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讓計(jì)算模擬占據(jù)化學(xué)的一席之地,這位諾獎(jiǎng)得主如何保持創(chuàng)造力?

2025/02/23
導(dǎo)讀
卡普拉斯在其職業(yè)生涯的初期和中期,幾乎每隔五年就跳槽一次,或?qū)W術(shù)休假去其他機(jī)構(gòu)。這種規(guī)律性的研究環(huán)境和合作伙伴的變化,可能是他保持創(chuàng)造力的獨(dú)特來(lái)源。


不要順著路的前方走,要往沒(méi)路的地方走,并留下足跡。

——拉爾夫·沃爾多·愛(ài)默生


2024年12月28日,2013年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主馬丁·卡普拉斯(Martin Karplus)在美國(guó)的家中去世,享年94歲。


11年前,當(dāng)卡普拉斯在斯德哥爾摩報(bào)告自己的工作時(shí),他在講座開(kāi)頭引用了愛(ài)默生的這句詩(shī)。卡普拉斯的科研生涯,正是在無(wú)人經(jīng)過(guò)的地方,開(kāi)拓了一條新的道路。卡普拉斯的工作為計(jì)算化學(xué)奠定了基礎(chǔ),眾多計(jì)算化學(xué)軟件即源于他的工作。他讓理論化學(xué)在化學(xué)中占據(jù)一席之地,之后計(jì)算模擬與實(shí)驗(yàn)并駕齊驅(qū),讓復(fù)雜的生物大分子的運(yùn)動(dòng)躍然于計(jì)算機(jī)屏幕之上。


值得注意的是,卡普拉斯在其職業(yè)生涯的初期和中期,幾乎每隔五年就跳槽一次,或?qū)W術(shù)休假去其他機(jī)構(gòu)。這種規(guī)律性的研究環(huán)境和合作伙伴的變化,可能是他保持創(chuàng)造力的獨(dú)特來(lái)源。



瞿立建 | 撰


科學(xué)啟蒙始于觀鳥(niǎo)

馬丁·卡普拉斯于1930年3月15日生于奧地利首都維也納一個(gè)猶太人家庭。奧地利被納粹德國(guó)吞并幾天后,卡普拉斯一家逃離了奧地利,于1938年10月輾轉(zhuǎn)來(lái)到美國(guó),定居在波士頓。


波士頓活躍著一個(gè)洛厄爾學(xué)會(huì),定期舉辦公眾講座。1944年1月,卡普拉斯參加了哈佛大學(xué)鳥(niǎo)類(lèi)學(xué)家Ludlow Griscom做的觀鳥(niǎo)系列講座,就此迷上了觀鳥(niǎo)。

卡普拉斯引起了Griscom的注意,獲邀參加Griscom領(lǐng)導(dǎo)的野外調(diào)查??ㄆ绽乖R(shí)別出一新種海鷗。

卡普拉斯尤其對(duì)海雀感興趣,他說(shuō)服父母開(kāi)車(chē)帶他去加拿大加斯佩半島觀察海雀。

1944年秋,卡普拉斯入讀高中。1944年冬季的一天,學(xué)校因暴風(fēng)雪停課,卡普拉斯乘火車(chē)到達(dá)波士頓郊區(qū),然后步行到了海邊,用雙筒望遠(yuǎn)鏡眺望大海。觀察了幾個(gè)小時(shí),看到了自己心儀的海雀,然后心滿(mǎn)意足地返回。在路上,被幾名警察攔下。警察一問(wèn)得知,這個(gè)少年是來(lái)自?shī)W地利的移民,冒著暴風(fēng)雪來(lái)到海邊,用德國(guó)制造的望遠(yuǎn)鏡眺望大海,只為看鳥(niǎo)。警察不信,懷疑抓到了德國(guó)間諜,觀察美國(guó)海軍艦艇動(dòng)向。警察向觀鳥(niǎo)協(xié)會(huì)反復(fù)求證,最終確認(rèn)這個(gè)孩子不是危險(xiǎn)人物,然后開(kāi)車(chē)將他送到了火車(chē)站。

1947年,卡普拉斯參加西屋科學(xué)競(jìng)賽??ㄆ绽够谒麑?duì)海雀的觀察,完成了參賽論文,最終闖入決賽,并獲得男生第一名的成績(jī)。馬丁還與40名決賽選手一起受到了美國(guó)總統(tǒng)的接見(jiàn),總統(tǒng)鼓勵(lì)這些高中生們未來(lái)引領(lǐng)美國(guó)。

1947年,卡普拉斯高中畢業(yè),入讀哈佛大學(xué)。他繼續(xù)參與觀鳥(niǎo)活動(dòng),并參加正規(guī)的科研活動(dòng)。


哈佛大學(xué)本科自由學(xué)習(xí)


卡普拉斯受鳥(niǎo)類(lèi)研究經(jīng)歷的影響,打算將來(lái)從事生物學(xué)研究。卡普拉斯認(rèn)為,要理解生命,必須要有扎實(shí)的化學(xué)、物理和數(shù)學(xué)背景,因此他同時(shí)修了化學(xué)和物理兩個(gè)專(zhuān)業(yè)的課程。

在哈佛大學(xué)有充分的選課自由。

一些通常看來(lái)重要的專(zhuān)業(yè)課也可以不修,比如,卡普拉斯沒(méi)有修化學(xué)專(zhuān)業(yè)的分析化學(xué)課程,只是因?yàn)樽约翰桓信d趣??ㄆ绽箾](méi)有修那些比較淺顯的入門(mén)課程,比如《基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)》,卡普拉斯認(rèn)為這門(mén)課需要做很多乏味的實(shí)驗(yàn)和記憶各種名詞術(shù)語(yǔ),這純屬浪費(fèi)時(shí)間,而是自學(xué)之后直接修《高等有機(jī)化學(xué)》,該課程講授有機(jī)反應(yīng)的物理機(jī)理,比較符合自己的口味。

《高等有機(jī)化學(xué)》授課老師建議卡普拉斯課余閱讀鮑林的名著《化學(xué)鍵的本質(zhì)》。卡普拉斯聽(tīng)從了老師的建議,通讀了全書(shū),盡管很多數(shù)學(xué)細(xì)節(jié)沒(méi)有搞懂。這本書(shū)后來(lái)指引了他化學(xué)研究的方向。

卡普拉斯出于對(duì)生物的興趣,選修了很多生物課程。他同樣無(wú)視課程對(duì)前置課程的要求,不修普通生物學(xué)或生物化學(xué)課程,直接修高級(jí)生物學(xué)課程,尤其是那些從分子水平上理解生命現(xiàn)象的課程。這些課程直通學(xué)術(shù)前沿,比如課程中講的視覺(jué)的分子機(jī)制引起馬丁的很大興趣。

卡普拉斯還修了一些與專(zhuān)業(yè)不相關(guān)的課程,如《民主與政府》《異常心理學(xué)》等,選修這樣的課,部分是因?yàn)檎n程主題,部分是因?yàn)槭谡n老師的杰出聲譽(yù)。

卡普拉斯的哥哥羅伯特正在哈佛大學(xué)攻讀理論物理博士學(xué)位,馬丁經(jīng)常與羅伯特及其研究生同學(xué)交流、討論。

卡普拉斯大三的時(shí)候,進(jìn)入喬治·沃爾德(George Wald,1906年11月18日—1997年4月12日)教授的實(shí)驗(yàn)室做研究,由沃爾德的助手露絲·哈伯德(Ruth Hubbard,1924年3月3日——2016年9月1日)具體指導(dǎo),研究主題是視網(wǎng)膜化學(xué)。

卡普拉斯在大四的時(shí)候只需修一門(mén)課程就可達(dá)到學(xué)士學(xué)位的要求了,沃爾德建議他修讀一門(mén)校外課程,伍茲霍爾海洋生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室提供的一門(mén)生理學(xué)課程,這門(mén)課面向博士后和初級(jí)科研人員,卡普拉斯是學(xué)習(xí)這門(mén)課程的唯一的本科生。

在伍茲霍爾上課期間,卡普拉斯每周在實(shí)驗(yàn)室收集實(shí)驗(yàn)剩余的魷魚(yú)和龍蝦,做海鮮大餐,和新認(rèn)識(shí)的朋友分享,海洋生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的學(xué)員負(fù)責(zé)提供面包、葡萄酒和沙拉。

卡普拉斯也在考慮讀研究生的去處,他想去美國(guó)西海岸,體驗(yàn)美國(guó)不同地方的生活。他獲得了兩個(gè)offer,分別是加州大學(xué)伯克利分校的化學(xué)專(zhuān)業(yè)和加州理工學(xué)院的生物學(xué)專(zhuān)業(yè),一時(shí)不知如何選擇。

1950年春,他去拜訪(fǎng)自己的哥哥羅伯特,征求哥哥的意見(jiàn)。羅伯特當(dāng)時(shí)在普林斯頓高等研究院做博士后,導(dǎo)師是奧本海默??ㄆ绽贡桓绺缫?jiàn)給了奧本海默。奧本海默在卡普拉斯的兩個(gè)候選學(xué)校都曾任教過(guò),他強(qiáng)烈建議選擇加州理工,說(shuō)加州理工是“漆黑海上的明燈”。

卡普拉斯在普林斯頓高研院園區(qū)還偶遇了愛(ài)因斯坦,并進(jìn)行了簡(jiǎn)短對(duì)話(huà)。愛(ài)因斯坦問(wèn)卡普拉斯有何研究興趣。卡普拉斯說(shuō),感興趣于從化學(xué)視角研究生物學(xué)問(wèn)題。愛(ài)因斯坦說(shuō)“很不錯(cuò)”,與卡普拉斯握手,然后離開(kāi)了。卡普拉斯激動(dòng)得久久不能平靜。

卡普拉斯聽(tīng)從了奧本海默的建議,選擇去加州理工攻讀博士學(xué)位。


加州理工師從鮑林


1950年,卡普拉斯入讀加州理工,次年春加入鮑林教授的課題組。

卡普拉斯第一天到鮑林實(shí)驗(yàn)室就看到鮑林給自己留的字條:XXX問(wèn)題應(yīng)該很有趣??ㄆ绽拐J(rèn)為這是導(dǎo)師交代的任務(wù),馬上查閱文獻(xiàn),開(kāi)始著手解決問(wèn)題。

第二天,卡普拉斯又看到鮑林留的字條:YYY問(wèn)題應(yīng)該很有趣??ㄆ绽垢杏X(jué)為難,昨天的問(wèn)題還沒(méi)有頭緒,又要解決新問(wèn)題??ㄆ绽瓜蚪M里博士后求教,兩個(gè)問(wèn)題先搞哪個(gè)。博士后哈哈大笑,每人每天都會(huì)收到這樣的字條,可以直接扔掉或收到抽屜里,不用管。鮑林每天會(huì)冒出很多想法,然后將想法分配給學(xué)生,但他并不期望得到回應(yīng)。

卡普拉斯克服這一障礙之后,與鮑林合作就變得順暢了。

卡普拉斯選擇的課題是氟化氫根HF2?的量子力學(xué)計(jì)算。馬丁問(wèn)鮑林,HF2?的氫鍵結(jié)構(gòu)應(yīng)是什么樣的。鮑林靠在椅子上,望著天花板,給出一個(gè)猜測(cè)的結(jié)果,然后解釋了原因??ㄆ绽闺x開(kāi)鮑林辦公室,回去后自己想了想,才發(fā)現(xiàn)鮑林給出的理由根本就不成立。馬丁又回去找鮑林,鮑林馬上又給出一種解釋??ㄆ绽够厝ブ?,再次發(fā)現(xiàn)鮑林又給出一個(gè)不成立的解釋??ㄆ绽沟谌握阴U林,鮑林馬上又給出一個(gè)解釋。卡普拉斯這次回去做了計(jì)算,發(fā)現(xiàn)鮑林這次說(shuō)對(duì)了。

這令卡普拉斯非常驚訝,鮑林能基于直覺(jué)給出正確答案,但要正確解釋答案需要多次思考。

1953年10月的一天,鮑林對(duì)卡普拉斯說(shuō),自己將在3周后出差六個(gè)月,希望馬丁在3周內(nèi)完成論文寫(xiě)作和答辯。馬丁夜以繼日地寫(xiě),3周內(nèi)完成了論文,通過(guò)了答辯,獲得了博士學(xué)位。

五年一跳槽




卡普拉斯獲得博士學(xué)位之后,赴英國(guó)牛津大學(xué)做博士后??ㄆ绽沟牟┦亢蠼?jīng)費(fèi)來(lái)自美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì),根據(jù)規(guī)定,只需要工作時(shí)間夠18周即可。卡普拉斯真地按字面意思執(zhí)行,兩年時(shí)間只在牛津工作了18周,之外的時(shí)間主要用于旅行,幾乎走遍了歐洲大陸。

愉快的博士后階段結(jié)束之后,卡普拉斯入職伊利諾伊大學(xué)厄巴納—香檳分校 (University of Illinois Urbana-Champaign, UIUC) 。

卡普拉斯在UIUC主要做核磁共振和電子自旋共振的理論研究,很快做出了自己第一個(gè)有影響力的工作,即核磁共振譜學(xué)中以他名字命名的卡普拉斯方程。

1960年,哥倫比亞大學(xué)沃森科學(xué)實(shí)驗(yàn)室邀請(qǐng)卡普拉斯加盟。該實(shí)驗(yàn)室是由 IBM 資助的研究機(jī)構(gòu),但這里考評(píng)不問(wèn)對(duì)IBM的貢獻(xiàn),只問(wèn)對(duì)科學(xué)的貢獻(xiàn)。但是,卡普拉斯覺(jué)得不穩(wěn)定,IBM要是撤資,自己豈不是失業(yè)了,因此提出條件,要聘為化學(xué)系終身職位才可以。哥倫比亞大學(xué)同意了。

沃森科學(xué)實(shí)驗(yàn)室配備有IBM的計(jì)算機(jī),卡普拉斯用來(lái)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的量子力學(xué)計(jì)算。在使用計(jì)算資源的方便性上來(lái)講,遠(yuǎn)勝于大學(xué)。

不過(guò)好景不長(zhǎng),沃森科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的氣氛逐漸發(fā)生變化,來(lái)自IBM的壓力越來(lái)越大,要求為金主做更多有利可圖的項(xiàng)目。事實(shí)證明,卡普拉斯的擔(dān)心并非多余。1963年,卡普拉斯離開(kāi)了沃森科學(xué)實(shí)驗(yàn)室,全職在化學(xué)系工作。1970年,沃森實(shí)驗(yàn)室被IBM關(guān)閉。

卡普拉斯經(jīng)常以這段經(jīng)歷為例,告誡自己的學(xué)生,如果心向?qū)W術(shù),要抗住產(chǎn)業(yè)界實(shí)驗(yàn)室的高薪和優(yōu)美工作環(huán)境的誘惑,去大學(xué)工作。

1965年,卡普拉斯在哥倫比亞大學(xué)工作滿(mǎn)5年了,成果豐碩,做出了化學(xué)反應(yīng)量子計(jì)算的奠基性工作。卡普拉斯想,是時(shí)候離開(kāi)了,在新環(huán)境中投入一個(gè)新的研究領(lǐng)域,這樣有助于保持年輕的心態(tài),保持新想法不會(huì)枯竭。

卡普拉斯要離開(kāi)哥倫比亞大學(xué)的消息傳出之后,眾多大學(xué)伸來(lái)橄欖枝??ㄆ绽棺罱K將選項(xiàng)壓縮到兩個(gè):加州大學(xué)伯克利分校和哈佛大學(xué)。他決定1965—66學(xué)年休學(xué)術(shù)年假,在這兩所大學(xué)各訪(fǎng)問(wèn)一學(xué)期??ㄆ绽乖谶@兩所學(xué)校的訪(fǎng)學(xué)都很愉快,但最終選擇了哈佛大學(xué)。一個(gè)原因是,卡普拉斯本科畢業(yè)于哈佛,另一個(gè)原因是,卡普拉斯覺(jué)得伯克利的環(huán)境和氣候太好了,教授們花太多時(shí)間享受生活,影響了對(duì)科研的投入。

1966年秋,卡普拉斯入職哈佛大學(xué)。

轉(zhuǎn)向生物學(xué)


卡普拉斯最初在哈佛繼續(xù)做之前的研究,但有些厭倦。不是說(shuō)那些領(lǐng)域不再重要,相反,依然很活躍,只是不令卡普拉斯興奮了。


卡普拉斯需要找新的研究方向。1968年,慶祝鮑林教授65歲生日的論文集Structural Chemistry and Molecular Biology. A Volume Dedicated to Linus Pauling by His Students, Colleagues, and Friends 出版,卡普拉斯從中讀到沃爾德和哈伯德的文章《鮑林和類(lèi)胡蘿卜素立體化學(xué)》,文章重點(diǎn)討論了視覺(jué)發(fā)色團(tuán)、視網(wǎng)膜所涉及的類(lèi)胡蘿卜素。卡普拉斯不禁回憶起自己本科時(shí)曾在沃爾德實(shí)驗(yàn)室在哈伯德指導(dǎo)下做研究的日子。

卡普拉斯重新產(chǎn)生了對(duì)生物學(xué)的興趣。視網(wǎng)膜與電子如何相互作用,這一問(wèn)題自己本科時(shí)就有思考,直到現(xiàn)在,進(jìn)展寥寥。這正是適合自己進(jìn)入生物學(xué)領(lǐng)域的切入點(diǎn)。

卡普拉斯與一位博士后合作,對(duì)視網(wǎng)膜分子做了量子化學(xué)計(jì)算,闡明了光如何改變視網(wǎng)膜分子的形狀,進(jìn)而可產(chǎn)生視覺(jué)信號(hào)。

卡普拉斯將這項(xiàng)工作投稿至Nature。審稿人給出了很高的評(píng)價(jià),可惜有一位審稿人給出拒稿的決定,理由是沒(méi)有實(shí)驗(yàn)證據(jù)。

卡普拉斯遇到的情況正是理論計(jì)算文章一直面臨的困境:驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果,會(huì)被說(shuō)這還用你算,預(yù)言新的結(jié)果,會(huì)被說(shuō)未經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證憑啥信你。

卡普拉斯親自與Nature的編輯溝通,編輯被說(shuō)服了,文章得以發(fā)表(Nature 1971,229,558)。文章的結(jié)果不久被實(shí)驗(yàn)證實(shí)(Nature 1971,232,187)。

此后,卡普拉斯與哈佛化學(xué)系的實(shí)驗(yàn)學(xué)家合作研究視網(wǎng)膜。他們?cè)谕粚訕巧?,分居樓的兩端,?jīng)常在走廊的中間展開(kāi)討論。

卡普拉斯對(duì)越來(lái)越廣泛的生物問(wèn)題產(chǎn)生了興趣,如蛋白質(zhì)折疊、血紅蛋白如何與氧氣分子結(jié)合等。卡普拉斯通過(guò)計(jì)算生物大分子各原子的運(yùn)動(dòng),來(lái)理解這些問(wèn)題??ㄆ绽沟南敕ū煌姓J(rèn)為不可行也不必要??ㄆ绽拐J(rèn)為自己的方向是正確的,他認(rèn)同費(fèi)曼在課堂上講過(guò)的話(huà):理解生命最重要的假設(shè)是,世間萬(wàn)物都是由原子構(gòu)成的,生物所做的一切都可通過(guò)原子的搖擺和扭動(dòng)來(lái)理解。

卡普拉斯走通了這條路,這要得益于他1969年在以色列魏茨曼科學(xué)研究所(Weizmann Institute of Science)的半年訪(fǎng)學(xué)。

分子動(dòng)力學(xué)模擬


以色列的研究者在做的一項(xiàng)工作,是發(fā)展小分子之間的相互作用能量的函數(shù)形式??ㄆ绽拐J(rèn)為,類(lèi)似方法可推廣至生物大分子系統(tǒng),然后就可以計(jì)算分子和原子的軌跡,得到分子的各種性質(zhì),這就是分子動(dòng)力學(xué)計(jì)算機(jī)模擬。這個(gè)想法令他興奮不已。


卡普拉斯的團(tuán)隊(duì)與合作者走通了這個(gè)方向,成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)小蛋白質(zhì)胰蛋白酶抑制劑的計(jì)算機(jī)模擬(Nature,1977,267,585),這是第一個(gè)具有生物學(xué)意義的大分子分子動(dòng)力學(xué)模擬計(jì)算算例。胰蛋白酶抑制劑之于生物大分子模擬的意義,類(lèi)似于氫分子之與量子力學(xué)的意義。

這一工作的計(jì)算機(jī)程序代碼逐漸發(fā)展了生物大分子計(jì)算軟件——CHARMM(Chemistry at HARvard Macromolecular Mechanics)。這一軟件于1983年正式推出,至今已經(jīng)發(fā)展成為最主流的生物大分子計(jì)算軟件之一。

隨著化學(xué)理論和計(jì)算機(jī)算力的發(fā)展,分子動(dòng)力學(xué)模擬得以以越來(lái)越高的精度研究越來(lái)越復(fù)雜的體系,提供著實(shí)驗(yàn)上難以獲得的洞察。

諾貝爾獎(jiǎng)


諾貝爾獎(jiǎng)的提名和遴選是嚴(yán)格保密的,但卡普拉斯還是有渠道得知,自己被提名了。1990年代起每年公布諾貝爾獎(jiǎng)的時(shí)候就會(huì)守在計(jì)算機(jī)旁,期待自己獲獎(jiǎng)的消息。幾年之后,他就灰心了,便不再關(guān)注自己是否會(huì)獲獎(jiǎng)了。


2013年10月9日,美國(guó)時(shí)間凌晨5點(diǎn)半,卡普拉斯被電話(huà)鈴聲吵醒了。誰(shuí)會(huì)在這個(gè)時(shí)間打電話(huà)?一定是自己的孩子出問(wèn)題了。卡普拉斯接起電話(huà),電話(huà)中說(shuō):“這里是斯德哥爾摩,請(qǐng)問(wèn)您是卡普拉斯教授嗎?”卡普拉斯說(shuō),我是。對(duì)方說(shuō):“恭喜您獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?!?/span>

卡普拉斯電話(huà)剛掛,一位記者就登門(mén)了,來(lái)者是《哈佛校報(bào)》(The Harvard Gazette)記者Stephanie Mitchell。這位記者能來(lái)這么快,因?yàn)樗〉鼐嚯x卡普拉斯家很近。這位記者還蹭了頓早餐,細(xì)致報(bào)道了本年度新科諾貝爾獎(jiǎng)得主之一獲獎(jiǎng)當(dāng)天早餐吃了什么:培根、起司、烤面包、黑咖啡。

當(dāng)天早上,卡普拉斯接到無(wú)數(shù)媒體采訪(fǎng)電話(huà),其中還有來(lái)自祖國(guó)奧地利的媒體,卡普拉斯第一次用德語(yǔ)回答記者的問(wèn)題。到了上午,哈佛大學(xué)化學(xué)和化學(xué)生物系舉行慶?;顒?dòng)。

卡普拉斯的同事艾里亞斯·詹姆斯·科里(Elias James Corey,1928年7月12日—)對(duì)卡普拉斯說(shuō):“你真幸運(yùn),83歲的年紀(jì)獲得諾貝爾獎(jiǎng),比我多了20多年清凈的日子。”科里1990年獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),時(shí)年62歲。


哈佛大學(xué)教務(wù)長(zhǎng)到場(chǎng)祝賀,二者互不認(rèn)識(shí),還需經(jīng)人介紹。教務(wù)長(zhǎng)向卡普拉斯獻(xiàn)上一束玫瑰并致辭??ㄆ绽鬼槺闾岢?,自己的課題組的空間一直被削減,能不能保證現(xiàn)有空間不再少了。教務(wù)長(zhǎng)當(dāng)場(chǎng)表示,能保證。


熱鬧逐漸散去后,卡普拉斯開(kāi)始準(zhǔn)備自己的獲獎(jiǎng)演講。

卡普拉斯細(xì)致閱讀了諾貝爾委員會(huì)的新聞通稿,給出的獲獎(jiǎng)理由是:“復(fù)雜化學(xué)系統(tǒng)的多尺度模擬”??ㄆ绽箤?duì)此感到困惑,不應(yīng)該是獎(jiǎng)勵(lì)自己在生物大分子的分子動(dòng)力學(xué)模擬方面的工作嗎?他專(zhuān)門(mén)問(wèn)諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)主席,主席說(shuō)獲獎(jiǎng)工作不局限于分子動(dòng)力學(xué)模擬。

卡普拉斯感覺(jué)不知道如何講什么“多尺度模擬”,最終決定將演講聚焦于就講自己最重要的工作——分子動(dòng)力學(xué)模擬??ㄆ绽褂脨?ài)因斯坦的先例安慰自己,演講跑題也跑不過(guò)愛(ài)因斯坦。當(dāng)年愛(ài)因斯坦因光電效應(yīng)工作獲得了諾貝爾獎(jiǎng),演講主題卻是相對(duì)論。

卡普拉斯在演講中講到,計(jì)算機(jī)分子模擬也能成為實(shí)驗(yàn)學(xué)家用來(lái)作為解決問(wèn)題的有力工具之一,相信這次諾貝爾獎(jiǎng)會(huì)有助于計(jì)算機(jī)分子模擬獲得更廣泛的認(rèn)可。

諾貝爾獎(jiǎng)典禮歸來(lái)后,卡普拉斯獲得海量演講邀請(qǐng)。講過(guò)幾次之后,他開(kāi)始拒絕演講邀請(qǐng),尤其是自己專(zhuān)業(yè)之外的領(lǐng)域的演講主題。阿塞拜疆一個(gè)經(jīng)濟(jì)學(xué)會(huì)議答應(yīng)付10萬(wàn)美元出場(chǎng)費(fèi),卡普拉斯也堅(jiān)決拒絕了。有些演講雖不屬于自己的專(zhuān)業(yè),比如氣候變化等話(huà)題,但可能會(huì)帶來(lái)正向效果,卡普拉斯也會(huì)做演講。卡普拉斯也熱衷于向青少年發(fā)表演講,希望能激發(fā)他們的科學(xué)興趣。

幾點(diǎn)補(bǔ)充


卡普拉斯在哈佛工作五年后,也打算繼續(xù)他的五年跳槽慣例。他跳槽到了巴黎第七大學(xué),但法國(guó)大學(xué)的死板制度令他無(wú)法忍受,僅一年后就又回到了哈佛。法國(guó)為引進(jìn)卡普拉斯,廢除了外國(guó)人不得任正教授的制度,法國(guó)很多外籍副教授得以升職,他們中一些知道內(nèi)情的人專(zhuān)門(mén)向卡普拉斯表達(dá)了感謝。


卡普拉斯熱愛(ài)生活,熱衷攝影,尤其熱衷烹飪,曾在多家著名的三星級(jí)餐廳做職業(yè)大廚??ㄆ绽故抢碚摶瘜W(xué)家,戲稱(chēng)自己只在廚房真正做過(guò)化學(xué)。

卡普拉斯桃李滿(mǎn)天下,指導(dǎo)過(guò)的研究生和博士后近250人,包括眾多中國(guó)學(xué)生近20人,中國(guó)學(xué)生中在國(guó)內(nèi)工作的有北大高毅勤教授、深圳灣實(shí)驗(yàn)室周耀旗教授、復(fù)旦大學(xué)馬劍鵬教授等。

學(xué)術(shù)休假屢屢在卡普拉斯學(xué)術(shù)之路中發(fā)揮了重要作用,他獲得諾貝爾獎(jiǎng)的成果就得益于此制度。若我國(guó)可以引進(jìn)和發(fā)揚(yáng)這項(xiàng)制度,可能也會(huì)有意想不到的結(jié)果。圖片

主要參考資料


[1]Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 2006. 35:1–47
[2]卡普拉斯的自傳:Spinach On The Ceiling The Multifaceted Life Of A Theoretical Chemist,World Scientific, 2020.
[3]https://www.nature.com/articles/d41586-025-00174-4



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