·犯錯是發(fā)現(xiàn)的許可證。如果你不犯錯，你就得是個天才。愛因斯坦曾說，如果你的最初想法不荒謬，那它就沒有希望。

·如果你到了一個沒人去過的島嶼，巖石會掉下來，海浪令人擔憂，但你可能會得到遍地的金塊。但當其他人聽說了這個島，他們就會來，把金塊都帶走，繼續(xù)挖掘。到那時，你最好去別的地方。

11月7日，上海，2001年和2022年諾貝爾化學獎得主卡爾·巴里·夏普利斯在世界頂尖科學家論壇上接受采訪。

卡爾·巴里·夏普利斯（Karl Barry Sharpless）熱愛大海，從小夢想成為一艘漁船的船長，就像叔叔丁克一樣。對捕魚有著極大興趣的他從沒打算成為一名科學家。

如今，81歲的夏普利斯在科學界已聲名卓著：他是自1901年諾貝爾獎設(shè)立以來第五位兩次獲獎?wù)?，榮獲2001年諾貝爾化學獎和2022年諾貝爾化學獎，被譽為不對稱催化和點擊化學領(lǐng)域的奠基人，1984年當選美國藝術(shù)與科學學院院士，1985年當選美國國家科學院院士。

11月7日，夏普利斯在上海舉行的第五屆世界頂尖科學家論壇上接受澎湃科技（www.dbgt.com.cn）專訪。他說，犯錯是發(fā)現(xiàn)的許可證，原始創(chuàng)新需要容忍犯錯。發(fā)現(xiàn)是不能被計劃出來的，如果帶著計劃做科研，眼光和判斷力很難逃出計劃，而恰恰在計劃之外的現(xiàn)象是有趣的，很多發(fā)現(xiàn)都是從發(fā)現(xiàn)有趣的事情開始的。

想當船長的醫(yī)學生走向化學研究

1941年，夏普利斯出生在美國費城一個中產(chǎn)階級家庭。他從小就隨性尋找自己的驚喜和刺激，小時候偷偷駕著一艘?guī)яR達的小艇開上了新澤西的馬納斯寬河，一直開出幾英里遠，甚至穿過入?？?，直接到了海上。小學時，他成了一名合格的水手，會捕捉鰻魚、螃蟹，14歲時成為布瑞爾船塢包租漁船上最年輕的伙計。

卡爾·巴里·夏普利斯（15歲，左邊）在船上與丁克（Dink）叔叔一起捕魚。

中學時，夏普利斯覺得自己只是一個不算太差的學生。他的父親是一名外科醫(yī)生，去書店買醫(yī)學書時，夏普利斯會跟著去，挑些化學或海運學方面的書。那時候他最愛的書是關(guān)于類固醇的生物合成，當看到羊毛甾醇的三個甲基居然消失轉(zhuǎn)化成為二氧化碳時，他覺得“太神奇了”。

遺傳了父親過目不忘的記憶力，學習化學反應(yīng)這樣的自然科學課程對夏普利斯來說更容易。1959年，他進入美國達特茅斯學院修讀大學課程。醫(yī)學預(yù)科主修化學或生物學，他更傾向于化學。大一在滑雪中摔斷了腿，整個冬季學期他都拄著拐杖去圖書館學有機化學。

夏普利斯原本打算學醫(yī)，但后來加入了達特茅斯學院助理教授湯姆·斯潘賽（Tom Spencer）的化學實驗室。那個年代，化學品倉庫基本上是對學生開放的，他對解決化學問題感興趣，便自己研究能找到的所有化合物，主要靠聞氣味來準備各種實驗?！皽贰に古速惏盐覐尼t(yī)學院撈出來，我喜歡為他做研究?！?/p>

斯潘賽看到夏普利斯在化學方面的天賦后，說服他專攻化學。1963年夏普利斯從達特茅斯學院畢業(yè)，斯潘賽把他推薦給了自己的導(dǎo)師，斯坦福大學的尤金·凡·塔梅爾倫（Eugene E. van Tamelen）教授。在斯坦福大學，夏普利斯和塔梅爾倫一起從事膽固醇生物合成研究，1968年獲得有機化學博士學位，隨后在斯坦福大學和哈佛大學從事博士后研究。

1970年，夏普利斯加入麻省理工學院擔任助理教授，開始研究手性。手性分子是指與其鏡像不相同不能互相重合的具有一定構(gòu)型或構(gòu)象的分子。當分子在不斷構(gòu)建時，經(jīng)常會形成兩種不同的分子，就像左右手一樣，它們是彼此的鏡像結(jié)構(gòu)，看似相同，但不能重疊。大多數(shù)藥物的活性成分是手性分子，它們通常會在身體中產(chǎn)生完全不同的影響。

化學家通常只需要鏡像中的一個分子，但一直很難找到有效方法來做到這一點，而不對稱催化則可以獲得特定手性的分子。1987年，夏普利斯發(fā)現(xiàn)了以金雞納堿衍生物催化的烯烴不對稱雙羥基化反應(yīng)，這成為了現(xiàn)代有機合成中最重要的反應(yīng)之一。憑借在不對稱催化氧化領(lǐng)域的開創(chuàng)性貢獻，夏普利斯與美國科學家威廉·諾爾斯（William S. Knowles）、日本科學家野依良治分享了2001年諾貝爾化學獎。

讓化學家不費力實現(xiàn)合成

科研就像在無人島上撿金塊。在一個無人去過的島嶼，巖石會掉下來，海浪令人擔憂，卻可能會得到遍地的金塊。但當其他人聽說了這個島嶼，他們就會來到島上把金塊都帶走，“他們會繼續(xù)挖掘，他們需要蒸汽鏟和炸藥來對付。到那時，你最好去別的地方?！毕钠绽拐f。

加入麻省理工學院不久后，在1970年的一次實驗中，由于“核磁共振”管爆炸，夏普利斯失去了左眼，但能完整保留另一只眼睛的視力已經(jīng)讓他喜出望外，失去一只眼睛也沒有阻擋他在化學研究道路上的鉆研。1977年，他加入斯坦福大學擔任化學教授，1980年又回到麻省理工學院。1990年，他搬到了美國斯克利普斯研究所（Scripps Research），在那里，他的研究方向從不對稱催化轉(zhuǎn)向了點擊化學。

卡爾·巴里·夏普利斯與其學生、上海交通大學轉(zhuǎn)化醫(yī)學研究院長聘教授董佳家。

點擊化學是由夏普利斯在1998年初步提出并在2001年進一步完善的合成概念，就像搭樂高積木一樣，通過小單元的拼接，快速可靠地完成形形色色的分子。其中最具代表性的反應(yīng)就是銅催化的疊氮-炔環(huán)加成反應(yīng)，已被廣泛用于有機、聚合物半導(dǎo)體材料合成，超分子聚集體與分子自組裝，生物分子標記，抗體修飾，藥物開發(fā)等一系列重要的研究和生產(chǎn)領(lǐng)域。

2002年，夏普利斯發(fā)表了一篇關(guān)于銅催化疊氮化物和炔烴之間反應(yīng)的論文，表明該反應(yīng)在水中有效，而且可靠。疊氮化物就像一個負載的彈簧，銅離子釋放了彈力。他提出，化學家利用這個反應(yīng)可以很容易地連接不同分子，而且潛力巨大。如果化學家想連接兩個不同分子，可在一個分子中引入疊氮化物，在另一個分子中引入炔烴，然后在銅離子的幫助下，分子迅速而高效地結(jié)合，化學進入了功能主義時代。

“點擊（click）聽上去很可愛，點擊化學很難不被人當作笑話?！钡钠绽拱阉闯苫瘜W家們不費力就能制造出有用東西的一種方法，“這是發(fā)現(xiàn)事物的好方法，這不是笑話?！?/p>

這確實不是笑話。20年后，因在點擊化學和生物正交化學研究方面的貢獻，夏普利斯與美國化學家卡羅琳·貝爾托西（Carolyn R. Bertozzi）、丹麥化學家摩頓·梅爾達爾（Morten Meldal）獲得2022年諾貝爾化學獎。而夏普利斯也成為第二次獲得諾貝爾化學獎的科學家。

2022年諾貝爾化學獎獲得者：美國化學家卡羅琳·貝爾托西、丹麥化學家摩頓·梅爾達爾和美國化學家卡爾·巴里·夏普利斯（從左到右）。

對夏普利斯而言，驅(qū)動他所有思想和行動的引擎是熱情而非計劃，因為發(fā)現(xiàn)是不能被計劃出來的，“很多發(fā)現(xiàn)都是從發(fā)現(xiàn)有趣的事情開始的?！爆F(xiàn)在的他不再捕魚，但一直在“釣”奇特的事物，“像化學分子這樣很小的東西，人們看不見它們，所以那里的驚喜是無限的”，人們可以在其中發(fā)現(xiàn)些什么。

以下是澎湃科技與卡爾·巴里·夏普利斯的對話實錄。夏普利斯的學生、上海交通大學轉(zhuǎn)化醫(yī)學研究院長聘教授董佳家陪同，夏普利斯在采訪中多次提及這位得意門生。

澎湃科技：湯姆·斯潘賽教授曾經(jīng)勸說你專攻化學。你和自己的學生一起工作時是怎樣的風格？

夏普利斯：這是個有趣的話題。我曾經(jīng)是醫(yī)學院的學生，湯姆·斯潘賽把我從醫(yī)學院撈出來，我喜歡為他做研究。有趣的是，他的性格對我很有啟發(fā)。他是個好老師，但有點愛挖苦人。所以我總想給他留下好印象。一年夏天的某個晚上，我在實驗室工作，正在做蒸餾?？旖Y(jié)束時，容器變得很熱，有煙冒出來。我在測量壓力時把油浴容器打翻了，油灑在我的藍色牛仔褲上，很痛，我趕快脫下牛仔褲。他聽到聲音就進來了，看了看，意識到他無能為力，說了聲“呃”，就走了，回他的辦公室了，哈哈哈。

有一個和我一起畢業(yè)的朋友，當時在湯姆·斯潘賽的實驗室做得不好，所以他去了醫(yī)學院。我來斯潘賽的實驗室時他走了，但我們一起給斯潘賽送了一個大號防火頭盔，因為有一天斯潘賽向我們展示如何做氫化反應(yīng)的時候著火了。他有甲醇，也有鈀催化劑，都暴露在氧氣中，然后就著火了。

總之，他是個很好的老師。

澎湃科技：第二次獲得諾獎時你是什么感受？得知獲獎時你在干什么？

夏普利斯：我在睡覺。我妻子醒著，她上網(wǎng)查了查，上面有卡羅琳·貝爾托西、摩頓·梅爾達爾和我的照片。她拿著電腦給我看這張照片，我看到了，然后繼續(xù)睡覺。我對天發(fā)誓，我確實又睡著了。因為我以前已經(jīng)經(jīng)歷過一次了，所以決定繼續(xù)睡覺。

澎湃科技：從你的經(jīng)歷來講，在探索一個新的科研領(lǐng)域時，即使最初無人相信你能成功，或者無人相信你所做的事情是有用的，在這種情況下如何堅持？

夏普利斯：這也是個好問題。當我懷疑化學反應(yīng)是否有用，或者是否真的是特別的或更好時，如果我產(chǎn)生了這樣的感覺，但是反應(yīng)做不下去，我會告訴自己再試試。1975年，一兩個學生在做化學反應(yīng)時做不下去放棄了，兩年后我再試了試。我之所以再試一次，是因為這個想法又回到了我的腦海里。如果我好幾次想起了什么，就會一直想起，這是來自某個人的訊息，是我的潛意識，這非常重要，所以我繼續(xù)嘗試。我們在一個課題上一直做了40年，學生一直做不出來，很奇怪。德國人早在1920年代就已經(jīng)做出來了，但為什么我們沒能成功，而德國學生成功了。但董佳家沒有放棄，做出來了。【注：夏普利斯課題組一直希望能夠重復(fù)1927年至1930年德國化學家威廉·斯坦科普夫（Wilhelm Steinkopf）的實驗（關(guān)于磺酰氟類化合物的合成化學），但多年來一直沒能成功。其博士后董佳家沒有放棄，從陶氏（Dow）公司收到一瓶硫酰氟后他終于成功了。他的發(fā)現(xiàn)開啟了六價硫氟交換反應(yīng)（SuFEx），這是在夏普利斯實驗室發(fā)現(xiàn)的第二個接近完美的點擊化學反應(yīng)。】

點擊（click）聽上去很可愛，點擊化學很難不被人當作笑話，因為他們就是把它看作笑話，但是董佳家以及我們其他人都把它看成化學家們不費力就能制造出有用東西的一種方法，這是發(fā)現(xiàn)事物的好方法，這不是笑話。

澎湃科技：你夢想做漁船船長，如今二度獲得諾獎；原本打算學醫(yī)，最后在化學領(lǐng)域深耕。你的科研驅(qū)動力是什么，興趣、刺激還是恐懼？你還會再捕魚嗎？

夏普利斯：我不再捕魚了，我在“釣”奇怪的東西。像化學分子這樣很小的東西，人們看不見它們，所以那里的驚喜是無限的。我們永遠不會在人類的存在中看到，所以可以在其中發(fā)現(xiàn)一些事情。

如果你是哥倫布、庫克船長或麥哲倫，你可以出海，征服沒有人去過的島嶼。這是我認為的作為人類最刺激的事，可能喜歡冒險的人只能想象那些。如果你到了一個沒人去過的島嶼，巖石會掉下來，海浪令人擔憂，但你可能會得到遍地的金塊，你可以直接把它們撿起來。但當其他人聽說了這個島，他們就會來，他們會把金塊都帶走，他們會繼續(xù)挖掘，他們需要蒸汽鏟和炸藥來對付。到那時，你最好去別的地方。

有計劃才有條理，你可以計劃，但發(fā)現(xiàn)是不能被計劃出來的。很多發(fā)現(xiàn)都是從發(fā)現(xiàn)有趣的事情開始的，一個化學反應(yīng)產(chǎn)生了一些有意思的事情，你發(fā)現(xiàn)確實很有趣。

每個人都想做得很好，給自己、朋友和教授留下好印象。但我的一個教授在上世紀六七十年代教了我一件事，他告訴我永遠不要做你能力范圍內(nèi)的事，這不是一種對科學家、工程師的常規(guī)建議，工程師必須要創(chuàng)造點什么。他是個很不尋常的人，很早離開了化學界，在夏威夷給日本人開發(fā)房地產(chǎn)，成了百萬富翁。

澎湃科技：怎么實現(xiàn)原始創(chuàng)新？需要怎樣的科研環(huán)境來支持原始創(chuàng)新？

夏普利斯：我認為我們在生活中很大程度上依賴于錯誤，每個人都會犯錯，廚師會犯錯，然后發(fā)現(xiàn)一些奇妙的東西。犯錯是發(fā)現(xiàn)的許可證（make mistakes is a license for discovery），但人們常常會因為犯錯感到尷尬。

如果你不犯錯，你就得是個天才。所以你應(yīng)該希望學生犯錯，你只需要鼓勵他們用自己的方式去做事，然后你可以指出錯誤，但這只是對犯錯基準線的必要升級。

一些物理學家的想法非常瘋狂。最具創(chuàng)造性的物理學家之一愛因斯坦曾說，如果你的最初想法不荒謬，那它就沒有希望。如果不荒謬，就不值得一提，雖然還行，但不是極致型的，不是愛因斯坦型的。

澎湃科技：對于青年科學家的發(fā)展有何建議？如何保持好奇心？

夏普利斯：有些人生來就對科學充滿好奇，他們觀察不理解的事物，很多自然界的東西有助于激發(fā)好奇心，因為有些東西看起來沒有生命，但會移動，真的會嚇到孩子。這是一種非常重要的基本興奮感。

有一位美國女作家說，無聊的解藥是好奇心，好奇心卻是無藥可解。你看，你治好了這個病，但你又得了另一個病。這也是一種“我太難了”。你要認識到，某種程度上這是創(chuàng)造性工作要面臨的一種折磨。

我告訴你一個故事。我認識董佳家的一個學生，那幾年我們一起工作，這個學生令人驚奇，我能看出他在認真思考，全身心地投入到他所做的事情中。現(xiàn)在他已經(jīng)成長為一個非常優(yōu)秀的有創(chuàng)造力的化學家。董佳家鼓勵他們，但不控制他們。我認為，一個人追隨自己的興趣，在30歲就能想出一些不可思議的事情。