20世纪的科学怪杰：鲍林(74)

七四

　　英国化学学会请他到联合王国各地作巡回报告，包括在伦敦大学和剑桥大学的三次专门的系列讲座。他报告的内容主要集中在分子的互补性理论上。借助于一个标准的分子球棍模型，他的报告就更为生动活泼。他常对听众这么说：“看这里，假如原子真像这个直径2到3英寸的球那么大，那么按照这个比例，观察这个原子的人将有250000英里那么高，就是说，他的身长等于地球到月亮的距离。”

　　这个头顶碰到月亮的人后来成为鲍林报告时常用的一个形象比喻，他在各种不同的场合用这个比喻来说明有志于攻克大分子结构难题的科学家所面临的挑战。他让听众想象自己是身长250000英里的巨人，这样你看到的地球就像一只台球那么大。你可以看清地球上1000英尺宽的、比如像中央公园或洛克菲勒中心这一类建筑物；而如果使用一种新型的电子显微镜，你就可以看到帝国大厦——当然看不到大厦的内部结构，以及一个个细小的黑点——那是街上的汽车。你可使用半透明的薄膜和超速离心机测出汽车的大小。但往下就出现了一个测量能力的空档。更细小一点的可使用Ｘ射线晶体学或电于衍射的方法去测量，这种技术具有令人难以置信的精确度，以至可以确定汽车上的插销、铆钉和齿轮的形状，但不能分辨出比它们更大的东西。

　　于是，在观察能力方面出现了一个空档，一个处于电子显微镜分辨能力与Ｘ射线衍射分辨技术之间的观察的盲区。对这个身长为250000英里的人来说，这一盲区的存在意味着他确定不了大小为1英尺到10英尺之间东西的形状，包括作为中央公园和帝国大厦的建造者以及汽车、铆钉等物件的制造者的人的形状。回到正常的尺度来问同样的问题，你会发现这个“未知的黑暗区域”——如鲍林所称呼的那样——大致处于蛋白质和其他大分子的体积范围内。正是这个尚未探索的区域现在要求人们集中力量去研究。

　　1948年2月，鲍林应邀到皇家科学研究院作一次周五晚问讲座，这种讲座很正式，每月举行一次，原先由法拉第①于1825年创办，出席者均为英国科技界和社会各界的名流。早先人们是把科学当作艺术一样看待的，科学报告就像手工艺品一样供人欣赏；当时创办这个讲座就是要为伦敦的富人们提供一个欣赏科学研究最新成果的机会。但是后来它逐步演变成为重要的科学报告会，只有那些取得重大成果的人才有应邀作报告的资格——比如说，汤姆逊②在这里举行讲座时宣布发现了电子。一位经常听讲的人士回忆道：“听众都是对优秀报告具有高度艺术鉴赏力的行家。演讲者和听众都身穿正式的晚间礼服，报告过程严格按传统礼仪进行，充满了一种与报告重要性相称的气氛。”

　　①法拉第（Michacl Faraday，1791—1867），英国物理学家和化学家，发现电磁感应现象（1831），电能定律（1834）和磁与光的关系（1845），并研究气体的扩散和液化合金钢的性质等。

　　②汤姆逊（Sir Joseph John Thomson，1856—1940），英国物理学家，曾任剑桥大学教授（1884—1918），三一学院院长（1918—1940），发现电子（1897）及同位素（1912），因气体导电研究获1906年诺贝尔物理学奖。

　　为了作好周五晚间的报告，鲍林仔细准备了所要求的恰好一小时的讲话内容。报告开始前是一次正式的晚宴。晚宴毕，鲍林被人带进电子化学之父、伟大的法拉第曾经待过的办公室。办公室布置得古色古香，保存完好。鲍林独自一人留在那里，为上台讲演最后清理一遍自己的思路。

　　一小时后，镇定自若的鲍林走进了装饰华丽的小礼堂。台下坐着的听众都是特邀而来的，男士一律系黑色领带，女士则一律穿毛皮大衣并佩戴珠宝首饰。鲍林回想了一下在俄勒冈农学院当学生时所学到的演讲术要点，深深吸了一口气，开始了下面的讲话：

　　当我注视一个生命机体——你们中的任何一个人或我自己——的时候，
　　我发现了许多现象。这些现象提出了一系列需要回答的问题……皮肤是什
　　么？指甲是什么？指甲是怎么生长的？我是怎么会有触觉的——神经的构
　　造是怎样的？它是如何工作的？我是如何看见东西的？我是怎样闻到气味
　　的，为什么苯和异辛烷的气味不一样？为什么糖是甜的，而醋是酸的？我
　　血液中的血红蛋白是怎样把肺中的氧输送到组织中去的？我身体里的酶又
　　是怎样将我吃进的食物分解、燃烧从而保持我的体温，并在我体内生成新
　　的组织的？为什么接触病人会使自己患上感冒和肺炎，而通过服用某种特
　　定抗血清或磺胺类药物又能使身体康复？为什么青霉素有这样神奇的治病
　　功效？为什么我对麻疹、百日咳。脊髓灰质炎、天花具备免疫性，而有些
　　人则不具备？最后还要问，为什么我的孩子长大成人后显示出我和他们的
　　母亲的特征——这些特征是如何传送给他们的？

　　所有这些问题都不能从书本中找到现成的答案。虽然乔叟①这么说
　　过，“在这古老的土地上／年复一年地生长出新的谷物／而在这古老的经
　　典中／产生出人类学习的所有新科学，”但没隔多久，培根①纠正了他
　　的说法：“书本要服从科学，而不是相反。”
　　为了理解这些重大的生物学现象，我们必须弄懂原子以及由原子通过
　　键力形成的分子。

　　①乔叟（Geoffrey Chaucer，1340—1400），英国诗人，用伦敦方言创作，使其成为英国的文学语言，代表作《坎特伯雷故事集》反映14世纪英国社会各阶层的生活面貌，体现了人文主义思想。

　　②培根（Francis Bacon，1561—1626），英国哲学家，英语语言大师，英国唯物主义和实验科学的创始人，反对经院哲学，提出知识就是力量，主要著作有《论科学的价值和发展》。

　　鲍林把科学问题、日常生活实例和英国文学及科学巨人的语录结合起来讲述，开始就把听众的注意力牢牢吸引住了。接下去他就概括地介绍了他的互补性理论，并以此作为解释生物分子相互作用的基础。往常，星期五晚间讲座的报告人总是呆板地站在讲台后面照本宣读，而鲍林却是脱稿讲话，手中拿着粉笔，一边在主席台上来回走动，一边在黑板上勾画出抗体形状和酶作用的示意图。他让听众想象自己是身高等于地球到月亮的距离的巨人，引导大家了解蛋白质结构问题是生物学的中心问题。他的报告是一次无懈可击、一气呵成的出色表演，并取得了理想的效果。在鲍林演讲后的一次聚会上，帝国学院院长赫尔布鲁爵士作了这样的评价：“当我们听莱纳斯报告时，我们觉得是在聆听一位天才娓娓叙述自己的思维过程。”

　　§卡文迪什实验室

　　在那天晚上听讲的人群中，有一位名叫劳伦斯·布拉格的杰出人物，他也是一位始终关注着蛋白质结构的物理学家。自从鲍林提出了一整套确定复杂的硅酸盐结构的规则后，鲍林就超过了市拉格。在随后的20年时间里，两人的职业生涯循着两条平行上升的轨迹向前发展。布拉格从30年代早期的心理挫折中重新崛起，变得比以往更加坚强。更有信心，他领导下的曼彻斯特Ｘ射线晶体学实验室成为世界上最具理论创造性的研究机构之一。1938年，他的努力终于得到了回报，他应召继承卢瑟福担任英国最大的物理研究中心——剑桥卡文迪什实验室的主任。三年后他被封为爵士。

　　到1948年，他已把卡文迪什实验室建成为世界上最先进的Ｘ射线晶体学研究中心。然而就在这一点上，他和鲍林的兴趣分道扬镳了。鲍林感兴趣的是Ｘ射线衍射的结果；而布拉格感兴趣的却是衍射的过程，他致力于改进设备，发展用于解释Ｘ射线衍射图形的数学技巧。卡文迪什实验室之所以闻名于世，就是由于布拉格的设备品种齐全，威力强大；由于他吸收的青年研究人员聪明能干；还由于布拉格本人对衍射理论的长年不懈的研究所取得的丰硕成果。至于对分子结构的研究，布拉格主要让下面的工作人员去做。他们的研究对象主要限于矿物。合金和小的有机分子。

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