![]() 樊春海院士 | 纯粹的诺奖得主,黑色的黑格先生 纯粹的黑格先生 樊春海 一次在与江明先生通过微信讨论科普工作的时候,江先生提起他所创办的“旦苑晨钟”公众号,已有不少学者为其撰稿,写师友们的故事。我其实早已是该公众号的忠实读者,我们俩几乎同时敲字:你(我)可以写一下黑格先生。 艾伦·黑格(Alan J. Heeger,图1左)先生是一位在高分子科学界开宗立派的人物,他因为发现导电高分子材料而与艾伦.麦克迪尔米德(图1中)和白川英树(图1右)一起获得了2000年的诺贝尔化学奖。他也是一位与中国科学界很有缘分、感情极深的美国科学家。著名高分子科学家曹镛院士[1]曾是他最得力的助手,助力了他斩获诺贝尔奖。数十年来,黑格先生培养了几十位来自中国的学者,还很多次到访中国,称得上是中国人民的老朋友。 ![]() 图1. 2000年诺贝尔化学奖获得者(取自诺奖委员会官网) [1] 曹镛,高分子化学家 ,中国科学院院士、发展中国家科学院院士,华南理工大学教授,曾任华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室主任,高分子光电材料与器件研究所所长。 黑格先生是一位非常纯粹而专一的人。他永远只穿单一颜色的衣服,在他年轻的时候是棕色系,而在某个时期开始转为黑色系。用他自己的说法是,他身上除了白头发和白胡子以外,都是黑色的。这使他在人群之中极具辨识度,而“黑色的黑格” (图2和图3),也成为他学生中广为流传的一个梗。这一纯粹性特质体现在他生活的方方面面。黑格与夫人露丝(Ruth)(图3)在孩提时代即认识,由恋爱而成婚、生子,几十年相濡以沫,这在美国社会而言几乎是一个传奇。而显然,他对于科学有着同样纯粹的孜孜以求。黑格先生在一次演讲中是这样来阐述的,他取下无名指上两枚戒指中的一枚,说:“我有两枚婚戒,一枚代表我与我的妻子露丝结婚了;另一枚代表我与科学结婚了”(图2下)。 ![]() ![]() 图2. 黑色的黑格先生 (2012年,黑格先生第二次访问中国科学院上海应用物理研究所时,参观了落成不久的上海同步辐射光源并作学术报告);下图为他向听众展示他的“婚戒” ![]() 图3. 黑格先生与其夫人露丝 我与黑格先生结缘纯系偶然。我是2000年在南京大学获得生物化学博士学位,之后在找博士后职位的时候正值黑格先生获奖。我是偶然从他的采访录中了解到他对生物领域有兴趣,因而贸然写信申请他的博士后。如同我后来所感受到他的一贯风格,他的回复非常简短:我最近非常忙,因为你所知道的原因(诺贝尔奖)。请你半年以后再给我来信。我当时尚处于留校任教的懵懂状态,没有立刻找到博士后位置的迫切压力,此事就此搁置下来。在半年后的某一天(2001年),我仿佛突然从某个量子态跃迁出来,想起了黑格教授的这句话。于是,我又给他写了一封电子邮件:请问您现在可以考虑我的博士后申请了吗?黑格先生很快回复:我感到你很有耐心,因此我接受你的申请。 在2000年代早期的中国,诺贝尔奖还是一个极其稀罕而神秘、神圣的存在。我仿佛从懵懂中惊醒,一种巨大的喜悦和不真实感冲击着大脑:我就要成为诺奖得主的弟子了吗?黑格先生很快让他的秘书帮我办好了学校的所有手续。然而,接下来的事情就很不令人愉快了。我在美国领事馆连续被拒签了两次!而在当时那个年份,这几乎已成为美签的常情,我一些朋友甚至因被连续被拒签六次而永久不能进入美国。我很幸运,黑格先生为此亲自给领事馆发了传真。在我第三次去领事馆申请签证的时候,签证官朝我嫣然一笑,说:我们收到黑格先生的传真了,你的签证通过了。顺便说一下,我是当年8月份到美国的,而9月11日就爆发了9·11事件,这一事件整个改变了美国,也改变了中美关系。 美丽的加州大学圣芭芭拉校区是一座完全坐落于海滩边上的校园(图4)。在美国大学生中,这所学校素有派对之校(party school)的称号。圣芭芭拉也因为其优美的环境而聚集了一批顶尖科学家。我到达的时候,校园上空还到处挂着祝贺黑格先生与克雷默(Kromer)先生双双获得诺贝尔奖的横幅。是的,同一个校园的他们分别获得了2000年的诺贝尔奖化学奖和物理奖,这可以说是一个奇迹。 ![]() 图4. 美丽的加州大学圣芭芭拉校区鸟瞰图 来之前,黑格先生就发给我一篇用导电高分子材料做生物传感器的论文,他认为这是一个开创性的研究方向。我为第一次会面提前做了不少准备,满心期待和他探讨我对这个方向的理解。然而,在见面简单寒暄后,他先说:你可以叫我艾伦(按中国习惯则称他为“黑格”)。对于我的“高见”,他只是很简单地回复:你先重复一下那篇论文的研究吧。然后又说,我带你去见一个人,他是一位真正的生物学家,以后我们合作。随即,他就带着我从物理楼走到化学楼,见到了年轻的凯文·普拉克西科(Kevin Plaxco)教授。那时的凯文留着一头金色的长发(图5和图6),颇有嬉皮士的风格,他刚加入圣芭芭拉开始做助理教授不久。与严肃而言简意赅的艾伦不同,凯文非常健谈。他一开口就是滔滔不绝,给我们讲他想做的一个非常重要的课题。我很费力地听着,却又感觉茫然不解。艾伦也只是静静地听着,等凯文讲完,他很简短地说:我把这家伙(this guy)招来了,以后我们共同指导他。就这样,我在一头雾水之中开启了我的博士后生涯。 ![]() 图5. 金色长发的凯文教授 ![]() 图6. 2003年,笔者在黑格先生实验室做博士后期间,参加实验室惯例组织的生日派对。黑格教授左后为金色长发的凯文教授 艾伦在物理楼的办公室给了我一个办公位置,而凯文则在他的化学实验室给我留了一个做实验的位置,我每天在两个楼之间奔波。而我几乎很快就认识到,这是一个多么美妙的导师组合:一位资深而极具权威,一位年轻而活力四射,而我则几乎拥有所有的自主权。艾伦是位空中飞人,他在全球飞行处理各类科学和社交事务,而只在我们有需要向他汇报工作的时候,他才会把我们叫到办公室进行单独交流。而凯文呢,则几乎每天都在他的办公室或实验室,我可以在任何时候去找他,聊工作,也可以聊生活。而他们的共同点是几乎都不干涉我的实验进度,也不管我的工作时间。 按照艾伦的指示,我先重复了一下那篇论文的工作。其实,这项工作的原理并不复杂,就是利用导电高分子材料的超强采光能力来做荧光生物传感器。而其中的一个关键是先用猝灭剂将导电高分子材料本身的荧光猝灭,以便具有一个很低的荧光背景,而在检测到靶标之后则重新打开荧光。理论上,猝灭效率越高,荧光背景越低,则信噪比越高,检测灵敏度越高。之前已有多篇论文比较了多种小分子猝灭剂的荧光猝灭效率。我突然想到,是不是可以用一个生物大分子来做这件事?而恰巧我的博士论文中就是用血红素类蛋白质做研究,因而我很快将目标锁定在细胞色素c。这是细胞呼吸链中的一个重要蛋白质,具有很强的电子传递能力。很快,仅仅用了一两周时间我就把实验完成了—这实在是一个很简单的基本实验,如果说有什么难度的话,仅仅是我需要花一点时间去学习如何操作荧光光谱仪。那时候的中国高校实在是太穷了,以至于在出国前我就没有见过荧光光谱仪! 我很高兴地给艾伦发电子邮件简要报告了这个结果。他显得很兴奋,立刻回复邮件约我第二天一起吃午饭。我们在校园里面买了两个热狗,就在路边随便找了个凳子坐下来。他听我讲完之后,立刻拍板:这是非常重要的结果,我们马上投JACS(《美国化学会志》)!我简直不敢相信我的耳朵,要知道那时候在国内发表一篇JACS,几乎是可以立刻声名远扬的。 我写完了稿件,发给艾伦。我在博士阶段发表过多篇英文论文,因而对我而言写这个简单实验的报道并不是很难。艾伦很快就约我到他办公室修改论文。他改了改题目,又在摘要中修改了一些字词,再调整了一下正文段落的次序,随后满意地笑了下说,可以了。我有些惊诧,就问了个简单的问题:您调整这个段落的先后次序,是我原先的逻辑有些问题吗?他又笑了笑,说:这不是你的问题,仅仅是我的习惯而已。 我将艾伦修改的稿件发给了凯文。凯文第二天就回复了他的修改稿。我打开修改稿一看,简直不敢相信自己的眼睛—满眼的红色修改痕迹,全文几乎被重写了。那一刻,我的心情很复杂,一方面有些沮丧,另一方面也有些不服气,毕竟这已经是艾伦修改过了的文稿啊。我去找凯文提出了我的疑问。他很开心地笑着说:艾伦是大权威嘛,当然不需要花那么多时间去打磨细节了,而我则是助理教授,和他不一样的。我陪你一起去找艾伦。 艾伦看了一遍这个满眼红色的修改稿,倒没说什么,基本上认可了凯文的修改。他们接着很开心地评价,这家伙的写作是不错的。我心想:不错吗?都改成这样了。后来我才了解到,凯文出身名门,他对于自己的写作一向自视甚高。多年后,他还专门写了一篇如何撰写科学论文的论文。 艾伦将论文投稿至JACS。整个投稿过程可以说很顺利,所以在我入职博士后几个月后,就有了我人生的第一篇JACS论文(图7)。 ![]() 图7. 笔者与凯文教授、黑格教授共同发表于JACS的论文的首页 艾伦对于中国非常有好感,这份情谊当然也来自于他与中国学生的长期交往。他很早就与中国科学家合作,也是中国科学院外籍院士。有一次他出差从中国回学校,在走道中遇到我们,就特别开心地说:你们江泽民主席接见了我!艾伦对于我们中国学者一直是不遗余力地关心和支持。在我回国之后,他于2004年来中国访问的时候就特意到我当时所在的中国科学院上海应用物理研究所看了我的实验室(图8)。他当即对陪同参观的所领导说,你们一定要支持这位年轻人的工作。在一次香山会议上(2005年),他做报告时专门介绍了我在他实验室时所做的电化学DNA传感器工作,并专门让我从听众中站起来,对着大家说:关于DNA的知识,都是春海教给我的。这些点滴都让我倍感温暖与感动。 ![]() 图8. 2004年,黑格教授访问中科院上海应用物理研究所我的实验室 艾伦也见证了中国科学从弱到强的飞速发展。2013 年,我访问圣芭芭拉(图9和图10),送给他一条带有我实验室研究特色(logo 为 DNA 纳米结构)的领带,并向他汇报了我课题组在 DNA 自组装方面的研究进展,他十分高兴。我还提到他上次来访时参观过的上海同步辐射光源目前运行良好,为国际国内的众多用户提供了高质量服务。他称赞中国作为发展中国家,能建设这样先进的光源设施,极具远见卓识,他对中国科学发展的未来充满信心。而凯文呢,在参观了上海光源之后,也毫不吝啬地用美国人特有的夸张语气感慨:“wow (哇),这才是我儿童时期就梦想的科学殿堂。我羡慕你们!” 那一刻,我深切地感受到祖国的日益强盛,这不仅增强了我们的底气,也为与包括艾伦、凯文在内的国际同行交流合作提供了更坚实的基础。 ![]() 图9. 2013年,笔者与黑格教授合影于其圣芭芭拉办公室 ![]() 图10. 2013年,笔者与凯文教授合影于毗邻校园的海滩 当我在很多年后回顾这段个人经历的时候,尤其是后来读到了艾伦的自传,许多曾经的困惑逐渐清晰起来。当时的我,是一位来自信息匮乏、物质短缺的发展中国家的博士,虽发表过一些英文论文,但视野受限,谈不上有多少创新性,更谈不上有科学的见地。他可能只是敏锐地感觉,需要吸纳一些来自完全不同背景的学生来做交叉性的课题。而我大概就是这样恰好撞入了他的视野,这无疑是我的幸运。作为一位出身于物理学的科学家,他天然有着大道至简的特质,而更难能可贵的是,他还具有兼收并蓄的品质。这使他在进入交叉科学研究中能始终保持着谦卑的态度和包容的心态。他为推动交叉科学研究而制定了双导师培养的模式,这对于被培养的学生来说是非常难得的机遇。不同年资的教授,在视野、格局、时间和精力上各有差异,恰好可以优势互补。 艾伦所做的,并非传统意义上的 “教育”,而更像是无为而治的 “培育”。他凭借自己的远见卓识、敏锐洞察力和广泛影响力,将相关的人力、物力等各种元素汇聚到一个物理空间,然后静候美好的事情发生。这或许正是物理学复杂性系统中 “涌现”(emergence)思想的生动实践。就我自身而言,我在艾伦身上逐渐体会到了物理学家至简的思想。往往是简单的几个字词的修改,就能让论文在思维高度上得到提升;而他很简短的一句话,可能就包含着很隽永的思想,值得多年反复回味。比如,当初我不太理解,我当时的那个简单的实验成果为何能发表在 JACS 上。多年后,随着半合成人工光合作用领域的兴起,我顿然想起艾伦可能在当年就意识到,如果导电高分子材料能通过某种方式整合进入呼吸链,这将具有极大的科学意义。而在凯文那里,无论科研上的难题,还是标点符号的用法,我都能向他事无巨细地请教。对于初入科研领域、初到美国的我来说,这样的交叉双导师指导模式帮助我跨越了许多障碍。这种培育模式,给予我的是可以终身受益的养分。如今,在我自己的团队中,我也努力践行着这种交叉科学的培育模式,希望能为更多科研新人创造良好的成长环境。 郭明雨,姚琳通 编辑 转载自《旦苑晨钟》公众号 |












