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57歲的余金權頂著帥氣的“爆炸頭”、拿著一杯咖啡出現在街頭。這個造型讓他看起來像個搖滾歌手,實際上的他卻是一位化學大牛。
余金權 圖源:麥克阿瑟基金會
余金權,這個名字與許多光環綁定在一起。他被視為當今世界C-H鍵活化領域“第一人”,當選英國皇家化學學會院士、美國藝術與科學學院院士;他是2016年美國跨領域最高獎——麥克阿瑟天才獎得主,被許多人稱作“天才”“余神”;至少有3次,國際科學大獎在他年齡已經“超標”的情況下堅持把獎項授予他。
9月6日,美國Scripps研究所余金權團隊在Nature上發表了最新成果。余金權作為通訊作者,擁有了他職業生涯中第11篇Nature論文。此外,他還有11篇Science論文。
對余金權而言,化學并不是立在他面前需要艱難跨越的一堵墻,而是仿佛能在手中輕松玩轉的魔方。近日,《中國科學報》專訪了這位以奇思妙想著稱的華裔科學家,一探他為何能將科研做得如此“瀟灑”。
手握22篇NS正刊論文!他本是想學醫的“農村娃”,卻成為化學家
《中國科學報》:您的發型給許多人留下了深刻印象,有人稱您為“爆炸頭化學家”,您為什么選這樣一個發型?
余金權:
我是“自來卷”。大學時同學就注意到我有些卷發,而我當時并未注意到。讀博后,頭發變得越來越卷。我并沒有刻意改變發型,只是如果理得太短,同事都很不習慣,覺得我不是原來的那個同事了。
《中國科學報》:作為C-H鍵活化領域最活躍的華人科學家,請用通俗易懂的方式介紹你的工作和你未來的研究計劃。
余金權:
化學反應為現代化學工業、制藥業和材料工業提供了關鍵的工具。要知道化學反應的起點是打斷有機分子中的某一根鍵,而有機分子中含量最高的碳氫鍵(C-H鍵)具有很強的惰性,很難被打斷。
我們試圖解決的是兩大根本難題:第一如何在溫和條件下打斷C-H鍵;第二,如何實現選擇性的打斷。
我們希望通過發現新反應來加速新藥物的發現和生產,為人類健康提供幫助。目前我們也開始關注如何將C-H反應用于高分子材料和香料的工業生產。未來5年則主要是將已經發明的系列催化劑的活性提高10倍左右,以促進在工業上的大規模應用。
《中國科學報》:你什么時候決定走上化學的科研道路?你的初心是什么?
余金權:
在大學三年級時,我對合成分子和化學反應產生了濃厚興趣,由此走上化學這條路;初心多少和我小時候想當醫生,卻未能如愿有關。
我是農村的,當時農村很苦,我想學醫幫助別人。但后來很偶然地去了華東師范大學學化學,在大學三年級學到合成的時候,我非常喜歡。當時在圖書館里讀到一本書,是E.J. Corey寫的《逆向合成》,他后來得了諾貝爾獎,還成了我在哈佛的博士后導師。我讀他的書覺得很有意思,并且意識到研制新藥是化學家的事情,貢獻不比醫生小。我非常興奮,就此走上了化學這條路。
《中國科學報》:能否分享一下碩博階段的求學經歷?
余金權:
本科畢業后,我報考了中國科學院上海有機化學研究所,但由于實驗能力比較差,我被分配到了中國科學院廣州化學研究所。
在廣州讀完碩士后,我想轉換方向,去劍橋學習生物合成。在上世紀90年代的中國,生物合成還是一個全新領域,無人問津。但我當時翻閱了一些文獻,非常想去學。通過申請考試,我很幸運獲得了“中英友好獎學金”。這個獎學金的名額很少,有機化學方向只有我一個人。
剛到劍橋時,我就像個小學生,什么都不懂。之前我在國內學的是非常傳統的催化,對復雜的有機分子合成訓練很少。雖然基礎知識比較扎實,但思維還是與劍橋這邊脫節,后來才慢慢適應。幸運的是我碰到了導師J. B. Spencer,他對我幫助特別大。
余金權 圖源:麥克阿瑟基金會
《中國科學報》:你提到在劍橋讀博時的導師J. B. Spencer,還有在哈佛做博后時的導師E.J. Corey,可否談談你和他們之間的故事?
余金權:
小時候在農村,我媽常說“出門遇貴人”。那時候總覺得很好笑。有什么貴人?不都是憑自己努力嗎?后來我才發現她說的對,我幾乎到每個地方都會遇見貴人,這兩位導師就是我生命中亦師亦友的貴人。
我在劍橋遇到導師J. B. Spencer,他那時很年輕,我是他的第一個學生。我們的關系像兄弟,每個禮拜都要在一起吃飯喝酒。我遇到他是一種緣分,兩個人相見恨晚,對彼此的思路、想法都非常認可。我們倆還提出“Spencer-Yu”理論,后來寫進了教科書。我跟著他學了很多東西,包括英語表達能力、對西方文化的了解。但很遺憾,他40多歲時因事故去世。
后來我遇見E.J. Corey,那更是一個神奇的過程。我在劍橋時,E.J. Corey是哈佛大學的教授,來劍橋訪問。我作為學生代表作了一個15分鐘的簡短報告,講我的研究結果,以及我對科學的看法。講完后,他非常喜歡我,馬上請我出去吃飯,吃完飯后就讓我去哈佛做博后。那時E.J. Corey已經70歲,得了諾貝爾獎3年了,而我是一個什么都不懂的學生,但我們建立了一種非常特殊的友誼。
到了哈佛后,E.J. Corey一直很支持我,他每天都來找我,坐在我的實驗桌上和我聊天。現在他已經95歲了,我們還保持一個月通話一次。有時候還去他家里,他做飯給我吃,哈哈。
我的兩位導師其實都是很內向的人,但他們和我很談得來。可能是我的思維方式比較clueless,有點天馬行空,他們覺得和我交流有意思。
《中國科學報》:在科研路上數十年,你有感到無力的時候嗎?是什么驅動你繼續走下去?
余金權:
在過去20年,每年都會有感到山窮水盡的時候。好奇心、求知欲和新發現帶來的巨大驚喜是支撐我的主要力量。
《中國科學報》:你能用幾個詞來形容化學家嗎?與其他領域科學家相比有什么不同的特質?
余金權:
首先,化學是實驗性非常強的科學,因此化學家是實踐家。從某種意義上看,我們更像是一群探險家,去發現未知,去用實驗驗證新想法。
另外,化學和人類生活的關聯很密切,在做課題時,實用性是一個重要因素。所以化學家比較實際,考慮的問題往往都比較現實。
我的世界里沒有“金科玉律”,只憑自己的奇思妙想
《中國科學報》:在媒體報道中,你被稱作“天才”。你是如何看待這個稱呼的?
余金權:
天才?哦,他們這么叫我可能有兩個原因。一方面是我得了麥克阿瑟天才獎。另一方面,我得獎之前很多人也這么叫我,倒不是說我多聰明,因為我不是很聰明,讀書不算很好。他們說我是天才,更多是說我跟別人思路不一樣。我做實驗的思路不是按部就班,而是憑想象力。我的想法有點天馬行空,不局限于教科書或者現有的“金科玉律”。
《中國科學報》:請詳細講講,你是如何在研究過程中發揮想象力的?
余金權:
我先講一個極端的例子。如果你詢問一個人的想法,他可以給你講出來是參考了哪本教科書或哪本文獻中的ABCD,才有了這個想法,這種就不是想象力。
想象力是什么呢?是你為解決一個問題而工作多年,窮盡不同的思考和嘗試,然而都沒有解決。忽然在某個不可預測的一天,一個想法突然出現在你的腦海里,你自己都不知它從何而來,是前天早晨想過嗎?還是夢里想過?我把它叫作out of nowhere,就是不知道從哪里蹦出來。其實這樣的想法建立在大量嚴密思考的基礎上,是潛意識中長期冥思苦想的積累,只不過它出現時,你很難說清是從哪里來的。這樣的想法才是真正的與眾不同。
想要有這樣的想法,就不能急功近利。什么是急功近利?就是我去查文獻,看別人做了什么,別人做了A,我就改一改,把它改成B。這樣固然能解決一些小問題,但絕不可能是重大的突破。
還有一種想象力,我把它叫作“他山之石”。你去聽一個完全不同領域的人作報告,他做的東西看似與你無關,但其思維方式可能會間接啟發你產生新想法。這也是一種非常重要的想象力。
《中國科學報》:你平時是怎么讀文獻的?會每天抽出固定時間讀文獻嗎?
余金權:
這個我應該跟大部分人也不一樣。我在剛進入新領域時,要花費大量時間去閱讀文獻,把握這個領域的狀態,什么問題沒解決,為什么沒人解決這些問題。比如我20年前去劍橋學生物,后來從生物又跳回到有機合成,我都要通過文獻去掌握新領域。
但是當我在某個領域工作很多年了,我就不會花很多時間讀別人的文獻,而是關注自己的創新。大部分的文獻我不會去讀,最多看個題目,就知道他們在做什么。我更多精力是在思考分析我自己做過的工作,哪些地方需要改進?我下一步的目標是什么?其他領域有哪些新技術可以借用?
很多人是被動的,為了發文章疲于奔命。別人發了文獻,他就去讀,然后根據別人的成果去想自己下一步的方向。其實做科研最從容、最瀟灑的方法是你自己去發現別人都沒問過的問題,建立一個領域,然后完善這個領域。
《中國科學報》:在你看來,做科研更多的是一個艱苦的過程,還是一個美妙的過程?
余金權:
兩者都有,科學家需要毅力的支撐,也需要興趣和樂趣。
其實做科研的過程就像釣魚。如果你喜歡釣魚,你在烈日、海灘待幾小時都不覺得累。因為你真的喜歡,你好奇,你在等待那條魚兒的出現。釣魚需要一定的毅力,但驅使你去釣魚的那股力量是不能通過毅力來產生的,一定是喜歡。
《中國科學報》:科學是一個極盡智慧和理性的事情,它是否同樣也是浪漫的?請你談談。
余金權:
科學是智慧和理性的,但它也是浪漫的,甚至是藝術的。真正好的科學,在某種程度上都帶有一些藝術性。
我有時候會看到一篇文章,發在很牛的期刊上,數據很好,也解決了問題。但我會覺得,這個文章就是很ugly,很丑,它解決問題的方法非常笨拙、機械,沒有美感。有的論文你一看就覺得“太美了”,寫得也美,布局也美,解決方法也美。所以科學論文也是有區別的。
科學家的浪漫當然和藝術家、音樂家不同,但也有很多浪漫的成分。比如當我產生一個想法時,我覺得它很漂亮,我就去做了。我沒有用計算數學進行推導,沒有用足夠的理性方法證明它是對的。也許成功的可能性很小,但我愿意為之探索,這種情懷也是一種浪漫。
余金權 圖源:麥克阿瑟基金會
評獎的意義:是錦上添花,更是雪中送炭
《中國科學報》:除了麥克阿瑟天才獎,你還得過很多國際上的獎項,能否談談這幾次得獎的經歷?
余金權:
這幾次得獎的經歷都蠻有意思。
2012年,我得了日本的Mukaiyama獎,這其實是打破規則的,因為我年齡超出了限制。我甚至壓根沒有申報,但評委會突然決定給我這個獎。
2013年,以色列的雷蒙德物理科學和貝弗利薩克獎也比較特殊。它不像美國國內的一些常規獎項,比如美國化學會的一些獎,它是面向全世界的。對我來說,這個獎是一個很重要的認可,讓我感覺在那么遠的地方還有人認可我。這個獎我也超了年齡的限制。
2014年美國的E.J.Corey獎,是我導師創立并以他名字命名的,代表了在美國有機合成領域對中青年最高的一個認可。這個獎我也超了年齡的限制。
2016年的麥克阿瑟天才獎是最不一樣的。別的獎是錦上添花,這個獎是雪中送炭。那時我提出了很多想法,卻還沒有做出來,這個獎給了我很多鼓勵和信心,因為是一群不認識你的人在肯定你。當時他們突然給我打電話,我還以為是賣車的,就把電話掛了,后來他們通過別人找到了我。我認為這個獎是非常好的,請世界上的一個科學團隊去挖掘誰是“天才”,然后支持他在某個重要的方向取得突破。
《中國科學報》:你認為科研評獎的意義是什么?
余金權:
剛才說了,有些獎是錦上添花,有些獎是雪中送炭,各有意義,當然我認為后者更有價值。
此外,評獎的過程本身也有價值。評審是一個鍛煉思維、建立科學品位的過程。評審的過程就是從評委會到候選者,再到關注這個獎的人群都共同建立起對科學的鑒賞力。高水平的評審過程,可以促進國民的科學素質不斷提升。
《中國科學報》:你如何看待當前對科技評價“唯期刊論”的批判?
余金權:
我覺得要客觀看待。做基礎科研是需要發高水平文章的,要與全世界分享你的想法,目前來看,發文章還是相對最客觀的評價體系,不能盲目反對。
但是不排除一些情況,比如,投文章時受到不公正對待,審稿人就是不喜歡你的文章,或者他和你有競爭,就不想讓你發。再比如,在頂級期刊上發的文章有可能毫無價值,因為任何期刊的審稿都會出錯。