小尺度揭示新現象，小團隊推動大進展

郭曉強

金秋十月，一年一度的諾貝爾獎如期而至，2023年科學獎授予八位做出突出貢獻的科學家。生理學或醫學獎授予兩位在mRNA堿基修飾發現（為新冠mRNA疫苗制備奠定基礎）領域的科學家，物理學獎授予阿秒光脈沖制備（為電子動力學研究提供重要工具）領域的三位先驅科學家，化學獎授予量子點發現和合成（推動納米技術快速發展）領域的三位科學家。今年的諾貝爾科學獎可用一個字來概括，那就是“小”。

首先是小尺度。生理學獎體現的是結構尺度，通過對生物大分子mRNA（該分子直徑大小通常在10-9～10-7米內）進行堿基修飾而改善性質（降低免疫原性和增加穩定性等），從而使其適用于疫苗制備和其他領域。物理學獎體現的是時間尺度，阿秒是10-18秒，在如此短暫時間尺度內方可檢測電子瞬息萬變的一舉一動，使洞察各種極快速變化過程成為可能。化學獎體現的是體積尺度，他們制造出納米尺度的量子點，此尺度物質可表現出與宏觀狀態迥異的神奇性質（如顏色等），從而增加其獨特應用范圍和價值。

其次是“小”問題。之所以稱為“小”問題，不是因為它們不重要，而是這三項成果都聚焦于一點，而解決這個難點關鍵在于研究人員敏銳的洞察力、堅韌的毅力和巧妙的思維。這些項目研究之初，前景通常不被看好或不具備作為熱點的潛力，因此許多科學家對此的態度或是無視或是簡單嘗試無果后放棄，只有少數科學家能持之以恒對這些“小”問題開展長期研究，最終少之又少的科學家在關鍵點取得突破并最終幸運被諾貝爾獎評審委員會青睞。

最后是小團隊。何為小團隊？就是幾人或十幾人組成的研究小組，以區別幾十、上百甚至上千的大團隊。從八位獲獎者代表作來看，作者人數基本沒超過十人。為何關鍵問題突破大多數情況下由小團隊完成呢？原因在于小團隊可承受長期試錯成本。盡管知道難題所在，但缺乏針對性解決方案，因此只能在“毫無目標”的多次試錯過程中積累經驗（通常幾年甚至十幾年），同時，期待有朝一日靈光乍現，發現解開難題的鑰匙。大團隊則由于長期堅持風險過高而可能在幾次嘗試看不到希望后放棄。以今年生理學獎為例，卡塔琳 ? 卡里科從1990年開始構思到2005年取得突破間隔15年，再到2020年應用于疫苗制備又歷時15年。化學獎則是20世紀80年代初發現現象到1993年實用化技術突破，前后也歷時十余年。

實際上，諾貝爾獎本身包含三層含義。首先是物質，就是為取得重大成就的科學家提供獎金。其次是成果，它們推動人類發展和社會進步。最后則是精神，重大科學突破往往是幾代人前赴后繼不懈努力的結果（更多情況下，努力也不一定有結果），最終通常是勤奮加幸運使科學家登頂。正是這種精神鼓舞一代代青年人熱愛科學，獻身科學，通過努力取得重大發現而造福人類，這才是諾貝爾獎真諦所在。科學道路絕非一帆風順，取得重大發現也并非一蹴而就，一些科學突破無法達到立竿見影效果，得到科學界認可往往需要幾十年漫長時光，在此過程中部分偉大科學家甚至由于逝世而未能最終獲獎，所以科學家需要有長期坐冷板凳的心理準備。

人總需要一點精神力量，科學家尤其如此。化用法國作家羅曼 ? 羅蘭名言：“科學上只有一種英雄主義，就是在認清科研道路艱辛之后依然熱愛科研。”