记者:托德勋爵,对于政府的科学政策,你看,化学是否有其特殊作用?
托德:噢,这是用词不当。没有什么科学政策这种事。联系到所谓的“科学政策”,我还不知道化学有什么特殊作用。
记者:由于你曾担任英国科学政策顾问委员会的主席达12年之久,你持这种观点,倒是十分有趣的。然而,技术发达国家的政府总要发表一些关于科学政策的文告。
托德:我认为科学政策是一种复杂名词,它包括三个方面。
第一个方面是关于科学的政策。如同音乐、艺术一样,科学是文化的一种形式,政府是它的赞助保护人。当然,政府不会对科学漠不关心,因为政府和权力有关,从科学可取得未来力量的种子。
虽然政府不能,也不必控制科学发展的方向,但是,由于任何政府的资金总是有限的,它对于科学能提供多少财力则必须有数量上的控制。也就是,它对各门科学的支持势必是选择性的。它必须决定对这一领域或那一领域分别给以资金的数量。在英国,由研究委员会(Research Council)的咨询局承担这—任务。
其次,就是确实与科学研究有关的政策了。回顾很久之前,第一个这样的领域是航海。当时认识到,航海需要改进,而只能通过科学得到改进。因此,在皇家学会的积极参与下,于1675年建立了格林威治皇家天文台。类似这种情况还有英国的气象局和国家物理实验室以及美国的标准局。这是政府政策介入科学的第二种形式。
在国家政策中与科学有关的还有第三个方面。这里包括了诸如能源之类的种种问题,例如,如何确定最好的能源政策。科学有责任向政府提供科学事实,并能预测,根据这些事实所采取的行动的发展过程。
如何实施的最后决定是政府中政治家的事。我认为没有一个国家在科学和公共政策的结合上已取得正确的答案。但我们都在逐渐地接近它。
记者:那么,化学在这里的情况如何呢?
托德:当然,化学在所有的过程中都是有关的,但你不能把它挑选出来作为一个主要的因素。在某一时期,它可能比其它科学起的作用大些,但这种作用大小是摆动不定的。化学确实有它的作用。因为化学是科学的中心,化学的作用是没有疑问的。
记者:它比物理或是生物更成为科学的中心吗?
托德:是的。化学是中心点,因为你要做的任何事情都离不开它。这并不是对物理或生物的科学发现的轻视。因为任何科学发现的实际应用都离不开物质的东西,而这些物质的东西都来自化学。
记者:我理解你的意见,但这是否是一个被广泛接受的见解呢?
托德:我认为,近年来化学受了一些委屈。从上一世纪的后半叶至第二次世界大战时期,这是科学应用于技术的时代,这期间化学是主导的科学,它发展迅速,并且不断地提供新的材料,那时候不存在问题。以后,由于其它科学的发展,在一定程度上似乎有使化学屈居后座的倾向。人们听到一个新发现时,如果没有化学家,人们也不会过分担心这项新发现是否能付之实用。
记者:你看,化学是否正在部分地收回它已失去的领地呢?
托德:对于化学家,正出现了一个全新的领域。对我来说,化学虽是科学的皇后,但是在某种意义上我相信它也是其它科学的重要配角。化学的巨大发展将涉及其它科学,涉及生物,物理的某些方面等。它的生命也正在于此。
记者:在化学和其它领域的相互关系中,能不能认为化学的发展在于它把分子定向方法迅速引入于其它科学?
托德:可能如此。这正是它的发展方向。作为理论上的探索,它可以把物理化学,理论化学与物理学相结合。我认为物理学将在这方面作出主要进展。然后,理论化学的重要性也在于对理解生物学的贡献上。
记者:你的这个见解,是否由于你多年来从事研究与生物过程有关的化学物质的原因?
托德:我认为我是有偏见的。我是个有机化学家。对我来说,有机化学的定义就是“研究活体中的物质的化学”。我从未能使化学与生物学分隔。我认为在有机化学,生物化学与分子生物学之间没有界限,也没有明显的区分。
记者:什么是化学对科学,对社会的最大贡献?
托德:单独选择一件事是困难的。有的人会说:“请看神奇的医学进展,新出现的那些抗菌素和药物、它们对于人类生活起了多么巨大的变化啊。”这是化学曾有过非常重大影响的一个领域。
我倾向认为聚合反应的发展可能是化学的最大功绩,它对日常生活起了最大的影响。如果没有人造纤维,塑料,弹性体等等,世界将有完全不同的面目。即使在电子学领域中,如果没有绝缘物,情况又将如何呢?这又回到了聚合物。近年来,我们还看到碳纤维和无机高分子的发展。
在这一领域,我们还将看到很大的发展,其中的一个理由是:十分明显我们的天然资源正以极快的速度日益耗尽。我看,用于替代天然资源的其它物质的需求还将不断增大。而这些替代物质较天然来说,是利多弊少。这是化学大有可为的一个领域。我肯定,你所称的这些替代物质将前程无量。
记者:化学在工业过程中将起什么作用呢?
托德:我认为将小分子引入于大分子的工作是有希望的方向。我相信,它将发展,不久之后,我们将能在特定环境中使分子加工成我们所需要的形状,并且我们将能使合成的模拟酶开始工作。对于工业,这将产生巨大变化。
我一直认为,如果你要进行模拟酶的转化反应,你必须采用大分子。这些是低能耗的催化过程。若是企图在低能耗的条件下,也即实质上按生物体的方式下进行复杂的化学反应,唯一的希望是采用大分子。只有这样,才能使反应物质离开他们所存在的介质,并使之相互接触,进行反应。在自然界中正是由一个大分子来做的。这个大分子可以采用任一种三级结构,或如你喜欢的,也即任一种形状。这种形状受周围环境的影响。
化学将转入大分子和新的类型的反应,化学家将对过去不够重视的非共价键更加注意。到目前为止,化学家已习惯于谈论氢键,但也应考虑到其它的结合力,这种结合力使这些大分子能采取一定的形状。
记者:但很多人并不赞同你对化学的明显偏爱。
托德:对于这一门科学来说,投入力量的规模,吸引人力的多少都决定于这门科学本身工作的魅力。自从1850年合成了第一个染料以后,化学有着长时期的繁荣。在那个时代,化学是光彩夺目的。我担心,人们必须面对这一事实,即魅力已经转向。它首先转向物理学领域,主要是在原子弹和核能时期。魅力仍然留在那里,部分地由于电子学的巨大发展。即使如此,重点也将转向生物学。这主要是通过分子生物学而出现的情况。但分子生物学毕竟是由化学所开创的。由于遗传工程以及生物工程的吸引力以及由于它们所能做的各种神奇事物,我现在担心,真才实学的知识分子从事化学工作的正在减少。
化学可能要受委屈,从长期来说,这是不好的。只有通过化学,生物问题才能得到进步。训练更多的人从事生物化学,而只侧重生物学部分是错误的。除非生物学和基础化学紧密结合,否则生物学和化学都没有前途。因此,我多少为此有些困惑。
记者:除了你谈到的减弱的魅力外,是否还有其它原因,使得化学在青年中受欢迎的程度有所减弱?
托德:关于化学的真实或潜在危险已被过度地大肆宣传了。这可从很多例子中看到,例如出现了对药物的恐惧以及除草剂对土壤毒化的危险。这些都给化学带来了坏名声。
我不知道该如何改善这种状况。谢天谢地,能推动化学前进的领导人物尚未灰心。但是对一般人,影响是相当坏的。
记者:这有否使化学在接受财政支持上有所下降?
托德:在谈到政府支持时,任何政府(至少是英国)都认为,在这一点上不能走得太远。当然,这曾迫使政府不单是制定了必要的安全控制条例,同时也使他们制定了一些阻碍进步的不必要的条例。某些必须进行的试验,特别在肿瘤方面,是荒唐可笑的,这些曾被公开宣传为可怕的妖魔。如果考虑到真正的风险,关于很大数量化学品的危险性的说法是愚蠢的。你可以说,当你一生中吃下庞大数量的某种化合物后,你可以计算出,你有一定的患癌症的机会。但是,同样地,你也有受到外层空间陨石击中的机会。每年击中地球的陨石数量是相当可观的!
记者:最坏的影响是否已经来临,或者它还有更多的发展呢?是不是还会出现一些问题使化学处于一种所谓“可怕怪物”的地位呢?
托德:也许会发生。我无从设想,你也难以预料。如果人们相信,在小麦地里施用工业的硝酸盐肥料是比施用由植物质腐败得到的硝酸盐更为危险的话,那他们就能相信任何事情。
说公道话,至今关于化学品毒性的大惊小怪,应该说还是正确的。我们必须承认,工业部门(包括化工部门)过去对于排放物是极端地漠不关心,造成了很大的污染。因此,对这个问题的关心,产生的效果是好的。但是现在我们应该到了“报酬递减点”了。现在已经有些愚蠢了。
记者:在谈到化学家日益介入于一些道义问题,如控制核武器等,你认为,化学家是应该限制在他们的科学范围之内呢,还是,他们对这些问题,有道义责任来发表意见呢?
托德:科学家的社会责任是今天人们谈论得较多的一个问题。然而,我不认为,作为一个科学家,我比其他公民有更多或更少的社会责任。对于某些事,可能我了解得多一些,因此,也有可能指出与此有关的一些危险。在这一方面,作为科学家,我的责任就是公布事实,而作出决定则是政治问题。
但这并不意味着我希望介入,我并不想这样做。我也不认为,由于我是个科学家,我的意见就比清洁工更重要些。我没有时间介入于诸如核裁军之类的道义问题等等,我看不出化学家在这类问题上的决断能力比其他知识分子更强。
记者:当然,但他们会说,由于具有深奥的知识,他们处于有利的地位。
托德:他们可以谈论他们的知识。但具有深奥的知识,并不一定使你更聪明些。在科学领域中,我知道有些极其能干和聪敏的人,而在他们的领域之外却是十足的蠢人、我也不会信任他们所做的任何决定。我不是反对化学家对这类事情有兴趣。但是,不能说一个人是个化学家,他或她就一定比别人懂得更多一些。
记者:请谈一下化学的各个分支领域,分支学科之间的相互交流情况。
托德:你只要看几个例子就能知道这是大有改进的。对于碳元素和周期表中其它元素相结合的化合物的十分有趣的研究使得有机化学和无机化学之间增加了接触和了解。快速反应研究的发展以及物理分析方法的应用使物理化学家和其他化学家相结合了。近年来,化学的各个分支领域的互相接触是在逐渐增加的。
这种情况,比我年轻时增长了很多。那时,我们几乎把物理化学看作为神奇的探索,人们深入进去,而从未有过对其它学科的重大影响。而理论化学只停留在氢原子的计算上,也从未对有机化学家有过影响。自从那时以来,世界是完全变化了。
记者:现在美国有一种流行的观点,认为美国大学的化学研究,一向主要依靠可连续申请的政府给予的研究经费,它和化学工业研究之间的关系正在疏远,这是不利于科学发展的。你以为如何?
托德:我不认为英国是这样。我不认为大学的化学研究已经和工业分家了。它和工业部门进行的工作是不同的,它一般地考虑那些将来会对工业有用的工作。工业中的日常工作并不应该是大学要做的工作。如果大学仅仅做那些工业部门本身能做的事,我认为,从长远来说,大学研究是不会对工业部门有所帮助的。
记者:在西德,大学的化学系和工业部门之间是有密切联系的。很多化学工业的研究领导人员常在大学里任职或担任教授。
托德:历史上,一直是这样。我不认为美国的联系要比英国密切些,或是英国比法国更密切。每个国家的情况不同。但在德国,历来就是联系紧密的。
记者:美国有些人认为目前的结合不够紧密。在学院研究和工业研究之间有出现鸿沟的倾向。二者之间应有紧密联系。
托德:是的,应该这样。如果我发现二者将要分离,我会十分警觉的。
你知道,化学这门科学,从来就和工业世界有紧密的接触。它一直都是如此。因为化学这门科学,特别是有机化学(虽然其它分支也是如此)是和化学工业同时成长的。
以有机化学为例,在1853年法兰克兰(Edward Frankland)提出了化合力或化学价的概念之前,还没有开展研究工作的理论基础。在这以后,这门科学才得以发展、差不多同时,凯厍利(August Kekule)提出了键的概念和环状结构,化学开始活跃了。1856年帕金(William H. Perkin)偶然地发现了紫色染料苯胺紫(Maurine)的制法,并开始了这个染料的生产。因此,随着现代有机化学的出现,也开始有了有机化学工业,二者肩并肩地共同成长了。
对于其它科学则不是这样。在物理学之前就有了工程学。至于应用物理学,这方面的工业则基本是由手工业发展起来的,而科学则必须跻入其中。
由于化学科学是化学工业的基础,二者又始终结合紧密。这是化学的巨大力量,而任何破坏这种结合的事,我都认为是极坏的。
记者:这是非常有意义的观点。我认为有些人并不理解这一点。
托德:是的,但当他们注意到这一点时,他们会发现这是对的。二者共同发展。在化学的发现之中有工业的功绩和促进作用。
记者:你看这种结合是否在继续,或者有更大势头?
托德:必须继续下去。我希望能保持这种势头,我看没有理由不这样做。
记者:有些人在担心,现在的化学科学在获得财政支持上正处于守势。诚然,这种形势对于吸引新的光辉思想是有影响的,并正在对从事科学的知识界作出挑战。
托德:我认为最主要的问题在于不幸的公众态度,在一定程度上还在发展。而如果我们听任在电视、报刊、广播中对这门学科具有偏见的介绍继续下去,这种态度还会更加发展。我已经谈过这一点。如同我提到的,人们担心这会妨碍吸引最优秀的人才进入化学学科。如果确实如此,那将是个灾难。
记者:有无迹象说明这将成为事实呢?
托德:谈到事实,我想这还是主观的,并且多少是传闻式的。但是人们都感觉到有这样的倾向,使优秀人才离开化学。
我可以告诉你,我的感觉是如何产生的。英国皇家学会每年给予一些特殊的奖学金。我们有相当数量的这种奖励。有些好的申请人是学化学的。但在最近几年,我们从生物科学中出现了更多的申请人。在年轻科学家中,生物学看来正在高涨。有时,我感到(也是主观地)主席团在考虑申请人时,往往认为化学研究计划有些平淡无奇,而生物的则更为令人激动。
记者:这如同你前面说过的一样。在生物科学领域内有众多活跃的工作。这就是魅力。
托德:是的,这就是魅力。这也表明了审查委员会对于申请人的态度。遗传工程的一项研究,或是生物学领域中的某项研究,本身是好的,但并不突出,当和一项类似的化学研究相比较时,生物的课题在获取资助上更容易得到成功。
记者:你认为你本人,仍然是一位活跃的化学家吗?你有实验室吗?
托德:不,我现在并不从事任何活跃的研究工作。我在剑桥的实验室内有个房间,但我不打扰他们。我相信,已退休的人不该再在自己的实验室继续工作。这对于他的后继人来说是不好的。
记者:但明显地,你还能紧紧跟上现在的发展,你还指导一些研究课题吗?
托德:没有。我对于年轻人现在进行的工作有兴趣。我目前的作用只能试图给旁人一些帮助,根据我的经验,提供一些建议。
记者:在你活跃进行研究的时代至今,事物已经有了很大的变化。那时应用得很好的分析方法,用今天的标准来看已是相当粗糙了。你应用当时的一些工具所得到的成就因而越发地显示出光辉。
托德:当时,确实有很多工作无从进行。我还能记得,有好几方面的工作是由于技术条件不具备而失败了。而这些技术现在是有了。我认为事情总是这样的,而且也终将是这样的。
记者:这里提出个问题。今天来讲,单纯的一个有机合成化学家(或其它)已不够完备了。重要的是对于有关的技术应有基础知识和广泛的动手能力。
托德:是的,是这样。我设想,将毕业的年青化学家,若要他们应用那些在三十年代我所用过的工具来进行研究时,他们会惊叹不已。同样地,像我一样的那些在三十年代成长的人,对于现代化学有时也会不熟悉。
你若要比较今天的化学和我那个时代的化学,你会发现很大的不同。但是,我却不知道,哪一种化学更好些或是更容易些。对我来说,我的时代的化学家可能比今天的较为机智一些。那时,他或她得不到今天那样的众多的仪器帮助,而必须有艰苦的工作和深入的思考。但是,比较不同时代的事毕竟是不容易的。
记者:你个人的最大满足是什么?
托德:我感到最大满足的事是使有机磷酸酯和磷酰化反应处于牢固的基础,解决了核苷酸,辅酶等等有关的问题。我高兴的是、从那以后它成为与核苷酸等有关的各种事物的基础。
这种满足的另一部分是来自我认识的一些人们。在这些年中,很多年轻人到我这里和我一起工作。我们中的很多人扩展了核酸领域的工作。核苷酸一核酸的多数学派都从我的剑桥实验室发展而出。
记者:你期望得到成功的事,还有哪些呢?
托德:有一件事,多年来我曾很有兴趣地进行研究,就是要更好地了解选择性寄生的原因。为什么一种生物寄生于某些种属而不寄生于另一些种属?
这方面,我们了解一些。这里有化学的原因。我们在四十年代研究过这一问题。例如,我们试图分离和鉴识Strigone,这是巫草(Witchweed)Striga种属(玄参科、独脚金)的发芽因子。巫草寄生于小麦,水稻,高粱,甘蔗和烟草上。当种子与宿主的根接触时即能发芽,并大大降低宿主植物的产量,有时甚至是毁灭性的。我也曾考虑过使马铃薯螟蛉寄生于马铃薯的类似因子。我找到一些研究的途径。但是由于分离方法和分析技术不好,我只能进行到半途,而最后放弃了这项工作。
这个领域很宽广,具有很大的潜力。它从各个方面进入生物世界,甚至于人类的药物领域。它提出了一个很吸引人的化学问题。
[C&EN,1980年10月]
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* 本文是美国《化学与工程新闻》杂志欧洲部主任D. A. 奥苏立义(O'Sullivan)对英国皇家学会会长托德勋爵的访问记。托德以其在核酸、辅酶等方面的杰出工作荣获1957年诺贝尔奖金,1975年至今一直担任英国皇家学会会长,曾二次来我国访问。