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追忆林家翘先生:纯粹的科学家 精选

已有 14554 次阅读 2013-1-22 13:44 |系统分类:人物纪事| 科学家, 林家翘

2013年1月13日,星期天,清晨,来自中心主任的短信:"林先生今天早上4:50不幸走了"。消息传来,万分悲痛。

就在两天以前,星期五下午,我还到医院看望老人家,没有想到这么快就走了。当时他看上去精神还不错,两眼有神,想和我说些什么却话语已经含糊不清。我不敢妄自猜测他想说什么,但是可以体会到他在临终以前是他一直关心蛋白质折叠问题的研究进展的。

在去看望林先生两天以前的清晨时分,我在梦中惊醒。在梦中林先生向我询问关于蛋白质折叠问题的进展。醒来以后我久久不能平静。以前我也经常听到一些关于人之将去会托梦的说法,难道林先生真得要离开我们吗?如果托梦一说确有其事,那么林先生在临走之际还一直惦记着他科学人生中最后一个难题--蛋白质折叠问题。不管怎样,林先生的临终嘱托,必应谨记在心。

托梦只说或许虚幻,林先生对科学的执着追求却是众所周知。大概几周以前,我到医院陪护病重的老人家。在交谈的过程中唯有讨论研究工作才会引起他浓厚的兴趣。他甚至很有兴致地要了解我目前所从事的计算系统生物学方面的研究情况,希望我能做一个报告,向他详细解释一下。可惜已经再也不能向他老人家汇报工作了。

回忆近十年与林先生共事的点点滴滴,真可谓处处皆学问。

第一次知道林家翘这个名字是上大学本科时偶然读到的由他和西格尔合著的书—《自然科学中确定性问题的应用数学》。我当时正在对如何将课本上所学的应用数学方法应用于具体的物理和工程问题感到困惑。这本书的内容使我耳目一新,从中了解到应用数学可以用于研究从星系结构到细菌生长等各种自然科学中的问题。从此我记住了林家翘这个名字,认定了这本书上所倡导的应用数学正是自己所喜欢和希望从事的研究工作。

第一次见到林先生是在2002年(大概在6月),在清华大学聘请林先生为特聘教授的学术报告会上,报告的内容是21世纪的应用数学。我很清楚地记得他提出生命科学问题应该成为21世纪应用数学研究的重要研究领域。因为随着实验方法的飞速发展,人们已经积累了大量的定量实验结果,有可能对复杂的生命现象进行定量研究。但是在生命科学领域却缺少类似于物理科学中的基本定律那样的基本原理,因此要解释这些定量实验现象是非常具有挑战性的科学问题,为应用数学提供了丰富的研究内容。我想这是作为一个应用数学家对未来研究方向的一个大胆预测。
 
第一次和林先生的近距离接触是2002年末。这一年的秋天,清华大学建立了周培源应用数学研究中心(下面简称中心),林先生为中心名誉主任。中心成立以后立即开始招聘研究人员,我也就试着申请中心的助理研究员职位。很幸运地,我得到了面试的机会,而面试我的正是林先生。

面试过程出乎意料的顺利,实际上就是我和林先生的一次愉快的交谈。他先询问了我一些问题,主要是学过什么样的课程,做过什么样的研究等。然后就开始向我介绍他所正在思考的问题和学术观点。林先生详细地向我介绍了蛋白质折叠问题和他对这个问题的看法。他特别强调选题一定要慎重,要敢于研究一流问题,一定要选择可以长期研究的课题。

为了告诉我他为什么要选择蛋白质折叠问题作为中心的研究方向之一,林先生特意翻出 Branden & Tooze 写的《Introduction to Protein Structure》,给我看他重点标注的一句话:"In spite of considerable efforts over the past 25 years, this folding problem is still unsolved and remains one of the most basic intellectual challenges in molecular biology"。 甚至翻出他的英文字典,给我解释"intellectual"这个词的含义。他还告诉我,在确定蛋白质问题作为研究的课题以前,他还询问过 MIT 一些研究此问题的教授,当得到的答案都认为这个问题很重要,才会选择这种一个问题作为研究对象。另外,当时林先生介绍了他的研究思路,认为蛋白质折叠的动力学过程与湍流结构形成有可以相类比之处,可以借鉴研究湍流结构形成的理论和方法对蛋白质折叠问题进行建模和研究。当时我对蛋白质折叠问题全然不知,对湍流结构形成的理论也知之甚少,无法领会其中的奥妙。但是林先生这种对复杂问题的洞察力却深深铭记在心,也一直在影响我这些年的研究工作。

很惭愧的是后来我却没有完全按照林先生的意愿全力以赴地研究蛋白质折叠问题。在前两年尚能坚持,后来却慢慢转向了计算系统生物学方面的研究方向,对蛋白质折叠问题虽不敢放弃,但是时间和精力却逐渐减少了。虽然近些年通过与黄克孙教授(林先生在 MIT 的挚友)的合作与学生同事的共同努力对林先生当初的想法慢慢有所体会,也偶有小成果,但至今仍没有取的令林先生十分满意的成果。林先生的临终托梦必将激励我们继续前进。

第一次见面,林先生严谨的治学态度给我留下深刻印象,而这种印象在后来的交往中有一次次的加强了。他的办公室里有一本很厚的朗文英文字典,在交谈的过程中他经常为了弄清楚一个词的确切含义而翻起字典来。他为了向我解释科学的含义,特意让我从字典找出 science 这个词,然后逐一细读其解释,还给我解释"科学"与"技术"的区别。

这次见面给我的另外一个感觉是随和。我没有想到一个在海外生活了六十多年的老人,坚持用中文和我讨论科学问题,当有些专业名词他不知道中文如何翻译的时候,就会问我。虽然后来他也有提到更加习惯使用英文讨论科学问题,因为这样他更加容易思考。

再次见到林先生已是2003年下半年了。当时,他年初回到美国,后来因为非典,直到下半年才回到北京。从此定居在清华大学,再没有离开北京,我也就有了难得的机会跟他进行学术讨论。当时林先生每周二和周四上午都会到办公室来,我们的讨论班在每周四上午。

2006年6月,林先生迎来了他的90岁生日。但是生日过后不久,他就被检查出患有疝气,医生建议减少走路。从那时起,他来办公室的次数减少到每周一次(通常是周四上午,偶尔也会参加中心组织的学术报告),但是经常会叫我和同事到他家里讨论问题。因此林家的书房也就成为了我们见面最多的地方。最近两年因为林先生的身体原因见面的机会却也慢慢少了,偶尔会在电话中讨论一下。

在和林先生讨论的过程中,我总喜欢从方程入手介绍问题。林先生对此很不满意。他不喜欢在讨论问题的时候一开始就写一些方程和数学公式。相反,每次他都要求先把所研究问题的物理图景(physical picture)介绍清楚,然后才讲和该物理问题相关的数学问题。如果写出了数学的方程,则需要对方程中每一项的物理含义有清楚的认识,有如青葱拌豆腐。因为受此影响,我每次和林先生讨论问题之前,都需要把相关问题的物理背景了解清楚,这样也就强迫我深入学习相关的背景知识。林先生强调做应用数学研究要有渗透精神,要渗透到自己所研究具体问题中,深入了解该问题的实质内容,绝对不能在自己不甚了解的情况下去研究所谓的数学模型。

每次讨论,林先生非常强调 “issues and answers”,也就是说首先应该提出明确的问题(issues),然后给出已经得到的或者是期望得到的答案(answers)。

林先生强调做好应用数学的研究需要做到“博大精深,融会贯通”。他说“融会贯通数、理、化、生对于发展应用数学可以说是必要的。现在的新发展侧重生物学,但在许多问题中,Kinetics and Dynamics are recognised to be very important. Hence, the importance of applied mathematics including statistical physics and stochastic processes 最后一项,成为重要。”

清华大学周培源应用数学研究中心是林先生科学人生的最后一站。林先生为这个中心倾尽所有,他捐出了自己的工资作为中心日常运作费用;他把自己在美国的股票等资产都卖了,所得资金捐给清华大学校友基金会,每年的利息用于聘请中心的讲习教授;他甚至曾经要用自己的钱为中心购置高性能计算机(后来所需经费通过其他渠道解决而没有动用林先生自己的钱)。林先生专注于科学的精神值得我辈学习。

谨以此文与林先生作最后的告别。

从深圳到北京的飞机上
2013,1. 18

后记:本文主要写于 18 日从香港回北京参加林先生告别仪式的飞机上,21日略有修改,并附一些林先生手稿资料。

林先生关于“hydrophobicity”翻译的注记

手稿一部,"Protein Structure and Process of Protein Folding", 12/18/2007

林先生阅读笔记。林先生晚年仔细读了Branden & Tooze, Introduction to Protein Structure, 这本书,在书上留下他的阅读笔记。这本书是他和我们讨论问题使最常引用的资料。他甚至可以随口说出某句话在第几页。一个90岁的老人还能做到这一点,实在令我汗颜。

林先生“应用数学研究的主要思路”
林先生,关于融会贯通的 remarks.




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