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加州理工博后,回忆我的恩师鲍林

我离开加州理工学院前与鲍林道别,他对我说,如果我回国后不方便的话不要勉强给他写信,因为恐怕这样对我不利,当时燕京大学的一位威尔逊教授回美国告诉鲍林中国国内的一些政治运动情况。

我与鲍林的师生关系是从1946年9月开始的。当时我是从上海搭乘“梅格斯将军”号轮赴美国旧金山,这是第二次世界大战后第二艘由上海开往旧金山的客轮。到了旧金山我就到加州理工学院。

1947年唐有祺在加州理工学院。

进校不久,就见到鲍林教授。一见面我就对他印象很好,他知道我刚到美国什么都不熟悉,就帮我,建议我该上哪些课程听哪些课,并一直很鼓励我、关心我的学习、生活。我一生碰到的恩师有好几位,小学、中学、大学都有。自我与鲍林教授认识并跟随他学习有5年,可以说他是我恩重如山的老师,他不但把我带到了当时化学的前沿领域——结构化学,而且在如何做人方面也使我终身受益。

莱纳斯·鲍林(Linus ,1901-1994),美国著名化学家,量子化学和结构生物学的先驱,被誉为20世纪对化学科学影响最大的人。1954年获得诺贝尔化学奖,1962年获得诺贝尔和平奖。

鲍林是1925 年在加州理工学院获博士学位并留校任教的。我到校时,他已在那里工作了二十多年。1937年,原来的化学系主任诺伊斯去世,鲍林接替他当系主任,那年鲍林只有36岁。36岁要在这样一所大学里担任系主任也得益于当时的校长密立根教授的慧眼识才。当时的加州理工学院并不知名,许多人只知道 MIT(麻省理工学院),而很少知晓加州理工学院。加州理工学院与 MIT不同之处是它以理科教育方式为主来培养理工科学生,这所学校的另一个特点是研究生的人数超过本科生。

鲍林的一大特色是他看方向很准确,这与他专业的精深功底有密切关系。我去的时 候他已经当了9年系主任。听他的课与别人的课不一样,必须自己先学书中的内容,课堂上则重在以他正在进行的研究工作来启发学生的思路和工作方法。他撰写的《化学键的本质》一书被欧洲各大学视为化学的圣经,欧洲及世界各地的学者至今对他推崇备至。

与鲍林有过交往的人无不对他留有深刻印象,这不仅仅是由于他的专业学识过人,而且也是由于他的人品、人格也堪称典范。他爱护学生,对维护正义的事当仁不让。我当时刚到加州理工学院,不论在学习、生活上都遇到一些困难,作为系主任的鲍林教授不等我这个中国学生提出,总是很主动地关心我。我记得那时每逢周六,一般美国学生、老师都回家了,而鲍林往往利用周六到系里各个实验室去看看。我周六都在实验室里,因此几乎每个周六都有机会见到鲍林教授。几句问候的话、对实验的一番建议常使我温暖好一阵。

关于鲍林的人品我还可以举几个例子。我到这所学校前很多人都在传鲍林要获诺贝尔奖,事实上鲍林的名字已几次出现在诺贝尔奖的候补名单上。我去的那年又有好多人在猜当年的诺贝尔化学奖非鲍林莫属。结果公布时是瑞典的一位科学家。当时很多人,特别是丹麦的年轻学者都公开为鲍林打抱不平,而鲍林自己则心态平和。

1947—1948年,鲍林到英国去了一年。这一年里他学术上又酝酿了一个新思想。在此之前他对一般的分子、无机物的结构都已构建了完整的理论体系,这些至今仍是化学 的基础内容。他当时因感冒躺在病床上, 反复思考小的肽、氨基酸的结构,从中得到一些标准的键长、键角数据,从这些数据他想到一个归纳出稳定的蛋白质二级结构的方法。他特别重视氢键在生命中的作用。慢慢地根据自己的思路,他最终搭出了蛋白质二级结构模型,其中有α-螺旋和β-折叠两种二级结构,不久都在球蛋白晶体结构中找到了。为什么1953年沃森、克里克能把 DNA 双螺旋结构搞清楚呢? 主要是当时他们觉得 DNA结构很重要,DNA 结构可以弄清楚遗传的奥秘。而更为重要的是由于当时鲍林有办法为蛋白质把α-螺旋结构弄清楚,沃森、克里克认为开展 DNA 结构工作的时机成熟了。

鲍林本人也尝试过解开 DNA 结构之谜,但他最终未能成功。失误的原因很多,最主要的是他当时受到麦卡锡主义的迫害,学术活动受到限制,未能及时看到DNA 的X 射线衍射图,而在这个图上 DNA 之具有双螺旋结构已经昭然若揭了。鲍林当时连护照都被吊销了,没有办法去英国并看到这些DNA 结构的X 射线衍射图,导致认识上的失误。鲍林对这一段历史一直持十分严谨的态度。1979 年在檀香山的一次会议上,有人提出,当年 DNA双螺旋结构应该可以由鲍林得出的,但鲍林说,科学上的发现是谁做出的就是谁的。沃森和克里克一直很尊敬鲍林,沃森称鲍林是美国最伟大的化学家之一。的确如此,当代化学的几乎所有重大进步,都与鲍林有关,如酶是怎样起作用的,鲍林1948 年在《自然》()上对此的阐述至今仍是经典准则。

鲍林对中国学生很友好。1951年我提出要回国,他一开始有些不理解,说十分喜欢我,问我为什么不留下来。我说我来时就准备学成后回国,到学校里教书去。他建议我再留一段时间。事后他交给我一个题目是关于蛋白质的结构的。我搞了一年,这也是我后来转向生命过程化学研究的契机。他给我这个题目一直到真正的蛋白质结构搞出来中间隔了近7年。不少美国学者对我说,鲍林给你引了这么好的一个方向,可以让你10年有事可做了。

1950年唐有祺博士毕业,摄于加州理工学院。

到了1951 年初,我越来越感到必须提早回国了。那年上半年我趁去瑞典开第二届国际晶体学会议之机,取道瑞典、英国、法国等地历时三个月回到祖国。我离开加州理工学院前与鲍林道别,他对我说,如果我回国后不方便的话不要勉强给他写信,因为恐怕这样对我不利,当时燕京大学的一位威尔逊教授回美国告诉鲍林中国国内的一些政治运动情况。确实我回国后由于国内当时的状况,我和鲍林的联系也基本中断,但他一直在多方了解我的情况。

一直到了1973 年,他携夫人到中国来访问,一到北京就提出要看我们。那次鲍林来,我陪他们夫妇俩游览了长城。他知道我在北京大学教书,非常高兴。

到了1978年,我带团到华沙参加第11届国际晶体学会议。在此次会议上我与另外一位当时同在加州理工学院做鲍林的博士后的同学见面,他是意大利米兰大学的西蒙·内塔,我们间的友谊交往一直未间断。我与另一位同学莱特·里奇至今都有交往。我们这些同学都很重感情,这些也无疑受到我们的恩师鲍林的影响。西蒙·内塔在我回国后又经常到美国做合作研究,一遇到鲍林就很急切地询问我的情况。1978 年我去华沙,西蒙·内塔知道我参加会议,高兴地在门口等我开完会相见。我们同学间的友情真是令人难忘。

唐有祺带队参加第11届晶体学大会。

1981年鲍林带着全家人再次来到中国游览,我也携全家陪同,请他们吃烤鸭,大家很高兴。

1981年唐有祺先生与鲍林夫妇。

1981年唐有祺夫妇陪同鲍林一家游北京天坛。

1981年鲍林在北京大学作报告。

鲍林夫人当时已因患肠癌做过一次手术,但回去后第二次手术后就不行了,她于1981年年底去世。1981年秋我还到鲍林家去过,鲍林夫人带着病还十分友好地陪我去院子中观看她种的花草。我女儿1981年去美国后也一直得到鲍林与他女儿琳达一家的关心和照顾。

鲍林是1994年8月19日去世的。那一年我的另一位好朋友多萝西·霍奇金也去世了,她是当时英国唯一获得诺贝尔奖的女科学家。在这两位杰出科学家去世后,我的朋友、因研究血红蛋白而获诺贝尔奖的佩鲁茨写了两篇悼念文章,一篇为鲍林,一篇为霍奇金,都发表在英国的重要刊物上。这两篇文章佩鲁茨都寄给我了,我答应抽空翻译出来。我自己也一直想写一点纪念鲍林的文章,对我的恩师鲍林教授的感激之情我是说不尽、道不完的。

2020年8月24日,唐有祺先生摄于家中加州理工博后,回忆我的恩师鲍林,手里拿着的正是老师鲍林的《化学键的本质》中译本。

(本文大部分照片由北京大学化学学院阎云教授提供加州理工博后,谨致谢忱!)

《化学键的本质》

[美]鲍林 著

卢嘉锡、黄耀曾、曾广植、陈元柱 等译校

特别提示

可开发票,请在购书备注中留下开票信息(单位、税号和邮箱),确认收货后,由出版社开具。

加州理工大学博士后,今年诺奖得主,我导师,是位爱吃苦瓜的洋女婿

文 | 刘重持(深圳理工大学合成生物学院杰出教授)

今年年初,我加入了深圳理工大学,为本科生设计并讲授“生命科学导论”这门通识课。在课程设计之初,我就决定将“模式动物与诺贝尔奖”作为内容之一。

恰好在10月7日,诺贝尔生理学或医学奖揭晓,我的博士生导师、美国科学家维克托·安布罗斯( )与另一位科学家加里·鲁夫坎(Gary )共同荣获了该奖项。

我想,分享诺贝尔奖得主的故事和科研经历,或许更能激发大家对科学研究的兴趣。

不是特别刻苦,常常会写错别字

谈到与的结缘,还要从1983年说起。

那时我21岁加州理工大学博士后,正值国内改革开放的热潮,我有幸通过美国康奈尔大学教授吴瑞发起的中美生物化学联合招生项目,得到了前往美国哈佛大学攻读博士学位的机会,而是哈佛大学新招来的助理教授,我成为了他实验室的第一位博士研究生。

刚出国时,我周围的同学大多是外国人。由于当时的中国相对封闭,我与外界的交流非常有限,对于很多西方的事物一无所知,这让我感到很不自信。比如,我第一次吃比萨时,以为它是蛋糕,结果味道让我大失所望;第一次尝试日本料理中的芥末时,被辣得眼泪直流。

然而,我遇到了,他是一个很有活力、非常谦虚且善于鼓励人的导师。他总是对我说,我和其他人一样聪明,这给了我很大信心。

当时,由于在哈佛的实验室还没建好,他便安排我到他博导的实验室与他一起做实验。他的博导罗伯特·霍维茨(2002年获诺贝尔生理学或医学奖)的实验室位于美国麻省理工学院。后来, 我与一起搬到哈佛的实验室。我们实验室的主要目标是确定线虫中一系列突变体对应的基因,每个学生都被分配了一个基因进行克隆。

我被分到的是Lin-41基因,这是一个受 (后来被命名miRNA)调控的基因加州理工大学博士后,今年诺奖得主,我导师,是位爱吃苦瓜的洋女婿,但当时我们并不知道。除了克隆这个基因,我还做了很多遗传学实验,想弄清楚这些基因之间的关系。

在科研工作中,常常和我讨论一些令人兴奋的想法,并问我是否能进行相关的研究。起初,我总是急于尝试,但后来我意识到他的想法太多,我不可能全部实现。于是我开始有选择性地接受他的想法,并思考自己是否有能力完成。

刚开始的时候,我常常只关注如何发表文章或取得高分,这与的科研思维相反。他虽然不是特别刻苦的人,也常常会写错别字,但他非常聪明,喜欢思考问题,并不太注重知识的考试。

我在的实验室待了7年,用6年多时间拿到博士学位,又进行了半年的博士后研究。那期间,我在《自然》等顶级学术期刊上发表了3篇重要的学术论文。受到的影响,我逐渐意识到在科研和生活中,很多问题并没有唯一的正确答案。我们需要学会思考、提出异议,这样才能更有创造力。

爱吃苦瓜的洋女婿

除了科研上的指导,在生活中的亲和与低调也给我留下了深刻印象。他的妻子罗莎琳·李( Lee)也是圈内人,两人合作于1993年在《细胞》上发表了一篇关于研究论文,这篇文章对于此次诺奖有着不可忽视的贡献。

是华人,自幼在美国长大。家里的四个姐妹都选择了外国女婿,这让她的妈妈和外婆都不太满意,唯独这个洋女婿还算被接受了,因为他有一个特别的爱好——喜欢吃苦瓜。常常与我们开玩笑说,在吃苦瓜这一点上,他与妻子的家人有了共同之处。

刘重持(左一)与导师(右二)及他的妻子 Lee(右一)在西安游玩。

每当节假日,都会邀请我到他们家里过节。即便后来我离开了哈佛,但无论是前往美国加州大学进行博士后研究,还是在美国马里兰大学担任教授,我都与及其家人保持着紧密的联系。

我在马里兰大学工作期间,因为他的儿子在马里兰大学读书而经常来找我。有一次,他突然出现在我的实验室,我的学生们初次见到他时,误以为他是前来找我请教的博士后,因为他的外表极其年轻,而且又蹦蹦跳跳的,很有活力。他们都在猜,是哪个院系的博士后来找刘老师呢。

后来,我告诉学生们是我的导师,他们都非常惊讶。就是这样一个非常低调的人。

2006年学生获诺奖,

今年自己获诺奖

1993年,和妻子合作在《细胞》发表的那篇关于的研究论文,在当时这项研究并未得到广泛认可,引用率很低。甚至当我进入马里兰大学担任教授时,邀请到学校作报告,听众也是寥寥无几。大家普遍认为这项研究只与线虫这种土壤中的小生物相关,而与人类无关。也正因如此,没有得到哈佛的终身教职。

作为他的学生,当时我们都很沮丧,甚至责怪自己为什么没有多发几篇好的文章。但并未放弃,继续在领域深耕。

直到2000年,Gary等人发现了第二个——let-7基因,这才引起了人们的注意。幸运的是,人类基因组恰好在2000年发布,Gary用生物信息学工具Blast发现了人类中也存在这种,这迅速改变了人们对的看法,认为它可能是一个普遍现象,存在于所有生物体中。

自此之后,科学界开始掀起了寻找的热潮。也渐渐成为该领域内大家熟知的科学家。

2006年,诺贝尔生理学或医学奖颁给了克雷格·梅洛(Craig C. Mello),他是的学生之一,与我是同一实验室的“战友”。我曾半开玩笑地对说:“你的学生都获得了诺贝尔奖,你本应该更早获得这个荣誉。”则谦逊地说:“我为我的学生能够获得诺贝尔奖感到非常骄傲,至于我自己是否获奖并不重要。”

对科学有着极强的好奇心,我想这也是他能够在寻找的路上深耕的原因之一。

2009年,他特地从美国飞到杭州观看日全食,并邀请我同行。于是,我带着我的儿子,和夫妇一起在杭州会合。有意思的是也并没有找到特殊的观测点免联考在职研究生,而是随便找了一个乡村,拿着黑色的玻璃片对着太阳观测。后来,我们还一起游览了中国的其他城市,包括去武汉探望我的父亲。我的父亲是一名雕塑家,他向介绍了他的很多雕塑作品中所描述的中国寓言故事。这次中国之行让深感震撼。

在杭州看日全食。作者供图

也正是那一年,我的科研工作迎来了转折点,开始考虑转向草莓研究,因为这与农作物有直接关系,在国内可能会更有发展前景,于是我向提起了这个转行的想法。他听了非常赞同我的选择。

因为这个选择,我启动了草莓分子生物学领域的研究。15年前做草莓的专家是用很传统的育种方法,没有太多的分子学手段,进入这个领域以后,我开始做草莓的基因组、转录组,发掘一些很重要的基因,让草莓变成很好的园艺作物和果实发育的模式植物。我们实验室关于草莓的研究处于全球领先地位。

科学研究是一段漫长的旅程,需要耐心、坚持和对未知的好奇。我想要告诉大家的是,除了日常的考试,解决问题的能力、社交能力和交流能力同样很重要。在现实生活中,很多事情并不是非黑即白,而是有很多中间地带,我们需要学会在其中找到自己的方向,作出正确决定。

(《中国科学报》记者刁雯蕙采访整理)

美国加州州立大学音乐系,加利福尼亚州立大学洛杉矶分校

圣何塞州立大学(San Jose State , 又译为“圣荷西州立大学”)成立于1857年,简称SJSU,是加州历史最悠久的大学之一,也是美西地区公立大学之一。位于圣何塞市San Jose中心,占地154公顷。它是一所位于加利福尼亚州的著名综合性公立大学,它以极高的就业率美国加州州立大学音乐系,全美名列前茅的毕业薪资,浓厚的多元化学术氛围,杰出的本科教育质量,2017年被《福克斯》杂志评选为全美第45名的综合性大学,每年有来自世界各地的成百上千的海外学生前往求学。其计算机系与会计系更是在当今美国大学教学排名中表现优异。其毕业生大多可以在其所处地域的世界硅谷中心得到工作机会。许多硅谷公司甚至在学生大三和大四的学期提供许多相应科系的实习机会。无论是加州大学系统(UC),还是加州州立大学系统(CSU), 圣何塞州立大学都占据着加州所有大学中最佳的地理位置。圣何塞州立大学坐落于硅谷( ), 于附近的旧金山-圣何塞地区为全美的重要科技中心。约有学生三万人,超过134种学士学科和65个硕士学科,并有来自世界60余国的学生来此就读。其最有名的科系如计算机科学,电子工程学,工商管理学,艺术设计美国加州州立大学音乐系,加利福尼亚州立大学洛杉矶分校国外在职学位班,和航空学等,深受全国性肯定及好评;而各种大学部和研究所的商学课程也吸引了众多不同国家的专业人士前来研究与学习。

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