“中國科學家為什么拿不到更多諾貝爾獎?”
多年來,這個問題一直困擾著國內教育界,仿佛已成為一塊“心病”。
中國約占世界人口的20%,目前得獎的華裔科學家是9位;而美國用不到世界5%的總人口,拿下了全世界四分之三的諾貝爾獎。
美國致勝的根本原因究竟是什么?
為什么百年來,諾獎的地位無可撼動?
當中國的孩子說,想成為一名科學家,家長應該當真嗎?如何支持孩子的“白日夢”?
由此,IEIC曾邀請Michael Levitt邁克爾·萊維特(2013年諾貝爾化學獎得主)來為我們做了一次經驗之談。
他曾經是一個連電視都沒看過的孩子。
求學時,三次被諾獎導師“嫌棄”,拒之門外
但是他仍然走上科學頂峰。
我們可以從他的分享中,找到問題答案。
01三次毛遂自薦,和導師“談判”
1947年,邁克爾·萊維特出生于南非。
16歲那年的暑假,萊維特跟著自己的親戚前往英國度假,人生中第 一次看到電視機。
當時他驚呆了,迷上了看電視,正好當時在播一檔《生命之線》的節目,是英國生物學家約翰·肯德魯(諾貝爾獎獲得者)主持的。
在這檔節目里,他了解到了蛋白質結構、遺傳學、病毒機制等神奇的生物學知識,在心中埋下了一顆科學的種子。
他決定留在英國,去倫敦大學國王學院深造。
1967年畢業后,他前往劍橋,希望成為電視中那個“偶像”肯德魯的博士生。
他大膽地毛遂自薦,在給肯德魯的信中寫道:
“我可以跟著你讀博士嗎?”
肯德魯回復:
“這里已經沒有空位給新學生了。”
他有些沮喪,但是朋友鼓勵他:在商業上,當人們向你說NO時,你不能回答OK,要給他們另一個可以說YES的選擇。
于是,他又給肯德魯寫信:
“如果明年我不能跟著你讀博士,那以后可以嗎?”
這讓肯德魯很震驚,他沒想到科學家竟然也會像商人一樣做談判。
他對這位學生產生了好奇,約萊維特面談。
萊維特立刻前往劍橋,第 一次無功而返,又爭取了第二次交談機會。
最終,肯德魯告訴他:
“如果你1967年去以色列,我會在1968年接受你。”
雖然萊維特是猶太人,但他對去以色列并不感興趣,可肯德魯表示,這對他未來的研究方向很重要。
事實表明,他的導師的決定是明智的!
萊維特在以色列魏茨曼研究所,遇見了施奈爾•立夫遜(Shneior Lifson)教授及其博士生亞利耶·瓦謝爾(Arieh Warshel)。他們嘗試將用電腦展示小分子的活動軌跡,萊維特為此編寫了計算機程序。
1968年5月,這篇關于數學函數一致性的論文正式出版。
1969年,萊維特和立夫遜一起寫了第二篇論文。他用這個函數公式使蛋白質分子的能量最小化,也就是肌紅蛋白。這次的研究,將他們引入了分子動力學的領域,為以后獲取更高成就奠定了基礎。
直到1976年,整個領域的基礎:計算結構生物學基本形成。
最終在2013年,萊維特和施奈爾·立夫遜、亞利耶·瓦謝爾共同獲得了諾貝爾獎。他的成就評價是“為復雜化學系統創立了多尺度模型”。
02從制藥公司“亂象”,看諾獎的權 威性
在新冠疫情之初,所有人都在尋找針對新冠肺炎的抗體。
抗體是人體最神奇的防御系統,也是一種蛋白質。它非常的聰明,不同的抗體有不同的形狀,來對抗不同的病毒。
萊維特曾寫過一些論文,嘗試通過建模識別抗體。
1987年,萊維特搬到了斯坦福大學,參與建設斯坦福大學的結構生物學系。
很快就有人問他,是否愿意建立一個新的蛋白質設計實驗室,希望他做一個模型,讓抗體能與白細胞介素2體結合。
這個課題有多重要呢?
簡單來說,白細胞介素2位于癌細胞的外部,可能幫助殺死癌細胞,對研究治療癌癥的重大意義不言而喻。
建設蛋白質實驗室的過程中,萊維特也衍生了除了課題本身的“額外”感受。
這些年,很多公司重金投資蛋白質實驗室,制造了各種不同的抗體藥物,但實際效果并不是很好。
比如某家制藥公司的蛋白質設計實驗室,在2012年用近5億美元的專利使用費,最終拿回了100倍以上的回報率。
如何評價這個實驗室的價值?是否推動了生物領域的進步、造福人類呢?這有待考證。
這種“亂象”也進一步證明了諾貝爾獎的地位和重要性。
基礎科學究竟對未來有多少價值,通常是意料之外的事。所以,評估某項基礎科學的價值是非常不容易的。
若非真正了解這一領域,也看不到其中潛在的巨大價值。依靠諾貝爾獎委員會來判斷,是相對來說比較簡單的辦法。
萊維特提到,諾貝爾獎委員會非常嚴謹,他們一年有25到30次聚會,坐在一起談論近年的科學新趨勢,哪些科學家都做了什么事。
這項傳統已經保持了120多年,因此,他們的判斷是值得信任的。
03讓中國孩子的科學素養屹立于世界之林
當孩子說自己要成為科學家的時候,很多家長會一笑而過,覺得孩子有出息的同時,潛意識里也認為是“童言無忌”。
隨著教育全球化,越來越多的家長開始重視,需從小培養孩子的科學素養,增強國際競爭力。
但是如何才能讓中國孩子的科學素養屹立于世界之林?
我們前面提到,50年來,美國用不到世界5%的總人口,拿下了全世界四分之三的諾貝爾獎。我們可以從中找到致勝原因,借鑒經驗。
萊維特講道,各國獲獎的科學家比例:一部分來自醫學院、研究機構或科研公司;另一部分是大學教授,需要分配教學和科研時間。
在美國,來自醫學院和研究所的科學家獲諾獎的數量,比在其他領域工作的科學家(如大學教授)要高很多。
這并不是說教學不重要,而是前者花了兩倍以上的時間做基礎科學。
他們是如何發展基礎科學的?
第 一,高標準的科研投入。
一個國家花在科學上的資金越多,表示對科研重視的程度越高。
全世界有兩個重要的生物基礎科學實驗室:紐約洛克菲勒大學、英國劍橋分子生物學實驗室。
前者已經走出20多個諾貝爾獎獲得者;后者是萊維特學習的地方,共誕生了近30個諾貝爾獎。
在20世紀80年代初,英國劍橋分子生物學實驗室的固定研究人員只有69人,但諾獎獲得者已高達8人。
他們當時的每個小組,都可以獲得劍橋提供的大約100萬英鎊(160萬美元)的科研經費。
其次,重視孩子的基礎素質。
萊維特講道,要鼓勵年輕的科學家獨立,從20歲開始有自己的項目規劃和研究方向。
他本人也是在20多歲的時候,就開始著手諾貝爾獎的工作。
當然,想讓一個年輕人具備獨立思維能力是不容易的,需要教育大環境的支持。
再者,摒棄官僚主義。
萊維特說,他所在的實驗室沒有等級制度,科研氛圍很輕松。
學生都覺得自己和諾獎得主的地位是一樣的,這很大程度上催生了項目的合作。
針對中國為什么沒有培養出更多諾獎得主,他不認為是個重要問題。
因為一個項目的產生到最終結果的生成,需要漫長的時間維度。
比如中國的年輕藝術家已經走向全世界,他們至少用了10年才獲得成功,而諾貝爾獎委員會的決策時間更長,至少要等20年。
根據統計,最長的“諾貝爾獎得主鏈”有8人,時間跨越百年;最年長的諾獎得主記錄刷新于2019年,是97的約翰·古迪納夫。
我們現在可能已經產生了20個拿諾獎的點子,但科研是潛心修煉,不是一蹴而就。隨著時間的推移,中國可以產生更多諾貝爾獎的獲得者。
萊維特表示,當你想做一些與眾不同的事情,就要做好可能犯錯的準備。
“一個出色的科學家,99%的時間都是錯誤的,如果你從來不出錯,這說明你做的事太簡單了。”
“你從失敗當中學到的,比從成功當中學到的更多。”
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