化学家的创造性思维中对直觉作用的体验
化学先生 / 2019-08-15
著名生物化学家、1984年度诺贝尔化学奖获得者布鲁斯.梅里菲尔德( R. BruceMerrifield),从20世纪50年代起就从事蛋白质化学的研究工作，长期进行肽的分离、鉴定、合成和制备。在进行肽的合成中，他发现经典多肽合成法存在两大主要缺点:一是合成一个具有确定序列的肽需要花费很多时间和精力，即使是合成一个较为简单的五肽，也要花费几个月的时间。二是由于每步反应产物要从反应器中取出并加以纯化,部分产物随着每步纯化步骤而损失，其结果是产物收率很低。对此，梅里菲尔德焦虑不安，并反复思考如何设想出“一种快速的、定量的、自动化的方法来合成多肽”。
1959 年的一- 天，梅里菲尔德和他的同事们一起在洛克菲勒大学乘电梯上四楼，准备去生物化学实验室时,他突然从载人电梯在移动中把各楼层连接起来的感知中,颖悟到一种合成蛋白质的新方法。富有敏捷思维能力的梅里菲尔德，立即抓住了这个“灵感”，设想出这样一个固相多肽合成法:如果将第一个氨基酸固定在某种固体载体上作为连接新的氨基酸的起点，被固定的氨基酸仍保留在反应器中，而不需要的试剂和溶剂则用过滤和洗涤除去,那么,反应产率将会提高，合成过程也将会大大加速。
为了实现这一连续合成的设想，梅里菲尔德进行了整整三年的实验研究，终于选出了一种合适的聚合体载体(苯乙烯-2%二乙烯苯共聚物小球体)。1962 年,他在美国实验生物学协会联合会(FASEB)的会议上，公开宣告了他的固相多肽合成法的成功:对于每个缩合步骤得到将近100%的产率;往载体上加上一个氨基酸仅需4个小时，而最终产物的纯化和鉴定也只需二至三个星期。梅里菲尔德固相多肽合成法的巨大潜力深深地吸引了众多的化学家投身到这个研究领域。到20世纪70年代，这个方法已成为许多多肽合成实验室使用的一种基本方法。它不仅对有机化学生物化学,而且对医学、免疫学、药物学和分子生物学的发展,都发挥了巨大的推动作用。
在探索直觉思维时,德国有机化学家凯库勒的直觉体验十分典型,它更多的是带有一种梦幻的色彩。1890 年,凯库勒在纪念苯环学说诞生25周年大会上谈到，在1854年的一天晚 上,他乘马车返回住地，路途中渐入梦境。凯库勒回忆说:“......瞧 !原子在我面前嬉戏蹦跳;无论什么时候这些小生命体出现在我面前，总是处于运动之中,但我-直未能看出它们运动的性质。然而，今天我看到了两个小的原子是如何不断地结合成一对，而一个大原子又是如何抓住两个小原子:另-些较大的原子则是如何紧拉住三个甚至四个小原子不放。同时，它们全部处于急速旋转的舞蹈之中。我看到了大的原子是怎样形成一个链 ,而仅仅在链端抓住那些小的原子......马车夫的叫声把我从梦中惊醒。我花了当晚的大部分时间,把梦境中的形象梗概画在了纸上。这就是‘结构理论’(即‘碳链'结构概念)的由来。"
凯库勒还谈到他的苯环结构思想萌芽 ，也来自类似的梦幻直觉，那是1865年,在他留居比利时的根特期间。他回忆道:”有次在书房里,我坐下来写我的教科书，但工作没有取得进展我的心思转向他方。我把坐椅转向火炉打起瞌睡来了。原子再次在我的眼前姨戏眺跃，不过这次较小的原子基团退居后面，表现得颇有节制:重复出现的这类梦境使我的思想变得更加敏锐.致使我现在能够识别出多种形态的大结构:那-条条长列分子有时紧紧地挤在了一起，像蛇运动似的缠绕旋转。瞧!那是什么?一条蛇紧紧咬住了自己的尾巴，并且这种形态嘲笑般地在我的眼前旋转着。仿佛有道闪电把我惊醒了。这次，我也花费了这一夜的所有时间、得出了(关于苯环结构)假说的设想。"
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