“不要再把诺贝尔化学奖颁给生物学家了!”“你听过多少次这样的抱怨?”但这里面真的有什么吗?

人们有时会说,颁给生命科学研究的化学奖的数量——自2000年以来至少有9个——仅仅说明了化学是多么广泛:在分子尺度上,生物学就是化学。但这种说法站得住脚吗?一位化学历史学家和一位数学化学家在一篇新发表的论文中指出,近几十年来,不仅化学诺贝尔奖确实变得更加生物学化,而且这种性质的奖项也倾向于奖励化学主流之外的工作,与生命科学本身的研究联系得更加紧密。他们说,实际上,化学诺贝尔奖是在真正不同的学科之间分享的。

两位研究人员,Jeffrey Seeman他是美国里士满大学的教授吉尔勒莫雷斯特雷波德国莱比锡的马克斯·普朗克数学科学研究所的教授说,化学诺贝尔奖现在已经“变成了化学或生命科学领域的诺贝尔奖”。他们呼吁公开承认这一点,而不是伪装成“一切都是化学反应”。这里的利害关系不仅仅是谁获得所有科学奖项中最负盛名的正义问题,而是化学作为一门学科的实际边界问题。

一份草案,显示诺贝尔化学奖在生命科学方面取得成就的百分比随时间的变化(按十年计算)

来源:©2019 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim

诺贝尔化学奖在生命科学方面的成就所占百分比(按十年计算)

Seeman和Restrepo指出,化学诺贝尔奖授予生命科学成就的比例从20世纪初的每十年大约一个稳步增长到20世纪80年代以来的每十年四到五个。1他们引用了遗传学家Jan Lindsten和细胞生物学家Nils Ringertz的话,他们都曾在20世纪80年代担任诺贝尔生理学或医学奖委员会成员,他们写道,许多化学奖获得者“做出了同样可以获得生理学或医学奖的贡献”。

诺贝尔化学奖得主罗尔德·霍夫曼美国康奈尔大学(Cornell University)的教授曾将这一趋势视为“呼唤我们的职业拥抱化学的深远影响”。但它真的反映了当今化学的发展吗?

化学筒仓

没有人会怀疑,生物化学从一开始就是化学的一部分:安托万·拉瓦锡研究呼吸和发酵,尤斯图斯·冯·李比希研究新陈代谢,而发酵是对酶催化的化学理解的核心。但是,这些学科现在可能已经分道扬镳,拥有不同的社区、期刊和影响范围了吗?为了回答这个问题,Seeman和Restrepo分析了2007年发表在两本期刊上的论文,这些论文被选为主流化学和生物化学的代表:《应用化学》国际版和美国化学会的生物化学。他们查看了这两种期刊上的论文被其他期刊引用的次数,以及反之亦然的情况,以获得一幅“智力关系”网络的图景。

Restrepo说:“我们发现,化学期刊主要与其他化学期刊有知识流动,与生命科学期刊的知识流动很少。”“生物化学期刊也是如此:到目前为止,它与生命科学期刊的联系要比与化学期刊的联系紧密得多。”

Restrepo说,换句话说,“我们使用文献计量学方法发现了一个核心的化学群落,它与它的兄弟生物化学没有太大关系。”他说,获得化学诺贝尔奖的那种以生物学为导向的论文实际上根本不是化学文献的一部分——这两个领域“属于彼此相距甚远的智力领域”。他和Seeman说,这是科学界如何形成和维持自身的“有机结果”,并且可能反映了一种不言而喻的看法,即科学界的问题和目标是不同的。

研究人员使用类似的文献计量学分析来观察化学诺贝尔奖得主的影响力,发现大多数奖项都相当两极分化,要么几乎完全被物理(通常是化学)引用,要么被生命科学引用。

诺贝尔的目标

学科划分是诺贝尔奖运作方式的一部分。他们是由诺贝尔基金会在瑞典皇家科学院的主持下颁发的。该学院每年从物理学、化学、生物科学等10个学科中选出一名成员,并从这些成员中选出诺贝尔委员会成员。因此,雷斯特雷波说,按理说,“如果科学院选出的生命科学家多于化学家,如果诺贝尔化学委员会选出的生命科学家更多,那么很可能会有更多的诺贝尔化学奖在生命科学领域。”

这张图片显示了诺贝尔化学委员会成员的百分比(平均每十年),他们的学科被最好地描述为在生物化学学科内,与化学不同

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多年来,诺贝尔化学委员会的生化学家人数稳步上升

西曼和雷斯特雷波研究了化学诺贝尔委员会的学科构成,发现每十年生命科学领域的奖项比例与来自这些背景的委员会成员比例之间存在明显的线性关系:自奖项设立以来,这两个数字都在稳步增长。在过去的70年里,化学委员会成员中来自生命和生化科学的比例一直保持在40-60%。

那么,如果有什么办法的话,该怎么办呢?Restrepo说:“我们并不是建议化学家们为自己的地盘而战,而是建议他们和奖励机构应该意识到化学的领域、它的形态和范围。”

“目前的诺贝尔奖结构对未来来说是最佳的吗?”两人问道。证据是:当然不是。在某种程度上,诺贝尔基金会和诺贝尔奖颁发机构在过去几十年里产生了一种拼凑的变化,一种与阿尔弗雷德•诺贝尔(Alfred Nobel)的模式相契合的力量。这种策略不会永远奏效。

考虑到这一点,他们对诺贝尔奖的运作方式提出了几种可能的改变。例如,它可以“包括诺贝尔化学委员会中最活跃和最有影响力的化学领域的主要国际代表”。每年三位获奖者的限制可以放宽,以扩大获奖者的范围,基金会可以“公开记录每个奖项和诺贝尔委员会成员的标准和学科界限”。

Restrepo说:“也许他们可以很容易地实施的建议之一是使用文献计量学工具来跟踪学科的发展,同时也作为一种工具来帮助选择委员会成员。”

地盘之争

罗伯特·莱夫科维茨北卡罗来纳州达勒姆杜克大学的教授,谁获得了2012年诺贝尔化学奖布莱恩Kobilka对g蛋白偶联受体的研究,并不买账。他说,我认为这是基于定义的无益争论。

他指出,化学的大多数标准定义都将生物化学作为一个分支。“阿尔弗雷德•诺贝尔(Alfred Nobel)的遗嘱中有没有说不同的分支需要得到同等的奖励?”他问。它只是说,诺贝尔奖应该授予那些发现“给人类带来最大利益”的人。如果诺贝尔委员会认为最大的好处不成比例地来自生物化学,莱夫科维茨也同意近年来的情况,那就顺其自然吧。但他说,“我理解其他化学家感到被剥夺了权利。”“我也会的。”

他说,无论如何,这个选择取决于瑞典人,而西曼和雷斯特雷波“似乎在说,这个奖项属于我们所有人”。

虽然人们普遍抱怨生命科学已经有了自己的奖项,但莱夫科维茨指出,它实际上是一个“生理学和医学奖”——但上一次生理学家或医生在这些领域的工作获得该奖是什么时候?“几乎没有,”莱夫科维茨说。这一奖项更多地授予了生物化学家,而不是化学奖。类似的争论也在其他学科中盛行:例如,有人说粒子物理学在物理学奖中得到了过多的体现,而在20世纪初,物理学和化学之间的地盘争夺战更多地发生在物理学和化学之间,因为放射性和原子物理学的发现都获得了奖项。

行动空间有限

西曼和雷斯特雷波在准备论文的过程中与诺贝尔委员会成员进行了广泛的互动,特别是在澄清诺贝尔基金会的程序方面。他们强调,委员会成员“反应迅速、非常合作、非常乐于助人”。蛋白质的化学家贡纳·冯·海恩现任诺贝尔化学奖委员会秘书,瑞典斯德哥尔摩大学的教授,在论文中发现了值得思考的东西,但并不认为这些发现需要比已经发生的更多的改变或反思。

他以个人身份说,诺贝尔化学奖已经发展成为诺贝尔生命科学奖的说法肯定是不对的。他认为所谓的化学和生物化学的知识分离是建立在循环推理之上的:生物化学家倾向于在纯生物化学期刊上发表文章似乎并不令人惊讶,但这本身并不能使生物化学与其他化学区分开来。

冯·海涅说,无论如何,要改变诺贝尔基金会的程序是很难的。诺贝尔基金会的章程,最终是阿尔弗雷德•诺贝尔(Alfred Nobel)的遗嘱,为诺贝尔奖(包括奖项领域)提供了基本框架。这个基本框架不能——也不应该——轻易改变。他补充说,“诺贝尔奖建立在一个精心调整、缓慢发展的规则和程序体系之上,而重大的变化很容易产生比它们解决的问题更多的问题。”

例如,对于诺贝尔委员会应该包括每个领域最活跃和最有影响力的科学家的建议,他说,“在我担任诺贝尔委员会成员的这些年里,我已经确信,与一个由忙碌的国际精英组成的委员会相比,生活在遥远国家的一群关系相当密切的科学家更容易对科学世界采取必要的超然看法,这是提议诺贝尔奖的责任所带来的,并且每年需要投入数月的工作。

他说,增加某一奖项的获奖者数量只会扩大关于获奖者界限在哪里的争论。“以我个人的经验来看,随着获奖人数的增加,‘应得个人’的数量也会迅速增加。”相比于第一、第二或第三位的候选人,有更多或多或少具有同等能力的候选人可供考虑担任“第四位”。

雷斯特雷波说,这篇论文的目的之一是“让诺贝尔奖评选过程的一些不透明性公开化”,而冯·海涅则认为,过于明确和公式化的评选过程可能会造成束缚。例如,如果要制定一些正式的、公开的化学定义,那么它就需要每年不断地修改——事实上,它“甚至在决定之前就过时了”。冯·海涅说,他自己的偏好是“包容并承认化学在当代科学技术中的广泛影响”。莱夫科维茨认为,近几十年来,化学诺贝尔奖实际上有一些最具创造性和原创性的委员会,例如为显微镜或材料科学方面的工作设立奖项。他说,他们年复一年地给人们带来惊喜。

因此,也许一些模糊和保密毕竟是最好的。如果诺贝尔奖是由算法选出的,那么我们每年十月都要争论什么呢?