诺贝尔奖得主迈克尔·莱维特:重大的基础发现需要开放的基础科学

作者:李怡洁、汪蒙琪摄影: 视频: 来源:融媒体中心、高分子科学系、复杂体系多尺度研究院发布时间:2022-05-09

“科学家如果能像摇滚明星一样被追捧会是一件很棒的事。”2013年诺贝尔奖化学奖得主、世界顶尖科学家协会副主席、复旦大学复杂体系多尺度研究院名誉院长迈克尔· 莱维特在回答观众提问时说道。

5月8日,复旦大学高分子科学系、复杂体系多尺度研究院联合举办聚合讲坛第九辑特邀学术报告,迈克尔·莱维特应邀做题为“重大的基础发现需要开放的基础科学”的报告,报告由复旦大学校长、中国科学院院士金力教授主持,逾万人次在线参加了此次活动。

从DNA的发现探索过程开始,莱维特生动描述了生物学的多学科革命、计算结构生物学与其多尺度研究应用的重要性,结合自身科研经历,分享了对基础研究的深刻见解和摘取诺贝尔奖桂冠的诸多要素。

看电视的小伙迷上科学,最终荣膺诺贝尔奖

1963年暑假,年仅16岁的莱维特从南非远渡重洋前往英国,在日常休闲时,这个年轻的小伙子迷上了当地的电视,那时,电视上正在播放英国生物学家约翰·肯德鲁(John Kendrew)主持的“生命之线”(The Thread of Life)节目,向公众科普蛋白质结构、遗传学、病毒机制等生物学知识。

科学的种子就此在莱维特心中埋下,随即决定留在英国继续他的学业,后来他大胆自荐,如愿成为了肯德鲁的博士生。

迈克尔·莱维特

约翰·肯德鲁

2013年,莱维特因“为复杂化学系统创立了多尺度模型”获得诺贝尔奖化学奖,而这一研究的基础在他成为肯德鲁的博士生之前就已经打下了。

肯德鲁认为,“生物的本质是细微的交互”,为帮助莱维特打下坚实的生物学科研基础,在莱维特成为肯德鲁的博士生之前,肯德鲁推荐他先去以色列的魏茨曼科学研究所,与精通小分子结构的以色列科学家施奈尔•李福森开展合作,在那里,他遇到了施奈尔•李福森的学生,也就是后来与莱维特共同获得诺贝尔奖的科学家亚利耶·瓦谢尔。

施奈尔•李福森

亚利耶·瓦谢尔

基础科学的发现就像在“买彩票”

莱维特指出,可以启发未来的研究和具有足够的开创性是优秀基础研究的两个要素。他表示,基础研究诚然很困难,遇到失败在所难免,但如果没有失败,恰恰可能意味着你的课题并没有太大难度。同时,科研中也存在许多不确定性,“基础科学的发现就像‘买彩票’,无法进行计划和预测,但你可以多买几张‘彩票’,这更有助于得到一流的科学发现。”

在他看来,科学家有时就像一只到处寻找食物的蚂蚁,并不是每次都能找到食物,但当它们成功时,所有的蚂蚁最终都会受益。

在谈到如何寻找基础研究课题时,莱维特引用爱因斯坦的一句名言,“凡事应该力求简单,又不过于简单”来勉励同学们将科学研究做到准确、完整,而又让读者易于理解,这需要多角度的切入课题与严密论证。

基础科学与应用科学应当相辅相成

“有计划地开展科学研究很重要,但不讲求变化的计划反而会拖后腿。”莱维特表示,一个基础科学领域是否能对实际应用做贡献是未知的,不应该阻止科研人员对“看似没有效益”的基础科学设限。他举例说明,在2000年左右,有人认为在细菌方面的研究无法再有重大突破,应该转向其他领域,但后来的CRISPR这一基因学上的革命性技术,正是从基于细菌研究发现的。

莱维特认为,基础科学鼓励各个领域的新发现,比如研究新能源时,不能把自己限定于只研究太阳能和晶体硅。他指出,基础科学研究的挑战需要研究者和提供资助的机构共同面对,基础科学和应用科学就像一枚硬币的正反面,研究者如果能有计划地完成指标,就能及时回馈提供资助的机构,最重要的是在两者之间寻求平衡。

为保证基础研究能取得突破,莱维特鼓励更多年轻人加入科研道路,不同团队也可以通过社交媒体开展合作研究。“我们要坚持让科学更为开放、更可触及,同时不对研究领域做任何限制。”

在谈到研究应用时,莱维特说,“在剑桥的科研经历教会我如何去做基础科学研究,而在斯坦福学到了如何通过与创业公司合作,增强基础科学的影响力。”他表示,自己在与企业的合作中更充分了解了自己的研究兴趣,同时也将自己的研究充分发挥到了应用实践中。

创建良好的团队、导师机制,培养未来的诺贝尔奖得主

剑桥大学医学研究委员会分子生物学实验室(Medical Research Council Laboratory of Molecular Biology in Cambridge)曾是莱维特学习生活过多年的地方,这里诞生过28位诺贝尔奖得主,其中包括发现DNA结构的弗朗西斯·克里克(Francis Crick),揭露蛋白质结构的约翰·肯德鲁(John Kendrew),解密蛋白质序列的弗雷德·桑格尔(Fred Sanger)和创造出单克隆抗体的塞萨尔·米尔斯坦(Cesar Milstein)等等。

谈到实验室成功的秘诀,莱维特表示,充足的科研经费支持和高效的管理之外,分小组(每组5人左右)研究带来的朋辈影响会让团队成员变得更积极上进,从而意识到下一篇论文必须更好,上一篇发表过的文章即使再好也不重要。与此同时,要让学生感到自己的待遇与诺贝尔奖得主一样好。

“跟对老师”很重要,莱维特在报告中提到,诺贝尔奖背后存在着一种“导师”机制,许多诺贝尔奖得主都曾是其他诺贝尔奖得主的学生,而他们自己指导的学生又会获得诺贝尔奖,据统计,最长的“诺贝尔奖得主链”有8人,时间跨越百年。

作为复旦大学复杂体系多尺度研究院名誉院长,莱维特正在指导复旦团队开展蛋白质侧链结构预测的高水平研究,并已取得初步成果。

报告最后,复旦大学复杂体系多尺度研究院院长马剑鹏教授主持提问环节,复旦大学高分子科学系系主任彭慧胜教授为莱维特教授送上了精心准备的讲坛纪念证书与别出心裁的纪念礼物。

据悉,聚合讲坛是复旦大学为推动世界一流高分子学科建设而设立的高端学术论坛,旨在邀请高分子相关学科领域诺贝尔奖获得者、资深院士、产业领军人物等有影响力的顶尖学者,共同探讨高分子学科和相关学科带来的新机遇、新挑战,吸引中国乃至世界最优秀的年轻一代来复旦大学学习,持续推进科学研究融合创新和人才培养融合创新,为建设“第一个复旦”贡献智慧和力量。

制图:实习编辑:王越责任编辑:李斯嘉

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