请看我国生命科学家王文清教授对左旋抗拒衰老的研究

天地有大美而不言——记我国生命科学家王文清教授

● 张 洪
大众科技报4月3日文章 题：生命的“手性”

采访王文清教授缘于中科院化学研究所研究员竺安的一封推荐信。竺安在信中说，现在科学界和社会上充斥着浮躁之风，这是科学研究的大敌，也是多年来不出大师级人物的重要原因。他所推荐的王文清教授２０年来一直从事宇宙中生命起源的研究，她潜心治学，心无旁骛，但因为年龄大，又不是院士，在申请经费和招募助手方面都存在着困难。
在北京蓝旗营住宅区见到王教授，齐耳短发，一口吴侬软语。说起自己２０年的“生命”缘，个中沉浮，皆付笑谈。她对生命科学的热爱几乎是贯穿整个访谈的主线，从浙江到北京，从中国到美国，从“文革”中夜深人静，伏案解题，到今天皓首穷“经”，痴心不改……因为有了这条主线，一个人的生命才有了光亮，她所从事的事业才有了依托。
手性、左右旋、电弱作用力，这些常人听来如堕云雾的词语，在王文清那里意味着一座宝库。在这座宝库里，王文清试图把生命推回到开始的刹那，用自己７１岁的臂力抓住“率性而为”的氨基酸，让它们“定格”以看个究竟。
到底是什么点燃了我们的生命？为什么生命会偏爱一种手性？在王文清摊满了资料的书桌上，在她不断把自己的生活等同于科研的无意识中，在夜半起身充分享受宁静的高效率时，王文清所穷追不舍的答案其实早就浮出了水面：对科学的热爱点燃了生命，而生命的“手性”只朝着一个固定的方向——执著。因此，公园里少了一个打太极拳的老人，但生命的花园里却多了一个辛勤的园丁。

天地有大美而不言——记我国生命科学家王文清教授

本报记者 张 洪

我们从哪里来？我们是谁？我们到哪里去？这些当年困惑法国画家高更的问题至今仍然困惑着生命科学家，他们竭尽全力想揭开生命之谜，一窥造化之功。从１００多吨重的蓝鲸，到直径只有几十微米的微生物；从高达１００米以上的澳洲桉，到用电子显微镜才能看到的病毒，这些生命究竟是从什么时候开始的？我们人类到底是从哪里来的？地球上出现生命之前，宇宙间是否出现过生命？生命的奥秘究竟是什么？这些难题至今没有得到终解。
我国生命科学专家、北京大学化学系教授王文清２０年来一直从事宇宙中生命起源的研究，她是世界上致力于通过“手性”研究来破解生命之谜的科学家之一。

神秘的“手性”

王文清是浙江镇海人，７岁随父亲去上海读书，后考取浙江大学化学系，毕业后，她北上来到燕园，长期从事物理化学、核燃料化学和生命化学的教学科研，在金属硫蛋白与生理功能研究中成果突出，曾与其他人合作共同获得了国家教委科技进步一等奖。１９８２年起，王文清赴美访学，开始从事生命起源的研究，从此踏上了漫长而艰难的破解生命密码的旅程。
在生命研究的过程中，一种普遍的生命现象牢牢抓住了王文清的心。在生机勃勃、绿意盎然的大自然中，很多藤本攀缘植物相互缠绕，其茎蔓螺旋往往有着特定方向，这一被科学家称之为“左旋”或“右旋”的现象蕴涵着自然界的一个基本属性——手性。手性（ｃｈｉｒａｌｉｔｙ）一词源于希腊词“手”（ｃｈｅｉｒ），指左手与右手的差异特征，学术界称之为左旋性（Ｌ）和右旋性（Ｄ）。
然而，大自然并没有按照左右手那样的对称性来展示其自身。科学研究发现，生物有一种不对称的趋向。从原子到人类，自然生物自身的“布局”一直“率性而为”：牵牛花的藤总是向右转着往上长，贝壳却总是向左延伸它的螺旋图案，就连我们大脑的两个半球也呈不对称状。科学家由此得出结论：自然万物通常表现出对其中一种手性的偏爱。
为什么会这样呢？涉足生命领域开始，这一问题就如司芬克斯之谜缠上了王文清，而揭开这一谜底则成了她２０年来踏足生命科学之旅的夙愿。

半夜起身的女科学家

生命起源同天体演化、基本粒子理论一起被列为现代科学三大前沿问题，迄今为止，生命科学家所窥探到的生命“内涵”由质子和电子组成，融微观和宏观于一体，２０世纪生命科学上的突破性发现使科学家认为，２１世纪是真正认识生命活动本质的世纪。
２０世纪以来，人类对基因的认识加速了生命科学的进展，以前的细胞生物学认为，一个细胞内所包含的遗传信息存在着限度，现在则发现，一个小小的细胞核包含了人体的全部基因。自然界以巧妙的四级螺旋包绕、盘曲、折叠，将人体ＤＮＡ分子压缩８４００～１００００倍，包含到染色体中，因而能实现无性繁殖。
探究生命、认识造化，也许是一项穷其一生也只能在生命画布上添一小笔色彩的工作，但王文清却始终乐此不疲。作为当年北大技术物理系化学领域惟一的一级教授，王文清直到 ６８岁才退休。但她的退休生活却完全保持着一位在职教授的风格：桌上堆满了各类资料和图书，电脑总是处于工作或“待命”状态，电话经常在约谈科研……频繁的科研活动，使这位生命科学领域的女科学家似乎须臾没有离开过岗位。
王文清对记者谈起她的经历，即使是最艰难的“文革”岁月，也被她轻松地一笔带过，有一种杨绛笑谈当年“牛棚”经历时超越了是非荣辱的达观。７１岁的年龄也许应该踏着夕阳每天散步健身，而王文清却总是“霸”在书桌上不肯起身，与她的科研形影不离，似乎根本没有意识到春秋的频繁交替。
有些人搞科研靠自己的天才，而王文清却称自己是另一路人：文清夜夜作题，几乎成了“题痴”。有一次，她解题时感到口渴，将墨水瓶里的墨汁当成茶水一口喝下去，黑黑的墨汁染了一嘴，呕吐不及，连连咳嗽。穿肠而过的墨水有色，而她那颗酷爱解题的心却不落纤尘。
在贫寒简陋的环境中，王文清解出了四座“题山”，那是日后成书的４大本著作。其中有结集成上下册的《物理化学习题解答》。当年的考研生对这套书耳熟能详，在恢复考研的年代里，很多考生靠它进行考研冲刺，２６万册书短时间内一销而空。
王文清在汉中的黑夜里解下的四座“题山”，为她日后的科研打下了深厚的地基。１９８２年，她来到美国，第一次踏足生命科学研究领域。指导教授是斯里兰卡人庞南玛，其好友来自巴基斯坦的萨拉姆是１９７９年诺贝尔物理学奖得主。萨拉姆当年提出弱作用力和电磁力统一理论，预言电子和电子、电子与中子耦合，有一个新电弱作用力，它保持宇称不守恒。他鼓励王文清做这项实验，并希望及时看到成果。当时，阿波罗登月取来的岩芯样本恰好存放在庞南玛所主持的实验室里，王文清遂一同参与到在宇宙中寻找生命踪迹的行动中。

生命起源的奇特现象

近代微生物学奠基人巴斯德曾经说过：“生命向我们显示的乃是宇宙不对称的功能。宇宙是不对称的，生命受不对称作用支配。”科学证明，生命起源时，氨基酸是一个不对称的分子，１９种氨基酸均呈左旋Ｌ型。然而，对月球上取样的岩芯进行分析后，王文清却发现里面的氨基酸是一半对一半，呈完全对称状。
有人提出，生命起源时，氨基酸呈左旋Ｌ型是随机的，它顺应了地球围绕太阳转的磁场方向。但大多数科学家却认为，左旋Ｌ型和右旋Ｄ型的不对称意味着这两种能量存在着高低。
萨拉姆当年曾经透露，他非常高兴在其生命的后期能从事生命科学中的“手性”起源研究，他甚至想在这个专题上第二次冲击诺贝尔奖。萨拉姆的这番话使王文清对“手性”研究充满了信心，如果能在这一课题上揭开生命起源的谜中之谜，这是多么令人兴奋的一件事啊！
神秘的生命谜底以巨大的魔力吸引着跋涉其中的王文清，作为世界上为数不多的几个手性起源的求证者之一，她心气十足地想通过实验证明萨拉姆的理论。
萨拉姆认为，在一定温度下，右旋Ｄ型氨基酸分子会变成左旋Ｌ型。真的如此吗？法国、美国的学者和王文清相继展开实验进行求证。大量实验后，王文清发现，在萨拉姆给定的温度下，左、右旋分子像两个遗世独立的“对手”，没有任何变成对方的“企图”。此路不通，王文清只好另辟蹊径，希望在同一温度下将左、右旋分子分离。如果这项实验成功，可能会对新药开发提供新的思路：根据左右旋分子的不同来研发药物，能从根本上做到“对症下药”。
那么，为什么生命起源时１９种氨基酸都呈左旋Ｌ型呢？通常认为，Ｌ型能量较低，也较稳定，稳定则容易形成生命。像细心破案的侦探一样，王文清进一步发现，人出生时，氨基酸呈左旋Ｌ型，这并不意味着我们身上没有右旋Ｄ型氨基酸，这个不受生命“宠爱”的Ｄ型“叛逆”有可能是导致我们生命衰老的“杀手”。
一般人都会注意到，年青人的眼球黑而明亮，但随着年龄增长，眼球逐渐变得灰而混浊。科学家马斯特论证出，眼睛里的氨基酸每年以０．１５％的速度从Ｌ型变成Ｄ型。王文清推断，由左旋Ｌ型变成右旋Ｄ型也许是生命老化的一个原因。如果真的如此，那么抑制Ｌ变Ｄ则对于延长人和哺乳动物的寿命将是一个额手称庆的福祉。

亲近自然 思索造化

《庄子》在知北游中曾发出“天地有大美而不言，四时有明法而不议，万物有成理而不说”的感叹，天地造化，浑然天成，存在着许多常人所无法解释的偶然性。王文清所穷追不舍的或许只是造化之手为生命随意打的一个结，虽然难解，但循着萨拉姆的命题，这个结在一个中国女科学家手中似乎有了某种松动的迹象。
在多年的科学实验中，王文清采用了８种物理手段，包括比热法、核磁共振法等，仔细研究了不同温度下的氨基酸，发现左旋Ｌ型和右旋Ｄ型分子确有不同。Ｌ型能量较低，较为稳定，非常适宜生命的形成。在长期的生命演变中，自然界为什么会趋向于能量较低的Ｌ型氨基酸，在王文清这里终于有了一种合理的解释。
通过反复实验和修改，王文清完成了她的论文，并将其发表在２０００年的《生物物理杂志》上，至今已在世界范围内被引用过多次。一位法国科学家评价说：在分子水平上，王文清做出了迄今为止惟一有肯定结论的实验，证明了宇称不守恒。
中国科学院化学研究所研究员竺安说，多年来，王文清一直在奋力拼搏，心无旁骛，生活简单朴素，她的确是潜心治学、专一追求科学真理的典范。
至今，王文清已有２００多篇论文、１１部专著及教材问世。由于与生命科学结下的这份深厚的缘分，她连续６届担任意大利国际理论物理中心生命起源国际会议学术委员、顾问委员，每次“国际生命起源大会”上，她都被安排作大会报告，并被选为主席团成员。当年痴心解题的“王老师”如今成了中国生命科学领域关于手性起源研究的重要学者。
大美不言，自然天成。科学不会停留在对表面现象的赞叹上，有像王文清这样执著不懈的生命科学家，生命科学最终会深入下去，找到具体、定量的对应关系。存着“原天地之美而达万物之理”的恒心，王文清用她对手性起源的这份偏爱探究着生命科学上的谜中之谜，以此亲近自然、思索造化。

来源：大众科技更新时间：2003-04-08 17:31:00

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