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葉綠素發現者華裔科學家專訪 謙卑而自信 陳敏樂在新發現

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葉綠素f發現者澳大利亞科學家陳敏博士。(攝影/袁麗)

作為科學家,最高興的就是發現全新的東西。不過,這並不經常發生,你需要努力工作,要真的很耐心。」悉尼大學華裔副教授陳敏謙卑求真地投入科研項目,意外發現新型的葉綠素 ,或許是上天賜予的獎賞。

文 ◎ 袁麗、李睿、李曉宇

科幻大師艾薩克.阿西莫夫(Isaac Asimov)曾經說過:「在科學界聽到的最令人興奮的、關於『新發現』的詞句,不是『尤里卡』(Eureka),而是『有趣的是……』。」悉尼大學華裔陳敏副教授發現新型的葉綠素,正是這樣一種意外的收穫。這與上一次科學家們發現新的葉綠素,已經相隔六十年了。

西澳海水清澈見底的鯊魚灣有著由藍綠菌(俗稱藍綠藻、藍藻、藍菌)構成的古老岩石,這裡是西澳大利亞海岸線吸引遊客到訪的自然景點之一。但生活在海洋深處疊層石的藍綠菌,如何在幾乎沒有可見光照射到的地方依靠太陽能生存呢?這正是陳敏副教授發現這些奇妙生物賴以生存的祕密。

10月12日在堪培拉舉行的頒獎儀式上,陳敏博士榮獲2011年澳大利亞科學部長獎的年度生命科學家獎項。去年在鯊魚灣,陳敏發現了俗稱的藍綠菌,並意外發現藍綠菌利用不同型式的葉綠素進行光合作用,這種葉綠素被稱為「葉綠素f」。這是1943年以來再次被發現的新型葉綠素,在這之前,人們只知道四種類型的葉綠素,葉綠素a、b、c和d。

葉綠素f的發現與認知

在悉尼大學生物系任教的副教授陳敏,她的光合作用實驗室主要研究葉綠素d和光合作用。她說:「綠色植物都有葉綠素,葉綠素是光合作用的核心,它可以使植物、藻類和藍綠菌吸收太陽光譜,將二氧化碳轉變成碳水化合物。」一般葉綠素主要是吸收藍光和紅光,但陳敏發現的「葉綠素f」,其吸收光線的範圍擴大,是其同類分子家族中不尋常的一員,它能夠吸收波長720nm(奈米)的紅外光,超出了可見光的極限。陳敏談道:「有人計算,如果用了葉綠素f,可以增加光合作用吸收波長從700到760nm(奈米)之間的光能。可以增加19%光能的利用,提高光合作用的效率。」


葉綠素存在於植物細胞的葉綠體中(圖中紫色部分為細胞壁,綠色部分為葉綠體)。(維基百科)

她希望自己的發現可以幫助到其他領域的研發,她說:「葉綠素f的發現,有助於研發高效太陽能電池和生物燃料的開發。」

「我是一個幸運的人」

說到葉綠素f的發現過程,陳敏覺得自己是一個很幸運的人,她說:「我當時認識了新南威爾士大學的布萊特.內倫教授,他是研究藍藻在『疊層石』(Strmoatelite)裡面細菌總群分析的。疊層石是一種最古老的生命形態,由單細胞的藍綠菌捕獲水中的沉積物,膠結、聚集成一種碳酸鹽沉積結構,水中的碳酸鈣使它們硬結、石化,形成疊層石的結構。20億年以前最繁盛,後來衰落。現代海相的疊層石只分布於澳大利亞、中美洲、中東等少數特殊的地區。當時我在想,在這種可見光很低、紅光很強的地方,也許可找到葉綠素d,希望他取樣的時候,也能給我兩塊石頭。」


澳大利亞西部鯊魚灣的現代疊層石。(維基百科)


前寒武紀的疊層石,位於美國的冰河國家公園。(維基百科)

陳敏當時是想從西澳取來的疊層石樣本中尋找葉綠素d,疊層石是藍綠菌建造的岩石,過程中卻意想不到的發現了葉綠素f。她說:「我們從沒有想會發現新的分子,我們是在找葉綠素d。但在做顏色分析時,我們注意到了新的東西。」2010年的5月,她將這一發現寫成文章寄到了《科學》雜誌發表。

陳敏的這一發現在8月19日正式在《科學》雜誌的網上發表,她的發現也為未來人們對植物光合作用的實際應用和開發帶來了更多潛力。

陳敏相信科學是無止境的。一位來自新南威爾士大學的教授講過:「當別人問為什麼的時候,如果我能夠回答為什麼,我就不會在這兒了。」陳敏說:「正因為你總是有這些為什麼,它們為什會這樣、會那樣?你才會不斷的有科學的研究。當有一天,所有的問題都有了答案的時候,就沒有我們這些科學家的存在了。但這是不可能的。因為當你理解了一個問題的時候,它肯定會引伸到另一個問題,你總是還會有未知的東西。研究葉綠素也是這樣一個過程。」

科學家的生活並不枯燥

陳敏每天大部分時間是在實驗室裡度過的。很多從事科研的人因為實驗室的工作太枯燥,選擇了放棄做一個科學家的夢想,轉到別的行業了。然而,陳敏卻對於從事科學研究情有獨鍾。她說:「我很喜歡呀,非常享受,因為這是我從小的夢想。」陳敏告訴記者自己從小學、中學、大學,一直到現在都沒有離開過學校,她說:「如果有一天沒有了大學的話,我真的不知道該怎麼辦?」

陳敏在自己的科學研究裡有著無數的樂趣,生活中的她並不寂寞。「生活中的我,過得很愜意!周末,我會在家裡做大餐,邀請一些朋友到家裡聚餐。有時我也會織一些毛衣、小帽子之類的東西。我還會裁剪衣服,因為以前在國內,由於我的個子高,很難買到好看的衣服,我就學會自己裁、自己做。」

陳敏的女兒22歲,並沒有像父母一樣從事科學研究,而是選擇了與藝術有關的學科。她說:「我覺得自己很虧欠女兒,1994年,我丈夫得到德國的『洪堡基金』,到德國工作。1995年,我帶上五歲的女兒一道去德國,之後又在其他幾個國家生活過。每到一個國家,就需要學習新的語言,我女兒小小的年紀剛剛適應一個新的環境和語言,就又要到另一個新的國家,學習新的語言。」

她感到愧疚的同時,也為女兒感到驕傲,她說:「我也很為她感到驕傲,她很聰明,學習又好,考大學時,她拿到了幾個大學的獎學金,雖然最後選擇了堪培拉國立大學,我還是支持她的。」對此陳敏有著自己的看法。

「孩子呢,你給她足夠的愛,在精神上給她支持,在物質上也給她條件允許的滿足,我們總希望孩子得到快樂。但是,千萬不要強迫孩子按照你的想法去做。我有一些朋友,孩子很小的時候就幫他想好將來應該怎麼樣怎麼樣,那是大人的想法。你把這個想法灌輸給孩子,但是孩子接受不接受是他的自由。因為你應該想到,他不是你的。他有他個人的想法,有他個人的生活方式,你只能從旁指導,提供建議,當他接受了,你很高興;若他不接受,你也要尊重他。」陳敏講到。

做自己 不要去做別人

談到自己,陳敏認為自己不是最聰明的人,但是很努力。她說:「特別是在語言方面,我沒有什麼語言特長,所以我就要笨鳥先飛,比別人更下功夫才行。」在與陳敏的交談中,可以感受到她的樂觀、開朗和自信,她說:「我一直深信,做任何事情只要盡力即可。至於別人接受不接受,不要太在乎,不用強迫別人一定要按照自己的想法去做。」

陳敏在教學上很有風格,她說:「對我的學生,我做了我認為該做的事。我常跟我的學生說:『我這個項目,很希望等到你畢業時,你是這個項目的主人,你可以來告訴我這是什麼東西,而不是我告訴你。』我覺得這樣督促與鼓勵,才能真正讓學生們將來有自己的東西。」

在與同行之間的相處和學術研究上,陳敏非常謙卑,她說:「我們周圍中,肯定人外有人,天外有天。每個人都有他的長處,不要說別人傻,當你在說別人傻的時候,說不定那個人就有什麼方面是你永遠也趕不上的。」她說:「我有自己的目標,也許有時候經過努力仍沒能達到目標,但也要坦然接受事實。」

陳敏隨丈夫在海外許多國家居住過,她深刻體會到:「記住一點,你就是你自己,做自己,不要去做別人。因為你做別人,你做不來的。你要有自信,才能贏得別人對你的信任。」

被宣布為年度生命科學家,是很大的榮譽。她說:「這對我來說是一個驚喜,當然很高興,這個獎意味著我所從事的研究領域受到人們重視;也意味著我的研究工作得到澳大利亞其他科學家的認可。這對我來說很重要,尤其我還是一個年輕的科學家。」

談到未來,陳敏表示還將會繼續在自己科學研究的領域裡不斷的探索,她感謝那些幫助過她和她一起共同工作的同仁、教授、科學家們,希望未來的研究也能夠回饋社會,為人類做出更多的貢獻。◇

葉綠素知多少


葉綠素分子的空間填充模型。(維基百科)

葉綠素是植物光合作用主要色素,結構上和血紅素類似。在中央有一個鎂原子。葉綠素有多個側鏈。以下是目前自然界中可以找到的幾種葉綠素:

 

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