基因测序、3D打印技术、合成生物学、干细胞技术……生命科学是一门关乎人类健康的学科。当药品和疾病模型在3D打印的组织上进行测试，当基因疗法被用来治疗人类罕见疾病，当人工智能算法可以分析来自临床试验、健康记录和遗传图谱的大数据，生命科学将迎来一场变革性的技术之旅。 在下周举行的首届滴水湖论坛上，世界顶尖生命科学家将齐聚上海临港，发布关于生命科学、DNA领域等关乎人类健康的最新前沿理论。三位主讲嘉宾包括发现准晶体的以色列科学家丹·谢赫特曼，发展复杂化学体系多尺度模型的世界顶尖科学家协会副迈克尔·莱维特，以及发明“点击化学”的诺贝尔化学得主巴瑞·夏普莱斯。 2011年10月5日，70岁的以色列理工学院材料学家丹·谢赫特曼获得2011年诺贝尔化学。获理由是，他在1982年发现了准晶体。从发现到得，经历了近30年漫长岁月。 准晶体是一种介于晶体和非晶体之间的固体，这一科学发现在1982年是极富争议的。当谢赫特曼告诉同事他发现了一种新的材料结构时，同事都认为他“常理”。他捍卫自己的观点却引来了麻烦：研究组组长要求他离开。两届诺贝尔获得者莱纳斯·鲍林甚至嘲笑他：“没有准晶体，只有准科学家。” “我并不在意，我自己是对的，他们是错的。”为自己的发现，谢赫特曼在小仓库里一遍遍地重复实验。 其实在发现的最初阶段，谢赫特曼自己也觉得难以置信。在记录这一发现的笔记本上，谢赫特曼一连标记了3个问号。“如果一个科学家相信自己的研究，那就为此而斗争！要理而斗争！”谢赫特曼选择相信自己的研究，为此，他受到排挤，甚至离开了当时的研究小组。 1987年，法、日科学家成功地在实验室中制造出了大到足以被X射线年首次发现天然“准晶体”，谢赫特曼终于得到了科学界的认可。 “鲍林确实是一名伟大的科学家，但这次，他错了。”在谈到当年所受的非议时，谢赫特曼如是说。即使最伟大的科学家也会陷于传统藩篱的桎梏中，保持的头脑、敢于质疑现有认知，是科学家最重要的品质。 在以色列，典型的父母总是告诉孩子“你是个天才”。谢赫特曼说，他高中时期的物理老师对他影响甚深：“有一天，他把我叫到黑板前。他在黑板上画了一个带电阻的电图，让我解答。我解决了这个问题。他对我说，佳山三花‘丹懂物理’。17岁的我，记住了这句话。” 谢赫特曼不仅是化学家，他还是以色列科学教育的推动者。他与同事一起发起并教授了一门关于创业的课程，每年吸引数百名学生，并将企业家引入。他与内塔尼亚胡总理谈论在大学层面为科学提供财政支持的重要性。2014年，谢赫特曼作为教育者参与了以色列总统的竞选，他说：“我希望我的想法：教育是重中之重！教师是世界上最重要的人，因为他们掌握着未来。” 过去，科学家验证一项重大发现需要做大量的实验。然而进入21世纪以后，科学发现的手段发生了改变, 计算模拟的重要性可以与实验和理论相媲美, 高性能计算为科学发现提供了实验和理论之外的第道。而美国国家科学院院士、2013年诺贝尔化学得主迈克尔·莱维特找到了这条道。 通常当原子相聚一起，会产生电光火石般的化学反应。由于原子太小，传统的牛顿力学已经不能预测它们的行为，这曾经困扰化学家许多年。尽管理论物理学家祭出“量子力学”这一理论，可以帮助化学家们计算原子的行为模式，但在任何一个化学反应中，成千上万的原子不停息地改变行为，链构型、大、小的形状瞬息万变，这不是人力可以简单计算的。 于是计算机工程师出场，将物理学家与化学家的计算模型改写为计算机程序，由计算机帮助大家计算。化学家、物理学家、生物学家、计算机工程师一起，才能进行模型验证，并通过实验来修正计算模型，以了解和原子的真实模样和行为。 这个工作可以回答很多问题，比如绿叶如何进行光合作用?催化剂如何加速化学反应?为什么吃药可以治病等。它也能指导人们更加有效地开发太阳能电池，制造净化空气的化学用品，或者开发长寿的新药。 正是莱维特等诺贝尔化学获得者们所做的工作，让化学家们得以借助计算机的帮助化学的神秘世界。他们仔细审视复杂化学过程中的每一个小步骤，这些细节通常是难以察觉的。现在，全世界的化学家们每天都在计算机上设计并进行实验。 77岁的夏普莱斯有着孩子般的率真，他吃饭会用手抓，每天想睡就睡，醒着就不停工作，一点不在意三餐时间。在任何时候，他的都是化学，不管聊什么话题，三句之后必然回归到化学，尤其谈到他提出的“点击化学”，更是手舞足蹈，滔滔不绝。 “connection(连接)”是他最喜欢提到的一个词。在夏普莱斯看来，均可连接。“在过去一百多年，有机化学家都被碳-碳键牵着鼻子走，可当我们把目光转向碳-杂原子，会突然发现很多反应并不需要耗费那么多能量。”夏普莱斯说。 “我曾经每天读一小时《经》，玩味其中的。”夏普莱斯非常欣赏 《经》里的一句话，“故有之以为利，无之以为用”。他觉得，这句话道出了“点击化学”中的哲学真谛：碳-杂原子的结合，看起来似乎没什么用处，因为平时它们不会反应，可就因为这种“不反应”，当它们带上特殊的官能团后，就会具有很高的选择性。 这就是夏普莱斯的“点击化学”——它似乎可以把任何两个连接在一起，而且条件温和，针对性强。在他正在研究的第二代“点击化学”反应中，带上硫氟基团的小，可以精准识别出能与之结合的蛋白质，并形成相当稳固的共价键。 这对新药研发来说是天大的。过去寻找新药候选好比大海捞针，只能用一个蛋白质当靶标，拿千千万万个小一个个试过来。而新的“点击化学”反应，就相当于让小变成鱼饵，直接把“合拍”的蛋白质给“钓”出来———这意味着新药研发可以大大提速。 本文由来源于325棋牌 325游戏中心唯一官方网站 |