[交流] 【讨论】-老帖重发-化学学科的品牌价值-有奖讨论

在现代科学的熔炉中，化学的前沿被冠以了生物学或者纳米科学的名称。《自然》 杂志记者David Adam希望了解：是否过度的谦逊让化学家们只能从自己的元素周期 表上得到一点小钱。

化学被自己说成是 "中心科学"（Central Science），不过也许称之为 "伴娘科学
"（Bridesmais science）更为合适。当其它学科从自己的成就中声名远扬时，化
学往往发现本学科中最辉煌的成就的名声被其它学科所占有。从发现救死扶伤新 药到碳纳米管工作的爆炸性发展，这些化学中的最新发展好象总是最终被其它学科所占有。

对那些为了使新的领域得到应有的承认而奋斗的研究者们来说，化学好象并不象其 它学科的名字好听。化学家与物理学家和生物学家展开交叉合作，使得化学的边界 越来越显得漠糊，许多化学家们认为现在是让化学的成就得到广泛承认的时候了。 否则，化学学科可能有吸引不到最优秀的年轻科学家的危险。

哈佛大学化学系教授George Whitesides也同意这种说法：许多化学中最有趣的部 分往往被称作别的名字。他说："我从来没弄清化学家们是怎么回事。他们总是过 于谦逊和本分。他们发展出了这些有趣的技术，别人把它们拿走了，他们居然既不 喊叫也不抱怨。你从来不会发现一位生物学家会容忍别人把他们所做的东西这样拿 走。"

无名英雄 Whitesides教授的实验室可能是开始扭转这一趋势的战役的理想场所。他利用了传 统的化学方法来研究细菌在表面如何生长、怎样设计燃料电池等各种各样的问题。 他的研究小组的一个主要研究方向是在实验室合成人工细胞膜。研究人员可以利用 这些合成的生物膜来研究生物酶和糖分子如何吸附并识别活细胞的表面。

Whitesides说："如果你想想生物学中所发生的事情，你会发现其中的许多部分非 常依赖于化学的发展。" 他指出，早期关于ＤＮＡ的研究工作是由化学家们进行的 。"没有合成核酸的步骤以及用于分离的凝胶技术，我们根本就无法得到ＤＮＡ。 现在这些贡献都被人们称为生物学，而不是化学。"

化学家们在发展核磁共振光谱以及其在医学中的副产物核磁共振成像（ＭＲＩ）方 面起到了关键的作用。但现在人们常常认为ＭＲＩ是物理学在医学研究中的贡献的 例子。

就像较低一级的足球俱乐部的支持者一样，化学家们已经习惯了眼睁睁地目睹自己 的名星球员被更有名气的球队挖走。即使是诺贝尔奖级别的化学发现，似乎也坚持 不了多久。被称为巴基球的Ｃ６０的发现，被授与了１９９６年的诺贝尔化学奖， 但是许多由这一发现所带来的研究现在被人们当作应用物理学或纳米技术。

不过，化学家们有理由为这些事例而耽心吗？合作对科学是有利的，化学家们为科 学项目带来了独特的手段。将这些研究结果称作其它东西有什么关系吗？哈佛大学 化学教授Stuart Schreiber认为的确有关系。

他说："人们也许会认为这不过是一个名称和语词称谓问题。但是名称和称谓可能 会非常重要。这样我们也许会对那些试图选择在大学期间将学习科学领域的高中生 们带去错误的信息。"

Schreiber教授的小组在与哈佛大学化学与细胞生物学研究所的生物学家们合作， 通过合成有机小分子来研究蛋白质的功能。这些有机分子会与蛋白质结合并改变蛋 白质的功能，比如，使某些蛋白酶的功能被关闭。这一领域被称作 "化学遗传学" ，这些方法使得研究者们不通过改变产生某一蛋白质的基因密码就可以研究它们的 化学及生物作用。

Schreiber教授进而问道："我们说这是生物呢，还是化学？两者都是。我们同时从 事最基础的化学和最基础的生物学研究。不把两者结合在一起，在这一领域什么也 干不成。"

那么为什么化学总是被看作这些合作研究中的沉默伙计？Schreiber认为这是因为 向非专业人员讲清楚化学问题更为困难。Schreiber说："相同之处在于这些研究都 是在纯粹的化学实验室中开始进行的工作。其中的化学问题很复杂，但其中的生物 学问题却可以用更广泛的听众所能理解的名词来描述。"

他举了一个关于化学家如何发现了一种阻止ＨＩＶ蛋白酶的分子的例子。ＨＩＶ蛋 白酶对于艾滋病毒的复制非常关键。这种分子的发现产生了新的爱滋病治疗方法。 Schreiber说："前几年何大一博士被选为《时代》杂志的年度风云人物，他是一位 艾滋病的临床研究人员。公众有没有意识到这也是化学上的一大突破呢？何大一的 工作很了不起，不过人们的焦点过于集中在爱滋病的临床治疗上，从而不能了解其 中的科学来源。"

Schreiber和Whitesides认为，从事交叉领域研究的动力来自年轻研究人员拓宽研 究领域的热情。Schreiber说，学术界较为年长的化学家们对新东西没有那么有热 情，这也是化学没能在新兴的研究领域打上化学的标牌的原因。

有一些人认为化学家们常常会在觉得自己正在离开 "纯粹化学" 方向时放弃这些研 究问题。美国明尼苏达大学的材料化学教授Michael Ward说，大学里的化学研究一 直被限制在某些领域之内。"化学系常常把自己孤立起来，集中精力研究一些他们 自己当作是纯科学的东西，而把一些研究问题抛在一边。像聚合物和表面活性剂的 研究就被化学工程师和材料科学家拣了起来。现在的变化趋势是化学正在将它们拿 回来。"

德国化学会的总干事Heindirk tom Dieck补充说，由于化学没有产生出一些引人注 目的和昂贵的象人类基因组或太空探索这样的 "大工程" 计划，因此可能被人们看 得过低。

化学的形象问题
不管化学的形象问题的原因是什么，美国化学会（ＡＣＳ）都被人们看作最有能力 来补救这一危机的团体。美国化学会有超过１６万名会员，是世界上最大的科学组 织。

Schreiber说："我认为美国化学会在为化学建立恰当和正面的形象方面一直在不懈 地努力。不过，从另一方面来看，我认为许多与化学和其它现代的相临学科的交界 领域相关的人们对化学并没有学过多少化学，因此会倾向于低估化学的作用和贡献 。也许需要有年轻一代的代言人，他们应对不断演变的化学学科所发生的事情有更
好的了解。"

美国化学会表示他们正在努力追赶。最近的针对年轻会员的招募活动使得该会在它 １２５年的历史上，５０岁以下会员的人数首次超过了一半。该会会员部门的主管 Nancy Ryan Gray表示："我们已经改变了我们的会员组成。那些年轻的会员们真正 帮助了推动化学学科的交叉性。" 美国化学会也通过组织学术会议和发行新的学术 杂志，特别是在蛋白质组学和纳米科学方面，来努力促进化学在新兴学科领域的参 与程度。

英国皇家化学会也表示他们正在扩大会员的资格范围，来涵盖近年来日益增长在生 物学领域中的化学研究。该会会员招募、会员服务和联络部们主管 Neville Reed 表示，那些虽然没有正规化学背景但在 "化学学科" 中从事研究工作的人也有参加 该会的资格。

Reed说这是将化学研究中的分列的点联系起来，并打造出一个更强有力和更激动人 心的图画的一部分努力。不过他也不否认说有些部分归于其它学科也是合适的。他 说："化学从来就是服务性很强的学科，一直在为其它学科提供知识基础和研究手 段。"

其他一些人争辩说，并不是所有与化学交叉的领域被归在化学学科里都是好事。美 国加州拉－霍亚的Scripps研究所的化学家Julius Rebek说："化学希望自己能够与 基因组学和其它生物科学带来的前景联系在一起。不过这些领域中的化学并不都是 化学的研究前沿；其中的许多化学问题基本上已经被解决和了解。"

Rebek认为化学和生物学边界上真正开创性的工作将是在通过化学手段合成生物系 统的努力。他说其中最大的挑战是 "从设计图纸合成出活体细胞，以及有生物活性 的分子，并重新创造新陈代谢。" 对Rebek来讲，这些都是纯粹的化学问题。他说 ："这些化学在取得成功之前，还不会变成生物学。"

不管这些研究被叫做什么名字，化学家们必须维护自己的权益，否则这些结果不会 被称为化学。化学学会可以起到作用，但在涉及到须要摊牌的境地时，总是要一个 一个的化学家来保护自己的领地。也许这是化学家们抛开一些他们自己在学科问题 上的谦虚和本分的时候了。Reed说："我们需要化学家们担负起自己的责任，并且 为自己的工作感到自豪。"

来自NATURE的文章


化学－－埋没在自己成功之下的学科 (24 May 2001)
在多学科的时代，化学面临着自己的学科声望的问题。那些在化学交叉边沿工作的化学家们应该认同并赞美他们的知识基础，而那些在化学核心领域工作的化学家们更值得这样做。

化学的目标是认识分子的结构和功能，研究分子间的相互作用，所有这些都是科学事业中最重要的核心。然而，这一学科却为它无所不在的能力付出了昂贵的代价：化学没有得到足够的认同和重视。什么是真正的化学？这一学科不再局限于它在学术界的正式的分支，如有机化学、无机化学和物理化学领域，它还包括了人们早已熟悉的催化、有机合成、高分子和材料科学。此外，化学还已经发展到其它不太熟悉的领域：如在 "化学遗传学" 中的小分子的使用、用组合技术对候选药物的筛选、以及发展出涉及其它所有科学领域的新分析技术。化学是一门纯粹的多样性学科，比方说美国化学会（ＡＣＳ）就有３０个部门，因此几乎不可能对化学进行一般化的概括。也许对化学进行明确的定义是不必要的。但是，缺乏精确和可辨识的 "品牌" 意味着化学学科很容易被误解，而那些在化学领域工作的人们则没有得到应有的尊重。这就是化学的公共形象出现问题的根本原因。化学家们长期以来容许了化学学科以外的人来对化学进行定义，让外行们来说化学是什么，或者什么不是化学。对公众而言，化学科学和与它同名的化学工业常常意谓着同一概念。因此，化学就是喷射烟雾的烟囱和被污染的河流，而不是挽救生命的药物和太空时代的新材料。对其它领域的研究人员、政策的制定者，特别是年轻的科学家来说，化学总是被看作是一门成熟的学科，这一学科最重要的发现和最激动人心的工作都已经做出。但另一方面，化学家们讲述的却是另外一个不同的故事。他们在激动地谈论着分子电子学的前景，可持续发展对能源的需要所提出的挑战，以及由人类基因组序列而产生的药物定物所带来的机会。

科学前沿对化学的需求一门学科的声望不是一件微不足道的事。如果化学在新世纪的成就要达到上个世纪的一半，那么它必须努力吸引到最优秀的年青科学家。要这样做，公众形象是非常重要的。更进一步讲，学术界和工业界的基础研究都需要得到及时的促进。大公司里化学的基础研究正在受到研究经费紧缩的困扰。而大学里基础化学的研究也因生物学节节高升的支持而黯然失色。正如一位化学家所悲叹的： "生物学现在对人们的吸引力太大了。" 但是，对科学事业和社会来说 ，化学家和化学从来没有像现在这样至关重要、必不可少。随着学科间的界线越来越模糊，基本的化学技能比如合成和分析对新出现的交叉学科将更重要。的确，越来越多的化学家聚集到学科的边界，与生物学、物理学家、工程师和计算机科学家们合作。在这边缘领域的研究充满的生机、神奇和巨大的利益。在利用医学研究图像探究发育，和利用合成细胞膜研究分子识别和分子结合等项目中，化学家的作用至关重要。要在蛋白质组学方面取得成功，需要蛋白质折叠的化学分析法和建立在质谱学基础上的分析技术。化学的自组装技术正在推动纳米技术的蓬勃发展。这些引人注目的交叉学科研究为化学提供了一个机会让自己的形象重现光芒。不过，化学家们首先必须学会赞美并让公众了解自己的贡献。化学失去自己光辉形象的一个原因是它的竞争对手在不停地表现自己最优秀的部分。其中的原因很多、也很微妙，但是，正如哈佛大学的George Whitesides教授所说，化学家们的谦逊可能是原因之一。如果真是这样，化学家们就应该亮出他们的本生灯，露出锋芒。

弥补公众对化学认识的不足化学界逐步认识到他们所代表的学科的形象正在发生变化。德国将2003年定义为化学年，因为德国化学学会要公开庆祝化学学科的多样性。在英国，皇家学会的化学部正在放松会员标准，让那些正在从事化学研究而没有经典化学背景的研究人员也能加入。美国化学学会试图通过新的分类、学术杂志和会议等方面的努力，在那些新兴的研究如纳米技术、蛋白质组学等领域上打上化学的络印。这是在正确的方向上迈出的值得欢迎的进步。但是，如果化学要为自己未来的成就提出更有力的权利和要求，那些跨出学科的界线、进入备受关注的多学科研究领域的前沿化学家们就必须让人们听见自己的声音。他们应该向同事显示自己的作用，并作出努力保证让新闻界知道化学的贡献。这样做可能并不容易，在这方面生物学更容易让非专业人士理解。但是，最近在美国圣迭亚哥召开的美国化学会上，只发布了少量的新闻稿。如果化学家希望有更好的形象，他们不能再谦虚和含蓄。也许到那时，化学科学的聚光灯才可能会更多地又照耀到 "核心" 的化学课题上，这些课题也值得更多的关注。值得关注的领域的确很多。最近，美国麻省理工学院的化学系主任Stephen Lippard组织了一次对美国化学家的民意调查，列出了处于发现的成熟边缘的基础化学的２０个最有希望的领域。这些领域包括分子的自我复制、寻找能够打破惰性化学键的试剂和反应通道、为某些反应专门设计的催化剂，以及消除某些溶剂等。Lippard说，这些通过更多地控制其中分子的化学反应所带来的发展和更好的结果，正在推动化学界一场 "静悄悄的革命"。但是，化学家们确实应该帮助他们的专业化学会告诉大学生、学校和媒体，化学研究中的突破能够带来什么。Lippard没有明确指出他的名单里有希望的领域的应用前景，以及这些领域的发展对整个世界可能带来的影响。他说： "我们相信， 我们在这些领域的同事会把这些东西联系起来。" 这确实是一次被错过的机会。如果更多的化学家建立这种化学发展与应用前景和社会影响的联系，大胆地讲出潜在的益处，那么他们的贡献就不会被轻易忽略。总之，革命总不会是鸦雀无声的。