关于支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道: 订阅。通过购买订阅,您将帮助确保未来能够继续讲述关于塑造我们当今世界的发现和观点的具有影响力的故事。
编者注:以下摘自吉诺·塞格雷的新书《平凡的天才:马克斯·德尔布吕克、乔治·伽莫夫与基因组学和宇宙大爆炸的起源》的引言。版权 (c) 2011 归吉诺·塞格雷所有。
“我决定给自己选择一个没有人做任何事情的角落,所以我选择了核物理。”——乔治·伽莫夫
“不要做时髦的研究。”——马克斯·德尔布吕克
最近,在我《物理学导论》课堂上的一位新生问我,我认为当今科学中最令人兴奋的领域是什么。她是一位非常优秀的学生,是班上最好的学生之一。她对从事基础科学事业很感兴趣,但不确定应该选择哪个方向。我觉得她会在她下定决心的任何事情上都做得很好,但犹豫是否要具体指出某个领域,所以我给了她一些一般性的建议,告诉她保持选择的开放性,尝试在几个实验室工作,找一份暑期研究工作,然后看看什么能引起她的兴趣。
然而,她想要的不仅仅是泛泛而谈,并进一步追问我。感到需要回应,我告诉她,我为她首选的领域是宇宙学,即对宇宙的研究;以及基因组学,即对生物体基因组的分析。一个领域处理宏观层面的世界,我们身处其中的浩瀚宇宙,另一个领域处理微观层面的世界,即生物体最小的方面。
在我看来,宇宙学拥有物理科学中最伟大的未解之谜,或者至少是在未来二十年内最有可能成功解决的谜题:我们的宇宙是由什么构成的?所有观测到的物质,如恒星、行星和尘埃,仅占引力作用告诉我们存在的物质的 5%。我们将剩余的 95% 命名为暗能量和暗物质,之所以选择这些名称是因为这些实体似乎不发出任何可识别的信号。发现它们的身份肯定将是我们宇宙观的一个转折点。
基因组学,就像宇宙学一样,也有几个伟大的未解之谜。其中一个可以简洁地概括为,我们如何破译组装生物体的指令集?在 20 世纪 70 年代,当最初尝试进行 DNA 测序时,科学家们惊讶地发现,放置在遗传密码中的大部分信息似乎没有指定任何已知的功能。如果生物学家选择将看似多余的数据称为暗DNA,那么与宇宙学的类比可能会更有效,但他们选择了一个更生动的术语:垃圾DNA。近年来,在发现其某些功能后,他们用术语非编码DNA取代了这个有趣但看似带有贬义的标签。尽管如此,关于其用途的谜题仍然层出不穷。此外,随着基因测序变得越来越强大,成本也越来越低,我们很可能意识到期待已久的医学革命,即我们对自身基因结构的了解所承诺的革命。
我的学生似乎对这些挑战显然很兴奋。我知道,当她开始她的职业生涯时,新的研究仪器将产生现在无法预测的数据。那天她离开我的办公室后,我发现我的思绪从宇宙学和基因组学的未来飘到了它们的过去,思考它们是如何达到现在的地位,以及它们各自发展中的关键人物是谁。这样做让我开始思考与我亲近的两个人的交织人生。
他们都出生在二十世纪的早期。最初接受物理学家培训,即使在转到其他领域后,他们仍然认为自己是物理学家。他们在德国大学城哥廷根短暂会面,并在丹麦首都哥本哈根重逢。他们在那里建立了友谊,甚至一起工作了一段时间,然后分道扬镳,多年后才在他们的新国家美国重新相遇。
乔治·伽莫夫,通常被称为乔(发音为“Joe”),是俄罗斯人,而马克斯·德尔布吕克,总是被简单地称为马克斯,是德国人。乔后来被视为宇宙大爆炸宇宙学的奠基人,他是第一个认识到宇宙最初几分钟膨胀的炽热熔炉如何形成当今世界的元素的人。马克斯成为噬菌体研究的标志性人物,噬菌体是研究基因复制的最简单方法。专注于这些病毒是揭示DNA结构的关键一步。乔和马克斯可以被正确地视为现代宇宙学和基因组学的创始人,这两个开创性领域正是我建议我的学生去追求的。
然而,尽管他们都帮助发起了科学革命,但我并不认为他们是非凡的天才。马克斯和乔不像帮助引导量子力学革命的三个人:沃尔夫冈·泡利、维尔纳·海森堡和保罗·狄拉克。他们没有因为在二十多岁时完成的工作而获得诺贝尔奖,没有在年轻时获得著名的教授职位,也没有在三十岁之前被誉为他们领域的领导者。他们也没有像弗朗西斯·克里克和詹姆斯·D·沃森那样,写过一篇早期改变科学方向的论文,更不用说像爱因斯坦在 1905 年所做的那样,重塑我们对空间和时间的观念的论文了。尽管如此,他们的工作产生了持久的影响,并改变了现代科学。
泡利、海森堡、狄拉克,当然还有爱因斯坦都是非凡的天才,而马克斯和乔只是平凡的天才,比你我更聪明、更富有想象力,但与我们没有质的区别。著名的数学家马克·卡茨以略微不同的方式区分了平凡的天才和魔术师。后者是指那些发明非常巧妙,以至于很难看出任何凡人是如何想象出它们的个体。然而,他们的发明不一定是影响最大的创造。在正确的环境下,通过良好的判断力、毅力、性格,以及我们不能忘记的运气,即使是平凡的天才也能引领科学革命。值得他们永远称赞的是,这正是马克斯和乔所做的。
经企鹅出版集团(美国)公司成员维京出版社安排转载自吉诺·塞格雷的《平凡的天才:马克斯·德尔布吕克、乔治·伽莫夫与基因组学和宇宙大爆炸的起源》。版权 (c) 2011 归吉诺·塞格雷所有。