诺奖得主迈克尔·莱维特分享获得诺奖的五要素

来源 | 财经网   

2023年05月22日 14:41  

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5月20日-23日,“一带一路”国际科学组织联盟发起、广东省人民政府主办的2023大湾区科学论坛在广州举行。在21日的主论坛上,2013年诺贝尔生物学或医学奖获得者迈克尔·莱维特表示:“我非常幸运,一直从事基础科学研究,我做了对人类健康有益的事。”

2013年诺贝尔生物学或医学奖获得者 迈克尔·莱维特

迈克尔·莱维特提及在斯坦福读医学时,被邀请加入一家初创公司,这家公司尝试制作更好的抗体,他提出改变抗体的结构,为公司带来了很多现金流。“我参与到能够治愈癌症药物的研究里面,大家可能有些不明白这些药物的命名方式,也不理解是什么,但不管怎么样是治愈疾病的。”他说道。

关于基础科学研究的重要性,迈克尔·莱维特讲述道,1950年前美国人很少获得诺贝尔奖,当时美国做的事情是——引进了很多获得诺贝尔奖的欧洲科学家,要求他们从事基础科学研究,比如研究电力等领域,之后美国获得的诺奖比其他(国家)都多。

最后,迈克尔·莱维特分享了获得诺奖的五要素:第一是要有充足的研究经费(每个团队每年160万美元);第二是不存在明显的官僚主义,物资免费供应,设备及计算机技术先进;第三是研究要以小型团队为益(共5人左右);第四是需要来自同侪的强大压力;第五是没有等级观念,学生们和诺贝尔奖得主一样充满自信。

以下为部分发言实录:

诺贝尔生物学或医学奖获得者—迈克尔·莱维特教授:我觉得这个地球上有三种智能,生物智能、人类智能、人工智能。

生物智能是创造了所有一切,它没有创造物理学,但是所有有生命的东西都由生物智能来创造,很多人认为这就是创造,是原子的运动怎么奇迹般地带来了一切?

首先讲讲生物学中的进化与物理。进化揭示了成功的未来,进化是从很简单的物体,比如说从一棵树到顶端的人类,是从简单走向复杂。为什么会越来越复杂呢?地球有两种生命体,这两种形态是不一样的,一是细菌一类,二是细菌以外的所有东西,即细菌和非细菌。

大家都知道细菌,细菌是不分性别的,它们是自己克隆,它们并不交配,但是所有的有机物,细菌是适者生存的战略,但其他都是母亲和父亲各自贡献一半的基因,进行随机组合,它就不是适者生存,而是最多样者生存,所有的生命体都有多样性,物理学揭示了生命的奥秘,就像DNA,左边到了右边,DNA是储存了信息,DNA只是信息,就像你的电脑代码一样,一个蛋白结构是3D的,它是可以和食物分子、药物分子来发生作用。所以DNA是个学习的工具,使最合适的部分得以保存。

DNA它是两股双螺旋,它是用来信息储存目的的,目前DNA是我们最好的储存回路,它非常小,但可以储存大量的信息。它们是以蛋白的序列组织起来的,一共有20种化学基团来连接。

这个链子是很长的,它一旦放到水里就会自动地折叠起来,折成一个3D结构,我们身体内都有很多的。所以生命的奥秘是把DNA里储存的信息,通过蛋白折叠变成3D的结构,通过特定形状被复制成了不同的物体,在50年前提出这个理论时,大家会觉得这太荒谬了,这个形状是氨基酸,就好像3D拼图一样,人类投入了很多精力来研究这个结构。

前几年我们有一个巨型的AI装置来专门研究这个东西,生命的革命是由三个人带来的,富兰克林、克里可和沃森是共同研究,这三人组是在剑桥,于1962年一起获得了诺奖,因为他们看到了蛋白的结构,是在亚纳米层级看到了它们的结构。

克里克是普睿斯(音)的博士学生,他最有名的成就是DNA的结构,这是位老科学家赋予了一位年轻科学家完全的自主权,所以最有名的论文之一,在上个世纪最有名的论文之一就是沃森和克里克关于DNA的论文,这非常能鼓舞年轻人开展研究。

我自己的博士论文在剑桥,是由克里克教授提交给了《自然》杂志,这个优良传统得到了延续,鼓舞年轻人鼓励开展研究。我自己和Micheal、施奈李福森、马丁、Carplus,我们计算了分子的质量等等,我、Micheal一起计算了蛋白质折叠的方式。

我非常幸运,我一直从事基础科学研究。我做了对人类健康有益的事。我到斯坦福读医学时,有人邀请我加入一家初创公司,这个公司尝试着制作更好的抗体,因为新冠疫情我们都知道抗体是什么了。

1989年我和昆恩等人写了一篇文章,是关于抗体和受体,这个受体是在癌细胞的表面,如果在癌细胞里面有了抗体,那就可以治愈癌症。我们在新冠病毒里面有了抗体,也就可以击败病毒。那怎么做?把癌细胞注入白老鼠里面提取抗体,来自鼠的抗体当时不受欢迎,因为从老鼠体内的抗体他们不接受,他们希望有人类抗体。经过计算,重组蛋白后,就变成了人类抗体。我提出的是,我们做一些改变,改变一下这个抗体的结构。这为公司带来了很多现金流。

有一点高兴的是,我也参与到了能够治愈癌症药物的研究里面,大家可能有些不明白这些药物的命名方式,也不理解是什么,但不管怎么样是治愈疾病的。

基础科学重要吗?很难说。诺贝尔基金会已经有很多年的颁奖传统,每年一开始是有100位候选人,到最后只有一到两个获奖,这中间经过漫长的评选过程。

1950年前美国人是很少获得诺贝尔奖,当时美国做的事情是引进了很多获得诺奖的欧洲科学家,要求他们从事基础研究,比如让他们研究电力等等很多领域。但后面美国获得的诺奖都比其他(国家)都多。既然说美国过去40年获得了那么多诺贝尔奖,那肯定有做对了的地方。

接下来我想给大家看剑桥的医学研究诺奖获得者,可以看到是非常的多,像这些科学家都在这里面工作。获得诺奖的要素:第一,充足的研究经费。第二,没有明显的官僚主义,这是非常重要的。第三,资深科学家的作用是要引导年轻科学家,帮助他们获得相关的经费,让他们自主开展研究。

最后讲讲人工智能。去年11月1日起开始参与到跟ChatGPT的有关研究,如果您还没有听说过的话,这完全是个改变世界的发明。生物学在里面发明了很多的重要作用,神经细胞长什么样呢?它有个细胞体,它接收信号后再把它们组合起来,再传递到下一步去。这个信号来自左边,组合完后向右传输,这是个很简单的机制。数字从左边过来,把它们加起来加总,这是一个很简单的单位,把它们都组合起来,基本就可以运用于所有东西里面。

这是个神经网络,它是没有经过训练,是个简化版,总共只有36个神经元,它经过输入之后会经过三层的神经元,从每一层到下一层,一共是三层结构。它经过训练后会非常复杂,所传递的信号路径也会变得复杂,这就是人工智能的秘密,是从这一个简单的网络、未经训练的网络变成,经过线性代数的组合,很简单,即拿一个数字加总、加权。

机器学习是非常关注在学习这部分,这里有个生成对抗网络,就像一个老师和学生,在一开始的时候两个人都是一张白纸。学生想要做个好文档,一开始不知道要怎么做,那学生和老师在一起学习,这样就会教学相长,这是ChatGPT的原理。它相当于输入370个G的字节或者一千亿的单词文本,由800人进行各种计算进行训练,在一千台GPU计算机上训练了50天,大概有1万个参数,所以这是非常强大的。

首先它可以完美地进行英汉互译,一开始我完全不知道中文,但我只要把这些文本输入进去,它可以带着问题去学习新领域,可以调用所有的电脑程序来进行解读,它还可以提供医学建议,还可以修订和总结文本,所以ChatGPT我参与了,我非常兴奋,因为我们参与了一场知识的革命。

谢谢大家!