也有一些有趣现象。横跨生物和化学研究领域的他,被认为既有可能获得化学奖,也有可能获得生理学或医学奖。

  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兴趣浓厚,因为正是癌症夺走了他父亲的生命。

  “我父亲得的是胰腺癌,诊断出6个月后,他就去世了。这是一种可怕的癌症。” 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。”

  在加大为他举行的新闻发布会上,这位华裔科学家幽默地向瑞典皇家科学院授予荣誉表达了谢意,“其实,今天的我不会比昨天的我聪明多少。”

  他甚至没忘记感谢提供绿色荧光蛋白的水母——“它们拥有绿色荧光蛋白已有数百万年,却没有人发现,让我们向水母致敬!”

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