那些改变世界的科学少年

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那些改变世界的科学少年 2013年04月03日 　 作者：李斐然　 　来源：中国青年报

威尔森向奥巴马介绍自己的核物理研究 　　虽然只是个还在学校读书的美国小伙子，今年18岁的泰勒·威尔森可没少见大人物。去年2月份，美国总统奥巴马就特意把他请到白宫小聚，刚一见面就赶紧凑过去跟这个平日爱把自己关进实验室的年轻人打招呼。 　　“今天见到你真高兴!你很快就可以为我工作了吧?”奥巴马一边热情地招呼着威尔森，一边交代身边的工作人员，“务必让国土安全部的负责人跟他谈谈，搞明白他探测核物质的那套方法。” 　　全世界只有30多个人成功地在没有政府资助情况下独立建造核反应堆，威尔森就是其中年龄最小的一个。不仅如此，他还发明了新型核辐射探测器，以高出数百倍的灵敏度取代了现有设备，替美国政府省了几百万美元的国防经费。 　　不过，像威尔森一样的科学少年可并不在少数——12岁的英国小学生当上了欧洲最年轻的软件工程师，一边在学校足球队踢球一边掌管自己的软件公司；岁的美国中学生发明了又便宜又可靠的癌症试纸，准确率近乎100%……他们并非出身科学世家，却在互联网时代依靠自学，成了跟成年人比肩的大发明家。 　　“我们应当想尽各种办法，让年轻人参与到科学和设计中来，激发他们创造的灵感，鼓励他们大胆地发明。”奥巴马在前不久的“教育创新”演讲中说，“孩子们应当是新事物的创造者，而不仅仅是旧玩具的消费者。” 　　车库里的核物理学家，生物课上的抗癌战士，他们都是怎么来的? 　　威尔森长得高高瘦瘦，蓝色的大眼睛被金色的齐刘海遮住了一大半，脸色白得就像一张未经涂写的纸。他喜欢跟朋友踢足球，也喜欢和同学开派对，不过平时他最喜欢做的事情，还是躲到自家车库里，搞一场爆炸。 　　从威尔森11岁开始，这种爆炸就时不时在他家后院上演。一开始只是研制失败的烟花冷不丁地炸个响，后来当这个男孩在书店读到了关于研制核反应堆的文章后，轰隆的声音越来越频繁地出现在后院里。有时候爆炸声音太响，邻居们都吓得从屋子里跑出来，眼瞅着一朵朵蘑菇云从威尔森家院子里飘出来。 　　同住一个屋檐下的父母早就习惯了满脑袋古怪主意的儿子。威尔森打小就喜欢把自己关在外婆家的车库里，嚷嚷着自己要在这里“造一颗星星”。10岁那年，他在卧室里贴了一张元素周期表，不出一个礼拜就全背了下来。后来在家庭聚会上，他穿着一身实验隔离服出现，手里拿着一套采血针，要求在场的亲属每人贡献一滴血，好让他进行“基因对比试验”。 　　“我们的儿子把车库改造成的实验室，说要搞出一个核反应堆出来。”威尔森的爸爸肯尼斯在接受采访时说，“科学什么的，我们一点儿也不懂。但是我想让孩子自己搞清楚想要成为什么样的人，所以竭尽所能，给他这样的环境去思考、成长。” 　　于是，靠在工厂里给可口可乐装瓶为生的爸爸和当瑜伽教练的妈妈，带着自己满肚子怪主意的儿子，连续几个周末穿梭在家乡的小店里，购买实验设备和相关书籍。为了在网上购买放射性设备，威尔森花光了自己攒下来的所有零用钱。 　　不过，一个十几岁的孩子，既没有显赫的家族背景，也没有优渥的生活环境，单凭一己之力，要怎么才能做出点事情来呢?在这个问题上，研究核聚变的威尔森和另一个美国少年杰克·安德拉卡有着近乎一致的答案：上网。 　　今年15岁的安德拉卡从小也有一肚子的问题，比如“塑料玩具为什么会漂在水上，石头为什么沉在水底”。身为工匠的父亲则鼓励他，“自己想办法搞明白”。所以，当跟他亲近的叔叔因癌症去世，满心迷惑的安德拉卡在搜索引擎里输入了这个他都不太会拼写的生词——“胰腺癌”。 　　只花了几秒钟，互联网就给了他成千上万条回复。这个美国中学生惊讶地发现，这是种5年存活率只有5%的致命疾病，由于人类检测早期症状的方法昂贵又低效，误诊率超过30%，所以确诊的时候，病人往往已身处晚期。 　　“现在所用的胰腺癌检测技术已经有60多年历史了，比我爸的年龄还大!”脸上还长着青春痘的安德拉卡在去年的一场TED演讲中说，“所以我就想，肯定会有一种方法比这个老掉牙的技术更有效，我要找到它。” 　　于是，他开始在学术期刊网站上阅读大量专业文献，还把它们打印出来，在上生物课的时候，塞在课桌下面偷偷看。除此之外，他还利用一个涵盖超过8000种蛋白酶的数据库寻找癌症标志物。在尝试了超过4000次以后，他终于找到了能够判定癌症的标志物，并设计出一套利用纳米技术快速检测癌症的实验方法。 　　就这样，安德拉卡给生物学领域最前沿的大学教授们群发了200封邮件，告知他们这个方法。这个尚未步入社会的孩子那时候觉得，只要自己点击发送，“就能悠哉游哉地坐在椅子里，等着那些科学家们改变世界了”。 　　在他们的字典里，原本就没有“不可能”这个词 　　不过，从事科学研究的大人们可没工夫听这些小家伙的意见。当他们第一次知道这些小鬼鼓捣的科学实验时，几乎没人为这些孩子叫好。 　　威尔森曾给同样研究核反应堆的科学家发邮件，2007年他还曾专门跑到内华达大学，跟物理学家弗里德瓦特·温特伯格介绍自己的研究。可是，这位曾拜诺贝尔物理学奖得主为师的大学教授，一听小小年纪的威尔森说要“搞核反应堆”，以暴脾气著称的他登时气得脸都青了。 　　“小子，你才13岁!你以为你能玩得了那些上千万伏的能量，搞得定那些要人命的射线?”教授当场冲尚未成年的威尔森厉声吼道，“你还是先学了微积分再说吧!” 　　以15岁的年纪投递研究计划出去，安德拉卡接到的回馈也并不乐观。在发出去的200封邮件里，有199封邮件拒绝跟他合作，其中还有一封逐字逐句批驳了他的方案，论证他的方案“根本不可能”。 　　只有一个来自约翰·霍普金斯大学病理学教授安尼尔班·迈特拉的回复没有用“不可能”彻底否定他，迈特拉告诉安德拉卡继续努力，因为他的想法是“有可能”会成功的。 　　于是，安德拉卡立即给教授回信，跟他约在3个月后详谈自己的研究计划。在和他一样大的孩子天天守着电脑打游戏的时候，安德拉卡埋头写出了超过500页的论文，并拿出批驳他的方案的回信反复推敲，准备亲自去找迈特拉求教。 　　结果，在小教室面试安德拉卡的迈特拉发现，自己居然问不倒眼前这个中学生。越来越多的教授慕名跑到教室来，要听听这个少年的想法。最后，迈特拉教授留下安德拉卡在实验室进行研究，还跟他一同优化实验方法。 　　尽管拥有了设备先进的实验室和热心教授的帮助，安德拉卡在最终研制出癌症试纸之前，还是经历了不少失败。他花了超过7个月的时间才完成实验，其间的每一天都布满了未曾想过的失误，他搅乱了离心机、弄坏了蛋白酶样本、搞砸了纳米试管，回忆起来他不好意思地形容说，“我几乎弄坏了所有我能下手碰到的东西”。 　　最后，安德拉卡终于拿出了那个曾活在他想象中的成果——他研制的试纸只要3美分，花上5分钟，就可以检测胰腺癌、卵巢癌和肺癌，比现有检测方法快168倍，灵敏度却高了40倍，准确率超过90%。更重要的是，它所花的费用不及现有方法的2.6万分之一。 　　和安德拉卡一样，威尔森也在大人们的不信任中搞出了自己的成果。他说服了一名原子物理学家，在他的地下室继续做实验。2008年，威尔森成功建成了自己的小型核聚变反应堆。此外他还研制出高敏感度的核辐射探测器和能产生同位素的癌症医疗仪器。在2011年5月举行的英特尔国际科学与工程大奖赛上，威尔逊荣获“英特尔基金会青年科学家奖”，获得5万美元奖金。 　　“过去我的女儿一听后院爆炸就总抱怨，说爸爸妈妈管教孩子的时候该严厉些，不应该允许弟弟搞这些。但她不明白的是，在威尔森的字典里，原本就没有‘不可能’这个词。”威尔森的爸爸肯尼斯说。 　　上了锁的科学大门为少年敞开 　　时至今日，再也没有人敢小瞧这些年轻的小发明家了，就连美国国土安全部见到他们也得让着三分。2009年，他们曾约谈过只有15岁的威尔森，那时候他已经在自家车库搞了个小型核反应堆，安全部的官员刚跟他礼貌性地握了握手，威尔森就平静地对他们说：“这栋国土安全部大楼含有放射性物质，你们自己应该知道的，对吧?” 　　这个出乎意料的论断让完全不知情的国土安全部工作人员吓了一跳。威尔森从腰带上取下自己发明的核辐射探测器，只有传呼机大小的探测器正在嗡嗡响着，提示建筑内部有放射性铀。 　　“他们连自己所在的大楼有没有放射性物质都不知道，我想就是从那一刻开始，他们开始认真对待我的发明了。”威尔森说。后来，他发明的单价几百美元的核辐射探测器取代了国土安全部原有造价几百万美元的设备，美国政府还主动向这个科学少年提供基金资助，邀请他参与相关研究项目。 　　“威尔森预示着一种现象。现在的年轻人对于科学热情减退，但威尔森却让许多上锁的科学大门向他敞开。”威尔森的导师荣恩·法纳福说。 　　敞开的科学大门迎接的不止是研究核能的威尔森。现在已有许多美国科学家认同安德拉卡发明的癌症试纸，还有人称呼它是“有望改变整个医学史的进程的发明”。2011年11月，美国《史密森学会杂志》向15岁的杰克颁发了一年一度的美国青少年成就创意奖;而在去年的美国英特尔科学节上，这个发明又为安德拉卡赢得了7.5万美元的奖学金。 　　“不管你想要做什么，一定要对这件事情满怀热情，否则你将没法全情投入其中。”安德拉卡说，“如果你自己都对自己的工作不感兴趣，就更没有人愿意相信你能成功了。” 　　接下来，安德拉卡打算继续研究，把尚处在实验室阶段的癌症试纸向更大规模的公众推广，他计划着在几年之内，让人们能够只用一张试纸，就能轻松地对多种癌细胞进行检测。 　　“现在我还是会跟我的同龄人在一起，上高中，上大学，读个硕士什么的。我发现，除非讨论科学话题，我跟那些20多岁的人也没什么可聊的。”安德拉卡说。 　　而对于已经被大学教授邀请去课堂上跟学生座谈的威尔森来说，日常生活除了上课还有另外一个重要的任务——给世界上其他有梦想的年轻人打气。 　　“在我10岁的时候，我打算在车库里造一颗星星，这是我的梦想，于是我就把车库变成实验室，搞出来这么一堆东西，还见到了奥巴马总统。”在TED的演讲台上，威尔森站在聚光灯下，眨着大眼睛笑着说，“我相信这些东西可以改变世界，而我也相信，其他的孩子也能跟我一样，改变世界。”（记者 李斐然）

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淡墨铺叙出的多彩故事
　　《发现之旅——历史上最伟大的十次自然探险》 ，[英]托尼·赖斯编著，林洁盈译，商务印书馆
　　一只红嘴绿鹦鹉带着一身浓浓的欧洲水彩画味儿，于封面最显眼处愉悦地看着我。我想，托尼·赖斯的这部书，大概和“波澜壮阔”沾不上什么边了。但那一笔浓浓的欧洲手绘画所带来的观感，却在第一时间俘获了我的心。
　　序言之后那张有着维多利亚建筑风格的博物馆水彩图画，经过做旧处理后的微微淡黄色，瞬间把我带回到曾经的那个时代，一个没有飞机和雷达、只有大船和指南针的时代，一个没有照相机、只有笔和画纸的时代，一个求知欲、探索欲和科学魅力都达到顶峰的宏伟时代，见证了那科学与艺术相辅相成的三百年探索。
　　正文画卷就从1687年斯隆的牙买加之旅开始徐徐展开，记录了史上十次航海探险，伟大而壮丽。应了我之前的猜想，没有任何波澜壮阔。盖因故事并非侧重在航海过程中的惊涛骇浪，而是着重描述人类史上恢宏的自然史艺术。该书围绕着十次航海探险所取得的自然史成就，冷静而客观地记述了每次航行的背景情况、探险成员们包括船长、科学家和画家们的故事、带回的动植物标本和手绘画以及其后的辗转去向和在自然史上的地位。“历史上十次奇妙探险，视觉上一场饕餮盛宴”，未免有些广告意味，但不乏实情，书中300多幅手绘画，带着欧洲18世纪启蒙运动风潮的特质，于形状、质地、色感上无一例外的逼真、细腻和精致。看着那些图画，你无法不感叹那些优秀的自然史画家的观察力和笔力，即便是在摄像技术如此发达的今天，依然以其无与伦比的艺术魅力令人怦然心动。
　　此书的确有种冷感的风趣，又铺叙出了恰当的想象空间。文字不多，故事也不够盛大，简练朴素的文字却平铺出一幅幅想象的画面。每一笔淡墨都可铺叙出另一个多彩的故事，伴着那些精美华丽的素描画，就着午后慵懒的阳光，我随时准备好进入一个又一个遥远的绮丽世界。