看見人類尚未發現的世界,一直是科學探索的目標。但該如何「看見」呢?是要先有理論,還是先改善工具?舉例而言,量子理論是典型的概念帶來實踐和認知革命,工具改進是否也會帶來類似革命?2017年諾貝爾化學獎給了這個問題一個交待。
瑞士學者杜布歇(Jacques Dubochet)、德國學者法蘭克(Joachim Frank)和英國學者亨德森(Richard Henderson)因為「發展冷凍電子顯微鏡技術,以高解析度呈現溶液中的生物分子結構」而獲得諾貝爾化學獎。消息宣布後,不少科學界的人開玩笑說,這是三個搞物理工作的「工匠」得了個化學獎。
由於三人不斷改進冷凍電子顯微鏡技術,科學界得以高分辨率測定溶液中的生物分子結構,而又不破壞其形態,這項突破對生物化學產生了革命性影響。正如諾貝爾化學獎評選委員會成員布里辛斯基(Peter Brzezinski)所說,今年的化學獎是跨學科研究的一個典型,技術在科學發現中扮演的角色越來越重要。
「電子顯微鏡鼻祖」—亨德森
「我一直覺得如果你做一些有趣的事情並且把它做好,那麼在某個階段你會因為做你喜歡的事而獲得回報」─亨德森
英國劍橋大學的分子生物學家亨德森幾年前的預言昨日應驗了。 生於1945年的亨德森,作為電子顯微鏡領域的開創者之一,也是個生物物理學家,他以物理學家的特有眼光看待生物化學領域,總能開創出新思路,「我把從事的研究當成了一項吸引人的愛好,因為從來不會重複,總有新東西。」
把研究當愛好,就彷彿孩子愛玩、好奇,讓亨德森在上世紀90年代才思泉湧,改進了傳統電子顯微鏡,取得了原子級分辨率的圖像。人們因此得以看到極其微觀層面的世界。
研究不是亨德森唯一的愛好,他平常喜歡遛狗、划船、喝葡萄酒,與孫子一起踢足球,還一直是個電影迷。他說,「我很幸運獲得了良好的教育,同時又有時間去從事其他活動。」他和幾個朋友經常在一起收集並維修老爺車,他們曾開著一輛1948年的老爺車遊遍了蘇格蘭。
「跨界奇才」—法蘭克
77歲的德裔美國科學家法蘭克如今是哥倫比亞大學生命科學系教授。他的主要貢獻是在1970、80年代開發了一種圖像合成算法,能將電子顯微鏡模糊的二維圖像合成清晰的三維圖像。
法蘭克物理學背景深厚,說他是物理學家也不為過。在德國的大學裡,他研究的是熔點下的金的電子衍射,讀博士時,接觸了X射線晶體學,並師從德國著名的電子顯微學家霍佩博士,並由此接觸到了電子顯微鏡。