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这位足球运动员,伤后搞科研,拿了诺贝尔化学奖

2022年12月13日 5:15 PDF版 分享转发

运动自古就出人才,很多球员不光球踢得好,转行后也是干得风生水起。

比如前世界足球先生乔治·维阿,退役后从政,现在是利比里亚第25任总统;比如阿森纳名宿马蒂厄·弗拉米尼,踢球之余还投资了一家生物公司 GF Biochemicals,传闻估值高达300亿欧元;又比如北宋著名球星高俅,官至殿前都指挥使,相当于首都军区总司令……

那么,如果足球跑去搞科研,又会是怎么的景象呢?

“我有一个足球梦”

2002年10月9日,瑞典皇家科学院宣布,将当年的诺贝尔授予瑞士科学家库尔特·维特里希(Kurt Wüthrich)、美国科学家约翰·芬恩(John B. Fenn)和日本科学家田中耕一(Koichi Tanaka),以表彰他们在生物大分子研究领域的贡献。

那一年的诺贝尔化学奖分别表彰了两项成果,其中维特里希因为“发明了利用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结构的方法”,而独享了一半的奖金,另外两位学者则共享了剩下的一半奖金。

然而,作为一名享誉世界的学者,维特里希的画风却显得那么与众不同,点开他的实验室主页,最先映入眼帘的不是什么论文啦、实验啦、获奖啦,而是一大堆他踢球的照片!!!老爷子对足球的热爱可见一斑,毕竟他曾有过一个未竟的足球梦……

维特里希最常司职边锋,有时也客串中锋

1938年出生在瑞士小城阿尔贝格的维特里希,拥有一段极为幸福的童年。他的故乡位于首都伯尔尼西北方约20公里处,那是一座被农田、森林和河流环绕的祥和小镇,大多数居民以农业为生。维特里希的童年时光,是在旷野上嬉戏玩闹中度过的,这段美好的经历奠定了他的两大兴趣爱好——科学和体育。

与动植物的亲密接触唤起了维特里希对自然科学的兴趣,在提交给诺贝尔委员会的简历中,他是这么回忆的,“当时那种被动植物所包围的环境,让我对自然科学产生了浓厚的兴趣”;而这种有山有水的自然环境,也令维特里希成为一名狂热的户外运动爱好者,游泳、钓鱼、滑雪……当然最爱的必然是足球。

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1957年,维特里希进入伯尔尼大学学习数学、物理和化学,并顺利拿到硕士学位。同坚持自己的科学理想一样,他从未放弃过自己少年时期爱上的足球运动,甚至将足球写进了自己最初的职业规划里~

被一脚踢碎的足球梦

为了能在搞科研的同时还不耽误踢球,维特里希当年的理想职业,竟然是当个中学老师,一边教授文化课,一边教授体育课(大佬就是大佬,这可是领先当代中国博士们半个多世纪的版本理解啊……)!

虽然听起来不太靠谱,但他还真就为之做了不少努力。

1962年,维特里希来到巴塞尔大学深造,并在2年后就拿到了有机化学博士学位!

咱普通人读博,不光要没日没夜地做实验写论文,还得提心吊胆担心延期,可大佬不光2年就顺利毕业,甚至读博期间还顺便修了体育专业,每周要花25小时进行高强度的体育锻炼,真的生猛得一塌糊涂~

维特里希讲课时,最爱向听众展示他踢球时的矫健身影|图片来源:[email protected]

除此以外,从1959年到1965年,维特里希还真跑去实践过自己的职业规划,他先后在三所高中兼职教授物理、化学和体育。他当年的学生或许能够轻松应对这样的灵魂拷问:——“你的化学是体育老师教的吗?”

——“没错,他还拿了诺贝尔化学奖。”

如果不出意外的话,这个热爱运动的小伙未来一定能成为一名优秀的足球运动员,甚至有机会代表瑞士队出战世界杯。但意外还是发生了,在一场比赛中,维特里希的右腿严重受伤,直接断送了当足球运动员的梦想。

自那以后,维特里希便专心投入到科学研究中,用他自己的话就是,他是“被人一脚踢回科学道路上的”。

多年以后,在向学生们讲述核磁共振技术是如何从检测人体发展到检测分子时,维特里希总是会先展示一张自己膝盖受伤的磁共振照片,或许这就是老爷子对曾经梦想的一种怀念吧~

从足球梦到科学梦

决定专心搞科研后,维特里希于1965年前往加州大学伯克利分校开展博士后研究,2年后又转入贝尔研究所继续深造。他的研究方向就是日后为他带来诺奖的 NMR研究,计划使用 NMR解析的立体构造。

NMR(Nuclear Magnetic Resonance),即核磁共振光谱,是通过捕捉原子核的微小变化来调查物质状态的方法,其原理被应用到当今医疗诊断广泛采用的核磁共振成像(MRI)上。

众所周知,蛋白质的立体结构决定了它的机能,而构成生物体的蛋白质是由20种氨基酸连接而成的,形状千奇百怪,要想搞清楚它的立体结构并不是件容易的事儿。

在维特里希之前,人们只能采用局限性很大“结晶解析法”——先把蛋白质结晶化,再通过X线等放射线的照射使其产生散射和衍射来观察其结晶构造。这种办法不但难度大,而且有的蛋白质不管怎样都不结晶,实在不够好用。

1969年,在美国积累了足够经验后,维特里希回到了瑞士,加入苏黎世联邦理工学院,和多位学者组成了一支跨学科小组,继续 NMR研究。

很早以前,科学家就发现可以用 NMR来识别分子构造,但仅限于比较小的分子,因为构成小分子的原子数量少。如果想用NMR来挑战蛋白质这样的“庞然大物”,依旧不容易,因为蛋白质里面存在着很多相同的原子, NMR的光谱混杂在一起,实在不好识别……

维特里希在苏黎世联邦理工学院时的照片

好在当时一位名叫理查德·恩斯特(Richard R. Ernst)的瑞士科学家对NMR进行了改良,开发出了“二维 NMR”这一划时代的技术,二维 NMR可以把光谱在二维平面上表示出来,能得到比原来的 NMR多得多的信息。恩斯特本人也因此获得了1991年诺贝尔化学奖。

在二维 NMR技术的帮助下,维特里希的研究进展迅速,不过……他测定蛋白质立体结构的方法非常头铁——先识别出蛋白质分子里的每一个氢原子,再通过测定原子间的距离和相互作用来确定蛋白质立体结构,要知道就算是小的蛋白质里也有将近1000氢原子,多的时候达到数万个……

好在大力出奇迹,1977年,维特里希首先将二维核磁共振的方法用于生物高分子,研究氨基酸和牛胰蛋白酶抑制剂,并在此基础上发展了用二维核磁共振对蛋白质1H-NMR的单个谱峰全部识别的方法;

1984年,他们成功地利用 NMR描绘出了蛋白质的立体结构,那是一种从牛的血浆里提取出来的非常小的蛋白质(BUSI);1996年,他们仅仅用10天就完成了解析朊病毒立体结构的工作……

最终在2002年,维特里希因上述成果摘得诺贝尔化学奖桂冠,用科研弥补了足球梦的遗憾。知名媒体 Chemistry World在采访他时,用的标题叫做——Kurt Wüthrich: Nobel prize-winning footballer(库尔特·维特里希:赢得诺贝尔奖的足球运动员)

足球的力量

虽然维特里希没能如愿成为一名职业足球运动员,但有些学者做到了。

这就不得不提大名鼎鼎的玻尔兄弟——哥哥尼尔斯·玻尔(Niels Bohr)和弟弟哈那德·玻尔(Harald Bohr)。哥俩都是职业球员,效力于丹麦劲旅AB哥本哈根俱乐部(Akademisk Boldklub Gladsaxe),哥哥是门将,弟弟是前锋。

1908年伦敦奥运会,弟弟哈那德代表丹麦国家队夺得了足球银牌,而哥哥尼尔斯遗憾落选。据说尼尔斯落选国家队,是因为他经常注意力不够集中,传闻在一场迎战特维达队的比赛中,德国人外围远射,而尼尔斯·玻尔居然靠在门柱边思考一道数学题???

1908年丹麦男足国家队,最后一排左二是弟弟哈那德·玻尔

退役以后,哥俩双双进入学术圈。

弟弟成为了哥本哈根大学的数学全职教授与斯坦福大学的客座教授,而哥哥更是开创了哥本哈根学派,并因为在原子结构中的开创性研究获得了1922年的诺贝尔物理学奖!

来源:生物学霸

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