大可
好奇
吳文俊,世界級大數(shù)學(xué)家,聲名卓著,天上有一顆小行星因此被命名為“吳文俊星”。
拓?fù)鋵W(xué)是數(shù)學(xué)的一個分支,而關(guān)于拓?fù)鋵W(xué)的研究曾陷入過困境。
吳文俊獨創(chuàng)性的研究成果,為拓?fù)鋵W(xué)發(fā)展開辟了新方向。這些成果,被國際數(shù)學(xué)界用他的姓命名,有“吳示性類”“吳第一公式”“吳第二公式”“吳示嵌類”“吳示痕類”“吳示浸類”,等等。
那時,他還只是個二三十歲的年輕人。到了年近花甲——即將60歲的時候,他在世界上開創(chuàng)了全新的數(shù)學(xué)領(lǐng)域——數(shù)學(xué)機械化。這個中國人原創(chuàng)的研究領(lǐng)域,被命名為“吳方法”,其中又有“吳消元法”等。世界知名科學(xué)家聯(lián)名致信我國領(lǐng)導(dǎo)人,說吳文俊獨自一人,“使中國在自動推理領(lǐng)域(數(shù)學(xué)機械化領(lǐng)域)進(jìn)入國際領(lǐng)先地位”。
吳文俊帶領(lǐng)的研究隊伍,在國際上被稱為“吳學(xué)派”。
吳文俊為什么能不斷地開創(chuàng)?
他的答案是:只要有好奇心。
他的好奇心,使他在大學(xué)三年級時,一頭扎進(jìn)拓?fù)鋵W(xué)的新領(lǐng)域,短短幾年,就做出了劃時代的貢獻(xiàn)。
他的好奇心,使他面對中國古代數(shù)學(xué)時說:“我倒覺得好奇了……古文我看不懂,那就先看通俗的,再看原文,就這樣慢慢一點點弄懂?!?/p>
他不但弄懂了,還成為了中國數(shù)學(xué)史專家,寫出了《中國古代數(shù)學(xué)對世界文化的偉大貢獻(xiàn)》《中國傳統(tǒng)數(shù)學(xué)的再認(rèn)識》等論文,明確提出,中國古代數(shù)學(xué)是與西方傳統(tǒng)數(shù)學(xué)完全不同的一套體系。近代數(shù)學(xué)能夠發(fā)展到今天,以及決定數(shù)學(xué)歷史發(fā)展進(jìn)程的,主要是靠中國式的數(shù)學(xué),而不是希臘式的數(shù)學(xué)。
希臘是西方數(shù)學(xué)的主要起源地。
他的好奇心,還使他做出了用中國式數(shù)學(xué)推動數(shù)學(xué)發(fā)展的重大貢獻(xiàn)。
他概括出了中國傳統(tǒng)數(shù)學(xué)的思想——機械化思想,它的計算方法就是如今大家掛在嘴上的“程序”。
與此同時,他對剛接觸到的計算機產(chǎn)生極大興趣,他敏銳地感覺到,計算機將會給數(shù)學(xué)研究帶來翻天覆地的變化。于是,他在計算機上從頭學(xué)起。
當(dāng)他把中國古代數(shù)學(xué)的計算方法編成程序,輸入計算機后,用計算機證明幾何定理的“吳方法”誕生了。
堅持
在原有對付瘧疾的藥物失效的情況下,屠呦呦的青蒿素帶來了抗瘧新武器。
青蒿素是怎么得來的?
在接到研發(fā)中藥抗瘧藥的任務(wù)時,很多人認(rèn)為難以完成,因為當(dāng)時設(shè)備陳舊,科研水平不高。屠呦呦說:“沒有行不行,只有肯不肯堅持?!?/p>
她一頭撲進(jìn)研發(fā)中,沒有走一步取巧的路。
她在浩瀚的中醫(yī)藥典籍中找出與瘧疾有關(guān)的資料——那時可沒有什么網(wǎng)上搜索資料的事。
她走訪名老中醫(yī),收集藥方,也不放過能找到的民間藥方。
中醫(yī)幾千年來,留下無數(shù)治療瘧疾的藥方。她與她的團隊找出所有能找到的方子,刪選后定下2000多個,編寫了一本《瘧疾單驗方集》,里面留下了640種中藥。
只用一種藥材的藥方,叫單方,其余都叫復(fù)方。驗方的意思,就是經(jīng)過使用,證明確實有效的藥方。屠呦呦這一階段的目標(biāo),是找出有效的單方。
接著又從640種中刪選出200種,用煎煮、浸泡等方法,提取了可能對治療有用的380種提取物,一一進(jìn)行小白鼠實驗??墒牵_(dá)不到理想效果。
到此為止,青蒿素還沒有脫穎而出。
屢屢受挫,是走錯路了嗎?即便如此,屠呦呦說:“我不想放棄?!?/p>
她再次鉆進(jìn)醫(yī)典。葛洪的《肘后備急方》里對青蒿的記述,給她帶來了新思路。在此之前,青蒿也用于實驗,為什么效果不好?
醫(yī)典記載青蒿的資料不少,但往往此青蒿非彼青蒿,著名的古典著作《夢溪筆談》里,就說明青蒿有多種。所以,要找出對付瘧疾最有效的那種。
即便找對了,如果提取物無效,很可能會讓人懷疑是否選錯青蒿。所以,對每一種青蒿的驗證,都不是一次性的。
這樣的提取、驗證、失敗、研究、再提取、再驗證……的過程,僅針對青蒿的,就有190次。
最終不僅找到了最有效的青蒿,還鑒定出最有效的青蒿部位,是即將開花之前、新鮮的葉子。當(dāng)然,這些都是通過實驗證實的。
古代提取中藥與現(xiàn)代設(shè)備不同,如果不夠?qū)W?,很可能會忽略成功的鑰匙。《肘后備急方》的提取法,沒有涉及溫度問題,屠呦呦卻從它的寥寥數(shù)語中感悟到了,調(diào)整了溫度,在第191次實驗中,獲得了有100%效果的提取物。
獲得一系列世界級、國家級大獎的屠呦呦,該歇歇了吧?
不。在“堅持”下,屠呦呦和她的團隊,又研究發(fā)現(xiàn)了對紅斑狼瘡有獨特效果的雙氫青蒿素,去年開始進(jìn)入臨床人體試驗……
觀察
說到惡性腫瘤,也就是癌,人們想到的是,對準(zhǔn)癌細(xì)胞,開刀切除它!用放射線射死它!用藥殺死它!
可卞修武院士想的是,抓住罪魁禍?zhǔn)?,在它猖狂之前扼殺它?/p>
近百年來,醫(yī)學(xué)科研關(guān)注的是癌細(xì)胞。顯微鏡下,那么多人在看癌癥病人生病部位的切片,卻很少有人關(guān)注腫瘤的血管。
血管是為癌細(xì)胞輸送養(yǎng)分的,是癌細(xì)胞的幫兇。阻斷這個幫兇,癌細(xì)胞就得“活活餓死”。
為什么大家成天看切片,不去關(guān)注血管呢?因為腫瘤血管太多;因為大家認(rèn)為這些血管沒有規(guī)律,也就拿不出針對性的治療方案,看了也是白看;后來也有人提出針對血管進(jìn)行治療,如美國的弗克曼教授,但按他的理論開發(fā)的藥物,沒有明顯效果。
卞修武也觀察切片。
注意,觀察不是“看”,是有目的、有計劃、有分析的高級大腦活動。
與弗克曼等看片不同,他們看到的是為什么有那么多腫瘤血管;在卞修武眼里,則是血管為什么長得那么不一樣。別人認(rèn)為雜亂無章的血管,他看出了特點。
他帶領(lǐng)團隊,對五萬多例切片逐一分析。他發(fā)現(xiàn),同一個病人,患了一種癌癥,身體不同部位的腫瘤,血管是不一樣的;兩個病人患了同一種癌癥,血管也不一樣。他把觀察到的血管特點畫了下來,然后結(jié)合腫瘤的類型、變化、惡化程度等進(jìn)行分析,總結(jié)出血管的八種類型。
有類型,“靶子”明確,“槍彈”就能精準(zhǔn)。這就是他在世界上首先提出的“腫瘤血管構(gòu)筑表型”。他把這用到了病情診斷上,實現(xiàn)精準(zhǔn)診斷,成為一種嶄新的治療方法。
卞修武繼續(xù)觀察。他揭出了癌細(xì)胞幫兇的不同面目,還要找出幫兇的幕后推手。他在血管周圍發(fā)現(xiàn)了一些非常特別的細(xì)胞,又小又幼稚。他沒有被其“萌樣”迷惑,認(rèn)為那是沒成熟的細(xì)胞,而是把它分離出來,單獨觀察研究。最后證明它是腫瘤細(xì)胞,又有干細(xì)胞特征。
干細(xì)胞是“細(xì)胞制造工廠”,會不斷“生出”與自己一模一樣的細(xì)胞,還會分化成其他種類的細(xì)胞。
他率先提出并證明了,腫瘤干細(xì)胞通過三條“通道”——三通路,悄無聲息地推動血管瘋狂生長:它既會“引誘”血管靠攏自己,還會自己變?yōu)檠芗?xì)胞的一部分生成新血管,還能形成“假血管”——模擬血管,來干血管的活。
老聽人說生癌了、轉(zhuǎn)移了、復(fù)發(fā)了,卞修武在世界上首次證明,腫瘤干細(xì)胞就是這一切的罪魁禍?zhǔn)?,針對它進(jìn)行治療,可以更早地阻斷新血管誕生,實現(xiàn)癌癥早診斷、早治療。卞修武團隊還研發(fā)出名叫諾帝的抗癌新藥,針對的就是腫瘤干細(xì)胞、腫瘤血管。
為了觀察他常常忘記時間,通宵達(dá)旦,甚至導(dǎo)致面癱。面癱也無法使他停止,他用膠布“醫(yī)治”,繼續(xù)工作……
其實,好奇、堅持、觀察,不僅僅是科學(xué)家必備,你說呢?
連一連
以下是我國五個國家科學(xué)技術(shù)獎。請將獎項與本欄目介紹過的獲獎科學(xué)家連線,多項獲得者可多項連線: