化學(xué)家盧嘉錫的故事

“假如設(shè)計(jì)一座橋梁，小數(shù)點(diǎn)錯(cuò)一位可就要出大問(wèn)題、犯大錯(cuò)誤，今天我扣你3/4的分?jǐn)?shù)，就是扣你把小數(shù)點(diǎn)放錯(cuò)了地方?！?933年，在一次隨機(jī)的考測(cè)之后，區(qū)嘉煒教授這樣開導(dǎo)盧嘉錫，他顯然注意自己最喜歡的這個(gè)大學(xué)三年級(jí)的學(xué)生對(duì)老師的評(píng)分有點(diǎn)想不通。

區(qū)教授教的是物理化學(xué)，平時(shí)挺喜歡考學(xué)生，評(píng)分也特別嚴(yán)格。這回出的考題中，有道題目特別難，全班只有盧嘉錫一個(gè)人做出來(lái)，可是因?yàn)樗汛鸢傅男?shù)點(diǎn)寫錯(cuò)了一位，那道題目教師只給了1/4的分?jǐn)?shù)。

如何才能避免把小數(shù)點(diǎn)放錯(cuò)地方呢?在理解了教師重扣的一片苦心之后，盧嘉錫思索著。

從此以后，不論是考試還是做習(xí)題，他總要千方百計(jì)地根據(jù)題意提出簡(jiǎn)單而又合理的物理模型，從而毛估一個(gè)答案的大致范圍(數(shù)量級(jí))，如果計(jì)算的結(jié)果超出這個(gè)范圍，就趕此仔細(xì)檢查一下計(jì)算的方法和過(guò)程。這種做法，使他有效地克服了因偶然疏忽引起的差錯(cuò)。

善于總結(jié)學(xué)習(xí)方法的盧嘉錫后來(lái)走上了獻(xiàn)身科學(xué)的道路。發(fā)現(xiàn)，從事科學(xué)研究同樣需要進(jìn)行“毛估”，或者說(shuō)進(jìn)行科學(xué)的猜想。不過(guò)那是一種更高層次的思維活動(dòng)，因?yàn)樘剿魑粗澜绫绕饘W(xué)習(xí)和掌握現(xiàn)成的知識(shí)要艱巨復(fù)雜得多。在形成科學(xué)上的毛估思想方面，他首先得益于留心揣摩他的導(dǎo)師、后來(lái)兩度榮獲諾貝爾獎(jiǎng)(化學(xué)獎(jiǎng)與和平獎(jiǎng))的鮑林教授的思維方法。

那是1939年秋，在留英時(shí)導(dǎo)師薩格登教授的指點(diǎn)和推薦下，盧嘉錫赴美國(guó)加州理工學(xué)院，來(lái)到當(dāng)時(shí)很有名氣的結(jié)構(gòu)化學(xué)家鮑林教授的身邊。毫無(wú)疑問(wèn)，探索物質(zhì)和微觀結(jié)構(gòu)奧秘，正是這位不滿24歲就獲得倫敦大學(xué)博士學(xué)位的中國(guó)青年學(xué)者最感興趣的問(wèn)題。

結(jié)構(gòu)化學(xué)是一門在分子、原子層面上研究物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)及其與宏觀性之間相互關(guān)系的新興學(xué)科，不過(guò)當(dāng)時(shí)的研究手段還處在初級(jí)階段，通常，科學(xué)家們需要花費(fèi)很大的力氣才能弄清楚某一物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)。盧嘉錫注意到，鮑林教授具有一種獨(dú)特的化學(xué)直觀能力：只要給出某種物質(zhì)的化學(xué)式，他往往就能通過(guò)毛估大體上想像出這種物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)模型。鮑林所表現(xiàn)出來(lái)的非凡才能令他的學(xué)生欽佩，但盧嘉錫關(guān)沒(méi)有使自己僅僅停留在崇拜者的位置上。

鮑林教授靠的是一種“毛估”，我為什么就不能呢?在反復(fù)揣摩之后，盧嘉錫領(lǐng)悟到：科學(xué)上的“毛估”需要有非凡的想像力，而這種想像力只能產(chǎn)生于那些擁有扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)和豐富的科研實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、訓(xùn)練有素而善于把握事物本質(zhì)和內(nèi)在規(guī)律的頭腦，于是，他更加勤奮刻苦，孜孜以求。

1973年，國(guó)際學(xué)術(shù)界對(duì)固氮酶“活性中心”結(jié)構(gòu)問(wèn)題的研究還處在朦朧狀態(tài)，當(dāng)時(shí)的科學(xué)積累距離解開固氮酶晶體結(jié)構(gòu)之謎還有相當(dāng)一段路程。然而正是在這個(gè)時(shí)候，盧嘉錫在組織開展一系列實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，就提出了固氮酶活性中心的“原子簇”模型，也就是人們所說(shuō)的“福州模型”。它的樣子像網(wǎng)兜，因而又稱之為“網(wǎng)兜模型”(后來(lái)又發(fā)展出“孿合雙網(wǎng)兜”模型)。四年以后，國(guó)外才陸續(xù)提出“原子簇”的模型

時(shí)至1992年，實(shí)際的固氮酶基本結(jié)構(gòu)終于由美國(guó)人測(cè)定出來(lái)，先前各國(guó)學(xué)者所提出的種種設(shè)想都與這種實(shí)際測(cè)定的結(jié)構(gòu)不盡相符。猜想與事實(shí)之間總是有些距離的，然而作為世界上最早提出的結(jié)構(gòu)方面基本模型之一──19年前盧嘉錫提出的模型，在“網(wǎng)兜”狀結(jié)構(gòu)方面基本上近似地反映了固氮酶活性中心所具有的重要本質(zhì)，他的“毛估”本領(lǐng)不能不讓人由衷嘆服！

長(zhǎng)期的科研實(shí)踐，使盧嘉錫特別重視毛估方法的運(yùn)用，他常常告誡他的學(xué)生和科研人員：“毛估比不估好！”他希望有幸獻(xiàn)身科學(xué)的人們，在立題研究之初就能定性地提出比較合理的基本“結(jié)構(gòu)模型”(通常表現(xiàn)為某種科學(xué)設(shè)想或假說(shuō))，這對(duì)于正確地把握研究方向、避免走彎路是很有意義的。但他同時(shí)提醒大家：運(yùn)用“毛估”需要有個(gè)科學(xué)的前提，那就是全面地把握事物的本質(zhì)，否則，“未得其中三昧”，那毛估就可能變成“瞎估”。

“三昧”，古語(yǔ)指事物的訣要所在。其實(shí)，無(wú)論哪種科學(xué)方法，如果只會(huì)從形式上運(yùn)用它，充其量不過(guò)是一名熟練的工匠;只有那些善于從本質(zhì)上把握它的人才會(huì)成為大師。