大可
好奇
吴文俊,世界级大数学家,声名卓著,天上有一颗小行星因此被命名为“吴文俊星”。
拓扑学是数学的一个分支,而关于拓扑学的研究曾陷入过困境。
吴文俊独创性的研究成果,为拓扑学发展开辟了新方向。这些成果,被国际数学界用他的姓命名,有“吴示性类”“吴第一公式”“吴第二公式”“吴示嵌类”“吴示痕类”“吴示浸类”,等等。
那时,他还只是个二三十岁的年轻人。到了年近花甲——即将60岁的时候,他在世界上开创了全新的数学领域——数学机械化。这个中国人原创的研究领域,被命名为“吴方法”,其中又有“吴消元法”等。世界知名科学家联名致信我国领导人,说吴文俊独自一人,“使中国在自动推理领域(数学机械化领域)进入国际领先地位”。
吴文俊带领的研究队伍,在国际上被称为“吴学派”。
吴文俊为什么能不断地开创?
他的答案是:只要有好奇心。
他的好奇心,使他在大学三年级时,一头扎进拓扑学的新领域,短短几年,就做出了划时代的贡献。
他的好奇心,使他面对中国古代数学时说:“我倒觉得好奇了……古文我看不懂,那就先看通俗的,再看原文,就这样慢慢一点点弄懂。”
他不但弄懂了,還成为了中国数学史专家,写出了《中国古代数学对世界文化的伟大贡献》《中国传统数学的再认识》等论文,明确提出,中国古代数学是与西方传统数学完全不同的一套体系。近代数学能够发展到今天,以及决定数学历史发展进程的,主要是靠中国式的数学,而不是希腊式的数学。
希腊是西方数学的主要起源地。
他的好奇心,还使他做出了用中国式数学推动数学发展的重大贡献。
他概括出了中国传统数学的思想——机械化思想,它的计算方法就是如今大家挂在嘴上的“程序”。
与此同时,他对刚接触到的计算机产生极大兴趣,他敏锐地感觉到,计算机将会给数学研究带来翻天覆地的变化。于是,他在计算机上从头学起。
当他把中国古代数学的计算方法编成程序,输入计算机后,用计算机证明几何定理的“吴方法”诞生了。
坚持
在原有对付疟疾的药物失效的情况下,屠呦呦的青蒿素带来了抗疟新武器。
青蒿素是怎么得来的?
在接到研发中药抗疟药的任务时,很多人认为难以完成,因为当时设备陈旧,科研水平不高。屠呦呦说:“没有行不行,只有肯不肯坚持。”
她一头扑进研发中,没有走一步取巧的路。
她在浩瀚的中医药典籍中找出与疟疾有关的资料——那时可没有什么网上搜索资料的事。
她走访名老中医,收集药方,也不放过能找到的民间药方。
中医几千年来,留下无数治疗疟疾的药方。她与她的团队找出所有能找到的方子,删选后定下2000多个,编写了一本《疟疾单验方集》,里面留下了640种中药。
只用一种药材的药方,叫单方,其余都叫复方。验方的意思,就是经过使用,证明确实有效的药方。屠呦呦这一阶段的目标,是找出有效的单方。
接着又从640种中删选出200种,用煎煮、浸泡等方法,提取了可能对治疗有用的380种提取物,一一进行小白鼠实验。可是,达不到理想效果。
到此为止,青蒿素还没有脱颖而出。
屡屡受挫,是走错路了吗?即便如此,屠呦呦说:“我不想放弃。”
她再次钻进医典。葛洪的《肘后备急方》里对青蒿的记述,给她带来了新思路。在此之前,青蒿也用于实验,为什么效果不好?
医典记载青蒿的资料不少,但往往此青蒿非彼青蒿,著名的古典著作《梦溪笔谈》里,就说明青蒿有多种。所以,要找出对付疟疾最有效的那种。
即便找对了,如果提取物无效,很可能会让人怀疑是否选错青蒿。所以,对每一种青蒿的验证,都不是一次性的。
这样的提取、验证、失败、研究、再提取、再验证……的过程,仅针对青蒿的,就有190次。
最终不仅找到了最有效的青蒿,还鉴定出最有效的青蒿部位,是即将开花之前、新鲜的叶子。当然,这些都是通过实验证实的。
古代提取中药与现代设备不同,如果不够专注,很可能会忽略成功的钥匙。《肘后备急方》的提取法,没有涉及温度问题,屠呦呦却从它的寥寥数语中感悟到了,调整了温度,在第191次实验中,获得了有100%效果的提取物。
获得一系列世界级、国家级大奖的屠呦呦,该歇歇了吧?
不。在“坚持”下,屠呦呦和她的团队,又研究发现了对红斑狼疮有独特效果的双氢青蒿素,去年开始进入临床人体试验……
观察
说到恶性肿瘤,也就是癌,人们想到的是,对准癌细胞,开刀切除它!用放射线射死它!用药杀死它!
可卞修武院士想的是,抓住罪魁祸首,在它猖狂之前扼杀它。
近百年来,医学科研关注的是癌细胞。显微镜下,那么多人在看癌症病人生病部位的切片,却很少有人关注肿瘤的血管。
血管是为癌细胞输送养分的,是癌细胞的帮凶。阻断这个帮凶,癌细胞就得“活活饿死”。
为什么大家成天看切片,不去关注血管呢?因为肿瘤血管太多;因为大家认为这些血管没有规律,也就拿不出针对性的治疗方案,看了也是白看;后来也有人提出针对血管进行治疗,如美国的弗克曼教授,但按他的理论开发的药物,没有明显效果。
卞修武也观察切片。
注意,观察不是“看”,是有目的、有计划、有分析的高级大脑活动。
与弗克曼等看片不同,他们看到的是为什么有那么多肿瘤血管;在卞修武眼里,则是血管为什么长得那么不一样。别人认为杂乱无章的血管,他看出了特点。
他带领团队,对五万多例切片逐一分析。他发现,同一个病人,患了一种癌症,身体不同部位的肿瘤,血管是不一样的;两个病人患了同一种癌症,血管也不一样。他把观察到的血管特点画了下来,然后结合肿瘤的类型、变化、恶化程度等进行分析,总结出血管的八种类型。
有类型,“靶子”明确,“枪弹”就能精准。这就是他在世界上首先提出的“肿瘤血管构筑表型”。他把这用到了病情诊断上,实现精准诊断,成为一种崭新的治疗方法。
卞修武继续观察。他揭出了癌细胞帮凶的不同面目,还要找出帮凶的幕后推手。他在血管周围发现了一些非常特别的细胞,又小又幼稚。他没有被其“萌样”迷惑,认为那是没成熟的细胞,而是把它分离出来,单独观察研究。最后证明它是肿瘤细胞,又有干细胞特征。
干细胞是“细胞制造工厂”,会不断“生出”与自己一模一样的细胞,还会分化成其他种类的细胞。
他率先提出并证明了,肿瘤干细胞通过三条“通道”——三通路,悄无声息地推动血管疯狂生长:它既会“引诱”血管靠拢自己,还会自己变为血管细胞的一部分生成新血管,还能形成“假血管”——模拟血管,来干血管的活。
老听人说生癌了、转移了、复发了,卞修武在世界上首次证明,肿瘤干细胞就是这一切的罪魁祸首,针对它进行治疗,可以更早地阻断新血管诞生,实现癌症早诊断、早治疗。卞修武团队还研发出名叫诺帝的抗癌新药,针对的就是肿瘤干细胞、肿瘤血管。
为了观察他常常忘记时间,通宵达旦,甚至导致面瘫。面瘫也无法使他停止,他用胶布“医治”,继续工作……
其实,好奇、坚持、观察,不仅仅是科学家必备,你说呢?
连一连
以下是我国五个国家科学技术奖。请将奖项与本栏目介绍过的获奖科学家连线,多项获得者可多项连线: