每一個新認識的朋友在得知小編是物理專業在讀菜雞之後，都會不約而同地發出一個疑問：為什麼想學物理、做科研啊？小編非常能理解他們的疑惑，畢竟在普羅大眾的眼裡，科研不僅高(zuo)大(bu)上(dong)，而且還很(diao)辛(tou)苦(fa)，做出這種違背常理的選擇，背後一定有不為人知的原因甚至情懷。
事實上，科研也只是一份工作。和其他萬千打工人一樣，選擇這份工作的原因因人而異：有人打工是為了賺錢養家，有人打工是為了社會的進步和人類的發展，還有些人，努力打工只是為了不被抓回去繼承家產……
卡文迪許
假如你學過高中物理人教版必修二，那你肯定不會對亨利·卡文迪許這個名字感到陌生。眾所周知，牛頓在眾多前人的基礎上發現了萬有引力定律，這個定律表示：兩個物體之間的相互吸引力的大小與各個物體的質量成正比，而與它們之間的距離的平方成反比。如果用m1、m2表示它們的質量，r表示它們間的距離，則物體間相互吸引力為F=（Gm1m2）/r²，G稱為萬有引力常數。由於地球上的物體之間的引力太過微弱，牛頓並沒能給出萬有引力常數的值，但卡文迪許天才地提出了著名的“扭稱實驗“，並得到了一個相當精確的結果。
卡文迪許 圖源 wikipedia
他用一根石英絲把一條長木棍懸掛起來，石英絲上有一面小鏡子，木棍的兩端有兩個小金屬球，再用兩個大球分別去吸引扭稱上的金屬球，在萬有引力的作用下扭稱會發生一個扭轉，用一束光去照射鏡子，記錄扭轉前後、光束反射到遠點的位置變化，可以計算出大小球之間的引力大小，從而得到萬有引力常數。他測得的引力常數G是（6.754±0.041）×10-11N·m2/kg2，這個值同現代值（6.6732±0.0031）×10-11N·m2/kg2相差無幾。
扭稱實驗裝置 圖源網絡
但卡文迪許在科學上的成就遠不止於此，他不僅在熱學理論、計溫學、氣象學、大地磁學等方面都有研究，更是一個出色的化學家和物理學家：卡文迪許在他35歲時發表了第一篇論文，介紹了收集空氣的實驗，並發現了氫氣和二氧化碳；除了測出萬有引力常數以外，他在電學方面也許多發現，例如提出了電勢（他將之稱為“帶電度“）、一個早期的電容單位、材料的介電常數的概念，發現了電勢和電流之間的關係（即歐姆定律）、電荷之間力和距離平方成反比的關係（即庫侖定律）等等，但是這些論文和手稿都沒有發表，直到一個世紀後麥克斯韋將之收集出版，才得以被世人所知。
儘管出生貴族（卡文迪許的母親是英國肯特郡第一公爵亨利·格雷的第四個女兒，父親是德文郡第二公爵威廉·卡文迪什的第三個兒子，家族歷史可追溯到諾曼時代），十分有錢（卡文迪許繼承的兩筆遺產使他去世之後成為英格蘭銀行最大的儲戶，被法國物理學家讓·巴蒂斯特·畢奧稱為“最富有的學者，最有學問的富翁“），但卡文迪許本人卻極為孤僻內向：他和他的女性傭人只靠紙條交流，為了避免碰到管家，卡文迪許在他的房子後面安裝了一個樓梯；唯一的社交活動就是英國皇家學會的聚會，但即便如此，如果有人在他發言的時候注視他，後者就會立即停止交流，和卡文迪許正確聊天的方式就是不要看他，假裝在和空氣說話。
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為卡文迪許家族作傳的作家約翰·皮爾遜認為亨利·卡文迪許是一個“對政治、土地、財富和婚姻都不感興趣的人”，他只對科學有無窮的好奇心和探索欲，金錢對他來說毫無意義。有一次，一個皇家學會的朋友邀請卡文迪許參加他兒子的洗禮，告訴卡文迪許按照慣例應該給護士一些小費，結果卡文迪許給了護士一大把金幣；當卡文迪許在皇家學會俱樂部聽到他的前任圖書管理員的健康狀況不太好時，直接開出了一張一萬英鎊的支票；銀行經理跑來建議卡文迪許用他存款的一部分來投資，但後者並不關心數目的大小，只想讓對方快點離開——“四萬英鎊？可以！就這麼辦，趕緊走，不要再來打擾我，要不然我就取消投資！”
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弗雷德裡克·桑格
相比大名鼎鼎的卡文迪許，接下來介紹的弗雷德裡克·桑格或許不那麼耳熟，也並沒有天才地橫跨多個領域且卓有建樹，他和絕大多數人一樣：學生時代沒有拿過獎學金，對於主修課程——物理——感到十分頭疼，本科畢業的時候只有一份泯然眾人的簡歷。所以弗雷德裡克·桑格堅持認為自己是個普通人，如果硬要說有什麼不同之處的話，可能就是家境優渥到可以在求職信裡寫道“我不缺錢，我可以不拿工資“、自帶經費搞科研，以及在62歲那年成為了唯一一個兩次獲得諾貝爾化學獎的人。
嗯，挺普通的。
圖源網絡
和卡文迪許一樣，弗雷德裡克·桑格是個英國人，他的父親是一個全科醫生，母親是富裕的棉花製造商的女兒，從物質方面來說，桑格“出生在羅馬”，他自己也說，“如果不是父母相當富有，我很可能進不了劍橋”。因為從小耳濡目染，桑格認為醫生這個工作“並不是很愉快而且還要求高”，他發現自己對科學更感興趣，所以決定在劍橋學習自然科學。他選擇了物理和化學作為主修課程，但是很快發現自己並不擅長物理，所以他選擇轉修生理學和生物化學，儘管他在此之前都沒有聽說過生物化學這門學科。或許這就是來自富二代的自信吧——反正也不需要獎學金，大不了退學回家繼承家產。
圖源 giphy.com
桑格在獲得博士學位後留在劍橋並加入了當時生物化學院院長的團隊，後者已經在胰島素的氨基酸組成方面做了一些研究工作，並且建議桑格研究蛋白質中的氨基酸組成。之所以選擇胰島素，是因為這是當時少數幾種可以直接從連鎖藥店購買到的、完全由蛋白質組成的物質之一。在此之前，桑格一直是自帶經費搞科研，這個項目使他第一次得到來自科研機構的支持，也正是這項工作——為蛋白質測序——使他在1958年獲得了人生中第一個諾貝爾化學獎。
弗雷德裡克·桑格爾 圖源 wikipedia
1962 年，桑格加入了新成立的劍橋分子生物學實驗室(LMB)，這裡聚集了一群傑出的科學家，比如發現DNA雙螺旋結構的弗朗西斯·克里克，以及發現血紅蛋白分子的馬克斯·佩魯茨。桑格認識並敬重這些科學家，但並不經常和他們來往——他幾乎不怎麼離開實驗室。
桑格最開始仍舊繼續他在蛋白質方向的工作，但並沒有多少進展，LMB中有人建議他做核酸方面的研究，這在當時被看作是一個很大的跨度，但桑格敏銳地指出“測序這個基本問題還是一樣的”。桑格最初花了一段時間在RNA上，沒有取得多少成果，他們很快意識到DNA才是研究的重心。但DNA的核苷酸數量比胰島素中的氨基酸數量大好幾個數量級，桑格放棄了之前的方法，發明了更加高效的“雙脫氧鏈終止法”的核酸測序方法，這個方法在後來成為了全世界通用的測序DNA的手段，為後來的“人類基因組計劃”奠定了基礎，也為他贏得了1980年的諾貝爾化學獎。
桑格把他的成功歸因為他在實驗室度過的時光，他也這樣建議當代的年青科學家：
你需要養成習慣，去思考下一個實驗做什麼，以及可以用哪些不同的方法去做。當你在實驗室工作足夠久時，這些念頭會順理成章地從你腦子裡冒出來，並且你會自然地預感到哪些東西能成，哪些不能成。
雖然我們用“不努力就要回去回去繼承家產”這樣的流行語來調侃這兩位不用為生計發愁、可以專心致志做研究的“富二代”科學家，但是我們不得不承認，他們之所以能在各自領域獲得巨大成就，歸根結底是源自於他們對科學的熱愛和專注，併為之投入了大量的時間、精力和熱情。那些看似靈光一現的發現背後，實際上是無數的思考、探索和試錯。
參考文獻
[1]Wikipedia-Henry Cavendish
[2]https://trainofbrain.wordpress.com/2014/04/11/1-the-incredible-shyness-of-henry-cavendish/
[3]《The Personality of Henry Cavendish - A Great Scientist with Extraordinary Peculiarities》
[4]Wikipedia-Frederick Sanger
[5]https://www.chemistryworld.com/features/the-sanger-success-story/3004849.article
題圖來源：bilibili紀錄片《重現凡爾賽 太陽王消失的宮殿》
編輯：fengyao
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