靠譜地，咱聊聊田中耕一

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幾用來包


知乎生物板塊的水分簡直是勸退硬廣







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愛因斯坦小時候不是弱智，田中耕一的履歷也不是那麼盧瑟。

這幾天，田中耕一的 「廢柴逆襲」 故事再一次刷爆各大網路網站的科技趣聞版面，當然，我也是在

知乎

上看到才知道這麼個感人的故事，搜索了一番，發現從

6 月份

開始，相關的文章就不停出現，在各大媒體間相互轉載流傳。 比較令人欣慰的是，知乎上還沒有出現 "35 歲還是處男" 這種令人臉酸的記述（人家是 35 歲結婚，雖然比較靦腆，但是處男這事真的說不清...... ）。

質譜技術是目前生物學研究當中的重要方法之一。 運動著的帶電的物質會受到電磁場的作用力，不同電荷量、速度的物體的受力情況有所差異，根據大家熟知的牛頓第二定律（加速度與質量有著反比的關係），這些物理參數不同的物質就會在電磁場中擁有不同的加速度，從而採取不同的路徑運動，在運動時間、到達探測器的座標上產生區別，使我們得以了解樣品的基本物質構成——這就是質譜技術的基本原理。

                               
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質譜技術的原理非常簡單，相關的計算也經常出現在中國高中物理的習題當中。 但是要把質譜技術應用到生物大分子的研究當中，有一個關鍵的難點是如何使生物大分子帶上電荷，這個過程也叫做 "解吸"。
對於小分子物質而言，帶上電荷后的離子化分子比較容易從溶劑中逃逸出來;而生物大分子品質更大，解吸時需要的能量就更高，但生物大分子往往在高能量的狀態下會發生化學鍵的斷裂，如何控制生物大分子在解吸時的穩定性就成了質譜技術亟待解決的問題。

2002 年的諾貝爾化學獎頒發給了三位在大生物分子結構解析方面做出突出貢獻的科學家——提出並研發了電噴霧電離（Electrospray Ionization，ESI）技術的 John B. Fenn、首次成功進行基質輔助鐳射解吸（Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization， MALDI）的田中耕一和提出並研發了生物大分子核磁共振技術的 Kurt Wüthrich。 網路流行文章中的 「軟鐳射解吸」 是一個目前學界棄用的名詞，這裡的 「軟」 是相對於會使生物大分子斷裂的 「硬解吸」 而言的，事實上 ESI 和 MALDI 都是軟解吸技術，也就是使生物大分子帶電同時不破壞原有結構。

目前廣泛應用的有機基質 MALDI 技術是 1985 年由德國科學家 Franz Hillenkamp、Michael Karas 等人提出的。 他們發現，在色氨酸溶液當中的丙氨酸可以更容易地被 266 nm 的激光脈衝離子化。 這個過程當中，色氨酸的吲哚集團能夠吸收鐳射的能量，再將能量傳遞給不能吸收鐳射能量的丙氨酸，這就是 "基質輔助" 的涵義。 這種方法甚至能使分子量高達 2843 Da 的蜂毒素多肽離子化。

                               
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田中耕一在獲獎后的 自傳中的確有提到他從 東北大學（世界排名和復旦差不多）畢業后，曾經想要應聘 "一家家用電器企業" 以 "幫助人們健康長壽地生活"，但是這家公司是不是傳言中直指的索尼我們不得而知。 在入職考試不合格之後，田中耕一的導師向他推薦了日本著名科技公司—— 島津製作所（真不是什麼製造科學儀器的 "小" 公司）。 田中耕一在 1983 年加入島津製作所的中央研究實驗室從事電氣研發相關（田中耕一真不是電氣畢業跑去搞化學的...... ）的工作，接手鐳射電離材料的相關研究，期間專案的工作重點轉移到了生物研究應用上，埋下了田中耕一重大發現的契機。

田中耕一在獲獎自傳中記述，1985 年 2 月時，他誤將甘油混入了用於實驗的鈷超細金屬粉末（一千克兩三百吧也不是特別貴，和切糕差不多），的確是本著從祖母哪裡繼承來的 "Mottainai" 精神，捨不得將試劑直接丟掉的田中耕一想著甘油揮發出去之後鈷粉還可以使用，便把它放進了真空室抽干，再聯想到鐳射的能量能加快甘油的揮發 ，他又打開了鐳射源對鈷粉進行照射，由於急於知道鈷粉是否已經可以再次使用，他還打開了監控設備。 而這時他注意到了信號當中出現了一個以前的噪音峰中從未出現的微弱信號峰，多次收取數據之後這個峰都沒有消失，始終出現在同一位置。 進一步的調查確認這種混合基質確實可以使生物大分子軟解吸。

                               
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田中耕一自傳封面

這個故事在網路流傳的版本里有幾個錯誤：
首先，丙酮醇也是液體，而非固體（熔點 -17°C），何況怎麼會失手 「倒」 錯一個固體試劑呢？
其次，這個實驗不是化學實驗，是激光電離的物理實驗，田中耕一絕非門外漢;
再者，田中耕一這次實驗實際上是數百種材料測試中的一次，不存在 "做砸了就滾蛋";
最後，田中耕一收取信號是為了 "確認鈷粉可以用於實驗"，而非 "死馬當作活馬醫 ”。

如果說祖母的 「Mottainai」 精神給了他發現的機遇，讓他能抓住這個機遇的，還是他的細心。
如果他就當那是個噪音忽略掉，沒有反覆收取數據來確認這個峰呢？

                               
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田中耕一獲獎時，還感謝了進行探測器改良的同事們，如果不是他們的改良使得這個微弱的信號能被觀察到，他就不可能得到這一次發現。 他們同樣功不可沒。

1987 年 5 月，他們改進後的質譜儀已經能測定高達 48000 Da 的大分子，這一成果在東京的質譜技術年會上公開時並沒有引起世界轟動。 在 1987 年 9 月（不是次年），這項工作相關的成果在中日聯合會議上首次以英文形式發佈，引起了會議首席權威 Robert Cotter 教授的重視，這一成果才在世界領域為人周知。 （可見學英語是多麼的重要！ ）1989年田中耕一獲得了日本質譜學會的研究獎項，同時繼續從事 MALDI 的研發，在英國和日本來回工作。 1997年田中耕一赴英研發 「基質輔助鐳射解吸電離四級桿飛行時間質譜」，並在 1999 年的美國質譜協會年會上介紹了相關的理論和結果。 實際上在 1987 年之後，田中耕一已經開始 「走向人生巔峰」 了，獲得諾獎之前與國內獎項無緣的說法自然無從談起，"只發過一篇文章" 亦是無稽之談。

2002年獲得諾貝爾獎后，媒體採訪 2001 年諾貝爾化學將得主野依良治時，是否確有 "和白川英樹聯繫過我們都不知道何許人也" 的尷尬事，筆者暫未找到日本媒體報道的原文。 即便此事真實存在，其實也不足為奇——野依良治和百川英樹都是有機化學理論研究領域的專家，與質譜技術研發的工程師相差甚遠，不瞭解也屬正常。

在田中耕一獲獎的同時，世界上也傳出一些質疑之聲。 其實我們現在使用的 MALDI 採用的基質多為雜環芳烴類的物質，甘油並不具備這樣的特徵。 許多人認為這個獎項應當授予前述的真正為學界廣泛應用的有機基質 MALDI 發明者 Franz Hillenkamp和 Michael Karas，田中耕一也曾自評不是諾獎的合適人選。 但是在田中耕一的工作流傳之前，德國科學家研發的 MALDI 技術沒有被應用到蛋白質研究領域，他們的工作也便沒有被視為相關原創。

                               
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11 Oct 2002， 內閣官房內閣広報室，田中耕一被首相小泉純一郎和小柴昌俊接見。

田中耕一的形象作為日本工薪階層的代表，與日本文化對 "努力的工薪階層" 的推崇不謀而合，在獲獎後被媒體不斷誇大、強調，引起了社會上許多人的共鳴，成為 "努力就能成功" 的典範。 田中耕一的成功與努力當然分不開關係，但他實在沒有傳聞中那樣 「屌絲」、「盧瑟」，這並不是一個 「屌絲撞大運逆襲」 的故事。 他的成功來源於他對自己工作的不懈堅持，來源於祖母的 「Mottainai」 精神，但最關鍵的、讓他能抓住前者提供的一線機遇而成功的，是他的細心觀察和科學素養。

田中耕一的故事不是奇跡，他更不是對科學一無所知的平庸 「小職員」。。
田中耕一獲獎並不僅僅是交上了天大的好運，而是天大的好運到來時，他能緊緊抓住。

"機會總留給又準備的人"，是金子總會發光的。靠譜地，咱聊聊田中耕一 - 知乎 (zhihu.com)

eric955168

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