“Do something really hard（勇挑困難之事）。”站在北京大學英杰交流中心陽光大廳的講臺上，一頭金色短發(fā)的弗朗西斯·阿諾德（Frances H. Arnold）精神奕奕。

2018年，她因使“酶的定向進化”榮獲諾貝爾化學獎，是諾貝爾獎歷史上第五位獲得化學獎的女科學家，也是首位獲得諾貝爾化學獎的美國女科學家。

不久前，她開啟了中國之行，第一站到天津大學，受聘成為名譽教授，10月21日，她來到北大，分享“為生命世界帶來新的化學”的演講。

科學家的“硬核人生”

什么是“硬核人生”？弗朗西斯·阿諾德的人生便算其中之一。

“我的大學一直告訴我，要勇挑困難之事。”阿諾德在演講中提到。

“科學發(fā)現(xiàn)的核心就在于挑戰(zhàn)‘無人區(qū)’，探索前人未嘗試過的領域。如果你只是重復別人已經(jīng)做過的事，那我們應該如何去應對那些沒有人研究過的領域呢？”阿諾德在回答澎湃新聞（www.kxwhcb.com）“什么是好的教育”時表示，“人們要敢于冒險，愿意去接受最壞的結(jié)果。”

1956年7月，阿諾德出生于匹茲堡的郊區(qū)埃奇伍德，1979年在父親的鼓勵下，她選擇工程專業(yè)并獲得普林斯頓大學機械與航天工程學士學位，是班上唯一的女生，之后在加州大學伯克利分校攻讀化工博士學位。

她在“定向進化”領域做了奠基性的工作。20年前，年僅43歲的阿諾德獲得美國工程院院士的稱號。她也是美國最早獲得美國國家科學院、美國國家工程院、美國國家醫(yī)學院“三院院士”稱號的女性科學家

她擁有40多項專利。2011年，阿諾德成為首個獲得美國國家工程院頒發(fā)的“查爾斯·斯塔克·德雷珀獎”（Draper Prize）的女性科學家。2013年，她獲得國家技術與創(chuàng)新獎，奧巴馬在白宮親自為她頒獎。2014年，她入選國家發(fā)明家名人堂。2016年，阿諾德成為第一位獲得芬蘭科技學院頒發(fā)的“千禧技術獎”（Millennium Technology Prize）的女性。2018年，她獲得諾貝爾化學獎。

但成長的道路上，阿諾德并非聽話乖巧的“好學生”，甚至有點反叛。高中時，她曾在華盛頓特區(qū)反越戰(zhàn)，并靠做女招待和出租車司機養(yǎng)活自己。20多歲時，她到南美從事太陽能項目，每天開銷僅一美元，晚上還要忍受跳蚤。

阿諾德認為是以往的種種才能成就今天的自己。“成功并沒有單一的秘訣。我經(jīng)常轉(zhuǎn)變我的研究領域，事實上，直到30多歲，我才開始研究蛋白質(zhì)工程。但我有很多樣的經(jīng)歷，我認為這幫助了我，賦予了我靈活性，并鍛煉了我將多種事物結(jié)合起來的能力。”

酶：以一種新的方式去研究化學

演講現(xiàn)場，她還講述了自己為什么會對“酶”產(chǎn)生濃厚的興趣。

“我們都很關心，如何在不破壞我們所珍視的美麗環(huán)境的前提下，以一種新的方式去研究化學，于是，我在加州大學伯克利分校研究化學，成為了一名化學工程師。”阿諾德說道。

她表示，在研究過程中，她迷上了這個星球上最佳的物質(zhì)——酶。

“我決定研究蛋白質(zhì)，它是一種能夠創(chuàng)造新的酶，為人類共同利益服務，能夠讓化學更加強大的物質(zhì)。”阿諾德坦言，興趣是第一步，但“那時的我很年幼天真，根本沒有意識到這有多么困難”，“因為這要求我們?nèi)ブ匦聲鴮懮拿艽a，并在短時間內(nèi)創(chuàng)造出有用的事物，而當時我們只有很有限的工具”。

但隨著科技發(fā)展，她欣喜地看到，現(xiàn)在已經(jīng)大不相同，人們幾乎可以低成本地解讀任何想了解的DNA，也可以書寫所有的DNA。

“但是，我們還未知的，是如何去合成DNA，如何去合成那些我們已有的東西，而這正是我想要做的事。我想要去合成新的酶，從生物學意義上來說，我想要研究生物合成的生物。生命密碼就像貝多芬的交響曲一樣，復雜，美麗，而我們想要去探索如何去執(zhí)筆書寫這一樂章。”

當你完全不了解這些現(xiàn)存的事物時，我們要如何去合成它們呢？

阿諾德解釋，探索這個生物世界，你會發(fā)現(xiàn)，生物體合成的過程是很清晰的，這個過程就叫“進化”。進化就像是一個機器，通過變異、自然選擇的過程，賦予了生物世界迷人的多樣性，這一過程沒有人為控制的參與，這是進化的產(chǎn)物。我們應該進一步地探索進化的過程，因為我們需要在更短的時間內(nèi)創(chuàng)造出更有效的物質(zhì)，這樣，這一過程才能真正發(fā)揮作用。

她表示，在自然世界中，進化的過程與結(jié)果是有限的。但是在工程世界中，我們可以以一種全新方式，創(chuàng)造任何你想要的DNA。好消息是現(xiàn)在掌握了這種力量，這是幾百年前所不曾擁有的，壞消息則是我們并不知道該如何去培育。

阿諾德鼓勵人們想象這其中所存在的可能性。

“生物學家們只探索了所有可能性中很小的一部分，即跟現(xiàn)有生命初始狀態(tài)相關的一部分，當你們從這種限制中解放出來，你們可以去考慮那些能為人類所用的蛋白質(zhì)，可以用于治愈癌癥、解決能源危機、防止死亡等。這正是我所探索的空間。”她表示，“這一空間非常廣闊，可以容納所有人。但我們需要擺脫現(xiàn)有的限制。”