·犯錯(cuò)是發(fā)現(xiàn)的許可證。如果你不犯錯(cuò)，你就得是個(gè)天才。愛因斯坦曾說，如果你的最初想法不荒謬，那它就沒有希望。

·如果你到了一個(gè)沒人去過的島嶼，巖石會(huì)掉下來，海浪令人擔(dān)憂，但你可能會(huì)得到遍地的金塊。但當(dāng)其他人聽說了這個(gè)島，他們就會(huì)來，把金塊都帶走，繼續(xù)挖掘。到那時(shí)，你最好去別的地方。

11月7日，上海，2001年和2022年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主卡爾·巴里·夏普利斯在世界頂尖科學(xué)家論壇上接受采訪。

卡爾·巴里·夏普利斯（Karl Barry Sharpless）熱愛大海，從小夢(mèng)想成為一艘漁船的船長，就像叔叔丁克一樣。對(duì)捕魚有著極大興趣的他從沒打算成為一名科學(xué)家。

如今，81歲的夏普利斯在科學(xué)界已聲名卓著：他是自1901年諾貝爾獎(jiǎng)設(shè)立以來第五位兩次獲獎(jiǎng)?wù)?，榮獲2001年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)和2022年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，被譽(yù)為不對(duì)稱催化和點(diǎn)擊化學(xué)領(lǐng)域的奠基人，1984年當(dāng)選美國藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院院士，1985年當(dāng)選美國國家科學(xué)院院士。

11月7日，夏普利斯在上海舉行的第五屆世界頂尖科學(xué)家論壇上接受澎湃科技（m.xinlihui.cn）專訪。他說，犯錯(cuò)是發(fā)現(xiàn)的許可證，原始創(chuàng)新需要容忍犯錯(cuò)。發(fā)現(xiàn)是不能被計(jì)劃出來的，如果帶著計(jì)劃做科研，眼光和判斷力很難逃出計(jì)劃，而恰恰在計(jì)劃之外的現(xiàn)象是有趣的，很多發(fā)現(xiàn)都是從發(fā)現(xiàn)有趣的事情開始的。

想當(dāng)船長的醫(yī)學(xué)生走向化學(xué)研究

1941年，夏普利斯出生在美國費(fèi)城一個(gè)中產(chǎn)階級(jí)家庭。他從小就隨性尋找自己的驚喜和刺激，小時(shí)候偷偷駕著一艘?guī)яR達(dá)的小艇開上了新澤西的馬納斯寬河，一直開出幾英里遠(yuǎn)，甚至穿過入海口，直接到了海上。小學(xué)時(shí)，他成了一名合格的水手，會(huì)捕捉鰻魚、螃蟹，14歲時(shí)成為布瑞爾船塢包租漁船上最年輕的伙計(jì)。

卡爾·巴里·夏普利斯（15歲，左邊）在船上與丁克（Dink）叔叔一起捕魚。

中學(xué)時(shí)，夏普利斯覺得自己只是一個(gè)不算太差的學(xué)生。他的父親是一名外科醫(yī)生，去書店買醫(yī)學(xué)書時(shí)，夏普利斯會(huì)跟著去，挑些化學(xué)或海運(yùn)學(xué)方面的書。那時(shí)候他最愛的書是關(guān)于類固醇的生物合成，當(dāng)看到羊毛甾醇的三個(gè)甲基居然消失轉(zhuǎn)化成為二氧化碳時(shí)，他覺得“太神奇了”。

遺傳了父親過目不忘的記憶力，學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)這樣的自然科學(xué)課程對(duì)夏普利斯來說更容易。1959年，他進(jìn)入美國達(dá)特茅斯學(xué)院修讀大學(xué)課程。醫(yī)學(xué)預(yù)科主修化學(xué)或生物學(xué)，他更傾向于化學(xué)。大一在滑雪中摔斷了腿，整個(gè)冬季學(xué)期他都拄著拐杖去圖書館學(xué)有機(jī)化學(xué)。

夏普利斯原本打算學(xué)醫(yī)，但后來加入了達(dá)特茅斯學(xué)院助理教授湯姆·斯潘賽（Tom Spencer）的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室。那個(gè)年代，化學(xué)品倉庫基本上是對(duì)學(xué)生開放的，他對(duì)解決化學(xué)問題感興趣，便自己研究能找到的所有化合物，主要靠聞氣味來準(zhǔn)備各種實(shí)驗(yàn)。“湯姆·斯潘賽把我從醫(yī)學(xué)院撈出來，我喜歡為他做研究。”

斯潘賽看到夏普利斯在化學(xué)方面的天賦后，說服他專攻化學(xué)。1963年夏普利斯從達(dá)特茅斯學(xué)院畢業(yè)，斯潘賽把他推薦給了自己的導(dǎo)師，斯坦福大學(xué)的尤金·凡·塔梅爾倫（Eugene E. van Tamelen）教授。在斯坦福大學(xué)，夏普利斯和塔梅爾倫一起從事膽固醇生物合成研究，1968年獲得有機(jī)化學(xué)博士學(xué)位，隨后在斯坦福大學(xué)和哈佛大學(xué)從事博士后研究。

1970年，夏普利斯加入麻省理工學(xué)院擔(dān)任助理教授，開始研究手性。手性分子是指與其鏡像不相同不能互相重合的具有一定構(gòu)型或構(gòu)象的分子。當(dāng)分子在不斷構(gòu)建時(shí)，經(jīng)常會(huì)形成兩種不同的分子，就像左右手一樣，它們是彼此的鏡像結(jié)構(gòu)，看似相同，但不能重疊。大多數(shù)藥物的活性成分是手性分子，它們通常會(huì)在身體中產(chǎn)生完全不同的影響。

化學(xué)家通常只需要鏡像中的一個(gè)分子，但一直很難找到有效方法來做到這一點(diǎn)，而不對(duì)稱催化則可以獲得特定手性的分子。1987年，夏普利斯發(fā)現(xiàn)了以金雞納堿衍生物催化的烯烴不對(duì)稱雙羥基化反應(yīng)，這成為了現(xiàn)代有機(jī)合成中最重要的反應(yīng)之一。憑借在不對(duì)稱催化氧化領(lǐng)域的開創(chuàng)性貢獻(xiàn)，夏普利斯與美國科學(xué)家威廉·諾爾斯（William S. Knowles）、日本科學(xué)家野依良治分享了2001年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

讓化學(xué)家不費(fèi)力實(shí)現(xiàn)合成

科研就像在無人島上撿金塊。在一個(gè)無人去過的島嶼，巖石會(huì)掉下來，海浪令人擔(dān)憂，卻可能會(huì)得到遍地的金塊。但當(dāng)其他人聽說了這個(gè)島嶼，他們就會(huì)來到島上把金塊都帶走，“他們會(huì)繼續(xù)挖掘，他們需要蒸汽鏟和炸藥來對(duì)付。到那時(shí)，你最好去別的地方?！毕钠绽拐f。

加入麻省理工學(xué)院不久后，在1970年的一次實(shí)驗(yàn)中，由于“核磁共振”管爆炸，夏普利斯失去了左眼，但能完整保留另一只眼睛的視力已經(jīng)讓他喜出望外，失去一只眼睛也沒有阻擋他在化學(xué)研究道路上的鉆研。1977年，他加入斯坦福大學(xué)擔(dān)任化學(xué)教授，1980年又回到麻省理工學(xué)院。1990年，他搬到了美國斯克利普斯研究所（Scripps Research），在那里，他的研究方向從不對(duì)稱催化轉(zhuǎn)向了點(diǎn)擊化學(xué)。

卡爾·巴里·夏普利斯與其學(xué)生、上海交通大學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院長聘教授董佳家。

點(diǎn)擊化學(xué)是由夏普利斯在1998年初步提出并在2001年進(jìn)一步完善的合成概念，就像搭樂高積木一樣，通過小單元的拼接，快速可靠地完成形形色色的分子。其中最具代表性的反應(yīng)就是銅催化的疊氮-炔環(huán)加成反應(yīng)，已被廣泛用于有機(jī)、聚合物半導(dǎo)體材料合成，超分子聚集體與分子自組裝，生物分子標(biāo)記，抗體修飾，藥物開發(fā)等一系列重要的研究和生產(chǎn)領(lǐng)域。

2002年，夏普利斯發(fā)表了一篇關(guān)于銅催化疊氮化物和炔烴之間反應(yīng)的論文，表明該反應(yīng)在水中有效，而且可靠。疊氮化物就像一個(gè)負(fù)載的彈簧，銅離子釋放了彈力。他提出，化學(xué)家利用這個(gè)反應(yīng)可以很容易地連接不同分子，而且潛力巨大。如果化學(xué)家想連接兩個(gè)不同分子，可在一個(gè)分子中引入疊氮化物，在另一個(gè)分子中引入炔烴，然后在銅離子的幫助下，分子迅速而高效地結(jié)合，化學(xué)進(jìn)入了功能主義時(shí)代。

“點(diǎn)擊（click）聽上去很可愛，點(diǎn)擊化學(xué)很難不被人當(dāng)作笑話?！钡钠绽拱阉闯苫瘜W(xué)家們不費(fèi)力就能制造出有用東西的一種方法，“這是發(fā)現(xiàn)事物的好方法，這不是笑話?！?/p>

這確實(shí)不是笑話。20年后，因在點(diǎn)擊化學(xué)和生物正交化學(xué)研究方面的貢獻(xiàn)，夏普利斯與美國化學(xué)家卡羅琳·貝爾托西（Carolyn R. Bertozzi）、丹麥化學(xué)家摩頓·梅爾達(dá)爾（Morten Meldal）獲得2022年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。而夏普利斯也成為第二次獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的科學(xué)家。

2022年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者：美國化學(xué)家卡羅琳·貝爾托西、丹麥化學(xué)家摩頓·梅爾達(dá)爾和美國化學(xué)家卡爾·巴里·夏普利斯（從左到右）。

對(duì)夏普利斯而言，驅(qū)動(dòng)他所有思想和行動(dòng)的引擎是熱情而非計(jì)劃，因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)是不能被計(jì)劃出來的，“很多發(fā)現(xiàn)都是從發(fā)現(xiàn)有趣的事情開始的。”現(xiàn)在的他不再捕魚，但一直在“釣”奇特的事物，“像化學(xué)分子這樣很小的東西，人們看不見它們，所以那里的驚喜是無限的”，人們可以在其中發(fā)現(xiàn)些什么。

以下是澎湃科技與卡爾·巴里·夏普利斯的對(duì)話實(shí)錄。夏普利斯的學(xué)生、上海交通大學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院長聘教授董佳家陪同，夏普利斯在采訪中多次提及這位得意門生。

澎湃科技：湯姆·斯潘賽教授曾經(jīng)勸說你專攻化學(xué)。你和自己的學(xué)生一起工作時(shí)是怎樣的風(fēng)格？

夏普利斯：這是個(gè)有趣的話題。我曾經(jīng)是醫(yī)學(xué)院的學(xué)生，湯姆·斯潘賽把我從醫(yī)學(xué)院撈出來，我喜歡為他做研究。有趣的是，他的性格對(duì)我很有啟發(fā)。他是個(gè)好老師，但有點(diǎn)愛挖苦人。所以我總想給他留下好印象。一年夏天的某個(gè)晚上，我在實(shí)驗(yàn)室工作，正在做蒸餾?？旖Y(jié)束時(shí)，容器變得很熱，有煙冒出來。我在測量壓力時(shí)把油浴容器打翻了，油灑在我的藍(lán)色牛仔褲上，很痛，我趕快脫下牛仔褲。他聽到聲音就進(jìn)來了，看了看，意識(shí)到他無能為力，說了聲“呃”，就走了，回他的辦公室了，哈哈哈。

有一個(gè)和我一起畢業(yè)的朋友，當(dāng)時(shí)在湯姆·斯潘賽的實(shí)驗(yàn)室做得不好，所以他去了醫(yī)學(xué)院。我來斯潘賽的實(shí)驗(yàn)室時(shí)他走了，但我們一起給斯潘賽送了一個(gè)大號(hào)防火頭盔，因?yàn)橛幸惶焖古速愊蛭覀冋故救绾巫鰵浠磻?yīng)的時(shí)候著火了。他有甲醇，也有鈀催化劑，都暴露在氧氣中，然后就著火了。

總之，他是個(gè)很好的老師。

澎湃科技：第二次獲得諾獎(jiǎng)時(shí)你是什么感受？得知獲獎(jiǎng)時(shí)你在干什么？

夏普利斯：我在睡覺。我妻子醒著，她上網(wǎng)查了查，上面有卡羅琳·貝爾托西、摩頓·梅爾達(dá)爾和我的照片。她拿著電腦給我看這張照片，我看到了，然后繼續(xù)睡覺。我對(duì)天發(fā)誓，我確實(shí)又睡著了。因?yàn)槲乙郧耙呀?jīng)經(jīng)歷過一次了，所以決定繼續(xù)睡覺。

澎湃科技：從你的經(jīng)歷來講，在探索一個(gè)新的科研領(lǐng)域時(shí)，即使最初無人相信你能成功，或者無人相信你所做的事情是有用的，在這種情況下如何堅(jiān)持？

夏普利斯：這也是個(gè)好問題。當(dāng)我懷疑化學(xué)反應(yīng)是否有用，或者是否真的是特別的或更好時(shí)，如果我產(chǎn)生了這樣的感覺，但是反應(yīng)做不下去，我會(huì)告訴自己再試試。1975年，一兩個(gè)學(xué)生在做化學(xué)反應(yīng)時(shí)做不下去放棄了，兩年后我再試了試。我之所以再試一次，是因?yàn)檫@個(gè)想法又回到了我的腦海里。如果我好幾次想起了什么，就會(huì)一直想起，這是來自某個(gè)人的訊息，是我的潛意識(shí)，這非常重要，所以我繼續(xù)嘗試。我們?cè)谝粋€(gè)課題上一直做了40年，學(xué)生一直做不出來，很奇怪。德國人早在1920年代就已經(jīng)做出來了，但為什么我們沒能成功，而德國學(xué)生成功了。但董佳家沒有放棄，做出來了。【注：夏普利斯課題組一直希望能夠重復(fù)1927年至1930年德國化學(xué)家威廉·斯坦科普夫（Wilhelm Steinkopf）的實(shí)驗(yàn)（關(guān)于磺酰氟類化合物的合成化學(xué)），但多年來一直沒能成功。其博士后董佳家沒有放棄，從陶氏（Dow）公司收到一瓶硫酰氟后他終于成功了。他的發(fā)現(xiàn)開啟了六價(jià)硫氟交換反應(yīng)（SuFEx），這是在夏普利斯實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)的第二個(gè)接近完美的點(diǎn)擊化學(xué)反應(yīng)。】

點(diǎn)擊（click）聽上去很可愛，點(diǎn)擊化學(xué)很難不被人當(dāng)作笑話，因?yàn)樗麄兙褪前阉醋餍υ?，但是董佳家以及我們其他人都把它看成化學(xué)家們不費(fèi)力就能制造出有用東西的一種方法，這是發(fā)現(xiàn)事物的好方法，這不是笑話。

澎湃科技：你夢(mèng)想做漁船船長，如今二度獲得諾獎(jiǎng)；原本打算學(xué)醫(yī)，最后在化學(xué)領(lǐng)域深耕。你的科研驅(qū)動(dòng)力是什么，興趣、刺激還是恐懼？你還會(huì)再捕魚嗎？

夏普利斯：我不再捕魚了，我在“釣”奇怪的東西。像化學(xué)分子這樣很小的東西，人們看不見它們，所以那里的驚喜是無限的。我們永遠(yuǎn)不會(huì)在人類的存在中看到，所以可以在其中發(fā)現(xiàn)一些事情。

如果你是哥倫布、庫克船長或麥哲倫，你可以出海，征服沒有人去過的島嶼。這是我認(rèn)為的作為人類最刺激的事，可能喜歡冒險(xiǎn)的人只能想象那些。如果你到了一個(gè)沒人去過的島嶼，巖石會(huì)掉下來，海浪令人擔(dān)憂，但你可能會(huì)得到遍地的金塊，你可以直接把它們撿起來。但當(dāng)其他人聽說了這個(gè)島，他們就會(huì)來，他們會(huì)把金塊都帶走，他們會(huì)繼續(xù)挖掘，他們需要蒸汽鏟和炸藥來對(duì)付。到那時(shí)，你最好去別的地方。

有計(jì)劃才有條理，你可以計(jì)劃，但發(fā)現(xiàn)是不能被計(jì)劃出來的。很多發(fā)現(xiàn)都是從發(fā)現(xiàn)有趣的事情開始的，一個(gè)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生了一些有意思的事情，你發(fā)現(xiàn)確實(shí)很有趣。

每個(gè)人都想做得很好，給自己、朋友和教授留下好印象。但我的一個(gè)教授在上世紀(jì)六七十年代教了我一件事，他告訴我永遠(yuǎn)不要做你能力范圍內(nèi)的事，這不是一種對(duì)科學(xué)家、工程師的常規(guī)建議，工程師必須要?jiǎng)?chuàng)造點(diǎn)什么。他是個(gè)很不尋常的人，很早離開了化學(xué)界，在夏威夷給日本人開發(fā)房地產(chǎn)，成了百萬富翁。

澎湃科技：怎么實(shí)現(xiàn)原始創(chuàng)新？需要怎樣的科研環(huán)境來支持原始創(chuàng)新？

夏普利斯：我認(rèn)為我們?cè)谏钪泻艽蟪潭壬弦蕾囉阱e(cuò)誤，每個(gè)人都會(huì)犯錯(cuò)，廚師會(huì)犯錯(cuò)，然后發(fā)現(xiàn)一些奇妙的東西。犯錯(cuò)是發(fā)現(xiàn)的許可證（make mistakes is a license for discovery），但人們常常會(huì)因?yàn)榉稿e(cuò)感到尷尬。

如果你不犯錯(cuò)，你就得是個(gè)天才。所以你應(yīng)該希望學(xué)生犯錯(cuò)，你只需要鼓勵(lì)他們用自己的方式去做事，然后你可以指出錯(cuò)誤，但這只是對(duì)犯錯(cuò)基準(zhǔn)線的必要升級(jí)。

一些物理學(xué)家的想法非常瘋狂。最具創(chuàng)造性的物理學(xué)家之一愛因斯坦曾說，如果你的最初想法不荒謬，那它就沒有希望。如果不荒謬，就不值得一提，雖然還行，但不是極致型的，不是愛因斯坦型的。

澎湃科技：對(duì)于青年科學(xué)家的發(fā)展有何建議？如何保持好奇心？

夏普利斯：有些人生來就對(duì)科學(xué)充滿好奇，他們觀察不理解的事物，很多自然界的東西有助于激發(fā)好奇心，因?yàn)橛行〇|西看起來沒有生命，但會(huì)移動(dòng)，真的會(huì)嚇到孩子。這是一種非常重要的基本興奮感。

有一位美國女作家說，無聊的解藥是好奇心，好奇心卻是無藥可解。你看，你治好了這個(gè)病，但你又得了另一個(gè)病。這也是一種“我太難了”。你要認(rèn)識(shí)到，某種程度上這是創(chuàng)造性工作要面臨的一種折磨。

我告訴你一個(gè)故事。我認(rèn)識(shí)董佳家的一個(gè)學(xué)生，那幾年我們一起工作，這個(gè)學(xué)生令人驚奇，我能看出他在認(rèn)真思考，全身心地投入到他所做的事情中?，F(xiàn)在他已經(jīng)成長為一個(gè)非常優(yōu)秀的有創(chuàng)造力的化學(xué)家。董佳家鼓勵(lì)他們，但不控制他們。我認(rèn)為，一個(gè)人追隨自己的興趣，在30歲就能想出一些不可思議的事情。