日前，第六期“浦江科學(xué)大師講壇”在復(fù)旦大學(xué)相輝堂舉行，這次來(lái)為中國(guó)學(xué)生講課的，是2016年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主伯納德·盧卡斯·費(fèi)林加。這位荷蘭科學(xué)家以“造‘小’的藝術(shù)：從分子開關(guān)到分子馬達(dá)”為題，分享了他的研究故事以及對(duì)于學(xué)術(shù)與創(chuàng)新的洞見。

　　費(fèi)林加夢(mèng)想開始的地方，是一個(gè)美麗的荷蘭小鄉(xiāng)村，他出生在那里，12歲之前，從未離開過(guò)那里?！皩?duì)年輕人來(lái)說(shuō)，最重要的是要提出問(wèn)題?！辟M(fèi)林加說(shuō)，小時(shí)候的自己總是關(guān)心為什么花朵如此美麗、為什么春天作物生長(zhǎng)等問(wèn)題。

　　在農(nóng)場(chǎng)的閣樓上，小費(fèi)林加還擁有一座小小的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室。在那里，他親手合成化合物，觀察漂亮的晶體，通向科學(xué)的冒險(xiǎn)之旅就此啟程?！拔蚁矚g分子世界，在分子美麗的花園中，我也常常迷路，找不準(zhǔn)方向。但是這些讓人‘繞圈圈’的問(wèn)題是最有趣的，它們會(huì)帶來(lái)意想不到的答案，改變我們的世界。”他說(shuō)。

　　在格羅寧根大學(xué)學(xué)習(xí)時(shí)，費(fèi)林加親手做出了一個(gè)“分子”?！爱?dāng)我告訴教授，我做出了分子，他說(shuō)，在你之前沒有人做出過(guò)這個(gè)，這個(gè)分子是屬于你的?！辟M(fèi)林加至今仍對(duì)自己造出“分子”的事兒感到特別驕傲，“盡管這個(gè)分子并沒有什么用處”。

　　因?yàn)橄矚g發(fā)明，費(fèi)林加做過(guò)很多有趣的嘗試——荷蘭以風(fēng)車著名，他便想著用分子來(lái)搭一座風(fēng)車，“有底柱、風(fēng)葉和軸，通過(guò)光的驅(qū)動(dòng)，能像真正的風(fēng)車一樣轉(zhuǎn)起來(lái)”，甚至造出一整個(gè)能放在水平面上的“分子風(fēng)車公園”。

　　通過(guò)觀察月亮與地球的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，費(fèi)林加和學(xué)生還一起設(shè)計(jì)了一個(gè)頗具浪漫色彩的分子機(jī)器，在旋轉(zhuǎn)時(shí)就像是月亮繞地球。

　　如今，這位諾獎(jiǎng)得主依然葆有好奇心。他專門買了本細(xì)胞學(xué)的書，1200頁(yè)，像個(gè)大一新生一樣從頭學(xué)起，“當(dāng)我們想要制造智能藥品，就要和生物學(xué)家、臨床醫(yī)生合作，我需要了解他們的知識(shí)。我們相互學(xué)習(xí)、相互欣賞，這極其重要”。

　　費(fèi)林加主要研究“分子機(jī)器”，它指的是由許多不同分子水平部件組裝在一起的裝置，這些分子部件在外部刺激下，可以像機(jī)器一樣運(yùn)動(dòng)，是一種超分子體系?！胺肿娱_關(guān)”是其中一個(gè)非常重要的研究成果。

　　“分子開關(guān)”能夠在0和1兩種狀態(tài)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，“眼睛就是一種最簡(jiǎn)單的生物開關(guān)。而分子開關(guān)則將0和1的轉(zhuǎn)換帶到了納米級(jí)的尺度”。費(fèi)林加相信，“分子開關(guān)”的光敏性，與可以對(duì)患處實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)治療的特點(diǎn)，讓它能夠在醫(yī)藥行業(yè)大顯身手。他說(shuō)：“眾所周知，細(xì)菌的耐藥性是人類的‘定時(shí)炸彈’，于是我們生產(chǎn)了能夠以光來(lái)激活的抗生素，通過(guò)光線的照射實(shí)現(xiàn)開啟和關(guān)閉”。

　　費(fèi)林加總說(shuō)，面對(duì)未來(lái)最好的方式就是“發(fā)明未來(lái)”。為此，他和他的4個(gè)學(xué)生花了8年時(shí)間，發(fā)明了一臺(tái)微型四輪納米車。在這輛大小僅有2納米的微型車上，分子馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)力，能轉(zhuǎn)化成平移的力，能讓這臺(tái)世界上最小的車開動(dòng)。

　　一開始，團(tuán)隊(duì)造出來(lái)的四輪納米車，所有輪子往一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，車子只能原地打轉(zhuǎn)不能前進(jìn)。團(tuán)隊(duì)為此花了3年糾正錯(cuò)誤。費(fèi)林加不怕犯錯(cuò)，他也建議大家千萬(wàn)不要害怕犯錯(cuò)，“科學(xué)研究中，所有的門路都要自己摸索，到底哪里走得通，一開始誰(shuí)都不知道，所以你必須允許犯錯(cuò)，并會(huì)從錯(cuò)誤中學(xué)到知識(shí)”。

　　分子馬達(dá)研究清楚了，費(fèi)林加又進(jìn)一步深入開展“人工肌肉”研究，用分子馬達(dá)幫助肌肉收縮。

　　分子馬達(dá)、納米車、分子機(jī)器……對(duì)很多人來(lái)說(shuō)，費(fèi)林加做的研究聽上去像是科幻片，距離日常生活依然遙遠(yuǎn)。事實(shí)上，基礎(chǔ)研究到現(xiàn)實(shí)應(yīng)用從來(lái)不會(huì)一蹴而就。費(fèi)林加最頭疼的問(wèn)題之一，就是經(jīng)常被問(wèn)“你的研究有什么用”。

　　“現(xiàn)在的分子馬達(dá)，相當(dāng)于19世紀(jì)30年代的電動(dòng)馬達(dá)，那時(shí)的研究者僅僅在實(shí)驗(yàn)室里展示各式各樣的旋轉(zhuǎn)曲柄和動(dòng)輪，絲毫不知這些東西將引起洗衣機(jī)、風(fēng)扇的誕生?！辟M(fèi)林加相信，通過(guò)不同學(xué)科的協(xié)作，能鋪就未來(lái)發(fā)展之路。

　　費(fèi)林加暢想，現(xiàn)在，分子馬達(dá)和分子車已經(jīng)可以做出旋轉(zhuǎn)、平移等精彩的動(dòng)作，50年后，它們或許會(huì)迎來(lái)實(shí)質(zhì)性應(yīng)用，那時(shí)將做得更多更好。

　　比如在醫(yī)療領(lǐng)域，分子機(jī)器可以進(jìn)入人體精準(zhǔn)靶向遞送藥物，為癌癥治療提供助力；在材料領(lǐng)域，分子機(jī)器可以制造能夠進(jìn)行自清潔和自修復(fù)的材料；在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，分子機(jī)器可以成為信息的存儲(chǔ)單元……

　　對(duì)于青年學(xué)子，費(fèi)林加建議，學(xué)術(shù)研究行穩(wěn)致遠(yuǎn)需要“兩條腿”走路，而不能“單腳跳”——一方面，致力創(chuàng)新突破，爭(zhēng)取獲得開創(chuàng)性成果；另一方面，也要在自己熟悉的領(lǐng)域做些研究，為自己積攢學(xué)術(shù)聲譽(yù)，提高學(xué)術(shù)能力?！斑@樣一來(lái)，即使遇到失敗也有緩沖的余地?！辟M(fèi)林加說(shuō)。

　　殷夢(mèng)昊 張菲埡 中青報(bào)·中青網(wǎng)記者 王燁捷 來(lái)源：中國(guó)青年報(bào)