馬丁·卡普拉斯：永遠別在原地踏步

“我喜歡三件事情：化學、攝影和烹飪。”日前在北京大學化學院一間會談室里，85歲的馬丁·卡普拉斯在接受采訪時說。

2013年，卡普拉斯和邁克爾·萊維特、亞利耶·瓦謝爾一起獲得當年的諾貝爾化學獎。他們的獲獎原因是把“化學反應搬進網絡空間”。

人們周圍的世界由原子組成，而這些原子又構成了分子。在化學反應中，原子會改變連接位置，形成新的分子。然而由于這一過程在微觀層面進行，許多反應的發生僅有幾微秒，用傳統實驗手段描述其反應過程的每個步驟幾乎不可能實現。

為了準確預測化學反應可能在哪個位點出現，就需要利用基于量子力學的高級運算。而該分子的其他部分則可以利用復雜度稍低的經典力學運算方式。卡普拉斯等人正是因為在20世紀70年代成功研發了把量子力學和經典力學相結合，并用計算機模擬化學反應的過程，使計算機成為化學反應的新“試管”。

“計算機能夠很快地嘗試不同的事情，它們做這些時并不需要思考。”卡普拉斯舉例說，在實驗中也是這樣，計算機可以幫你很快地處理好極其復雜的運算步驟。

既然如此，那么以硅為基礎的“電腦”能否超越以碳為基礎的人腦呢？對此，卡普拉斯的答案是否定的。卡普拉斯說，盡管計算機的運算能力很強，而且現在人工智能也在迅速發展，但是它們沒有任何意識。人的大腦中有真正的神經細胞，可以產生意識。而計算機沒有這樣的細胞，因此只能夠模仿這種意識，而不能創造它們。

在卡普拉斯看來，解決科學問題時，直覺非常重要，這也是他從導師和另一位諾獎得主萊納斯·鮑林（量子化學和結構生物學的先驅者之一）那里學到的。“一些理論或是想法在無意識中突然出現或是推理獲得，這就是直覺。可能到目前為止，這是人腦和電腦之間的唯一區別。”他說。

由于受家庭環境的影響，1947年，17歲的卡普拉斯如愿以償地進入了哈佛大學。經過一年的學習，他放棄了做醫生的初衷，最終注冊了化學和物理學課程，這是當時哈佛大學獨有的一個項目，學生們可以深度地接觸不同背景的學科。“哈佛大學研究生畢業后，我決定去西海岸讀書，但是卻產生了一個困擾：是去加州大學伯克利分校繼續讀化學，還是到加州大學讀生物學。”

經過美國理論物理學家、首批原子彈主要技術負責人羅伯特·奧本海默的推薦，他最終選擇了生物學。正是在那里，卡普拉斯遇到了他的良師益友、兩度獲得諾獎的鮑林。“我的導師鮑林對我的科學研究產生了非常大的影響。”他說。

此后，在英國牛津大學博士后出站后，他先后曾執教于伊利諾伊大學、哥倫比亞大學，最后又回到哈佛。其間他曾進行過核磁共振譜學、化學反應動力學、量子化學、分子動力學計算模擬等領域的研究，提出了有關耦合常數和二面角之間關系的卡普拉斯方程。“我到不同的大學，是因為我覺得陌生環境中的新同事可以讓我在研究上保持創造性。”他如是說。而且他也把這種想法融入到了職業發展規劃中，即每5年轉一次學校，這樣可以讓他保持對工作的激情，“這樣我才能去研究新事物，讓我的精神和思想保持年輕”。