科學(xué)家必備

大可

好奇

吳文俊，世界級(jí)大數(shù)學(xué)家，聲名卓著，天上有一顆小行星因此被命名為“吳文俊星”。

拓?fù)鋵W(xué)是數(shù)學(xué)的一個(gè)分支，而關(guān)于拓?fù)鋵W(xué)的研究曾陷入過(guò)困境。

吳文俊獨(dú)創(chuàng)性的研究成果，為拓?fù)鋵W(xué)發(fā)展開(kāi)辟了新方向。這些成果，被國(guó)際數(shù)學(xué)界用他的姓命名，有“吳示性類(lèi)”“吳第一公式”“吳第二公式”“吳示嵌類(lèi)”“吳示痕類(lèi)”“吳示浸類(lèi)”，等等。

那時(shí)，他還只是個(gè)二三十歲的年輕人。到了年近花甲——即將60歲的時(shí)候，他在世界上開(kāi)創(chuàng)了全新的數(shù)學(xué)領(lǐng)域——數(shù)學(xué)機(jī)械化。這個(gè)中國(guó)人原創(chuàng)的研究領(lǐng)域，被命名為“吳方法”，其中又有“吳消元法”等。世界知名科學(xué)家聯(lián)名致信我國(guó)領(lǐng)導(dǎo)人，說(shuō)吳文俊獨(dú)自一人，“使中國(guó)在自動(dòng)推理領(lǐng)域（數(shù)學(xué)機(jī)械化領(lǐng)域）進(jìn)入國(guó)際領(lǐng)先地位”。

吳文俊帶領(lǐng)的研究隊(duì)伍，在國(guó)際上被稱(chēng)為“吳學(xué)派”。

吳文俊為什么能不斷地開(kāi)創(chuàng)？

他的答案是：只要有好奇心。

他的好奇心，使他在大學(xué)三年級(jí)時(shí)，一頭扎進(jìn)拓?fù)鋵W(xué)的新領(lǐng)域，短短幾年，就做出了劃時(shí)代的貢獻(xiàn)。

他的好奇心，使他面對(duì)中國(guó)古代數(shù)學(xué)時(shí)說(shuō)：“我倒覺(jué)得好奇了……古文我看不懂，那就先看通俗的，再看原文，就這樣慢慢一點(diǎn)點(diǎn)弄懂?！?/p>

他不但弄懂了，還成為了中國(guó)數(shù)學(xué)史專(zhuān)家，寫(xiě)出了《中國(guó)古代數(shù)學(xué)對(duì)世界文化的偉大貢獻(xiàn)》《中國(guó)傳統(tǒng)數(shù)學(xué)的再認(rèn)識(shí)》等論文，明確提出，中國(guó)古代數(shù)學(xué)是與西方傳統(tǒng)數(shù)學(xué)完全不同的一套體系。近代數(shù)學(xué)能夠發(fā)展到今天，以及決定數(shù)學(xué)歷史發(fā)展進(jìn)程的，主要是靠中國(guó)式的數(shù)學(xué)，而不是希臘式的數(shù)學(xué)。

希臘是西方數(shù)學(xué)的主要起源地。

他的好奇心，還使他做出了用中國(guó)式數(shù)學(xué)推動(dòng)數(shù)學(xué)發(fā)展的重大貢獻(xiàn)。

他概括出了中國(guó)傳統(tǒng)數(shù)學(xué)的思想——機(jī)械化思想，它的計(jì)算方法就是如今大家掛在嘴上的“程序”。

與此同時(shí)，他對(duì)剛接觸到的計(jì)算機(jī)產(chǎn)生極大興趣，他敏銳地感覺(jué)到，計(jì)算機(jī)將會(huì)給數(shù)學(xué)研究帶來(lái)翻天覆地的變化。于是，他在計(jì)算機(jī)上從頭學(xué)起。

當(dāng)他把中國(guó)古代數(shù)學(xué)的計(jì)算方法編成程序，輸入計(jì)算機(jī)后，用計(jì)算機(jī)證明幾何定理的“吳方法”誕生了。

堅(jiān)持

在原有對(duì)付瘧疾的藥物失效的情況下，屠呦呦的青蒿素帶來(lái)了抗瘧新武器。

青蒿素是怎么得來(lái)的？

在接到研發(fā)中藥抗瘧藥的任務(wù)時(shí)，很多人認(rèn)為難以完成，因?yàn)楫?dāng)時(shí)設(shè)備陳舊，科研水平不高。屠呦呦說(shuō)：“沒(méi)有行不行，只有肯不肯堅(jiān)持?！?/p>

她一頭撲進(jìn)研發(fā)中，沒(méi)有走一步取巧的路。

她在浩瀚的中醫(yī)藥典籍中找出與瘧疾有關(guān)的資料——那時(shí)可沒(méi)有什么網(wǎng)上搜索資料的事。

她走訪(fǎng)名老中醫(yī)，收集藥方，也不放過(guò)能找到的民間藥方。

中醫(yī)幾千年來(lái)，留下無(wú)數(shù)治療瘧疾的藥方。她與她的團(tuán)隊(duì)找出所有能找到的方子，刪選后定下2000多個(gè)，編寫(xiě)了一本《瘧疾單驗(yàn)方集》，里面留下了640種中藥。

只用一種藥材的藥方，叫單方，其余都叫復(fù)方。驗(yàn)方的意思，就是經(jīng)過(guò)使用，證明確實(shí)有效的藥方。屠呦呦這一階段的目標(biāo)，是找出有效的單方。

接著又從640種中刪選出200種，用煎煮、浸泡等方法，提取了可能對(duì)治療有用的380種提取物，一一進(jìn)行小白鼠實(shí)驗(yàn)?？墒牵_(dá)不到理想效果。

到此為止，青蒿素還沒(méi)有脫穎而出。

屢屢受挫，是走錯(cuò)路了嗎？即便如此，屠呦呦說(shuō)：“我不想放棄。”

她再次鉆進(jìn)醫(yī)典。葛洪的《肘后備急方》里對(duì)青蒿的記述，給她帶來(lái)了新思路。在此之前，青蒿也用于實(shí)驗(yàn)，為什么效果不好？

醫(yī)典記載青蒿的資料不少，但往往此青蒿非彼青蒿，著名的古典著作《夢(mèng)溪筆談》里，就說(shuō)明青蒿有多種。所以，要找出對(duì)付瘧疾最有效的那種。

即便找對(duì)了，如果提取物無(wú)效，很可能會(huì)讓人懷疑是否選錯(cuò)青蒿。所以，對(duì)每一種青蒿的驗(yàn)證，都不是一次性的。

這樣的提取、驗(yàn)證、失敗、研究、再提取、再驗(yàn)證……的過(guò)程，僅針對(duì)青蒿的，就有190次。

最終不僅找到了最有效的青蒿，還鑒定出最有效的青蒿部位，是即將開(kāi)花之前、新鮮的葉子。當(dāng)然，這些都是通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)的。

古代提取中藥與現(xiàn)代設(shè)備不同，如果不夠?qū)Ｗⅲ芸赡軙?huì)忽略成功的鑰匙?！吨夂髠浼狈健返奶崛》?，沒(méi)有涉及溫度問(wèn)題，屠呦呦卻從它的寥寥數(shù)語(yǔ)中感悟到了，調(diào)整了溫度，在第191次實(shí)驗(yàn)中，獲得了有100%效果的提取物。

獲得一系列世界級(jí)、國(guó)家級(jí)大獎(jiǎng)的屠呦呦，該歇歇了吧？

不。在“堅(jiān)持”下，屠呦呦和她的團(tuán)隊(duì)，又研究發(fā)現(xiàn)了對(duì)紅斑狼瘡有獨(dú)特效果的雙氫青蒿素，去年開(kāi)始進(jìn)入臨床人體試驗(yàn)……

觀(guān)察

說(shuō)到惡性腫瘤，也就是癌，人們想到的是，對(duì)準(zhǔn)癌細(xì)胞，開(kāi)刀切除它！用放射線(xiàn)射死它！用藥殺死它！

可卞修武院士想的是，抓住罪魁禍?zhǔn)?，在它猖狂之前扼殺它?/p>

近百年來(lái)，醫(yī)學(xué)科研關(guān)注的是癌細(xì)胞。顯微鏡下，那么多人在看癌癥病人生病部位的切片，卻很少有人關(guān)注腫瘤的血管。

血管是為癌細(xì)胞輸送養(yǎng)分的，是癌細(xì)胞的幫兇。阻斷這個(gè)幫兇，癌細(xì)胞就得“活活餓死”。

為什么大家成天看切片，不去關(guān)注血管呢？因?yàn)槟[瘤血管太多；因?yàn)榇蠹艺J(rèn)為這些血管沒(méi)有規(guī)律，也就拿不出針對(duì)性的治療方案，看了也是白看；后來(lái)也有人提出針對(duì)血管進(jìn)行治療，如美國(guó)的弗克曼教授，但按他的理論開(kāi)發(fā)的藥物，沒(méi)有明顯效果。

卞修武也觀(guān)察切片。

注意，觀(guān)察不是“看”，是有目的、有計(jì)劃、有分析的高級(jí)大腦活動(dòng)。

與弗克曼等看片不同，他們看到的是為什么有那么多腫瘤血管；在卞修武眼里，則是血管為什么長(zhǎng)得那么不一樣。別人認(rèn)為雜亂無(wú)章的血管，他看出了特點(diǎn)。

他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，對(duì)五萬(wàn)多例切片逐一分析。他發(fā)現(xiàn)，同一個(gè)病人，患了一種癌癥，身體不同部位的腫瘤，血管是不一樣的；兩個(gè)病人患了同一種癌癥，血管也不一樣。他把觀(guān)察到的血管特點(diǎn)畫(huà)了下來(lái)，然后結(jié)合腫瘤的類(lèi)型、變化、惡化程度等進(jìn)行分析，總結(jié)出血管的八種類(lèi)型。

有類(lèi)型，“靶子”明確，“槍彈”就能精準(zhǔn)。這就是他在世界上首先提出的“腫瘤血管構(gòu)筑表型”。他把這用到了病情診斷上，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)診斷，成為一種嶄新的治療方法。

卞修武繼續(xù)觀(guān)察。他揭出了癌細(xì)胞幫兇的不同面目，還要找出幫兇的幕后推手。他在血管周?chē)l(fā)現(xiàn)了一些非常特別的細(xì)胞，又小又幼稚。他沒(méi)有被其“萌樣”迷惑，認(rèn)為那是沒(méi)成熟的細(xì)胞，而是把它分離出來(lái)，單獨(dú)觀(guān)察研究。最后證明它是腫瘤細(xì)胞，又有干細(xì)胞特征。

干細(xì)胞是“細(xì)胞制造工廠(chǎng)”，會(huì)不斷“生出”與自己一模一樣的細(xì)胞，還會(huì)分化成其他種類(lèi)的細(xì)胞。

他率先提出并證明了，腫瘤干細(xì)胞通過(guò)三條“通道”——三通路，悄無(wú)聲息地推動(dòng)血管瘋狂生長(zhǎng)：它既會(huì)“引誘”血管靠攏自己，還會(huì)自己變?yōu)檠芗?xì)胞的一部分生成新血管，還能形成“假血管”——模擬血管，來(lái)干血管的活。

老聽(tīng)人說(shuō)生癌了、轉(zhuǎn)移了、復(fù)發(fā)了，卞修武在世界上首次證明，腫瘤干細(xì)胞就是這一切的罪魁禍?zhǔn)?，針?duì)它進(jìn)行治療，可以更早地阻斷新血管誕生，實(shí)現(xiàn)癌癥早診斷、早治療。卞修武團(tuán)隊(duì)還研發(fā)出名叫諾帝的抗癌新藥，針對(duì)的就是腫瘤干細(xì)胞、腫瘤血管。

為了觀(guān)察他常常忘記時(shí)間，通宵達(dá)旦，甚至導(dǎo)致面癱。面癱也無(wú)法使他停止，他用膠布“醫(yī)治”，繼續(xù)工作……

其實(shí)，好奇、堅(jiān)持、觀(guān)察，不僅僅是科學(xué)家必備，你說(shuō)呢？

連一連

以下是我國(guó)五個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)。請(qǐng)將獎(jiǎng)項(xiàng)與本欄目介紹過(guò)的獲獎(jiǎng)科學(xué)家連線(xiàn)，多項(xiàng)獲得者可多項(xiàng)連線(xiàn)：