卢嘉锡与他的“毛估”方法

陈英

他曾任中国化学学会理事长、中国科协副主席。1985年当选为第三世界科学院院士，并曾任第三世界科学院理事会理事等职。1987年获伦敦城市大学名誉科学博士学位，同年获比利时皇家科学院外籍院士称号。1999年获何梁何利科学与技术成就奖。他—— 就是曾为我们《科学启蒙》创刊题写刊名并在结构化学研究中取得杰出成就的科学家卢嘉锡（1915—2001）。那么，他是通过什么样的科学方法帮助自己取得这些成就的呢？

好奇心激发出“毛估”科学猜想法

卢嘉锡，1915年10月26日出生于福建省厦门市。1928年秋考入厦门大学预科，当时年仅13岁。1930年，他进入厦门大学化学系学习。

“假如设计一座桥梁，小数点错一位可就要出大问题、犯大错误，今天我扣你的四分之三分数，就是扣你把小数点放错了地方。”1933年，在一次随机的考试之后，区嘉炜教授这样开导卢嘉锡，他显然注意到了自己最喜欢的这个大学三年级的学生对老师的评分有点想不通。

区教授教这回出的考题中，有道题很难，全班只有卢嘉锡做出来了，但他却把答案的小数点写错了一位，所以，老师只给了他四分之一的分数。

怎样才能避免出现这种错误呢？理解老师扣分的苦心之后，卢嘉锡思索着。他想：我一定要摸索一条规律出来，要找到估算答案的物理模型。

之后，不管是考试还是做习题，他总要想尽办法根据题意提出简单而又合理的物理模型，从而估算一个答案的大致范围（数量级），如果结果超出这个范围，他就赶紧仔细检查自己的方法和过程。这种做法，使他有效地克服了由疏忽带来的差错。这条规律就是他初步提出的“毛估”科学猜想法。后来，这一条规律推动他在科学的道路上越走越好。

留心揣摩导师的“毛估”猜想法

喜欢总结学习方法的卢嘉锡后来进入了科学领域。他发现，从事科学研究同样需要采用 “毛估”，或者说进行科学的猜想。他在科学上的“毛估”思想的形成，得益于他的导师、两度荣获诺贝尔奖的鲍林教授。

1939年秋，他赴美国加州理工学院，来到结构化学家鲍林教授的身边。毫无疑问，探索物质和微观结构奥秘，正是已获得伦敦大学博士学位的卢嘉锡最感兴趣的问题。

结构化学是一门新兴学科，当时还处在初级阶段，通常，科学家们都需要花费很多的时间和精力才能弄清楚某一物质的分子结构。卢嘉锡发现，在化学上，鲍林教授具有一种非常独特的直观判断能力：只要给出某种物质的化学式，他往往就能通过“毛估”大体上想象出这种物质的分子结构模型。

“鲍林教授靠的是一种‘毛估，我为什么就不能呢？”卢嘉锡的好奇心被激发了。在反复揣摩之后，卢嘉锡总结出一个道理：科学上的“毛估”需要有非凡的想象力，而这种想象力只能产生于那些拥有扎实的基础理论知识和丰富的科研实践经验、训练有素而善于把握事物本质和内在规律的头脑，于是，他更加勤奋刻苦，不断地寻求更好的研究方法。

“毛估”方法解开固氮酶晶体结构

1945年冬，年方30岁的卢嘉锡受聘到母校厦门大学化学系任教授兼系主任。

1973年，国际学术界对固氮酶“活性中心”结构问题的研究还处在朦胧状态，当时的科学积累还不能解开固氮酶晶体结构之谜。然而就在这个时候，卢嘉锡在组织开展一系列实验研究的基础上，提出了固氮酶活性中心的“原子簇”模型，也就是人们所说的“福州模型”。它看起来像网兜，因而又称之为“网兜模型”（后来又发展出“孪合双网兜”模型）。过了四年，国外才陆续提出“原子簇”的模型。

到了1992年，实际的固氮酶基本结构被美国人测定出来，先前各国学者所提出的种种设想都与这种实际测定的结构不太相符。而19年前卢嘉锡提出的基本模型——“网兜”状结构却基本上近似地反映了固氮酶活性中心的本质，大家不得不对他的“毛估”本领由衷叹服！

长期的科研实践，使卢嘉锡特别重视“毛估”方法的运用，他希望有幸献身科学的人们，在立题研究之初就能定性地提出比较合理的基本“结构模型”（通常表现为某种科学设想或假说），这对于正确地把握研究方向、避免走弯路是很有帮助的。但他也提醒大家：运用“毛估”需要有个科学的前提，那就是全面地把握事物的本质，否则，那“毛估”就可能变成“瞎估”。

（责任编校：贺年青）