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京都大學(xué)盛產(chǎn)諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)背后的“密碼”

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2025年,兩名日本科學(xué)家分別斬獲諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)、化學(xué)獎(jiǎng),日本舉國(guó)上下一片歡騰,最開(kāi)心的莫過(guò)于京都大學(xué)。這兩名新晉諾獎(jiǎng)得主均是京都大學(xué)畢業(yè)生,而且主要成就也都是在京都大學(xué)做出的,京都大學(xué)到目前為止已經(jīng)產(chǎn)生12名諾獎(jiǎng)得主,成為名副其實(shí)的東方諾獎(jiǎng)?chuàng)u籃。

譜系的力量:從邂逅到涌現(xiàn)

在1949年以前,京都大學(xué)不過(guò)是一個(gè)以理化見(jiàn)長(zhǎng)、初步設(shè)立了法醫(yī)工農(nóng)等學(xué)科的大學(xué),除了頂著“第二所帝國(guó)大學(xué)”的光環(huán)之外,在國(guó)際上還沒(méi)有特別亮眼之處。

直到1949年,湯川秀樹(shù)教授成為首位獲得諾貝爾獎(jiǎng)的日本科學(xué)家,京都大學(xué)才在國(guó)際上有了知名度。1981年,京都大學(xué)的福井謙一教授成為第一位獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的日本科學(xué)家。1987年,校友利根川進(jìn)獲得日本第一個(gè)諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

進(jìn)入21世紀(jì),京都大學(xué)又涌現(xiàn)了9名諾獎(jiǎng)得主,占據(jù)日本諾獎(jiǎng)得主的四成之多。

回顧往事,“第一枝花”險(xiǎn)些花落別處。

1935年,湯川秀樹(shù)以京都大學(xué)講師的身份在《日本數(shù)學(xué)和物理學(xué)會(huì)雜志》上發(fā)表關(guān)于介子理論及預(yù)言介子存在的論文,這成為其獲獎(jiǎng)的主要貢獻(xiàn)。

其實(shí),他從1933年開(kāi)始兼任大阪大學(xué)的講師,主要是因?yàn)榇筅娲髮W(xué)開(kāi)始建設(shè)核加速器,全新的科研環(huán)境極大地吸引了湯川,他當(dāng)時(shí)在核物理兩大中心之一的菊池正士研究室開(kāi)展核物理研究。

1938年,他獲得了大阪大學(xué)的博士學(xué)位,有很大的機(jī)會(huì)轉(zhuǎn)到條件更好的大阪大學(xué)工作,但他沒(méi)有這么做。相反,他扎根京都大學(xué),并培養(yǎng)了弟子坂田昌一,而坂田則培養(yǎng)出了益川敏英小林誠(chéng)兩位諾獎(jiǎng)得主。

這個(gè)脈絡(luò)里還包含另外一個(gè)脈絡(luò)。朝永振一郎(1965年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng))作為湯川秀樹(shù)的京大同門(mén),同時(shí)也是科研上的合作者,在位于東京的理化學(xué)研究所(RIKEN)也做出了諾獎(jiǎng)成果,朝永培養(yǎng)出弟子南部陽(yáng)一郎(2008年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)),南部又是益川與小林的學(xué)術(shù)顧問(wèn),圍繞湯川秀樹(shù)的脈絡(luò)共誕生5名物理學(xué)的諾獎(jiǎng)得主。

第二個(gè)脈絡(luò)的形成,源于以湯川秀樹(shù)為代表的科學(xué)家——他們將自身在量子力學(xué)領(lǐng)域積累的影響力,跨界輻射到了京都大學(xué)化學(xué)領(lǐng)域。

京都大學(xué)的福井謙一提出“前沿軌道理論”,從電子層面揭示化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì),使化學(xué)從純實(shí)驗(yàn)科學(xué)轉(zhuǎn)向理論驅(qū)動(dòng)。另外,福井在京都大學(xué)的首位弟子米澤貞次郎又培養(yǎng)了吉野彰(2018年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng))和北川進(jìn)(2025年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng))。

第三個(gè)脈系的形成具有戲劇性、偶然性。1939年,湯川秀樹(shù)準(zhǔn)備到德國(guó)的學(xué)會(huì)上發(fā)表自己的諾獎(jiǎng)成果,結(jié)果二戰(zhàn)爆發(fā),會(huì)議不得已取消。湯川在經(jīng)由美國(guó)返回日本的輪船上,結(jié)識(shí)了在化學(xué)企業(yè)從事研發(fā)的野依金城夫婦,一個(gè)多月的旅途使他們成為好朋友。湯川秀樹(shù)獲獎(jiǎng)后,這段偶遇佳話極大地激勵(lì)了野依夫婦的長(zhǎng)子野依良治(2001年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)),使其在小學(xué)時(shí)就立志考入京都大學(xué)并挑戰(zhàn)諾獎(jiǎng)。

榜樣的力量:蒲公英落地生花

如果說(shuō)京都大學(xué)歷史悠久的物理、化學(xué)學(xué)科體系支撐了諾獎(jiǎng)譜系的形成,那么山中伸彌(2012年)、本庶佑(2018年)、坂口志文(2025年)在遺傳學(xué)、免疫學(xué)領(lǐng)域的諾獎(jiǎng)成就,都可以溯源到京大畢業(yè)生利根川進(jìn)。

1963年,利根川進(jìn)從京都大學(xué)畢業(yè)后,前往美國(guó)加州大學(xué)圣迭戈分校(UCSD)攻讀分子生物學(xué)博士學(xué)位。博士畢業(yè)后,他在科研道路上繼續(xù)深耕,歷經(jīng)崗位變動(dòng),最終任職于美國(guó)麻省理工學(xué)院(MIT)。他就在變動(dòng)的這個(gè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了產(chǎn)生抗體多樣性的遺傳原理,奠定了現(xiàn)代免疫學(xué)的基礎(chǔ),并于1987年獨(dú)自獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

在他開(kāi)辟的新領(lǐng)域里,本庶佑、坂口志文、山中伸彌等一批在美國(guó)從事研究的京大畢業(yè)生開(kāi)始挑戰(zhàn)新的細(xì)分領(lǐng)域。

庶佑在1992年發(fā)現(xiàn)PD-1作為免疫細(xì)胞表面的一種抑制性受體后,進(jìn)一步揭示其在免疫調(diào)控中的作用;坂口志文在1995年首次識(shí)別并證明了調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的存在,使用CD25作為特定分子標(biāo)記,展示了這些細(xì)胞在抑制自身免疫反應(yīng)中的作用;山中伸彌在2006年發(fā)現(xiàn)通過(guò)引入四個(gè)轉(zhuǎn)錄因子將成熟體細(xì)胞重編程為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞),這一突破首次在小鼠纖維母細(xì)胞中實(shí)現(xiàn),并于2007年擴(kuò)展到人類(lèi)細(xì)胞,為再生醫(yī)學(xué)和疾病模型研究開(kāi)辟了新路徑。

雖然利根川進(jìn)與這些科學(xué)家并不存在師承關(guān)系,但是京都大學(xué)的這位前輩開(kāi)辟了新路,使得他們?cè)诿绹?guó)經(jīng)歷了專(zhuān)業(yè)化訓(xùn)練后,沒(méi)有選擇留在美國(guó),而是不約而同地回到了京都大學(xué)扎根、開(kāi)花和結(jié)果。

京大的魔力與文化密碼

當(dāng)年,盡管湯川秀樹(shù)有更好的選擇,最終還是留在了京都大學(xué)。本庶佑、坂口志文、山中伸彌等去美國(guó)打拼的青年科學(xué)家最后還是回到了京都大學(xué)。在京都大學(xué)的諾貝爾獎(jiǎng)故事中,總是讓人感受到一種隱秘的魔力,一種深藏于其文化密碼中的力量。這種魔力不是憑空而來(lái),而是源于該校一貫的教育理念、獨(dú)特的學(xué)術(shù)氛圍與科研環(huán)境,甚至是這座千年古都沉淀的城市特質(zhì)。


圖1 京都大學(xué)諾獎(jiǎng)譜系示意圖(加背景色的為諾獎(jiǎng)得主;南部陽(yáng)一郎不屬于京都大學(xué))

自1897年創(chuàng)立以來(lái),這所大學(xué)以“學(xué)術(shù)自由”為校訓(xùn),強(qiáng)調(diào)自主探索和批判性思考。這種理念源于明治時(shí)代的現(xiàn)代化進(jìn)程,卻在二戰(zhàn)后得以光大。不同于注重實(shí)用速成的模式,京都大學(xué)鼓勵(lì)學(xué)生追尋“無(wú)用之用”。

這種原則,已成為福井學(xué)派的傳統(tǒng)。福井謙一自學(xué)量子力學(xué),融合物理與化學(xué),1981年獲諾獎(jiǎng)時(shí),日本舉國(guó)意外。但正是京大的自由環(huán)境,允許他從數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)向化學(xué),挑戰(zhàn)常規(guī)。這種教育理念,不僅培養(yǎng)個(gè)體天才,還強(qiáng)化獲獎(jiǎng)?wù)哧P(guān)聯(lián):北川繼承福井,強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)與直覺(jué)信任,與吉野彰的交流也體現(xiàn)“做有趣的事”的傳承。

京都大學(xué)的教育,就像一場(chǎng)靜默的對(duì)話,引導(dǎo)學(xué)生聆聽(tīng)內(nèi)心好奇,而非外界喧囂。它讓坂口志文在資金短缺的免疫學(xué)“冷門(mén)”方向中堅(jiān)持,最終發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞,并于2025年獲諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

他在訪談中說(shuō):“珍視感興趣的事,就會(huì)發(fā)現(xiàn)新事物。長(zhǎng)期堅(jiān)持,不知不覺(jué)達(dá)到有趣境界?!?br/>

這種理念,正是魔力的第一層密碼。

先進(jìn)的科研環(huán)境構(gòu)成了京都大學(xué)文化密碼的堅(jiān)實(shí)支柱。

這里沒(méi)有嚴(yán)苛等級(jí),而是強(qiáng)調(diào)平等對(duì)話和跨界合作。教授與學(xué)生常在實(shí)驗(yàn)室或咖啡館暢談科學(xué)設(shè)想,這種氛圍激發(fā)無(wú)數(shù)創(chuàng)新。京大產(chǎn)生日本27位自然科學(xué)諾獎(jiǎng)中的12位,這種爆發(fā)并非偶然。

在科研環(huán)境方面,大學(xué)配備頂尖設(shè)備,任近畿大學(xué)教員的北川利用京都大學(xué)的計(jì)算機(jī)中心完成材料計(jì)算。2007年,京都大學(xué)前瞻性地設(shè)立學(xué)科交叉融合平臺(tái)——物質(zhì)-細(xì)胞融合系統(tǒng)基地(iCeMS),從中誕生了山中伸彌、北川進(jìn)兩位諾獎(jiǎng)得主。

自由的學(xué)術(shù)氛圍與先進(jìn)的科研環(huán)境耦合成無(wú)形的張力,像隱形橋梁一樣連接起獲獎(jiǎng)?wù)咧腔郏簭臏缃缬绊懜>?,到利根川開(kāi)辟新路,再到本庶佑、坂口志文、山中伸彌的花開(kāi)京大。


圖2 京都大學(xué)校長(zhǎng)辦公室前面的抗議牌(攝于2018年6月)

作為千年古都,京都融合傳統(tǒng)與現(xiàn)代,寺廟與實(shí)驗(yàn)室并存,這種城市氣質(zhì)深刻影響著科學(xué)家。鴨川河畔的哲學(xué)小路,更是許多諾獎(jiǎng)得主的靈感源,湯川秀樹(shù)曾在此散步思索粒子。京都沒(méi)有東京那樣的喧囂,整座城市充滿禪意般的寧?kù)o,鼓勵(lì)人們深思內(nèi)省,京都大學(xué)的校門(mén)更是樸實(shí)無(wú)華,與京都文化相互呼應(yīng)。

日本東北大學(xué)畢業(yè)的田中耕一,在總部位于京都的島津制作所(創(chuàng)立于1875年的高端科學(xué)儀器企業(yè))開(kāi)發(fā)出一種用于質(zhì)譜分析生物大分子的軟離子化方法而獲得2002年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

京都正是一個(gè)傳統(tǒng)文化與科學(xué)相結(jié)合的城市典范,在傳統(tǒng)中創(chuàng)新,在寧?kù)o中爆發(fā)創(chuàng)造。

結(jié) 語(yǔ)

京都大學(xué)以學(xué)術(shù)自由、氛圍包容、科研環(huán)境先進(jìn),以及城市滋養(yǎng),鑄就諾獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)咦V系。

這些元素如同一張無(wú)形的網(wǎng),捕捉著創(chuàng)新的火花,滋養(yǎng)出一代代科學(xué)家,讓他們?cè)谡胬淼淖非笾芯`放光芒?;仡櫮切┇@獎(jiǎng)?wù)咧g的關(guān)聯(lián)特點(diǎn)——從湯川秀樹(shù)的介子理論譜系,到福井謙一的前沿軌道學(xué)派,再到利根川進(jìn)開(kāi)辟的免疫學(xué)新路——讓人看到一種師承相傳的脈絡(luò)。

這些傳承,不僅是知識(shí)的傳遞,更是精神的延續(xù),讓京都大學(xué)成為東方諾獎(jiǎng)的搖籃。

-本文作者周少丹是上海市科學(xué)學(xué)研究所戰(zhàn)略規(guī)劃研究室科研人員,2014—2021年曾任日本科學(xué)技術(shù)振興機(jī)構(gòu)(JST)研究員,主要從事國(guó)際科技創(chuàng)新趨勢(shì)與政策、政產(chǎn)學(xué)研合作、城市與區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展規(guī)劃等研究-


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