WLA科学家说⑪ | 科研令我失去一只眼,但又在我银行里塞满罕见宝藏
2021-06-01
WLA上海中心
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编者按:

  不少人印象里的科学家,总有点“宅”,而今天的这位2001年化学诺奖得主、世界顶尖科学家协会(WLA)指导委员会成员、中国科学院外籍院士卡尔·巴里·夏普利斯(K. Barry Sharpless)却是个从小就痴迷户外水上活动、尤其是钓鱼的人。

  不过,这也并不影响他后来多次参加世界顶尖科学家论坛(WLF)时,三句话不离化学的形象——不管和他聊什么话题,他都能再“绕”回化学。此外,对于青年科学家,他强调“要给青年科学家时间,让他们能够去发现新领域。”他认为,现在有些地方培养科研工作者,就像工厂里生产香肠一样,过于商品化和模式化——这样会打击他们的积极性。

  但有意思的是,他对化学的喜爱也并非一开始就有的,而是一场“无心插柳柳成荫”佳话。小时候的他满脑子都是出海钓鱼,到现在也是他重要的爱好;并且,他科研生涯中,很多重要的选择都是“别人帮我选好”的;当他爱上化学醉心事业后,却不幸地在实验室一次事故中失去了一只眼睛;个人银行的保险箱里,还塞满了普通人意想不到的“宝藏”——不过,那也确实是真宝藏

 

巴里·夏普利斯参加世界顶尖科学家论坛 图 | WLF

  美国化学家卡尔·巴里·夏普利斯,在不对称催化领域起了奠基性的作用,于该领域发明了4个人名反应,相关反应被有机化学教材收录并广泛应用。在1984年,夏普利斯被评为美国艺术与科学院院士,1985年则当选为美国国家科学院院士。因在“手性催化氧化反应研究”方面的卓越贡献,他获得了2001年诺贝尔化学奖。2019年,他还获得了美国化学会所颁发的最高奖项——普利斯特里奖(Priestley Medal)。如今,他是美国斯克利普斯研究所(Scripps Research)W.M.Keck讲座教授,以及中科院上海有机化学研究所特聘教授。

  近年,夏普利斯课题组又发展了新一代的“点击化学”反应,基于“硫氟交换(SuFEx)”的氟磺酰化学。夏普利斯十分欣赏《道德经》里的一句话:“故有之以为利,无之以为用”。他认为这句话道出了点击化学中的哲学真谛:平时不会反应的碳-杂原子的结合,看起来似乎没什么用处,可当带上了特殊的官能团后,就会具有很高的选择性。点击化学在材料合成和药物开发等领域拥有巨大的应用前景,不少人认为,基于在点击化学领域的开创性成就,夏普利斯可能获得第二次诺贝尔奖

满脑子都是钓鱼的少年

  夏普利斯出生于1941年,6年级到12年级就读于美国费城一所对学生要求十分严格的学校。那时,学校每周都会有两次聚会,并单独安排不同学生发言。而夏普利斯从未被安排,那时候的他“满脑子想的都是钓鱼划船”以及“怎么从费城回新泽西海岸的小屋然后出海钓鱼”。他甚至在一本高中年鉴自己的照片下写道:“我要去海边”。

  “虽然我也喜欢上学,但从来没打算成为一名科学家”,夏普利斯回忆道,“但我很幸运,因为有其他人为我制定了非常好的计划。”一路以来,他的行动似乎都是被周围的人推动的。

  夏普利斯的父母为他选择了优秀的友谊中心学校(Friends Central School)。而那里的辅导员睿智地认为夏普利斯以后应该去学院(college)而不是大学(university)读书,于是,高中毕业后,他便去了美国新英格兰地区新罕布什尔州的达特茅斯学院(Dartmouth College)。

  “虽然文学课程是我的最爱,但我始终被期望能像父亲那样成为一名医学博士,因此我选择了医学预科。”而医学预科专业要选修化学或生物学,夏普利斯“更偏向化学”。不过,直到完成了两个学期有机化学课程,夏普利斯被选入到一名年轻化学教授的实验室后,他才开始对化学产生兴趣

  1963年,当夏普利斯从达特茅斯毕业时,这位教授又对夏普利斯说,他应该继续成为一名有机化学博士,而不是去医学院。这位教授甚至还帮他选择了就读的研究生院和导师。

  因此,夏普利斯继续留在了达特茅斯,在化学助理教授托马斯·斯宾塞 (Thomas A.Spencer)的研究小组工作了三年。

  托马斯对夏普利斯后来的发展产生了巨大影响。在夏普利斯的印象里,托马斯一直是名睿智且优秀的化学家,不仅识才,还能发掘出哪些事物具有重点研究的潜力。对于会花费整个夏天在海上租船钓鱼的夏普利斯来说,“我需要一个聪明人为我未来的研究生涯做决定。”他强调,如果自己的科研生涯因为其它某些不确定因素而发生了改变,他仍然可能有机会获得诺奖,但如果没有遇到托马斯,获诺奖这种事“将永远不会发生”。

  后来,夏普利斯结婚生子,忙于工作,有近三十年没有钓鱼,但他对大海的记忆,“就像鲑鱼记得自己洄游路线一样深刻”。1990年,他们搬到美国加州圣地亚哥的斯克里普斯后,天天都能看海,而每当气温超过21摄氏度,夏普利斯都会去游泳。圣地亚哥独特的无帆海景也仍然让他着迷。而以前在多风的新英格兰地区时,夏普利斯喜欢玩冲浪,“我们很爱那艘小小的双体船。”他说。

巴里·夏普利斯参加世界顶尖科学家论坛
图 | WLF

实验室里失去了一只眼

  在夏普利斯爱上化学,选择以此作为终身职业后,却很不幸地在实验室里瞎了一只眼睛。那时候他还在MIT当助教(1970年开始),经常工作到很晚。

  一般来说,在实验室工作台上时,夏普利斯总是戴着防护镜。“虽然我自觉遵守了安全措施,但以我的经验,戴安全眼镜也不是什么非常值得注意的事情。”这是他当时的真实想法。

实验室的一种护目镜
图 | 千图网

  因此,在一次深夜即将离开实验室时,他摘下了防护镜,顺带去往学生们的实验台查看情况。他路过一个研一学生的实验台,后者正在对一个核磁共振管进行火焰密封。

  “怎么样?”夏普利斯问道。“密封得还不错。”那个学生回答。但实际上,那个密封流程有错误,当然这是后来才发现的。

  就在夏普利斯拿起那个共振管仔细观察时,共振管内冷凝的液态氧气在夏普莱斯的手温下气化膨胀,让共振管以迅雷不及掩耳之势爆炸了。

  玻璃碎片撕碎(shredded,是撕碎而不是刺穿)了夏普利斯的眼角膜并穿透了虹膜,并几乎弄塌了一只眼的眼球,还刮伤了他的脸。

  事后,夏普利斯庆幸自己还能有一只眼保持正常视力,当时他是有可能双目失明的。而这件事情带来的教训也十分明显了:进实验室就一定要带好护目镜啊!

银行保险箱里是想不到的宝藏

  尽管失去了一只眼睛,但他对事业的热爱半分未减,也因此获得了诸多荣誉。自然地,他认为所获的最重要、最有荣耀感的奖项莫过于2001年诺贝尔化学奖,盛大的颁奖现场让他记忆犹新。不过,其它荣誉也具有无与伦比的意义。

  “在我的银行保险箱中,最沉甸甸的物件非1995年费萨尔国王科学奖章(King Faisal Prize for Science medal)莫属。而最漂亮的则是瑞士联邦理工学院(ETH)1988年给我颁发的普雷洛格(Prelog)奖章,其精美的浮雕工艺将老普雷洛格的肖像描绘得栩栩如生,黄金材质流露出一种天鹅绒般的温暖。这只有你看了才相信”,夏普利斯还幽默地补充道,“当然,参观仅限预约。”

普雷洛格奖章,可能确实需要亲眼看到才能体会它的美吧(雾)
图 | chab.ethz

  除了这三个夏普利斯视为珍宝的奖项外,1995 年夏普利斯还获得了斯德哥尔摩皇家理工学院的荣誉博士学位,因此拥有了一顶博士高帽子和一枚纪念戒指。

  “这是我仅有的一顶高帽子,经常拿出来给我的客人们秀,上面还有学院的标志呢!”夏普利斯说,“这也是我仅有的一枚戒指,深浮雕刻着树叶与橡树花环的沉重金戒指,每次戴上的时候都很吸人眼球。”

  除了这两样东西,他还额外搞到了一片黄铜炮弹壳,这是在给毕业生授予学位和佩戴博士帽仪式上鸣礼炮后留下的,“我把它放在了家里的桌子上。”夏普利斯说。

  而奖项的纪念品中,还有一个是用英文和希伯来文写在一张真正的牛皮上的,即1998年以色列理工学院(海法理工学院)哈维科学技术奖(Harvey Science and Technology Prize)。

  出席就职活动同样对夏普利斯意义非凡,令他记忆深刻。这些重要的“第一次”包括:

  首先,是获得比利时阿尔伯特亲王陛下(现国王)颁发的第一个保罗·杨森(Paul Janssen)有机合成物创意奖。“记得1986年那天,到处都是安全护卫。”夏普利斯回忆。

  其次,是1997年被聘为德克萨斯大学A&M的第一位巴顿(Barton)讲师。“能被我职业生涯中的榜样兼导师德里克·巴顿爵士(Derek Barton)选中,并发表以他的名字命名的第一期讲座,让我感到无比荣耀和亲切。而且,这也是在他1998年去世前,唯一的一次巴顿讲座。”夏普利斯感慨道。

  最后,是2002年以首届康福思(Cornforth)讲座的形式启动了悉尼大学的康福思化学基金会。“与德里克爵士一样,约翰·康福思爵士是我们的崇拜对象之一,我为参与这些纪念他们的活动而感到荣耀。”

  此外,对于同样是“第一次”的诺奖,夏普利斯还强调:“如果我有一顶皇冠,它上面的宝石将是75位或更多的前夏普莱斯小组成员,他们都是研究教授。”作为一个团体,他们拥有卓越标准来判断各项研究的意义,他会与他们一起分享诺贝尔奖的所有荣耀。

 

特约撰稿 张泽茜
编辑 冬青子
排版 杨 周
责任编辑 羽 华

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