“我喜歡三件事情:化學(xué)、攝影和烹飪?!比涨霸诒本┐髮W(xué)化學(xué)院一間會談室里,85歲的馬丁·卡普拉斯在接受采訪時說。
2013年,卡普拉斯和邁克爾·萊維特、亞利耶·瓦謝爾一起獲得當(dāng)年的諾貝爾化學(xué)獎。他們的獲獎原因是把“化學(xué)反應(yīng)搬進(jìn)網(wǎng)絡(luò)空間”。
人們周圍的世界由原子組成,而這些原子又構(gòu)成了分子。在化學(xué)反應(yīng)中,原子會改變連接位置,形成新的分子。然而由于這一過程在微觀層面進(jìn)行,許多反應(yīng)的發(fā)生僅有幾微秒,用傳統(tǒng)實驗手段描述其反應(yīng)過程的每個步驟幾乎不可能實現(xiàn)。
為了準(zhǔn)確預(yù)測化學(xué)反應(yīng)可能在哪個位點出現(xiàn),就需要利用基于量子力學(xué)的高級運算。而該分子的其他部分則可以利用復(fù)雜度稍低的經(jīng)典力學(xué)運算方式??ㄆ绽沟热苏且驗樵?0世紀(jì)70年代成功研發(fā)了把量子力學(xué)和經(jīng)典力學(xué)相結(jié)合,并用計算機(jī)模擬化學(xué)反應(yīng)的過程,使計算機(jī)成為化學(xué)反應(yīng)的新“試管”。
“計算機(jī)能夠很快地嘗試不同的事情,它們做這些時并不需要思考?!笨ㄆ绽古e例說,在實驗中也是這樣,計算機(jī)可以幫你很快地處理好極其復(fù)雜的運算步驟。
既然如此,那么以硅為基礎(chǔ)的“電腦”能否超越以碳為基礎(chǔ)的人腦呢?對此,卡普拉斯的答案是否定的。卡普拉斯說,盡管計算機(jī)的運算能力很強,而且現(xiàn)在人工智能也在迅速發(fā)展,但是它們沒有任何意識。人的大腦中有真正的神經(jīng)細(xì)胞,可以產(chǎn)生意識。而計算機(jī)沒有這樣的細(xì)胞,因此只能夠模仿這種意識,而不能創(chuàng)造它們。
在卡普拉斯看來,解決科學(xué)問題時,直覺非常重要,這也是他從導(dǎo)師和另一位諾獎得主萊納斯·鮑林(量子化學(xué)和結(jié)構(gòu)生物學(xué)的先驅(qū)者之一)那里學(xué)到的?!耙恍├碚摶蚴窍敕ㄔ跓o意識中突然出現(xiàn)或是推理獲得,這就是直覺??赡艿侥壳盀橹?,這是人腦和電腦之間的唯一區(qū)別?!彼f。
由于受家庭環(huán)境的影響,1947年,17歲的卡普拉斯如愿以償?shù)剡M(jìn)入了哈佛大學(xué)。經(jīng)過一年的學(xué)習(xí),他放棄了做醫(yī)生的初衷,最終注冊了化學(xué)和物理學(xué)課程,這是當(dāng)時哈佛大學(xué)獨有的一個項目,學(xué)生們可以深度地接觸不同背景的學(xué)科?!肮鸫髮W(xué)研究生畢業(yè)后,我決定去西海岸讀書,但是卻產(chǎn)生了一個困擾:是去加州大學(xué)伯克利分校繼續(xù)讀化學(xué),還是到加州大學(xué)讀生物學(xué)?!?/p>
經(jīng)過美國理論物理學(xué)家、首批原子彈主要技術(shù)負(fù)責(zé)人羅伯特·奧本海默的推薦,他最終選擇了生物學(xué)。正是在那里,卡普拉斯遇到了他的良師益友、兩度獲得諾獎的鮑林?!拔业膶?dǎo)師鮑林對我的科學(xué)研究產(chǎn)生了非常大的影響?!彼f。
此后,在英國牛津大學(xué)博士后出站后,他先后曾執(zhí)教于伊利諾伊大學(xué)、哥倫比亞大學(xué),最后又回到哈佛。其間他曾進(jìn)行過核磁共振譜學(xué)、化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)、量子化學(xué)、分子動力學(xué)計算模擬等領(lǐng)域的研究,提出了有關(guān)耦合常數(shù)和二面角之間關(guān)系的卡普拉斯方程?!拔业讲煌拇髮W(xué),是因為我覺得陌生環(huán)境中的新同事可以讓我在研究上保持創(chuàng)造性?!彼缡钦f。而且他也把這種想法融入到了職業(yè)發(fā)展規(guī)劃中,即每5年轉(zhuǎn)一次學(xué)校,這樣可以讓他保持對工作的激情,“這樣我才能去研究新事物,讓我的精神和思想保持年輕”。