原標題：愛讀《道德經》，用手抓飯，“老頑童”諾獎得主要來上海講述“生命奇蹟”

基因測序、3D打印技術、合成生物學、幹細胞技術……生命科學是一門關乎人類健康的學科。當藥品和疾病模型在3D打印的組織上進行測試，當基因療法被用來治療人類罕見疾病，當人工智能算法可以分析來自臨牀試驗、健康記錄和遺傳圖譜的大數據，生命科學將迎來一場變革性的技術之旅。

在下週舉行的首屆滴水湖論壇上，世界頂尖生命科學家將齊聚上海臨港，發佈關於生命科學、DNA領域等關乎人類健康的最新前沿理論成果。三位主講嘉賓包括髮現準晶體的以色列科學家丹・謝赫特曼，發展複雜化學體系多尺度模型的世界頂尖科學家協會副主席邁克爾・萊維特，以及發明“點擊化學”的諾貝爾化學獎得主巴瑞・夏普萊斯。

被嘲諷的科學家

從發現準晶體到獲得諾獎經歷30年

2011年10月5日，70歲的以色列理工學院材料學家丹・謝赫特曼獲得2011年諾貝爾化學獎。獲獎理由是，他在1982年發現了準晶體。從發現到得獎，經歷了近30年漫長歲月。

準晶體是一種介於晶體和非晶體之間的固體，這一科學發現在1982年是極富爭議的。當謝赫特曼告訴同事他發現了一種新的材料結構時，同事都認爲他“違背常理”。他捍衛自己的觀點卻引來了麻煩：研究組組長要求他離開。兩屆諾貝爾獎獲得者萊納斯・鮑林甚至嘲笑他：“沒有準晶體，只有準科學家。”

“我並不在意，我深信自己是對的，他們是錯的。”爲維護自己的發現，謝赫特曼在小倉庫裏一遍遍地重複實驗。

其實在發現的最初階段，謝赫特曼自己也覺得難以置信。在記錄這一發現的筆記本上，謝赫特曼一連標記了3個問號。“如果一個科學家相信自己的研究成果，那就爲此而鬥爭！要爲真理而鬥爭！”謝赫特曼選擇相信自己的研究成果，爲此，他受到排擠，甚至被迫離開了當時的研究小組。

1987年，法、日科學家成功地在實驗室中製造出了大到足以被X射線觀察到的準晶體結構，２００９年首次發現天然“準晶體”，謝赫特曼終於得到了科學界的認可。

“鮑林確實是一名偉大的科學家，但這次，他錯了。”在談到當年所受的非議時，謝赫特曼如是說。即使最偉大的科學家也會陷於傳統藩籬的桎梏中，保持開放的頭腦、敢於質疑現有認知，是科學家最重要的品質。

在以色列，典型的猶太人父母總是告訴孩子“你是個天才”。謝赫特曼說，他高中時期的物理老師對他影響甚深：“有一天，他把我叫到黑板前。他在黑板上畫了一個帶電阻的電路圖，讓我解答。我解決了這個問題。他對我說，‘丹懂物理’。17歲的我，記住了這句話。”

謝赫特曼不僅是化學家，他還是以色列科學教育的推動者。他與同事一起發起並教授了一門關於創業的課程，每年吸引數百名學生，並將企業家引入講座。他與內塔尼亞胡總理談論在大學層面爲科學提供財政支持的重要性。2014年，謝赫特曼作爲教育者參與了以色列總統的競選，他說：“我希望傳播我的想法：教育是重中之重！教師是世界上最重要的人，因爲他們掌握着未來。”

用計算機模擬化學反應

尋找科學發現第三條道路

過去，科學家驗證一項重大發現需要做大量的實驗。然而進入21世紀以後，科學發現的手段發生了改變, 計算模擬的重要性可以與實驗和理論相媲美, 高性能計算爲科學發現提供了實驗和理論之外的第三條道路。而美國國家科學院院士、2013年諾貝爾化學獎得主邁克爾・萊維特找到了這條道路。

通常當分子原子相聚一起，會產生電光火石般的化學反應。由於原子太小，傳統的牛頓力學已經不能預測它們的行爲，這曾經困擾化學家許多年。儘管理論物理學家祭出“量子力學”這一理論，可以幫助化學家們計算原子的行爲模式，但在任何一個化學反應中，成千上萬的原子不停息地改變行爲，分子鏈構型、大分子、小分子的形狀瞬息萬變，這不是人力可以簡單計算的。

於是計算機工程師出場，將物理學家與化學家的計算模型改寫爲計算機程序，由計算機幫助大家計算。化學家、物理學家、生物學家、計算機工程師一起，才能進行模型驗證，並通過實驗來修正計算模型，以瞭解分子和原子的真實模樣和行爲。

這個工作可以回答很多問題，比如綠葉如何進行光合作用?催化劑如何加速化學反應?爲什麼喫藥可以治病等。它也能指導人們更加有效地開發太陽能電池，製造淨化空氣的化學用品，或者開發長壽的新藥。

正是萊維特等諾貝爾化學獎獲得者們所做的工作，讓化學家們得以藉助計算機的幫助揭示化學的神祕世界。他們仔細審視複雜化學過程中的每一個小步驟，這些細節通常是肉眼難以察覺的。現在，全世界的化學家們每天都在計算機上設計並進行實驗。

愛讀《道德經》的“老頑童”

用“點擊化學”連接世間萬物

77歲的夏普萊斯有着孩子般的率真，他喫飯會用手抓，每天想睡就睡，醒着就不停工作，一點不在意三餐時間。在任何時候，他癡迷的都是化學，不管聊什麼話題，三句之後必然迴歸到化學，尤其談到他提出的“點擊化學”，更是手舞足蹈，滔滔不絕。

“connection(連接)”是他最喜歡提到的一個詞。在夏普萊斯看來，世間萬物均可連接。“在過去一百多年，有機化學家都被碳-碳鍵牽着鼻子走，可當我們把目光轉向碳-雜原子，會突然發現很多反應並不需要耗費那麼多能量。”夏普萊斯說。

“我曾經每天讀一小時《道德經》，玩味其中的哲理。”夏普萊斯非常欣賞老子 《道德經》裏的一句話，“故有之以爲利，無之以爲用”。他覺得，這句話道出了“點擊化學”中的哲學真諦：碳-雜原子的結合，看起來似乎沒什麼用處，因爲平時它們不會反應，可就因爲這種“不反應”，當它們帶上特殊的官能團後，就會具有很高的選擇性。

這就是夏普萊斯的“點擊化學”――它似乎可以把世間任何兩個分子連接在一起，而且條件溫和，針對性強。在他正在研究的第二代“點擊化學”反應中，帶上硫氟基團的小分子，可以精準識別出能與之結合的蛋白質，並形成相當穩固的共價鍵。

這對新藥研發來說是天大的福音。過去尋找新藥候選分子好比大海撈針，只能用一個蛋白質當靶標，拿千千萬萬個小分子一個個試過來。而新的“點擊化學”反應，就相當於讓小分子變成魚餌，直接把“合拍”的蛋白質給“釣”出來―――這意味着新藥研發可以大大提速。