小尺度揭示新現(xiàn)象，小團(tuán)隊(duì)推動(dòng)大進(jìn)展

郭曉強(qiáng)

金秋十月，一年一度的諾貝爾獎(jiǎng)如期而至，2023年科學(xué)獎(jiǎng)授予八位做出突出貢獻(xiàn)的科學(xué)家。生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予兩位在mRNA堿基修飾發(fā)現(xiàn)（為新冠mRNA疫苗制備奠定基礎(chǔ)）領(lǐng)域的科學(xué)家，物理學(xué)獎(jiǎng)授予阿秒光脈沖制備（為電子動(dòng)力學(xué)研究提供重要工具）領(lǐng)域的三位先驅(qū)科學(xué)家，化學(xué)獎(jiǎng)授予量子點(diǎn)發(fā)現(xiàn)和合成（推動(dòng)納米技術(shù)快速發(fā)展）領(lǐng)域的三位科學(xué)家。今年的諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)可用一個(gè)字來(lái)概括，那就是“小”。

首先是小尺度。生理學(xué)獎(jiǎng)體現(xiàn)的是結(jié)構(gòu)尺度，通過(guò)對(duì)生物大分子mRNA（該分子直徑大小通常在10-9～10-7米內(nèi)）進(jìn)行堿基修飾而改善性質(zhì)（降低免疫原性和增加穩(wěn)定性等），從而使其適用于疫苗制備和其他領(lǐng)域。物理學(xué)獎(jiǎng)體現(xiàn)的是時(shí)間尺度，阿秒是10-18秒，在如此短暫時(shí)間尺度內(nèi)方可檢測(cè)電子瞬息萬(wàn)變的一舉一動(dòng)，使洞察各種極快速變化過(guò)程成為可能。化學(xué)獎(jiǎng)體現(xiàn)的是體積尺度，他們制造出納米尺度的量子點(diǎn)，此尺度物質(zhì)可表現(xiàn)出與宏觀狀態(tài)迥異的神奇性質(zhì)（如顏色等），從而增加其獨(dú)特應(yīng)用范圍和價(jià)值。

其次是“小”問(wèn)題。之所以稱為“小”問(wèn)題，不是因?yàn)樗鼈儾恢匾?，而是這三項(xiàng)成果都聚焦于一點(diǎn)，而解決這個(gè)難點(diǎn)關(guān)鍵在于研究人員敏銳的洞察力、堅(jiān)韌的毅力和巧妙的思維。這些項(xiàng)目研究之初，前景通常不被看好或不具備作為熱點(diǎn)的潛力，因此許多科學(xué)家對(duì)此的態(tài)度或是無(wú)視或是簡(jiǎn)單嘗試無(wú)果后放棄，只有少數(shù)科學(xué)家能持之以恒對(duì)這些“小”問(wèn)題開(kāi)展長(zhǎng)期研究，最終少之又少的科學(xué)家在關(guān)鍵點(diǎn)取得突破并最終幸運(yùn)被諾貝爾獎(jiǎng)評(píng)審委員會(huì)青睞。

最后是小團(tuán)隊(duì)。何為小團(tuán)隊(duì)？就是幾人或十幾人組成的研究小組，以區(qū)別幾十、上百甚至上千的大團(tuán)隊(duì)。從八位獲獎(jiǎng)?wù)叽碜鱽?lái)看，作者人數(shù)基本沒(méi)超過(guò)十人。為何關(guān)鍵問(wèn)題突破大多數(shù)情況下由小團(tuán)隊(duì)完成呢？原因在于小團(tuán)隊(duì)可承受長(zhǎng)期試錯(cuò)成本。盡管知道難題所在，但缺乏針對(duì)性解決方案，因此只能在“毫無(wú)目標(biāo)”的多次試錯(cuò)過(guò)程中積累經(jīng)驗(yàn)（通常幾年甚至十幾年），同時(shí)，期待有朝一日靈光乍現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)解開(kāi)難題的鑰匙。大團(tuán)隊(duì)則由于長(zhǎng)期堅(jiān)持風(fēng)險(xiǎn)過(guò)高而可能在幾次嘗試看不到希望后放棄。以今年生理學(xué)獎(jiǎng)為例，卡塔琳 ? 卡里科從1990年開(kāi)始構(gòu)思到2005年取得突破間隔15年，再到2020年應(yīng)用于疫苗制備又歷時(shí)15年?；瘜W(xué)獎(jiǎng)則是20世紀(jì)80年代初發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象到1993年實(shí)用化技術(shù)突破，前后也歷時(shí)十余年。

實(shí)際上，諾貝爾獎(jiǎng)本身包含三層含義。首先是物質(zhì)，就是為取得重大成就的科學(xué)家提供獎(jiǎng)金。其次是成果，它們推動(dòng)人類發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步。最后則是精神，重大科學(xué)突破往往是幾代人前赴后繼不懈努力的結(jié)果（更多情況下，努力也不一定有結(jié)果），最終通常是勤奮加幸運(yùn)使科學(xué)家登頂。正是這種精神鼓舞一代代青年人熱愛(ài)科學(xué)，獻(xiàn)身科學(xué)，通過(guò)努力取得重大發(fā)現(xiàn)而造福人類，這才是諾貝爾獎(jiǎng)?wù)嬷B所在?？茖W(xué)道路絕非一帆風(fēng)順，取得重大發(fā)現(xiàn)也并非一蹴而就，一些科學(xué)突破無(wú)法達(dá)到立竿見(jiàn)影效果，得到科學(xué)界認(rèn)可往往需要幾十年漫長(zhǎng)時(shí)光，在此過(guò)程中部分偉大科學(xué)家甚至由于逝世而未能最終獲獎(jiǎng)，所以科學(xué)家需要有長(zhǎng)期坐冷板凳的心理準(zhǔn)備。

人總需要一點(diǎn)精神力量，科學(xué)家尤其如此?；梅▏?guó)作家羅曼 ? 羅蘭名言：“科學(xué)上只有一種英雄主義，就是在認(rèn)清科研道路艱辛之后依然熱愛(ài)科研?！?/p>