Michael Levitt

2013年诺贝尔化学奖得主

美国国家科学院院士

英国皇家学会会士

斯坦福大学结构生物学教授

“中国科学家为什么拿不到更多诺贝尔奖?”

多年来,这个问题一直困扰着国内教育界,仿佛已成为一块“心病”。

中国约占世界人口的20%,目前得奖的华裔科学家是9位;而美国用不到世界5%的总人口,拿下了全世界四分之三的诺贝尔奖。

回看整个诺奖的发展历程:

最初的奖项完全被欧洲各国包揽,美国的获奖率为0

20世纪初,世界的科学中心是德国,全世界的才俊都争相跑去学习。

后来,科学中心转移到英国,美国人开始涌向英国求学。

20世纪30-50年代后的短短50年里,诺奖“易主”,美国一跃成为世界TOP

图源:pexels

美国致胜的根本原因究竟是什么?

为什么百年来,诺奖的权威地位无可撼动?

当中国的孩子说,想成为一名科学家,家长应该当真吗?如何支持孩子的“白日梦”?

由此,IEIC曾邀请Michael Levitt迈克尔·莱维特(2013年诺贝尔化学奖得主)来为我们做了一次经验之谈。

他曾经是一个连电视都没看过的孩子。

求学时,三次被诺奖导师“嫌弃”,拒之门外

但是他仍然走上科学巅峰。

我们可以从他的分享中,找到问题答案。

01

三次毛遂自荐,和导师“谈判”

1947年,迈克尔·莱维特出生于南非。

16岁那年的暑假,莱维特跟着自己的亲戚前往英国度假,人生中第一次看到电视机

当时他惊呆了,迷上了看电视,正好当时在播一档《生命之线》的节目,是英国生物学家约翰·肯德鲁(诺贝尔奖获得者)主持的。

在这档节目里,他了解到了蛋白质结构、遗传学、病毒机制等神奇的生物学知识,在心中埋下了一颗科学的种子

他决定留在英国,去伦敦大学国王学院深造。

1967年毕业后,他前往剑桥,希望成为电视中那个“偶像”肯德鲁的博士生。

他大胆地毛遂自荐,在给肯德鲁的信中写道:

“我可以跟着你读博士吗?”

肯德鲁回复:

“这里已经没有空位给新学生了。”

他有些沮丧,但是朋友鼓励他:在商业上,当人们向你说NO时,你不能回答OK,要给他们另一个可以说YES的选择。

于是,他又给肯德鲁写信:

“如果明年我不能跟着你读博士,那以后可以吗?”

这让肯德鲁很震惊,他没想到科学家竟然也会像商人一样做谈判。

他对这位学生产生了好奇,约莱维特面谈。

莱维特立刻前往剑桥,第一次无功而返,又争取了第二次交谈机会。

最终,肯德鲁告诉他:

“如果你1967年去以色列,我会在1968年接受你。”

虽然莱维特是犹太人,但他对去以色列并不感兴趣,可肯德鲁表示,这对他未来的研究方向很重要。

事实表明,他的导师的决定是明智的

莱维特在以色列魏茨曼研究所,遇见了施奈尔•立夫逊(Shneior Lifson)教授及其博士生亚利耶·瓦谢尔(Arieh Warshel)。他们尝试将用电脑展示小分子的活动轨迹,莱维特为此编写了计算机程序。

1968年5月,这篇关于数学函数一致性的论文正式出版。

1969年,莱维特和立夫逊一起写了第二篇论文。他用这个函数公式使蛋白质分子的能量最小化,也就是肌红蛋白。这次的研究,将他们引入了分子动力学的领域,为以后获取更高成就奠定了基础。

直到1976年,整个领域的基础:计算结构生物学基本形成。

最终在2013年,莱维特和施奈尔·立夫逊、亚利耶·瓦谢尔共同获得了诺贝尔奖。他的成就评价是“为复杂化学系统创立了多尺度模型”。

02

从制药公司“乱象”,看诺奖的权威性

在新冠疫情之初,所有人都在寻找针对新冠肺炎的抗体。

抗体是人体最神奇的防御系统,也是一种蛋白质。它非常的聪明,不同的抗体有不同的形状,来对抗不同的病毒。

莱维特曾写过一些论文,尝试通过建模识别抗体。

1987年,莱维特搬到了斯坦福大学,参与建设斯坦福大学的结构生物学系

很快就有人问他,是否愿意建立一个新的蛋白质设计实验室,希望他做一个模型,让抗体能与白细胞介素2体结合。

这个课题有多重要呢?

简单来说,白细胞介素2位于癌细胞的外部,可能帮助杀死癌细胞,对研究治疗癌症的重大意义不言而喻。

建设蛋白质实验室的过程中,莱维特也衍生了除了课题本身的“额外”感受。

这些年,很多公司重金投资蛋白质实验室,制造了各种不同的抗体药物,但实际效果并不是很好。

比如某家制药公司的蛋白质设计实验室,在2012年用近5亿美元的专利使用费,最终拿回了100倍以上的回报率。

如何评价这个实验室的价值?是否推动了生物领域的进步、造福人类呢?这有待考证。

这种“乱象”也进一步证明了诺贝尔奖的权威地位和重要性。

基础科学究竟对未来有多少价值,通常是意料之外的事。所以,评估某项基础科学的价值是非常不容易的。

若非真正了解这一领域,也看不到其中潜在的巨大价值。依靠诺贝尔奖委员会来判断,是相对来说比较简单的办法。

莱维特提到,诺贝尔奖委员会非常严谨,他们一年有25到30次聚会,坐在一起谈论近年的科学新趋势,哪些科学家都做了什么事。

这项传统已经保持了120多年,因此,他们的判断是值得信任的。

03

让中国孩子的科学素养屹立于世界之林

当孩子说自己要成为科学家的时候,很多家长会一笑而过,觉得孩子有出息的同时,潜意识里也认为是“童言无忌”。

随着教育全球化,越来越多的家长开始重视,需从小培养孩子的科学素养,增强国际竞争力。

但是如何才能让中国孩子的科学素养屹立于世界之林?

我们前面提到,50年来,美国用不到世界5%的总人口,拿下了全世界四分之三的诺贝尔奖。我们可以从中找到致胜原因,借鉴经验。

莱维特讲道,各国获奖的科学家比例:一部分来自医学院、研究机构或科研公司;另一部分是大学教授,需要分配教学和科研时间。

在美国,来自医学院和研究所的科学家获诺奖的数量,比在其他领域工作的科学家(如大学教授)要高很多。

这并不是说教学不重要,而是前者花了两倍以上的时间做基础科学。

他们是如何发展基础科学的?

首先,高标准的科研投入。

一个国家花在科学上的资金越多,表示对科研重视的程度越高。

全世界有两个重要的生物基础科学实验室:纽约洛克菲勒大学英国剑桥分子生物学实验室

前者已经走出20多个诺贝尔奖获得者;后者是莱维特学习的地方,共诞生了近30个诺贝尔奖。

在20世纪80年代初,英国剑桥分子生物学实验室的固定研究人员只有69人,但诺奖获得者已高达8人。

他们当时的每个小组,都可以获得剑桥提供的大约100万英镑(160万美元)的科研经费。

其次,重视孩子的基础素质。

莱维特讲道,要鼓励年轻的科学家独立,从20岁开始有自己的项目规划和研究方向

他本人也是在20多岁的时候,就开始着手诺贝尔奖的工作。

当然,想让一个年轻人具备独立思维能力是不容易的,需要教育大环境的支持。

再者,摒弃官僚主义。

莱维特说,他所在的实验室没有等级制度,科研氛围很轻松。

学生都觉得自己和诺奖得主的地位是一样的,这很大程度上催生了项目的合作。

图源:pexels

针对中国为什么没有培养出更多诺奖得主,他不认为是个重要问题。

因为一个项目的产生到最终结果的生成,需要漫长的时间维度。

比如中国的年轻艺术家已经走向全世界,他们至少用了10年才获得成功,而诺贝尔奖委员会的决策时间更长,至少要等20年

根据统计,最长的“诺贝尔奖得主链”有8人,时间跨越百年;最年长的诺奖得主记录刷新于2019年,是97的约翰·古迪纳夫。

我们现在可能已经产生了20个拿诺奖的点子,但科研是潜心修炼,不是一蹴而就。随着时间的推移,中国可以产生更多诺贝尔奖的获得者。

最后,莱维特表示,当你想做一些与众不同的事情,就要做好可能犯错的准备。

“一个出色的科学家,99%的时间都是错误的,如果你从来不出错,这说明你做的事太简单了。”

“你从失败当中学到的,比从成功当中学到的更多。”

Michael Levitt 迈克尔·莱维特

1967年毕业于伦敦大学国王学院,学士

1971年毕业于剑桥大学康韦尔科斯学院,博士

1981年欧洲分子生物学学会成员

1986年获欧洲生化协会联盟周年奖(蛋白质折叠)

1987年任教于斯坦福大学结构生物学系,并被授予斯坦福医学院癌症研究所Robert W.及Vivian K. Cahill冠名教授。

2001年英国皇家学会会员

2002年美国国家科学院院士

2013年诺贝尔奖化学奖得主

2014年美国生物化学与分子生物学学会德拉诺奖得主

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