這才是真逆天科學家:研究雷達拿奧運金牌還開創生物學新領域

2020-12-25 澎湃新聞

1939年,第二次世界大戰爆發,有一名叫Chance的科學家來到MIT帶領著300多人的科研小組研製雷達。

1941年,二戰結束,困擾了科學家們多年的酶的作用機理問題被解決,揭開其神秘面紗的科學家叫Chance。

1952年,奧林匹克夏季奧運會在芬蘭赫爾辛基舉行,帆船比賽的頒獎典禮上,一名叫Chance的運動員高舉著他的金牌。

1988年,一位科學家開創了一門叫做生物醫學光子學的學科,開啟了雷射治療的新篇章,這位科學家,名叫Chance。

從19歲拿到第一項發明專利開始,這位科學巨匠一生中發表了四千多篇論文、專著,賓夕法尼亞大學物理化學博士,劍橋大學生物學與生理學博士,奧運會金牌得主。

在科學與體育道路上,他唯一的遺憾,恐怕就是沒拿到諾貝爾獎吧。

Britton Chance,一位腦力與體力都讓人驚嘆的科學家。

1913年7月,Chance出生於美國賓夕法尼亞州,從小他就是個品學兼優的好孩子。

像很多優等生一樣,高中畢業後的他順利來到了賓夕法尼亞大學繼續學習。

當很多大一新生還在迷茫的時候,他已經拿到了人生中第一項發明專利,那時候,他才19歲。

1939年,第二次世界大戰爆發,英國急需一種能探測空中金屬物體的工具來幫助搜尋德國飛機。

當時剛拿到賓夕法尼亞大學博士學位的Chance毅然來到了麻省理工大學,來到了Rad實驗室,與300多名科學家一起研製雷達。

他作為核心成員,研發出了雷達的多個核心元件。

1943年,MIT研製出機載雷達平面位置指示器,預警雷達。

戰爭的血雨腥風並沒有磨滅Chance對於生理學的熱愛,完成了任務的Chance來到劍橋大學。

同年,拿到了劍橋大學的生物學與生理學博士學位。

1945年,二戰終於落下了帷幕,Chance回到賓夕法尼亞大學,回到了他所熱愛的生物學領域。

在1913年的時候,米凱利斯提出過一個酶動力方程,他提出了一種叫做酶-底物絡合物的理論。

這個理論的提出為酶動力方程的建立提供了良好的理論基礎,可即便這個理論和方程都被科學界認同了,卻始終沒有科學家能夠得到直接的觀測證據。

拿不到觀測的實驗數據,那對酶的研究將永遠建立在推論上,而無法從實際上去了解酶的活性問題。

回到賓夕法尼亞大學的Chance決心要找出觀測酶-底物絡合物的方法。

在上世紀的40年代,分子生物學還處於發展初期,遠沒有現在這樣高端的觀測儀器。

Chance要觀測到酶-底物絡合物,普通的顯微鏡是不可能給他提供這樣的圖像的,他只能通過別的方法來進行觀測。

多數酶都有自己的輔酶或者輔基,而這些結構在酶與底物進行結合的時候可能會發生一定的變化

Chance覺得,這可能會是一個新的突破點。

一種叫過氧化物酶的酶進入了他的視線。

它廣泛存在於真核生物的各類細胞中,在生物體的氧化反應中起著至關重要的作用,比如氧化酗酒的人們攝入的乙醇,使得這些對身體有毒的物質轉變成水和二氧化碳。

過氧化物酶的分子中含有亞鐵血紅素輔基,而亞鐵血紅素對一定波長的光有強的吸收能力。

這些特定的波長可以隨著它分子化學的特性產生細微的變化。

Chance將過氧化氫(底物)加入過氧化物酶(酶)的溶液中,觀察溶液對光的吸收度的變化情況。

如果米凱利斯的推論是正確的,那麼這些變化應該是先產生然後又消逝。

幸運的是,實驗的結果確實證明了這一點。

他第一次推斷出了過氧化物酶的作用機理,拿到了酶-底物絡合物理論的實驗證據。

這是Chance科學道路上非常輝煌的一段時間,他的科研成果層出不窮。

如果Chance繼續他的科學之路,那麼他一定會在科學界青史留名。

可他並非傳統意義上的「書呆子」,喜歡運動的他動起了奧運會的腦筋。


1952年赫爾辛基奧運會會徽

二戰結束後,各國經濟與科技的發展都十分迅速,這極大的促進了奧林匹克運動的發展。

1952年,第15屆奧運會在赫爾辛基舉行,這正是Chance的科研黃金時代。

可39歲的Chance決定,要挑戰自己一次:「一想到要挑戰其他62個國家和地區的對手,我就充滿激情!」

在奧運會開始前3個月,他每天和同伴一起進行18個小時的訓練。

他常常問自己:「你能做到嗎?你能做好嗎?」

儘管寒風凜冽,仍然吹不走他們的激情。

奧運會5.5米型帆船比賽的頒獎典禮上,錢斯和同伴一起高舉著金牌。

淚光閃閃的看著不遠處冉冉升起的國旗,心中思緒萬千。

「我喜歡運動,在運動競賽中,如果成功了,就能馬上得到獎賞,馬上就能體驗到一種美妙的巔峰感受,這是一種和日常很不一樣的感覺。」

1952年奧運會金牌

當所有人都以為錢斯要就此步入體育界的時候,他一個轉身,又回到了科學領域。

他笑著說:「想到下一屆奧運會還要和那麼多人比賽,我就害怕自己衛冕不了,索性就退役了。」

奧運會帆船比賽

回到了科學界的他,繼續著他的科學研究。

1955年,他獲得了諾貝爾獎的提名,雖然很遺憾,他最終沒有獲得科學界的最高榮譽。

可在人們的心目中,他的成就並不是沒有拿到諾獎就能否定的。

從研究過氧化物酶的反應機理開始,Chance就致力於光學在生物醫學領域的應用。

1988年,也就是他75歲的時候,他開創了一門新的學科——生物醫學光學。

這位科壇與體壇的風雲人物,對中國有著獨特的好感。

「1952年,我帶了第一個中國學生,他非常聰明而且有趣。」

「中國學生勤奮又聰明,我喜歡和他們一起工作,他們也喜歡和我一起工作。」

Chance多年來數次飛往北京、武漢、上海與學生們交流。

當被問到他為什麼那麼喜歡中國的時候,他談起了他心目中最好的學生——駱清銘。

駱教授是華中科技大學的教授,是中國生物醫學光學的領軍人物。

Chance對所有人深情的說到「這裡有我最好的學生,這裡有全世界最美好的未來」。

2010年,97歲的Chance與世長辭。

在他去世之前,都還在思考著他的研究課題。

Chance不僅是一位奧運冠軍,還是美國國家科學院院士,瑞典皇家科學院外籍院士,英國皇家學會外籍院士。

拿到過美國國家科學獎章,也拿到過中華人民共和國國際科學技術合作獎。


Chance拿到美國國家科學家獎章

也許他在科學上的成就可以被超越,也許他在體育界的輝煌也能夠複製。

可恐怕不會再有人能夠同時成為科學界與體育界的雙料明星。

體育就是追逐自然的極限,而科學是探索自然的秘密。

Britton Chance,才是真正詮釋了「Faster,Higher,Stronger」的精神的那個人。

(原標題:研究雷達、拿奧運金牌、還開創生物學新領域,這才是真正逆天的科學家)

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