百年诺奖演绎悲喜人生

　　

一百多年来，不知有多少人在为诺贝尔奖而喜，也不知多少人在为诺贝尔奖而悲。由于诺贝尔奖评选程序的封闭性和诸多苛刻的附加条件，每年伴随着奖项的颁发，诺贝尔奖评审委员会几乎都要被人指责一番“评奖不公”或者“信息真空”。然而，当突然有一天中国人捧回了诺贝尔奖的时候，我们真的能承受得住吗？

    她是一位走在时代前面的科学家，但诺奖却让她苦等了半个世纪，这时她已经是一位81岁的老人了。

    麦克林托克： 迟到的荣誉

    芭芭拉·麦克林托克(McClintock B.，1902～1992)是20世纪最具传奇经历的女科学家之一，她由于在玉米研究中发现了“会跳舞”的基因而被誉为基因调控理论的先驱。在此之前，遗传学界普遍认为，基因在染色体上呈线性排列，基因与基因之间的距离非常稳定，常规的交换和重组只发生在等位基因之间，并且不会打乱这种距离。但是，麦克林托克却发现，单个的基因会从染色体的一个位置上“跳”到另一个位置上，甚至从一条染色体上“跳”到另一条染色体上。

    20世纪二三十年代，麦克林托克主要在美国康奈尔大学从事玉米遗传学研究，当时有关玉米染色体遗传变异的许多重大研究发现，如易位、倒位、缺失、环状染色体、双着丝粒染色体等都与她的研究工作有关，麦克林托克在玉米遗传学研究方面发表了一系列高质量的论文，其成就完全可以与当时的果蝇遗传学研究相媲美，但是真正使她名垂科学史册的还是她在基因调控理论研究方面所做出的“超前”贡献。

    基因能够在染色体上移动位置，也就是说能“转座”或“跳动”，这在当时对许多遗传学家来说简直是件前所未闻的事情。因为按照传统的观念，基因在染色体上是固定不变的，它们有一定的位置、距离和顺序，它们只可以通过交换或重组改变自己的相对位置，通过突变改变自己的相对性质；但是，要从染色体的一个位置“跳”到另一个位置，甚至“跳”到别的染色体上，科学家们从来连想都没有想过。因此，他们在读了麦克林托克1950年发表的《玉米易突变位点的由来与行为》，和1951年发表的《染色体结构和基因表达》两篇论文后，许多人都认为她可能是“发疯”了，“稳定”的基因居然能随意移动！这就连当时一流的遗传学家也无法理解麦克林托克的语言，她受到了前所未有的冷遇。

    “转座因子”的概念麦克林托克早在1938年就已提出了，但直到1976年，在美国冷泉港召开的“DNA插入因子、质粒和游离基因”专题讨论会上，与会科学家明确地承认可以用麦克林托克的术语“转座因子”，来说明所有能够插入基因组的DNA片段。麦克林托克在这时才真正成为基因调控的“调节—操纵子理论”的先驱。早在20世纪40年代初期，麦克林托克完全是通过个人的努力、用传统的遗传学和细胞学研究的手段，得出了“转座因子”的概念，解决了用分子生物学和分子遗传学的方法才能解决的问题，成为走在时代前面的科学家。

    麦克林托克在半个世纪前提出的“转座因子”理论，对于分子生物学和分子遗传学的发展，对以DNA重组技术为代表的基因工程的发展等都具有极其重要的意义。1983年，瑞典皇家科学院诺贝尔奖金评定委员会终于把这一年度的诺贝尔生理学或医学奖授予了这位81岁高龄、不屈不挠的女科学家，麦克林托克也由此成为遗传学研究领域第一位独立获得诺贝尔奖的女科学家。面对这份迟到了近半个世纪的荣誉，麦克林托克深感欣慰。1992年9月2日，麦克林托克在冷泉港去世，终年90岁。

 

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    在诺奖历史上，曾经有许多科学家为自己“打抱不平”，但还没有一个人像弗兰克林那样，至今仍有人力图为其恢复荣誉。

    弗兰克林：无声胜有声

    2003年3月，在英国剑桥大学国王学院为纪念ＤＮＡ双螺旋分子模型发现50周年举办的纪念活动上，主办方英国文化委员会的代表在演讲时说：“我们不能忘记弗兰克林，是她在发现DNA双螺旋分子结构过程中做出了主要贡献，她应当获得诺贝尔奖。”

    罗斯兰·弗兰克林（Ｒｏｓａｌｉｎｄ Ｆｒａｎｋｌｉｎ，1920—1958）出身于英国伦敦一个显赫的银行家犹太家庭。１９５１年，弗兰克林到英国伦敦国王学院Ｘ射线晶体衍射实验室工作，从事ＤＮＡ分子的研究。 弗兰克林在DNA结构的研究工作取得了极大的进展。她用Ｘ射线晶体衍射技术拍到一张高清晰度的DNA潮湿状态下的照片，即DNA双螺旋分子结构发现中至关重要的第51号照片，这张照片清楚地显示出了DNA的螺旋状态。1953年1月，弗兰克林得出结论，认为DNA的潮湿状态是双链螺旋结构；同年2月24日，她在笔记草稿上注明，DNA的潮湿与干燥状态都是双链螺旋结构。弗兰克林当时已经用X射线晶体衍射技术得到了DNA的影像，并分辨出了这种分子的角度和形状，发现DNA是螺旋结构至少有两股，其化学信息朝向里面，这在当时已经非常接近“真理”了。

    正当弗兰克林逐渐接近DNA结构真相的时候，她却和同事威尔金斯闹翻了，转而前往伦敦大学Birkbeak学院，但她的有关DNA的X射线晶体衍射照片和论文却留在了伦敦大学国王学院。

    但是令弗兰克林没有想到的是，在她离开国王学院不久后的1953年1月底，威尔金斯没有经过她同意，就把51号照片和一些相关数据和研究报告展示给了后来获得诺贝尔奖的沃森和克里克。正是弗兰克林的这张51号照片和数据，极大地帮助了沃森和克里克很快“领悟”到了DNA的结构——“两条以磷酸为骨架的链相互缠绕形成了双螺旋结构，氢键把它们连接在一起”。他们于1953年4月25日在英国《自然》上宣布了这一震惊世界的发现，但其中丝毫没有提到弗兰克林的51号照片和数据，对这项发现所起到的关键性帮助。沃森、克里克和威尔金斯三人因发现ＤＮＡ双螺旋分子模型，而获得１９６２年诺贝尔生理学或医学奖，但弗兰克林本人却与诺贝尔奖擦肩而过，成为科学史上的一桩著名“公案”。虽然有人认为，沃森和克里克的这一“惊世”发现来自两人所谓的超级灵感或心灵交汇，但更多的人相信，他们通过“非正常途径”获取了弗兰克林尚未公开的有关实验结果。

    由于过多接触X射线，弗兰克林1958年去世，享年38岁。弗兰克林的研究价值终于在20世纪末渐渐得到了科学界的认可，2000年，伦敦大学国王学院决定把新建的一座生物系大楼命名为“弗兰克林·威尔金斯”大楼，以纪念她在生物学领域的巨大贡献；2002年，英国皇家学会设立3万英镑的“弗兰克林奖章”，以奖励像她那样在科研领域做出重要贡献的科学家。

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    20世纪，爱因斯坦虽然只拿到了一次诺贝尔奖，但他的思想和理论却一次又一次地笼罩在了诺贝尔奖的光环下。进入21世纪，人们有理由相信，爱因斯坦的思想和理论还将会催生出更多的诺贝尔奖。

    爱因斯坦：该得几次奖？

    爱因斯坦从1905年到1916年完成了相对论的创建工作。1911年，英国天文学家爱丁顿等通过观察全日食，证实了爱因斯坦预言的正确性。几乎是一夜之间，爱因斯坦闻名世界。

    中国科学院紫金山天文台陆埮院士告诉记者说，爱因斯坦作为一名20世纪的科学巨匠，在诺贝尔奖提名中涉及的研究领域包括有相对论、量子论、引力论、布朗运动、光量子、统计力学、临界乳光、比热、数学物理、光电效应等，其中提名最多的领域是相对论，包括狭义和广义相对论。但是，1922年诺贝尔奖委员会决定将1921年的诺贝尔物理学奖授予爱因斯坦是因为他在理论物理上的工作，尤其是因为他发现的光电效应定律。当然，对于爱因斯坦来说，在相对论上做出的贡献应当更大些。然而，因为光电效应而授予他诺贝尔奖，他也是当之无愧的。正是光电效应，是他在量子论上的代表作。也正是光电效应，使他成为量子论的三个“教父”之一（另两个人是普朗克和玻尔）。

    1999年 12月 26日，爱因斯坦被美国《时代》杂志评为“世纪人物”，推崇他的人说他应该获得不少于六次的诺贝尔奖，而情况也正是如此。1926年到2001年间，有六项物理学方面的工作是通过检验爱因斯坦理论，或与爱因斯坦理论密切相关的研究工作而获得诺贝尔物理学奖。这些研究分别是：1926年，因为J.B. Perrin首次实验证明了爱因斯坦的布朗运动理论；1927年，因为A.H. Compton首次证明了光子同时具有能量、动量、频率、波长——“E=h?淄, p=h?姿”，即康普顿效应；1951年，因为Sir J.D. Cockcroft & E.T.S. Walton通过人工加速原子粒子使原子核转变，验证了爱因斯坦的著名公式E=mc2；1964年，因为C.H. Townes, N.G. Basov, A.M. Prochorov通过建造激光器实现了爱因斯坦的受激辐射；1993年，因为R.A. Hulse, J.H. Taylor, Jr通过观测脉冲双星而间接验证了爱因斯坦预言的引力波；2001年，因为E.A. Cornell, W. Ketterle, C.E. Wieman在实验上实现了Bose－Einstein凝聚。

    进入21世纪，看来爱因斯坦的工作还将有可能在以下研究领域产生诺贝尔奖。一是量子纠缠与量子信息学、量子计算机等。二是类星体与引力透镜效应，1979年Walsh，Carswell，Weymann 发现了首个类星体（0957＋561）的引力透镜现象，随后，一大批引力透镜现象被发现。三是微波背景辐射各向异性的发现。四是黑洞物理及其观测证认。五是引力波的直接探测。在宇宙学与宇宙常数研究方面，特别是因为宇宙加速膨胀的发现、暗能量新概念的提出、WMAP对微波背景辐射各向异性的测定导致了精确宇宙学的形成，为人们展现了21世纪大突破的前景。宇宙常数与暗能量很可能成为爱因斯坦留给21世纪的最重要问题。

    过去的20世纪，爱因斯坦只拿到一次诺贝尔奖，而他的思想和理论却一次又一次地笼罩在诺贝尔奖的光环下。进入21世纪，人们有理由相信，爱因斯坦的思想和理论还将会催生出更多的诺贝尔奖。