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諾貝爾化學獎得主戴維·貝克:最開始主修的是哲學和社會科學

2024-10-17科學
參考訊息網10月16日報道 生物化學教授、華盛頓大學醫學院蛋白質設計研究所所長戴維·貝克10月9日因在「蛋白質計算設計」方面的貢獻被授予2024年諾貝爾化學獎。「蛋白質計算設計」指的是創造自然界中沒有的新蛋白質。貝克與來自英國「深層思維」公司的其他兩位科學家分享了這一獎項。
從零開始的「妄想之舉」
據美國【公司】雜誌網站報道,貝克本人也是多家生物技術公司的聯合創始人,在他看來,建立一家公司與構建蛋白質並沒有太大的不同。他談到自己在這一領域長達數十年的研究和發現過程,就像企業家談論自己的突破性創新一樣。
貝克在10月9日舉行的新聞釋出會上說:「許多生物學工程師試圖利用自然界中已有的蛋白質,透過對它們進行修改來解決一些問題。我們所做的努力是完全從零開始搭建。在我們開始取得進展之前,這被視為妄想之舉。」
貝克和他的同事們過去幾十年一直在研究新的蛋白質設計。2003年,他們利用自主研發的一款名為羅塞塔的程式,首次成功創造一種新的蛋白質。
華盛頓大學醫學院院長蒂莫西·德利特在新聞釋出會上說:「貝克及其團隊的貢獻真的很大。透過人工智能和蛋白質計算設計……他們創造了自然界中從未有過的新型蛋白質,真正能幫助我們解決所面臨的一些最具挑戰性的問題。」
新蛋白質的一個實際套用是南韓SK生物科學公司生產的新冠疫苗,該疫苗是與華盛頓大學研究人員合作研究完成的,並在英國和南韓獲得批準。貝克說,用於流感疫苗,以及對抗癌癥和自身免疫性疾病的蛋白質也在研究中。其他套用可能包括分解塑膠的蛋白質,以及提高光合作用效率的蛋白質,從而幫助緩解氣候變遷。展望更長遠的未來,貝克說,他的一個瘋狂夢想是創造一種「機器」,可以在血液系統中迴圈,去除血液中的有毒組織,從而徹底預防疾病。
科學並不是他的「初戀」
據美國【化學和工程訊息】周刊網站報道,貝克並不是唯一領導團隊創造「設計蛋白」的研究人員,這個想法也不是全新的。但科學家們一致認為,貝克是該領域的催化劑之一,推動了蛋白質設計方面的許多基礎工作。
事實上,在西雅圖出生和長大的貝克說,科學並不是他的「初戀」。20世紀80年代初,貝克在哈佛大學讀本科時,最開始主修的是哲學和社會科學。直到大學最後一年,他才決定將關註點從試圖理解人類大腦如何作出決定轉移到其他領域。這是在他上了一門發育生物學的課程並閱讀了【細胞的分子生物學】這本書之後。貝克回憶說:「那時候這本書的第一版問世,真的非常非常酷。」如今,這本教科書已成為生物學的經典。
貝克仍然對大腦著迷。他說,進入研究生院時,「我想學習發育生物學或神經生物學」。但是,他加入了加利福尼亞大學柏克萊分校細胞生物學家蘭迪·謝克曼的實驗室,研究細胞是如何組織的。隨著貝克對生物組織和使其成為可能的分子結構越來越感興趣,他於1989年與加利福尼亞大學舊金山分校的結構生物學家戴維·阿加德一起進行博士後研究。
實驗室就像一顆大腦
貝克解釋說,最初他計劃花一年時間做結構生物學博士後研究,然後在一所大學擔任首席研究員,將他所學到的知識套用於細胞生物學。但他的興趣改變了。貝克說:「研究結構生物學讓我欲罷不能。我開始把它看作生物自組織最簡單的例子。」因此,當他於1993年加入華盛頓大學擔任新的團隊領導者時,他將實驗室的重點放在結構生物學和蛋白質如何折疊的問題上。
也許是因為貝克早期對哲學和神經科學的興趣,他將實驗室的組織情況描述為一顆大腦。他解釋說:「在一個大群體中,你可以把每個研究人員想象成一個神經元。」他說,當你讓很多人緊密合作、隨時交換意見時,靈感就會迸發——這些靈感只有在群體中所有成員相互交流時才會出現,有點像神經元,透過協同工作創造出單個神經元無法提供的功能。貝克說,團隊成員彼此孤立是做不到這一點的,所以他不斷嘗試讓不同專案的人進行交流。貝克說,創意可以來自實驗室裏的任何人。「我不相信任何等級制度。任何人都可以有想法,其他人都可以聽。」(編譯/潘曉燕 卿松竹)