这位“定向演化”的先驱反思了她作为一名科学界女性的开创性工作，以及她面对个人悲剧时的韧性。

每位接受“科学的魅力”系列采访的科学家都被要求在手上写下他们研究的本质，可以是一个公式，也可以是一个哲理的单词，以诙谐的方式来反映他们孩童般的探索欲望

“我想知道他们如何思考，以及他们影响我们生活和未来的见解是什么。”赫尔林德 · 克尔布尔（Herlinde Koelbl）在书的序言中写道：“为此，我跨越了半个地球来‘研究’这些顶尖科学家，并传播他们引人入胜的科学成果和生活经历——换句话说，就是将科学带入生活。”

从克尔布尔与2018年诺贝尔奖获得者弗朗西斯 · 阿诺德（Frances Arnold）的对话开始，她是“定向演化”领域的先驱，定向演化是一种加速随机突变的基因工程技术。

阿诺德教授，在四个兄弟和一个核物理学家父亲的陪伴下长大，您是如何锻炼成一名科学工作者的？

我觉得是我锻炼了我的兄弟们。我早年的家庭生活充满了物理和数学，我只是认为我应该用这些来做点什么。这是一场友好的比赛。当然，我赢了。

20世纪60年代末，美国城市掀起了民权运动和反战示威的浪潮。整整一代年轻人不再相信父母的话。我的家庭支离破碎，因为我的父母还有四个孩子，他们认为我对其他四个孩子的影响不好。我抗议、搭便车，还做了很多父母不想让我的兄弟们效仿的事情。他们告诉我，要么规矩点，要么就离开。于是我说：“我离开！”

我喜欢冒险。我从不害怕一个人做事或一个人旅行，无论是19岁时一个人到意大利，还是后来在南美乘公交车旅行，住每晚1美元的酒店，吃街头小吃。（我曾多次食物中毒。）我想去看看这个世界，好奇心和冒险精神驱使着我，但无所畏惧也很重要。

您是如何开启职业生涯的？

我一开始学的是机械工程，因为它是普林斯顿大学要求最低的专业。很长一段时间，我都不知道自己想做什么。我并不打算成为一名机械工程师，但这个专业让我进了一所很好的学校。我没有理由换专业，因为我可以选修各种感兴趣的课程，比如俄罗斯文学、意大利语、经济学、艺术史。

后来我拿到了机械与航空航天工程学士学位。那时，我开始意识到人们需要学习如何可持续地生活。20世纪70年代，美国发生严重的石油供应中断危机。许多工程师开始认识到，我们必须发明新的发电方式，同时减少浪费。卡特总统制定了到2000年可再生能源占比达到20%的国家目标。我也想参与其中，并在太阳能研究所（现美国国家可再生能源实验室）找到了工作。但那份工作只持续了一年时间，因为政府换届，政府的关注点也随之改变。里根总统当选后，我去到更西部的加州大学伯克利分校读研究生。

当世界意识到另一个重要的事实：我们可以掌控生命的密码，这成为DNA革命的开端。我成为一名生物化学家，实际上是一名生化工程师。但我从来没学过化学，对生物也一无所知。因此，作为一名研究生，我全身心地投入到这些新领域。

后来您得到了加州理工学院的教职。当时，年轻女性进入这个领域是很不寻常的。您的同事对此有何反应？

在加州理工学院的教职岗位上，我是少有的（但不是唯一）的女性。化学和生物学领域也有其他女教授。但我只是第九个被聘用的女性。我当时很年轻（30岁）就获得了助理教授的终身职位，也是化学工程领域的第一位女性。为留在加州理工学院，我像经历了一场战斗，但我有足够多的支持者来赢得这场战斗——其余的都是历史。

您曾公开说过想要“又快又便宜”地做实验，这是什么意思？

令人沮丧的是，我的第一个实验没有成功。我以“绅士”的方式进行实验，试图推理出哪些改变是有益的。同事们尝试通过细分科学的方法来理解生物学的运作方式，他们没有做出任何更好的东西。这让我有些绝望，因为我没有任何进展，我决定让系统告诉我什么是重要的。我做到了这一点，我的方法是随机制造突变，并快速搜索它们。

当时，您是夜以继日地工作吧？

那时我工作很努力。但是在1990年，来到加州理工学院的四年后，我的大儿子出生了。任何有孩子的人都知道，你不可能一天工作20小时。我必须更有效地利用时间，我给研究组成员（那些签约跟随我工作的学生）更多的权限，这样我才能回家看望丈夫和孩子，然后第二天早上回到实验室。我发现待在家里比去工作更难。我总是在每个孩子出生后的一两周内，就抱着他们回到了办公室。

20世纪80年代，人们对科学界的女性生育孩子的态度发生了变化。越来越多的女性在科学领域和其他关键岗位上参与竞争，传统的婚姻模式也随之减少。没有妻子在家照顾孩子，男人们也很艰难。但这种情况也催生了更多可供选择的儿童照管服务。

我们应该欢迎女性进入科学和工程领域，如果你要欢迎女性，你就要欢迎母亲，也要欢迎年轻的父亲们。我认为这种态度对女性和男性都非常有益，因为与过去相比，养家糊口更像是一种伙伴关系。

您赢得了很多奖项。例如，您获得了国家技术奖章，也是第一位获得千年技术奖的女性。（千年技术奖由芬兰技术奖基金会于2004年设立，奖金总额为100万欧元，是当今世界上单项奖励金额最高的科技奖项之一。）2018年，您获得了诺贝尔奖。这些荣誉对您的生活有何影响？

过去的九年如旋风一般，但对我来说，这段时间并不以获得任何奖项为标志，而是以我们所做的科学研究和我个人生活中的事情为标志。我还是那个人，我做着和得奖前一样的事情：在加州理工学院工作、授课，负责一个研究小组，就像我以前所做的一样。也许我旅行的次数更多了，但那是因为我的儿子现在都长大了。

您因在“定向演化”领域做出的贡献获得诺贝尔奖。能解释一下那是什么吗？

这就像育种，但是在分子水平上的。农民可以培育出更好的苹果品种，狗的饲养者可以培育出新品种的狗。在我的研究中，我们通过在试管中培育DNA来创造新的生物分子。定向演化利用分子生物学工具来创造更好的生物分子，例如酶。

以前，如果想培育出更好的赛马，你就必须非常擅长挑选两匹种马，然后寄希望在它们的后代中有一个赢家。但在今天，如果我想在分子水平上繁育，我可以选三个父母，也可以混合33个父母的DNA；我可以混合物种，也可以制造随机突变并控制突变的水平。我可以控制潜在的演化过程，而在这些技术出现之前，没人拥有这种能力。那么问题就变成了：你如何做到这一点，并得到比你开始时更好的东西？你如何在一个重要的时间范围内完成？

我想我之所以获得诺贝尔奖是因为我弄清楚了如何做到这一点。我们已经制造了许多工业用酶，我小组的学生创办了一些公司，致力于发展可持续化学，比如用可再生资源制造喷气燃料；有的公司创建了无毒的农业害虫控制模式；还有公司生产有用的化学品，却不会产生过多废弃物。

世界上其他国家已经采用这些方法来以更清洁的方式制造药品，用更好的洗衣粉去除衣服上的污渍，降低纺织品生产的能源需求，并更好地进行临床诊断。“定向演化”为这些应用以及更多的新用途提供了更好的酶。

您为什么也要自己创业？

每个人都说：“哦，我的技术很有用。”但如果没有人使用它，它就没有用处。那如何让人们使用你的发明呢？有一种方法就是把它们送到人们手中。如果没有公司愿意这样做，你就可以自己成立一家新公司，来提供这项技术。

我第一次涉足商业是与我的朋友皮姆 · 施特默尔（Pim Stemmer）一起工作，他创办了麦克斯根公司，开展“定向演化”方面的研究。我是公司初期科学顾问委员会的成员，在那里我向那些知道如何创办公司的人学习。现在我创办了自己的公司。我们于2005年启动了第一个项目，此后又做了一些。

您应该是一个很有条理的人吧？

我很有条理。我通常早上五六点起床，上午在家工作，尽量完成很多事情，打很多电话、编辑论文、写邮件等。下午我去加州理工学院，和学生交流、召开研究小组会议、接待访客、上课等。然后我回到家，如果有人在家，我就和家人一起吃晚饭，放松一下，听听有声书籍、散散步、做做瑜伽。然后我上床睡觉。我晚上不工作。也许在有孩子之前的头一两年，我晚上还要工作。但自从1990年我有了孩子，就很少在晚上工作了。

在您个人生活中，遭遇过一些人生的悲剧时刻。您愿意详细说一下吗？

好吧，我们结婚五年后就离婚了。这段婚姻没有持续多久，因为他不得不搬到瑞士，而我不想去瑞士。那是一段艰难的时期，因为我还带着一个孩子。但不久之后我就遇到了一个很棒的男人，并且又生了两个儿子。这段感情一直都很美好。他于2010年去世。

您的第二任丈夫自杀了。那一定非常艰难。

是的。他患有严重的抑郁症。这是我不明白的事情。我上一次陷入严重抑郁还是在我12岁时。我现在意识到我可以控制自己，这是我唯一可以控制的事情。我们分手两年后，他自杀了，留下我独自抚养三个小男孩。

但悲剧再次发生——您的儿子在一次事故中去世了。

是的。这让我心碎。我每天都想念他。他非常有爱心，很外向，是一个很棒很有才华的人。他当时才20岁。

您有过快乐的时光来弥补这些吗？

我的三个兄弟和他们的妻子、我的两个儿子和儿子詹姆斯的妻子阿兰娜都一起参加了诺贝尔奖颁奖典礼。我们在斯德哥尔摩待了整整一周。以前的学生，还有朋友和同事都来了，他们的脸上充满自豪和幸福。我已经很久没这么开心了。

您曾经被形容为固执己见和咄咄逼人的人，而男性通常不需要这样。

我是有些固执己见和咄咄逼人，但我不得不这样做。有一次，加州理工学院的校长问我：“你为什么这么傲慢？”我说：“哦，天哪，校长先生，如果不是这样的话，我就活不下去了。”这在当时是一种生存技能：我相信我正在做的事情，即使其他人不相信，我也不会让他们左右我。这种态度在我人生的那个阶段对我很有帮助，但现在不一定了。也就是说，我不用再为自己辩护，我尝试变得更加圆滑。当然，那时我必须固执；否则我只能放弃。我有点缺乏耐心，但我也在努力改变这一点。

坚强的棱角是由韧性构成的。我不为自己感到难过，那是没有用的。因此，当我得了癌症，或者我儿子死了，我本可以说：“呜呜，我真可怜。”但反而我会说：“好吧，可怜的我，但让我们继续前进。”

我喜欢生活，喜欢我的家人，喜欢我的学生，喜欢我的工作。我认为重要的是不要过多地关注坏的事情，而是要关注好的事情，我经历了很多这样的事。没有人能保证一生一帆风顺。当你活到了一定年龄时，你就会经历这一切。你失去了所爱的人，失去了对你来说很重要的东西。你会放弃吗？不。如果你有孩子在看，如果你有学生在看，你怎么能放弃呢？

有些女性不得不面对性骚扰。您是怎么处理的？

当然我也会碰到一些令人厌恶的挑逗，但我总觉得一切都在掌控之中。如果我不喜欢某个老教授对我说的话，我会叫他去跳湖。当然，作为一个女人，我也得到了更多关注。因为从事科学研究的女性太少了，这可能是一个好处。所以我会反过来说:“我要把它变成我的优势，而不是让它成为一个负面因素。”例如，当我面对一群以前从未见过工程学女教授的听众而不得不发表讲话时，他们会自然而然地想知道，“她在这里做什么？”所以，是的，我必须做得更好。我必须比男性表现得更好。我确信当我开口说话时，男人们会听我说，而且除了最初的好奇，他们还会继续听。

如果年轻人，尤其是女性，正在考虑学习科学，您会告诉他们什么？

做他们想做的事。我要告诉他们，科学是一个伟大的事业。它具有灵活性，尤其是从事学术研究，如果你想要孩子，这是很好的职业。事实上，这种灵活性是我非常看重的，但不是每个人都适合学术研究。例如，作为一名学者可能会有压力。不是每个人都想负责管理一个团队，提出想法并获得资金。

每个人都不同——这也是我所强调的。如果你和别人走同样的路，也不要忘记你自己的路。缺乏多样性阻碍了创新。演化论告诉我们，没有生物多样性，我们就会灭绝。创新的方法或者找到你喜欢的做事方法就是尝试不同的东西。尝试不同的东西对我很有帮助。

您想向世界传达什么信息？

照顾好身边的人，它会给你带来力量和快乐，然后推动你去做创造性的事情。另外还要保持好奇心。

我见过许多人来了又走了。我希望我给那些仍在身边的人留下美好回忆。我希望别人记得我，就像我记得我的祖母一样。我希望别人记住我，就像我记住我儿子一样。给别人留下一些积极的影响，让别人更快乐。

您从大自然中学到了什么？

生物学无所不能。大自然是地球上（或许是宇宙中）最好的化学家。她不仅发明了所有这些奇妙的生命形式和构成它们的化学物质，而且还发明了演化的设计过程。这就是赋予大自然巨大优势的魔术。现在我也有了。

我不是创造者，我是演化者、培育者。大自然创造万物。我只是利用大自然创造的东西，做出我们想要的新事物。

资料来源 The MIT Press Reader

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本文作者赫尔林德·克尔布尔（Herlinde Koelbl）是德国摄影艺术家、作家和纪录片制片人。她出版了十几本摄影书籍，并获得了许多奖项，包括2001年的埃里希·所罗门博士奖。这段采访节选自她的新书《科学的魅力》（Fascination of Science）