劍橋分子生物實驗室

如何創造偉大的實驗室
知識通訊評論第121期

創立滿五十年的英國劍橋分子生物實驗室，被譽為世界上科學實驗室的成功典範。回顧科學實驗在歐洲的發展歷史，實驗室主持人的個性、眼界以及樹立的風格，是創造一個偉大實驗室的關鍵要素。

什麼因素會造就一個突出的實驗室？在過去幾個世紀中，已經有幾個這樣特殊的地方，但沒有哪個比得過英國劍橋的分子生物學實驗室。十月初該實驗室慶祝它得到自己的建築的五十週年，也是四位該實驗室科學家獲頒諾貝爾獎的五十週年。他們是肯德魯（John Kendrew）、佩魯茨（Max Perutz）、華生（James Watson）和克里克（Francis Crick）。

總體而言，劍橋分子生物學實驗室在其輝煌的歷史中，共擁有九次諾貝爾獎的十三名得主，加上另外八位曾在此暫時培訓或工作的得主。身為劍橋大學卡文迪西實驗室的一個單位，分子生物學實驗室誕生前就有卓越的歷史。很少有人敢預測，其獨立的存在會如此成功且成果豐碩。然而，從歷史看來，它與其他優秀實驗室有共同的特點。這包括生產科學知識的新方法、訓練研究者的新方法、環繞一個新興科學領域的創新和興奮；也許最核心的，是有一個有天賦的人，並具備讓事情做成的個性和遠見。

因此，劍橋分子生物學實驗室可以視為是一個可以追溯到十九世紀初物種的現代化典範。以前的卓越中心有不同的氛圍，反映了他們的時代的科學文化。但是，所有卓越中心都共享一些重要的明星特質。為了尋找這些特質，在這裡我簡要的檢視劍橋分子生物學實驗室的三個先例以及其母實驗室。

實驗室生活

在十九世紀以前，大多數實驗室是單人的工作場所，有時會有一兩個助理。化學家拉瓦錫（Antoine Lavoisier，一七四三～一七九四），與陪伴在他身邊的妻子，是典型的這種模式。妻子和僕人經常襄助工作。李比希（Justus von Liebig，一八○三～一八七三）明確地改變了這種格局。

李比希在德國吉森大學的化學實驗室成立於一八二六年，並獲得了國際聲譽。它吸引來自歐洲各地的學生，並使李比希獲得「化學家培育者」的聲譽。他的實驗室是使德國大學令許多人羨慕的研究和教學機構的一個早期例子。它從一個房間起家，實驗桌環繞著房中的一個火堆。李比希對化學物質組成和他們反應的研究非常出色；他對於農業、工業和生物學問題的專注，為他的研究帶來高度主題化的風格。

他訓練他的門徒小心謹慎，尤其在定性分析更是如此。學生蜂擁向他求教，結果隨著他的學生轉移到其他地方的要職，十九世紀中期的歐洲化學也產生了明顯的李比希風格。識別尖端問題的能力，以及培養學生解決這些問題，標記了他的成就。整個德國大學系統的生物醫學與自然科學學門，廣泛地採用了李比希的創舉。

培訓也是生理學家巴甫洛夫（一八四九～一九三六）重點的一部分，但他將他自己的組織天賦，帶入他在俄羅斯聖彼得堡一手策劃的「生理工廠」，那裡以對狗的研究聞名。他將一些製造業的作法，應用在科學知識生產之上。巴甫洛夫手下的研究人員是最早開始專業分工不同的研究冷領域（如外科手術、化學、狗處理）的之一。就連狗也有專業的區分。許多狗分別有永久胃瘺、食管、胰腺或其他外科問題，讓巴甫洛夫可以即時檢查其生理機轉。

巴甫洛夫的「實驗室」最終佔領了一整個建築；這已經接近「實驗室」這個詞的現代用法，與和更早時候大多數研究者的單一房間，已不可同日而語。隨著科學變得更加複雜和相互合作，實驗室的實際結構比起我們用來形容的語言，進化得更快。