田村健一(最普通的諾獎得主！)

最近日本放送協(xié)會播放了一部采訪紀錄片，感動了很多觀眾。紀錄片的主角是2002年諾貝爾化學獎得主田中健一。

十七年前，田中健一獲得諾貝爾獎，在全世界引起了極大的震動。因為和以前的科學家相比，田中健一的資歷很一般。他只有本科學歷，當時的身份也只是電氣工程師。而且田中健一和學術界幾乎沒有交集。諾貝爾獎頒發(fā)后，低調、靦腆、不善言辭的田中健一立刻成為日本人追捧的國民偶像。然而，田中健一拒絕了幾乎所有的采訪和演講邀請，從公眾的聚光燈下消失了16年。直到2018年2月，田中健一的名字再次出現(xiàn)在媒體上，因為他在醫(yī)學領域做出了重要發(fā)明。

不想升職的“怪人”

1959年8月，田中健一出生于日本富山。出生后不久，田中健一的父母相繼去世，于是他被送給叔叔做養(yǎng)子。

田重耕的叔叔是個手藝人，收入不多，家里的生活比較貧困。很小的時候，在地里種田就養(yǎng)成了節(jié)儉的好習慣，從來不想浪費任何東西。受叔叔的影響，田中健一動手能力很強。從小他就喜歡自己組裝東西。他第一次組裝收音機的時候才10歲，還喜歡做一些飛機和電車的模型。我上小學的時候，班主任是化學老師。我的老師經常帶著我的學生做一些實驗，鼓勵我的想象力自由發(fā)揮，盡管他的方法和課本上的標準答案不一樣。

獲得諾貝爾獎后，田中健一回憶起這些童年瑣事，認為這些瑣事對自己的成長很有幫助。所以田中健一還專門打電話感謝小學的班主任。

田中健一在日本排名第三的大學東北大學學習電氣工程，與化學關系不大。然而畢業(yè)后，田中健一得知自己的身世，得知自己的親生父母早已被病魔奪走。這件事讓他震驚，讓他決定從事醫(yī)療領域的工作。在大學老師的推薦下，田中健一進入了島津制作所(日本著名的專門制造儀器設備的公司)的研究所。

用質譜法測量大分子

在島津研究所，該公司指派阿貝爾·塔馬塔中耕一號研制“質譜儀”，即通過激光測量金屬、半導體和有機化合物的質量。經過一年的摸索，公司決定讓田中健一專門開發(fā)用激光對生命大分子進行質量分析的方法，從而打開了他后來成功的大門。

我們知道，蛋白質的分子量最多是萬億分之一克。那么，如何測量如此微小的物體呢？這就需要一個“質譜儀”。首先，樣品的分子需要被電離，使其帶電，變成離子——這個過程需要通過用激光照射液體樣品，并找到一種方法使帶電的質子或電子附著在樣品的分子上來實現(xiàn)。第二步是根據質量分離產生的離子——這個過程需要電磁場。帶電離子會受到電磁場的影響，不同質量的離子受力不同，所以會有不同的軌跡和運動時間，可以分離不同的離子。在第三步中，將分離的離子轉換成電信號，并檢測該信號。最后對信號進行反復分析，得到“質譜”。

“質譜”技術的原理并不難理解，相關的計算經常出現(xiàn)在中國高中物理的習題中。但是在田間耕作之前，科學家們并沒有找到有效的電離生命大分子的方法。對于小分子來說，帶電的電離分子很容易從溶劑中逃逸出來，飛到檢測口產生電信號。而生命大分子由于質量較大，電離時需要更多的能量，在電離過程中往往會被破壞。這就造成了聚合物長期無法用質譜測量的情況。

小錯誤成就諾貝爾獎。

然而，這個問題最終通過田間耕作得以克服。

1983年至1984年，田中健一(Kenichi Tanaka)在嘗試向液體樣本中添加輔助介質，希望提高蛋白質分子電離的成功率。當時，田中由紀的實驗室里有上百種輔助介質可供選擇，田中由紀日復一日地機械嘗試，不知疲倦地進行著篩選工作。然而，這些沉重的機械篩選并沒有導致任何突破。

這時島津制作所的同事建議他用超細金屬粉鈷粉試試。這些金屬顆粒的直徑與激光的波長相差不大，它們可以非常高效地吸收光能。因此，田中健一嘗試將鈷粉懸浮在不同的有機溶劑中，試圖做出一些改進，但經過無數次的嘗試，仍然沒有實質性的突破。

1985年2月，田中健一原本想用丙酮懸浮鈷粉，實際上錯用了甘油。我們知道，甘油在室溫下是一種高粘度的液體。人們可以在冬天將它涂抹在皮膚表面以防止開裂，而生物學家通常用它來保存菌株。所以甘油根本不是常見的溶劑，和有強烈刺激性氣味的丙酮其實很容易區(qū)分。當甘油被“不幸”倒入實地待測的鈷粉和維生素混合物中的那一刻，他立刻意識到了這個小小的錯誤，因為如此粘稠的液體絕不可能是丙酮。

當時鈷粉價格比較貴，田中幸一不喜歡浪費東西，決定用甘油試試。結果不期而至，質譜上出現(xiàn)了意想不到的信號，顯示分子量接近完整的維生素分子。如果只用鈷粉的丙酮懸浮液作為輔助介質，那么就檢測不到這個信號。

田中一預感到突破即將到來，就繼續(xù)使用甘油和鈷粉的神奇混合物來檢測更大的生物分子。他以超人的耐心調整各種實驗參數，終于在1985年下半年探測到一種酶的“質譜”信號，這是儀器分析化學的歷史性突破，正式宣告蛋白質大分子可以完美電離。1987年，用同樣的方法檢測到了另一種分子量更大的酶的“質譜”信號。回過頭來看，在鈷粉中不小心加入甘油實際上是成功的轉折點。

1985年，島津制作所及時向日本專利局提交了田中健一質譜新電離法的申請。1990年以后，世界上很多人相繼研制出了“質譜裝置”，有些裝置在性能和質量上都優(yōu)于田中健一的產品，但他們都承認，這些成就都歸功于田中健一的發(fā)明和創(chuàng)造。2002年，諾貝爾化學獎委員會正式宣布田中健一與另外兩位美國科學家分享諾貝爾化學獎。

將研究進行到底

獲得諾貝爾獎的消息一經公布，田中健一立刻成為熱點，這讓他很不習慣，因為名利不是他想要的。在試圖推掉社交應酬后，田中一頭扎進了島津制作所，從此再也沒有露面，躲了16年。在這16年里，他仍然拒絕升職，他仍然只想投身于研究。

直到2018年2月，田中健一突然在《自然》雜志上發(fā)表了最新研究成果。只需要分析幾滴血，就可以提前30年檢測出老年癡呆癥的癥狀。原來，早在40年前，當得知父母病逝時，田中健一就下定決心要投身于醫(yī)學研究。即使獲得了諾貝爾獎，他依然不忘初心，再次做出了重要的科學發(fā)現(xiàn)。