盧嘉錫與他的“毛估”方法

陳英

他曾任中國化學(xué)學(xué)會理事長、中國科協(xié)副主席。1985年當(dāng)選為第三世界科學(xué)院院士，并曾任第三世界科學(xué)院理事會理事等職。1987年獲倫敦城市大學(xué)名譽科學(xué)博士學(xué)位，同年獲比利時皇家科學(xué)院外籍院士稱號。1999年獲何梁何利科學(xué)與技術(shù)成就獎。他—— 就是曾為我們《科學(xué)啟蒙》創(chuàng)刊題寫刊名并在結(jié)構(gòu)化學(xué)研究中取得杰出成就的科學(xué)家盧嘉錫（1915—2001）。那么，他是通過什么樣的科學(xué)方法幫助自己取得這些成就的呢？

好奇心激發(fā)出“毛估”科學(xué)猜想法

盧嘉錫，1915年10月26日出生于福建省廈門市。1928年秋考入廈門大學(xué)預(yù)科，當(dāng)時年僅13歲。1930年，他進入廈門大學(xué)化學(xué)系學(xué)習(xí)。

“假如設(shè)計一座橋梁，小數(shù)點錯一位可就要出大問題、犯大錯誤，今天我扣你的四分之三分數(shù)，就是扣你把小數(shù)點放錯了地方?！?933年，在一次隨機的考試之后，區(qū)嘉煒教授這樣開導(dǎo)盧嘉錫，他顯然注意到了自己最喜歡的這個大學(xué)三年級的學(xué)生對老師的評分有點想不通。

區(qū)教授教這回出的考題中，有道題很難，全班只有盧嘉錫做出來了，但他卻把答案的小數(shù)點寫錯了一位，所以，老師只給了他四分之一的分數(shù)。

怎樣才能避免出現(xiàn)這種錯誤呢？理解老師扣分的苦心之后，盧嘉錫思索著。他想：我一定要摸索一條規(guī)律出來，要找到估算答案的物理模型。

之后，不管是考試還是做習(xí)題，他總要想盡辦法根據(jù)題意提出簡單而又合理的物理模型，從而估算一個答案的大致范圍（數(shù)量級），如果結(jié)果超出這個范圍，他就趕緊仔細檢查自己的方法和過程。這種做法，使他有效地克服了由疏忽帶來的差錯。這條規(guī)律就是他初步提出的“毛估”科學(xué)猜想法。后來，這一條規(guī)律推動他在科學(xué)的道路上越走越好。

留心揣摩導(dǎo)師的“毛估”猜想法

喜歡總結(jié)學(xué)習(xí)方法的盧嘉錫后來進入了科學(xué)領(lǐng)域。他發(fā)現(xiàn)，從事科學(xué)研究同樣需要采用 “毛估”，或者說進行科學(xué)的猜想。他在科學(xué)上的“毛估”思想的形成，得益于他的導(dǎo)師、兩度榮獲諾貝爾獎的鮑林教授。

1939年秋，他赴美國加州理工學(xué)院，來到結(jié)構(gòu)化學(xué)家鮑林教授的身邊。毫無疑問，探索物質(zhì)和微觀結(jié)構(gòu)奧秘，正是已獲得倫敦大學(xué)博士學(xué)位的盧嘉錫最感興趣的問題。

結(jié)構(gòu)化學(xué)是一門新興學(xué)科，當(dāng)時還處在初級階段，通常，科學(xué)家們都需要花費很多的時間和精力才能弄清楚某一物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)。盧嘉錫發(fā)現(xiàn)，在化學(xué)上，鮑林教授具有一種非常獨特的直觀判斷能力：只要給出某種物質(zhì)的化學(xué)式，他往往就能通過“毛估”大體上想象出這種物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)模型。

“鮑林教授靠的是一種‘毛估，我為什么就不能呢？”盧嘉錫的好奇心被激發(fā)了。在反復(fù)揣摩之后，盧嘉錫總結(jié)出一個道理：科學(xué)上的“毛估”需要有非凡的想象力，而這種想象力只能產(chǎn)生于那些擁有扎實的基礎(chǔ)理論知識和豐富的科研實踐經(jīng)驗、訓(xùn)練有素而善于把握事物本質(zhì)和內(nèi)在規(guī)律的頭腦，于是，他更加勤奮刻苦，不斷地尋求更好的研究方法。

“毛估”方法解開固氮酶晶體結(jié)構(gòu)

1945年冬，年方30歲的盧嘉錫受聘到母校廈門大學(xué)化學(xué)系任教授兼系主任。

1973年，國際學(xué)術(shù)界對固氮酶“活性中心”結(jié)構(gòu)問題的研究還處在朦朧狀態(tài)，當(dāng)時的科學(xué)積累還不能解開固氮酶晶體結(jié)構(gòu)之謎。然而就在這個時候，盧嘉錫在組織開展一系列實驗研究的基礎(chǔ)上，提出了固氮酶活性中心的“原子簇”模型，也就是人們所說的“福州模型”。它看起來像網(wǎng)兜，因而又稱之為“網(wǎng)兜模型”（后來又發(fā)展出“孿合雙網(wǎng)兜”模型）。過了四年，國外才陸續(xù)提出“原子簇”的模型。

到了1992年，實際的固氮酶基本結(jié)構(gòu)被美國人測定出來，先前各國學(xué)者所提出的種種設(shè)想都與這種實際測定的結(jié)構(gòu)不太相符。而19年前盧嘉錫提出的基本模型——“網(wǎng)兜”狀結(jié)構(gòu)卻基本上近似地反映了固氮酶活性中心的本質(zhì)，大家不得不對他的“毛估”本領(lǐng)由衷嘆服！

長期的科研實踐，使盧嘉錫特別重視“毛估”方法的運用，他希望有幸獻身科學(xué)的人們，在立題研究之初就能定性地提出比較合理的基本“結(jié)構(gòu)模型”（通常表現(xiàn)為某種科學(xué)設(shè)想或假說），這對于正確地把握研究方向、避免走彎路是很有幫助的。但他也提醒大家：運用“毛估”需要有個科學(xué)的前提，那就是全面地把握事物的本質(zhì)，否則，那“毛估”就可能變成“瞎估”。

（責(zé)任編校：賀年青）