吳志菲
因色彩結(jié)緣的化學(xué)研究與婚姻
錢(qián)永健兒時(shí)患有哮喘,不得不盡量避免耗費(fèi)體力的室外運(yùn)動(dòng),經(jīng)常待在家里。百無(wú)聊賴的他就在家中的地下室做化學(xué)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的鮮艷色彩讓他很著迷,他常常一做就是幾個(gè)小時(shí),父母還專門(mén)給他買(mǎi)了一套化學(xué)實(shí)驗(yàn)用具。隨著實(shí)驗(yàn)的深入,他不再滿足于安全性較高的化學(xué)實(shí)驗(yàn),他想嘗試做更刺激的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。一次,他用自制的火藥制作了一枚手榴彈,在引爆時(shí)不小心把家里的乒乓球臺(tái)炸壞了。日積月累,錢(qián)永健漸漸養(yǎng)成了勤思考、愛(ài)動(dòng)手、善于觀察的好習(xí)慣。
美國(guó)的中學(xué)教育頗有特色,老師們經(jīng)常鼓勵(lì)學(xué)生自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)、寫(xiě)論文,政府為此還設(shè)立了許多獎(jiǎng)項(xiàng),其中最為著名的,就是一年一度的“美國(guó)西屋科學(xué)天才獎(jiǎng)”,該獎(jiǎng)素有“小諾貝爾獎(jiǎng)”之稱。錢(qián)永健在16歲那年憑借一個(gè)金屬易受硫氰酸鹽腐蝕的調(diào)查項(xiàng)目獲此殊榮。之后,他憑借全美優(yōu)秀學(xué)者獎(jiǎng)進(jìn)入哈佛大學(xué)讀書(shū)?!耙?yàn)楦改钙谠S的正統(tǒng)專業(yè)已被兄長(zhǎng)們占盡先機(jī)”,他選擇了有機(jī)化學(xué),20歲時(shí),他以化學(xué)和物理學(xué)雙學(xué)士學(xué)位從哈佛大學(xué)畢業(yè)。
錢(qián)永健在接受媒體采訪時(shí),曾這樣說(shuō),自己選擇化學(xué)領(lǐng)域主要是因?yàn)榧依锲渌藢?duì)化學(xué)研究不感興趣,他想選擇一條與眾不同的人生之路。上大學(xué)時(shí),雖然成績(jī)出色,但錢(qián)永健也有過(guò)對(duì)化學(xué)研究厭倦的時(shí)刻。他對(duì)呆板的課程設(shè)置頗為不滿,有一段時(shí)間上了不少的鋼琴課。讀本科期間,錢(qián)永健和長(zhǎng)兄錢(qián)永佑分獲全美大學(xué)生競(jìng)爭(zhēng)最激烈、難度最大的獎(jiǎng)學(xué)金Marshall和Rhodes學(xué)者獎(jiǎng),雙雙前往英國(guó)繼續(xù)深造,分別入讀劍橋大學(xué)和牛津大學(xué)。錢(qián)永佑后來(lái)成為世界著名神經(jīng)生物學(xué)家,曾任美國(guó)斯坦福大學(xué)分子和細(xì)胞生理系主任。
在英國(guó)劍橋大學(xué)丘吉爾學(xué)院讀研究生時(shí),錢(qián)永健渴望進(jìn)行一些更加激動(dòng)人心的研究,最初他選擇了分子生物學(xué)研究,而后是海洋學(xué)研究,再之后又轉(zhuǎn)到生理學(xué)研究,并于1977年獲得生理學(xué)博士學(xué)位。最終,癡迷色彩的他又“回歸”化學(xué),開(kāi)始了對(duì)綠色熒光蛋白的研究。
1962年,美籍日裔科學(xué)家下村修從一種水母身上分離出了綠色熒光蛋白(GFP)。之后,美國(guó)科學(xué)家馬丁·查爾菲發(fā)現(xiàn)了綠色熒光蛋白在細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值,實(shí)現(xiàn)了綠色熒光蛋白基因在高等動(dòng)植物細(xì)胞中的高效表達(dá),并于1994年在美國(guó)《科學(xué)》雜志上發(fā)表《作為基因標(biāo)識(shí)的綠色熒光蛋白》一文,標(biāo)志著綠色熒光蛋白開(kāi)始正式投入實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用。幾乎在同一時(shí)期,錢(qián)永健利用基因突變的方法對(duì)綠色熒光蛋白進(jìn)行“大刀闊斧”地化學(xué)改造,使它發(fā)出的光更強(qiáng)、更穩(wěn)定。同時(shí),他還衍生改造出各種顏色的熒光蛋白,如藍(lán)色、黃色、橙色、紅色、紫色等熒光蛋白,為利用多色熒光蛋白標(biāo)記,同時(shí)追蹤多種生物細(xì)胞變化的研究奠定了基礎(chǔ)。
談及感情,錢(qián)永健饒有興趣地說(shuō),和自己的研究方向一樣,同樣是色彩成就了他和妻子的婚姻。
錢(qián)永健在英國(guó)劍橋大學(xué)留學(xué)期間的一年初冬的一天下午,他在校園里看見(jiàn)一個(gè)金發(fā)碧眼的漂亮女孩,女孩的手腕上戴著一只光芒四射的手鐲,隨著手腕的起落幻化出各種迷人的色彩。攀談之中,錢(qián)永健得知女孩叫溫迪(Wendy Globe Tien),是劍橋大學(xué)化學(xué)系的學(xué)生,地道的倫敦人,那只手鐲是她利用普通塑料管,注入化學(xué)藥水自制的。錢(qián)永健一向?qū)ι是橛歇?dú)鐘,兩人就用一下午的時(shí)間交流著彼此對(duì)色彩的獨(dú)特感受,直到夜幕降臨,才依依不舍地分別。相識(shí)一周,兩人就進(jìn)入了熱戀狀態(tài)。
1981年,錢(qián)永健學(xué)成回到美國(guó),進(jìn)入加州大學(xué)伯克利分校,成為一名大學(xué)教授。翌年,溫迪追隨他來(lái)到美國(guó),兩人在當(dāng)?shù)氐慕烫美锱e行了隆重的婚禮。1989年,錢(qián)永健將自己的實(shí)驗(yàn)室搬到了加州大學(xué)圣地亞哥分校,去世前他一直任職該校的藥理學(xué)教授以及化學(xué)與生物化學(xué)教授。
多色熒光蛋白研究成就諾貝爾獎(jiǎng)
下村修、馬丁·查爾菲、錢(qián)永健因在“發(fā)現(xiàn)和研究綠色熒光蛋白(GFP)方面做出的貢獻(xiàn)”,共同獲得2008年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。錢(qián)永健也成為諾貝爾獎(jiǎng)創(chuàng)辦108年以來(lái)第7位獲此殊榮的華裔科學(xué)家。
錢(qián)永健的天分與成就是圈內(nèi)人士公認(rèn)的。錢(qián)永健長(zhǎng)期的合作者、美國(guó)加州大學(xué)圣地亞哥分校國(guó)家顯微成像與研究中心主任馬克·愛(ài)利斯門(mén)說(shuō),錢(qián)永健是他見(jiàn)過(guò)的最聰明的人,他曾這樣評(píng)價(jià)錢(qián)永?。骸八麚碛惺澜缟献蠲利惖拇竽X,不僅因?yàn)樗軌蛏钊胨伎既绾翁钛a(bǔ)已知科學(xué)領(lǐng)域的空白,更因?yàn)樗廊绾伟l(fā)現(xiàn)新問(wèn)題。他挖掘得很深,理解問(wèn)題又快,還擅長(zhǎng)把問(wèn)題的各個(gè)部分統(tǒng)一起來(lái)看,發(fā)現(xiàn)新的研究工具,以此幫助其他科學(xué)家挖掘其他新問(wèn)題。”對(duì)于自己的成果,錢(qián)永健的評(píng)價(jià)謙虛而恰如其分:“我只是將一本晦澀的小說(shuō)變成了一部通俗的電影而已。”他強(qiáng)調(diào),自己并不是綠色熒光蛋白的發(fā)現(xiàn)者,他只是擴(kuò)大了綠色熒光蛋白的調(diào)色盤(pán),只是一個(gè)制造工具的人。多色熒光蛋白標(biāo)記技術(shù)為細(xì)胞生物學(xué)與神經(jīng)生物學(xué)的研究和發(fā)展帶來(lái)了一場(chǎng)革命。如今,科研人員在實(shí)驗(yàn)室里可以清晰地觀察、跟蹤活細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)狀態(tài)中的種種變化。
對(duì)未生育子女的錢(qián)永健而言,熒光蛋白就是他潛心培育的孩子,在研發(fā)不同顏色熒光的過(guò)程中,他也曾遇到讓他傷透腦筋的狀況?!俺司G色熒光之外,我還找到了黃色、紅色等不同顏色的熒光,但是同一種顏色熒光的深淺程度不一,該如何命名才能清楚辨別是一大考驗(yàn)?!卞X(qián)永健說(shuō),他靈機(jī)一動(dòng),想到了小朋友們使用的不同顏色的蠟筆,他決定用不同的水果名稱為同一種顏色、深淺程度各異的熒光命名,如顏色偏暗的黃色熒光就叫“蜜瓜黃”、稍微成熟亮眼的就叫“香蕉黃”、黃中帶綠的就叫“檸檬綠”、介于黃綠之間的就以“柑橘橙”命名。至于紅色熒光的命名就更“熱鬧”了,鮮紅色的叫“番茄紅”、較柔和的紅色叫“草莓紅”、紅中帶紫的叫“櫻桃紅”,其余由淺至深的紅色熒光分別被命名為:“覆盆子紅”“葡萄紅”“梅子紅”。在錢(qián)永健眼里,科學(xué)研究如同一場(chǎng)棒球賽,是具有“低打擊率”,但并非“零成就”的工作。
科學(xué)豪門(mén)身世備受關(guān)注
錢(qián)家祖籍中國(guó)浙江杭州,是江浙地區(qū)頗有聲望的家族,據(jù)家譜記載,他們是吳越國(guó)王錢(qián)镠的后裔。錢(qián)永健的曾祖以經(jīng)營(yíng)絲綢為生,膝下兩子——即錢(qián)學(xué)森的父親和錢(qián)永健的爺爺。在西方現(xiàn)代科學(xué)和民主思想的熏陶下,錢(qián)家兒孫們開(kāi)始投身科學(xué)界和知識(shí)界,并迅速嶄露頭角。
錢(qián)永健的父親錢(qián)學(xué)矩出生于1915年,少年時(shí)因家道中落,一直由錢(qián)學(xué)森的父親資助讀書(shū)。錢(qián)學(xué)矩與錢(qián)學(xué)森這一對(duì)年齡相近的堂兄弟,同樣聰明絕頂且志趣相投。他們?cè)煌妥x于國(guó)立交通大學(xué)(今上海交通大學(xué)),攻讀機(jī)械類專業(yè)。大學(xué)畢業(yè)后,錢(qián)學(xué)矩在清華大學(xué)當(dāng)了一年助教。1934年和1935年,兄弟倆先后考取并獲得清華大學(xué)“庚子賠款”留美官費(fèi)生資格,雙雙赴美深造,倆人學(xué)的都是航空航天專業(yè)。
20世紀(jì)四五十年代正是國(guó)際政治風(fēng)云動(dòng)蕩的時(shí)期,歷史的際遇和個(gè)人的選擇,使得之前人生軌跡相似的兩個(gè)堂兄弟最終走上了不同的道路。
1941年左右,錢(qián)學(xué)矩學(xué)成回國(guó),成為貴陽(yáng)大定發(fā)動(dòng)機(jī)制造廠的總工程師,負(fù)責(zé)制造飛機(jī)。然而,生逢亂世,報(bào)國(guó)無(wú)門(mén),錢(qián)學(xué)矩他們用來(lái)制造飛機(jī)的資金被官員貪污了,他心灰意冷地回到了紐約。1944年,他把夫人李懿穎和大兒子錢(qián)永佑接到美國(guó),從此定居他鄉(xiāng)。
錢(qián)學(xué)矩是出色的空氣動(dòng)力學(xué)專家,曾擔(dān)任過(guò)美國(guó)波音公司的總工程師。后來(lái),他和夫人在美國(guó)接連生下了二子錢(qián)永樂(lè)和三子錢(qián)永健。那時(shí),他的堂兄錢(qián)學(xué)森開(kāi)始在美國(guó)航空研究領(lǐng)域中脫穎而出。1949年,錢(qián)學(xué)森應(yīng)聘成為美國(guó)加州理工學(xué)院教授,并出任加州理工學(xué)院噴氣與推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室主任,領(lǐng)導(dǎo)美國(guó)太空火箭的研究。同一年,錢(qián)學(xué)矩申請(qǐng)加入美國(guó)國(guó)籍。
錢(qián)學(xué)森1955年回到中國(guó),那時(shí)堂侄錢(qián)永健才3歲?;貒?guó)后,錢(qián)學(xué)森從事的是絕密的國(guó)防科研,加上中美之間的特殊關(guān)系,與這位堂侄之間更不會(huì)有一般叔侄間的交往。所以,從他們的直接關(guān)系來(lái)說(shuō),中國(guó)的“導(dǎo)彈之父”錢(qián)學(xué)森與錢(qián)永健的獲獎(jiǎng)風(fēng)馬牛不相及。
得知錢(qián)永健獲獎(jiǎng)的消息,當(dāng)時(shí)正在家休養(yǎng)的錢(qián)學(xué)森聽(tīng)說(shuō)后很是高興,他說(shuō):“永健雖然出生在美國(guó),但他的父母都是堂堂的中國(guó)人,因而此次獲獎(jiǎng)既是中國(guó)人的光榮,也是我們錢(qián)家人的光榮,可喜可賀。”錢(qián)學(xué)森之子、錢(qián)永健的堂哥錢(qián)永剛受母親蔣英之托,忙著給錢(qián)永健發(fā)賀電。錢(qián)永剛說(shuō):“兩家人后來(lái)幾乎沒(méi)什么來(lái)往。改革開(kāi)放以后,中美關(guān)系緩和,錢(qián)永健的母親曾經(jīng)帶著兒子們回國(guó)探親。這個(gè)事我是知道的,但是當(dāng)時(shí)沒(méi)見(jiàn)面?!敝钡?009年年底錢(qián)學(xué)森過(guò)世,他們也沒(méi)能見(jiàn)上面。
據(jù)錢(qián)永剛講,由于錢(qián)氏家族支脈較多,到了近代,他們這一支又立了一條新家規(guī):“繼承家學(xué),永守箴規(guī)。”家規(guī)規(guī)定,從錢(qián)王第30代孫開(kāi)始啟用新家譜——這8字箴言既是家訓(xùn),又是輩分。子孫均按照“繼、承、家、學(xué)、永、守、箴、規(guī)”這8個(gè)字往下排輩分,取名字。
眾多記者對(duì)錢(qián)永健的華裔身份表示出極大的興趣。在回答“與中國(guó)有什么聯(lián)系時(shí)”,在美國(guó)出生長(zhǎng)大的錢(qián)永健顯示了他的幽默特質(zhì):“對(duì)于我來(lái)說(shuō),中國(guó)當(dāng)然不是隨便一個(gè)不相關(guān)的‘外國(guó)。我的父母出生在中國(guó),我的DNA來(lái)自中國(guó),我還有不少親戚在那里。我們家是一個(gè)中國(guó)文化與美國(guó)文化的混合體。你看,我姓錢(qián),這也是很有中國(guó)特色的。我對(duì)中國(guó)文化也很感興趣?!?/p>
錢(qián)永健絲毫不否認(rèn)家庭因素對(duì)他事業(yè)的幫助。他說(shuō):“我的大哥是斯坦福大學(xué)的著名神經(jīng)生物學(xué)家,從小時(shí)候開(kāi)始,我們就經(jīng)常有研究上的合作。二哥是計(jì)算機(jī)科學(xué)家。我認(rèn)為父母的遺傳對(duì)我們有影響?!?/p>
一個(gè)生物化學(xué)家的責(zé)任與擔(dān)當(dāng)
在得知自己獲得諾貝爾獎(jiǎng)的當(dāng)天早晨,錢(qián)永健仍然騎自行車(chē)到加州大學(xué)圣地亞哥分校的實(shí)驗(yàn)室上班。被問(wèn)及得獎(jiǎng)之后有什么不同時(shí),平素治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、為人謙遜、行事低調(diào)的錢(qián)永健再次顯示了他與眾不同的特質(zhì),他說(shuō):“除了應(yīng)付突然多出來(lái)的記者招待會(huì),配合拍照和采訪,其他沒(méi)什么不同?!?/p>
當(dāng)被問(wèn)及“你認(rèn)為成功的關(guān)鍵是什么”時(shí),錢(qián)永健坦承:“第一,一定要具備勤奮、刻苦的精神。中國(guó)人都很勤奮,當(dāng)然其他國(guó)家的年輕人也一樣。第二,一定要有社會(huì)責(zé)任感,我所說(shuō)的社會(huì)責(zé)任感主要是指要遵守從事生物化學(xué)的道德倫理,一些實(shí)驗(yàn)是不能在人類身上進(jìn)行的。第三,要努力激發(fā)自己的興趣,對(duì)待工作一定要充滿激情?!?/p>
言及孩童時(shí)期的教育,他認(rèn)為:“不要束縛他們,不要人為地設(shè)置任何邊界,要讓他們自由地發(fā)揮自己的想象力與創(chuàng)造力,就像德國(guó)南部小鎮(zhèn)林道毗鄰?qiáng)W地利和瑞士,3個(gè)國(guó)家之間幾乎沒(méi)有任何界限,人們可以隨處游玩。小孩子的生活也該是這樣的,而不是被人為地隨意改變。父母千萬(wàn)不要陷入‘老師說(shuō)怎么樣怎么樣的教育誤區(qū),這是最可怕的?!?/p>
1997年,錢(qián)永健的父親錢(qián)學(xué)矩被確診為胰腺癌,6個(gè)月后就去世了。不久,錢(qián)永健的導(dǎo)師也被肺癌奪走了生命。這一切讓錢(qián)永健覺(jué)得自己有責(zé)任找到一種更好的辦法,為飽受癌癥折磨的人減輕痛苦。獲得諾貝爾獎(jiǎng)時(shí),錢(qián)永健的諸多身份中其中一個(gè)身份是霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所的研究員,他的研究方向是熒光蛋白如何應(yīng)用于神經(jīng)生物學(xué)和癌癥。
錢(qián)永健和他的同事們已經(jīng)制造出了一種U型的縮氨酸分子—— 一種化學(xué)療法藥物。這個(gè)“熒光老頑童”期盼通過(guò)熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)技術(shù),追蹤癌細(xì)胞蛋白的增生過(guò)程,進(jìn)而研究出新的比對(duì)劑與治療方法,而用不同顏色的熒光蛋白進(jìn)行著色造影,則能讓醫(yī)生在進(jìn)行手術(shù)時(shí)準(zhǔn)確地清除腫瘤或病灶,不會(huì)誤傷到患者的其他神經(jīng)系統(tǒng)與組織。錢(qián)永健說(shuō):“我希望我們的這個(gè)研究最終能夠幫助到更多的癌癥患者。”然而,遺憾的是,他沒(méi)能走到“最終”。2016年8月24日,這位美籍華裔生物化學(xué)家的生命在美國(guó)俄勒岡州畫(huà)上了休止符。