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那些誉满海外的顶尖华人科学家

2017-12-06沈天商

大科技·百科新说 2017年10期
关键词:利群少年班院士

沈天商

改革开放几十年来,中国虽然还没有培养出获得诺贝尔奖的顶尖科学家,但无数青年精英负笈留学,他们一部分学成归国,还有一部分已经成为海外学界的顶尖科学家,研究成果举世瞩目,国内对他们的情况却知之甚少。

从少年天才到与诺奖擦身

庄小威是个天才少年,15岁时考入中国科学技术大学少年班。在她只有6岁时,她的第一堂物理课就开始了。她父亲是物理学教授,有次他指着桌上的一块物体问她,它既受到桌子的支撑作用,又受到重力作用,除此之外还有没有其他的力作用在这个物体上?她环顾了四周,回答说,也许是空气吧。这件事一直令她父亲印象深刻。

早期的这些经历培养了庄小威对物理学的热情。为了追随父母的脚步,她攻读了加州大学伯克利分校的物理学博士学位。在斯坦福大学的博士后研究期间,她师从曾获诺贝尔奖的朱棣文大师,并开始接触生物领域。之后来到哈佛大学,受聘为物理和化学双科教授。如今,她运用所学的物理知识发明了用于研究生物分子的工具因而闻名于世,这些工具可以解答细胞生物学和神经生物学的一些有趣问题。

不过在她早期的研究生涯,她认为生物学是“混乱的”,不像物理学。这在一定程度上是因为细胞中含有许多不同的分子,很难看清楚它们是如何协同工作来维持细胞存活的。但生物学的未知性最终打动了她。她先是和同事开发出用以研究蛋白质和RNA折叠过程的单分子荧光工具;而后又发明了随机光学重建显微法(STORM)。这种超分辨率成像技术使研究人员能看到20纳米的物体,相对于传统的光学显微镜有了很大的改进。

STORM把庄小威的研究团队带到了生物学的新领域。例如,与其他神经科学家合作,利用STORM研究神经元之间连接的分子结构(突触)。突触是大脑中最基本的功能单位,与认知有关的化学信号会在其中进行传递。但在传统的光学显微镜下,这些连接部位呈现出来的是无法分辨的斑点。她认为:“你需要了解这些微小结构中的分子组织和相互作用,才能了解它们的功能机制。STORM是实现这一目标的理想方法。”

2014年的诺贝尔化学奖颁给了3位对发展超分辨率荧光显微镜做出重要贡献的科学家,但是很遗憾里面没有庄小威。但该领域的多位科学家认为,庄小威与获奖者一样在该领域作出了贡献,她却无缘获奖,实在是厚此薄彼。不过,她也才45岁,相信在未来的科研道路上,这位天才学霸还会有更精彩的成果。

最近,庄小威宣布作为访问学者加入北京大学的生物动态光学成像中心,该中心成立于2010年,是属于北京大学生命科学学院之下的一个跨学科合作实体研究中心。此次加盟是她首次在国内开展实质性的兼职工作,也在北京大学设立了她的实验室,对北大的研究生和年轻的研究人员进行相关培训。

从中科大少年班到美国院士

2012年5月,与庄小威一起当选为美国科学院院士的还有同是中科大少年班出身的骆利群。

骆利群在中国上海长大,初中毕业之后就进入中科大少年班学习,直接开始接受高等教育。后来他以优异的成绩获得中科大本科生最高荣誉——郭沫若奖学金(少年班唯一一个名额),被中科院上海生化所免试录取为研究生。1987年他赴美留学攻读生物系博士学位,由于博士期间研究成果颇丰,很多诸如哈佛、斯坦福、麻省理工等名校均纷纷向他伸出橄榄枝,骆利群最终选择了斯坦福,拥有了以自己名字命名的实验室,于而立之年担任博士导师,第一年就申请到了100万美元的科研基金。6年后他取得该校终身教职的资格,向斯坦福的本科和研究生讲授神经生物学。

骆利群的实验室培养了许多优秀的学生人才,他们在世界顶级期刊上也发表了诸多学术论文,他本人还兼任了《神经元》杂志的副主编。2012年,骆利群先是被评为美国艺术与科学学院的院士,半个多月之后,又在美国国家科学院新增的院士名单中榜上有名。这些头衔的加身是对他杰出研究成果的嘉奖和肯定。

今年,骆利群在《自然》上发表了一项颠覆我们传统观念的研究。我们一直以来都认为小脑就是帮助我们保持平衡和呼吸而已,思考和认知似乎只受大脑掌控。骆利群的实验室运用新技术实时记录动物小脑内的颗粒细胞,发现这些细胞会对奖赏做出反应,而奖赏与高级认知功能有关,这为将来探索小脑的更多功能提供了研究基础。

知名度不断提升的骆利群,从2001年开始定期回国进行一些讲座交流。在全国各大知名高校内分享他在神经发育学方面的研究成果,并交流一些科研方面的方法心得。2008年他曾在北大发表演讲,讲述他的科研和人生“是一系列的意外之事”。其实没有那么多的幸运和凑巧,超凡的智慧和卓绝的坚持才是他成功的关键。

社会科学界公认的领军人物

社会科学家谢宇早年就认识到,社会可以深刻地塑造一个人的生活。在文革期间,他目睹了父亲的政治监禁,以及后来家人被流放到农村。文革的斗争使他陷入深深的怀疑,也推動了他后来的科学研究。

谢宇在上海工业大学读的是冶金工程专业,进一步深造时,他放弃了威斯康星大学的工程学研究的道路,而将他的怀疑和好奇心转向对人类和社会结构的研究上。他开发了分析社会数据的新方法,并挑战了关于性别、种族、阶级和天生能力等公认观念。

毕业后的谢宇任职于美国密歇根大学社会学系,2007年被授予“Otis Dudley Duncan杰出大学讲座教授”——这是密歇根大学授予教师的最高荣誉。他的主要研究领域是社会分层、人口统计学、统计方法、中国研究和科学社会学等。他于2004年当选美国艺术与科学院院士和台湾“中央研究院”院士。在2009年入选的美国国家科学院院士中,他是社会科学部唯一的亚裔院士,也是当时社会政治组最年轻的院士。

2015年,谢宇在普林斯顿大学担任当代中国研究中心的主任,将大量精力投入到推动国内的实证研究发展上。谢宇说:“这是一个特别激动人心的机遇,可以在中国开展社会科学研究、为中国提供一流高校教学水平。从1949年的全国统一到1978年改革开放前夕的这段时间里,中国一直处于贫困、未发展和孤立的状态。从那以后,中国一直经历着人类历史上前所未有的规模、速度和影响的社会变革,中国社会的方方面面都发生了根本性的变化。”

谢宇计划每年都在北京大学举办全球研讨会。研讨会将重点讨论中国生活的方方面面,如家庭、人口、农村、教育、收入不平等、贫困、性别平等和健康等。他想带学生去中国南部和西部的一些地方,那里的人们都很贫困、没有受过良好的教育,长期营养不良,希望学生们在现实中尽可能多地体验中国。

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