20世紀的科學怪傑：鮑林(74)

七四

　　英國化學學會請他到聯合王國各地作巡迴報告，包括在倫敦大學和劍橋大學的三次專門的系列講座。他報告的內容主要集中在分子的互補性理論上。借助于一個標準的分子球棍模型，他的報告就更為生動活潑。他常對聽眾這麼說：「看這裡，假如原子真像這個直徑2到3英寸的球那麼大，那麼按照這個比例，觀察這個原子的人將有250000英里那麼高，就是說，他的身長等於地球到月亮的距離。」

　　這個頭頂碰到月亮的人後來成為鮑林報告時常用的一個形象比喻，他在各種不同的場合用這個比喻來說明有志於攻克大分子結構難題的科學家所面臨的挑戰。他讓聽眾想像自己是身長250000英里的巨人，這樣你看到的地球就像一隻檯球那麼大。你可以看清地球上1000英尺寬的、比如像中央公園或洛克菲勒中心這一類建築物；而如果使用一種新型的電子顯微鏡，你就可以看到帝國大廈——當然看不到大廈的內部結構，以及一個個細小的黑點——那是街上的汽車。你可使用半透明的薄膜和超速離心機測出汽車的大小。但往下就出現了一個測量能力的空檔。更細小一點的可使用Ｘ射線晶體學或電於衍射的方法去測量，這種技術具有令人難以置信的精確度，以至可以確定汽車上的插銷、鉚釘和齒輪的形狀，但不能分辨出比它們更大的東西。

　　於是，在觀察能力方面出現了一個空檔，一個處於電子顯微鏡分辨能力與Ｘ射線衍射分辨技術之間的觀察的盲區。對這個身長為250000英里的人來說，這一盲區的存在意味著他確定不了大小為1英尺到10英尺之間東西的形狀，包括作為中央公園和帝國大廈的建造者以及汽車、鉚釘等物件的製造者的人的形狀。回到正常的尺度來問同樣的問題，你會發現這個「未知的黑暗區域」——如鮑林所稱呼的那樣——大致處於蛋白質和其他大分子的體積範圍內。正是這個尚未探索的區域現在要求人們集中力量去研究。

　　1948年2月，鮑林應邀到皇家科學研究院作一次週五晚問講座，這種講座很正式，每月舉行一次，原先由法拉第①於1825年創辦，出席者均為英國科技界和社會各界的名流。早先人們是把科學當作藝術一樣看待的，科學報告就像手工藝品一樣供人欣賞；當時創辦這個講座就是要為倫敦的富人們提供一個欣賞科學研究最新成果的機會。但是後來它逐步演變成為重要的科學報告會，只有那些取得重大成果的人才有應邀作報告的資格——比如說，湯姆遜②在這裡舉行講座時宣佈發現了電子。一位經常聽講的人士回憶道：「聽眾都是對優秀報告具有高度藝術鑒賞力的行家。演講者和聽眾都身穿正式的晚間禮服，報告過程嚴格按傳統禮儀進行，充滿了一種與報告重要性相稱的氣氛。」

　　①法拉第（Michacl Faraday，1791—1867），英國物理學家和化學家，發現電磁感應現象（1831），電能定律（1834）和磁與光的關係（1845），並研究氣體的擴散和液化合金鋼的性質等。

　　②湯姆遜（Sir Joseph John Thomson，1856—1940），英國物理學家，曾任劍橋大學教授（1884—1918），三一學院院長（1918—1940），發現電子（1897）及同位素（1912），因氣體導電研究獲1906年諾貝爾物理學獎。

　　為了作好週五晚間的報告，鮑林仔細準備了所要求的恰好一小時的講話內容。報告開始前是一次正式的晚宴。晚宴畢，鮑林被人帶進電子化學之父、偉大的法拉第曾經待過的辦公室。辦公室佈置得古色古香，保存完好。鮑林獨自一人留在那裡，為上臺講演最後清理一遍自己的思路。

　　一小時後，鎮定自若的鮑林走進了裝飾華麗的小禮堂。台下坐著的聽眾都是特邀而來的，男士一律系黑色領帶，女士則一律穿毛皮大衣並佩戴珠寶首飾。鮑林回想了一下在俄勒岡農學院當學生時所學到的演講術要點，深深吸了一口氣，開始了下面的講話：

　　當我注視一個生命機體——你們中的任何一個人或我自己——的時候，
　　我發現了許多現象。這些現象提出了一系列需要回答的問題……皮膚是什
　　麼？指甲是什麼？指甲是怎麼生長的？我是怎麼會有觸覺的——神經的構
　　造是怎樣的？它是如何工作的？我是如何看見東西的？我是怎樣聞到氣味
　　的，為什麼苯和異辛烷的氣味不一樣？為什麼糖是甜的，而醋是酸的？我
　　血液中的血紅蛋白是怎樣把肺中的氧輸送到組織中去的？我身體裡的酶又
　　是怎樣將我吃進的食物分解、燃燒從而保持我的體溫，並在我體內生成新
　　的組織的？為什麼接觸病人會使自己患上感冒和肺炎，而通過服用某種特
　　定抗血清或磺胺類藥物又能使身體康復？為什麼青黴素有這樣神奇的治病
　　功效？為什麼我對麻疹、百日咳。脊髓灰質炎、天花具備免疫性，而有些
　　人則不具備？最後還要問，為什麼我的孩子長大成人後顯示出我和他們的
　　母親的特徵——這些特徵是如何傳送給他們的？

　　所有這些問題都不能從書本中找到現成的答案。雖然喬叟①這麼說
　　過，「在這古老的土地上／年復一年地生長出新的穀物／而在這古老的經
　　典中／產生出人類學習的所有新科學，」但沒隔多久，培根①糾正了他
　　的說法：「書本要服從科學，而不是相反。」
　　為了理解這些重大的生物學現象，我們必須弄懂原子以及由原子通過
　　鍵力形成的分子。

　　①喬叟（Geoffrey Chaucer，1340—1400），英國詩人，用倫敦方言創作，使其成為英國的文學語言，代表作《坎特伯雷故事集》反映14世紀英國社會各階層的生活面貌，體現了人文主義思想。

　　②培根（Francis Bacon，1561—1626），英國哲學家，英語語言大師，英國唯物主義和實驗科學的創始人，反對經院哲學，提出知識就是力量，主要著作有《論科學的價值和發展》。

　　鮑林把科學問題、日常生活實例和英國文學及科學巨人的語錄結合起來講述，開始就把聽眾的注意力牢牢吸引住了。接下去他就概括地介紹了他的互補性理論，並以此作為解釋生物分子相互作用的基礎。往常，星期五晚間講座的報告人總是呆板地站在講臺後面照本宣讀，而鮑林卻是脫稿講話，手中拿著粉筆，一邊在主席臺上來回走動，一邊在黑板上勾畫出抗體形狀和酶作用的示意圖。他讓聽眾想像自己是身高等於地球到月亮的距離的巨人，引導大家瞭解蛋白質結構問題是生物學的中心問題。他的報告是一次無懈可擊、一氣呵成的出色表演，並取得了理想的效果。在鮑林演講後的一次聚會上，帝國學院院長赫爾布魯爵士作了這樣的評價：「當我們聽萊納斯報告時，我們覺得是在聆聽一位天才娓娓敘述自己的思維過程。」

　　§卡文迪什實驗室

　　在那天晚上聽講的人群中，有一位名叫勞倫斯·布拉格的傑出人物，他也是一位始終關注著蛋白質結構的物理學家。自從鮑林提出了一整套確定複雜的矽酸鹽結構的規則後，鮑林就超過了市拉格。在隨後的20年時間裡，兩人的職業生涯循著兩條平行上升的軌跡向前發展。布拉格從30年代早期的心理挫折中重新崛起，變得比以往更加堅強。更有信心，他領導下的曼徹斯特Ｘ射線晶體學實驗室成為世界上最具理論創造性的研究機構之一。1938年，他的努力終於得到了回報，他應召繼承盧瑟福擔任英國最大的物理研究中心——劍橋卡文迪什實驗室的主任。三年後他被封為爵士。

　　到1948年，他已把卡文迪什實驗室建成為世界上最先進的Ｘ射線晶體學研究中心。然而就在這一點上，他和鮑林的興趣分道揚鑣了。鮑林感興趣的是Ｘ射線衍射的結果；而布拉格感興趣的卻是衍射的過程，他致力於改進設備，發展用於解釋Ｘ射線衍射圖形的數學技巧。卡文迪什實驗室之所以聞名於世，就是由於布拉格的設備品種齊全，威力強大；由於他吸收的青年研究人員聰明能幹；還由於布拉格本人對衍射理論的長年不懈的研究所取得的豐碩成果。至於對分子結構的研究，布拉格主要讓下面的工作人員去做。他們的研究對象主要限於礦物。合金和小的有機分子。

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