诺贝尔化学奖得主戴维·贝克：最开始主修的是哲学和社会科学

参考消息网10月16日报道生物化学教授、华盛顿大学医学院蛋白质设计研究所所长戴维·贝克10月9日因在“蛋白质计算设计”方面的贡献被授予2024年诺贝尔化学奖。“蛋白质计算设计”指的是创造自然界中没有的新蛋白质。贝克与来自英国“深层思维”公司的其他两位科学家分享了这一奖项。

从零开始的“妄想之举”

据美国《公司》杂志网站报道，贝克本人也是多家生物技术公司的联合创始人，在他看来，创建一家公司与构建蛋白质并没有太大的不同。他谈到自己在这一领域长达数十年的研究和发现过程，就像企业家谈论自己的突破性创新一样。

贝克在10月9日举行的新闻发布会上说：“许多生物学工程师试图利用自然界中已有的蛋白质，通过对它们进行修改来解决一些问题。我们所做的努力是完全从零开始搭建。在我们开始取得进展之前，这被视为妄想之举。”

贝克和他的同事们过去几十年一直在研究新的蛋白质设计。2003年，他们利用自主研发的一款名为罗塞塔的程序，首次成功创造一种新的蛋白质。

华盛顿大学医学院院长蒂莫西·德利特在新闻发布会上说：“贝克及其团队的贡献真的很大。通过人工智能和蛋白质计算设计……他们创造了自然界中从未有过的新型蛋白质，真正能帮助我们解决所面临的一些最具挑战性的问题。”

新蛋白质的一个实际应用是韩国SK生物科学公司生产的新冠疫苗，该疫苗是与华盛顿大学研究人员合作研究完成的，并在英国和韩国获得批准。贝克说，用于流感疫苗，以及对抗癌症和自身免疫性疾病的蛋白质也在研究中。其他应用可能包括分解塑料的蛋白质，以及提高光合作用效率的蛋白质，从而帮助缓解气候变化。展望更长远的未来，贝克说，他的一个疯狂梦想是创造一种“机器”，可以在血液系统中循环，去除血液中的有毒组织，从而彻底预防疾病。

科学并不是他的“初恋”

据美国《化学和工程消息》周刊网站报道，贝克并不是唯一领导团队创造“设计蛋白”的研究人员，这个想法也不是全新的。但科学家们一致认为，贝克是该领域的催化剂之一，推动了蛋白质设计方面的许多基础工作。

事实上，在西雅图出生和长大的贝克说，科学并不是他的“初恋”。20世纪80年代初，贝克在哈佛大学读本科时，最开始主修的是哲学和社会科学。直到大学最后一年，他才决定将关注点从试图理解人类大脑如何作出决定转移到其他领域。这是在他上了一门发育生物学的课程并阅读了《细胞的分子生物学》这本书之后。贝克回忆说：“那时候这本书的第一版问世，真的非常非常酷。”如今，这本教科书已成为生物学的经典。

贝克仍然对大脑着迷。他说，进入研究生院时，“我想学习发育生物学或神经生物学”。但是，他加入了加利福尼亚大学伯克利分校细胞生物学家兰迪·谢克曼的实验室，研究细胞是如何组织的。随着贝克对生物组织和使其成为可能的分子结构越来越感兴趣，他于1989年与加利福尼亚大学旧金山分校的结构生物学家戴维·阿加德一起进行博士后研究。

实验室就像一颗大脑

贝克解释说，最初他计划花一年时间做结构生物学博士后研究，然后在一所大学担任首席研究员，将他所学到的知识应用于细胞生物学。但他的兴趣改变了。贝克说：“研究结构生物学让我欲罢不能。我开始把它看作生物自组织最简单的例子。”因此，当他于1993年加入华盛顿大学担任新的团队领导者时，他将实验室的重点放在结构生物学和蛋白质如何折叠的问题上。

也许是因为贝克早期对哲学和神经科学的兴趣，他将实验室的组织情况描述为一颗大脑。他解释说：“在一个大群体中，你可以把每个研究人员想象成一个神经元。”他说，当你让很多人紧密合作、随时交换意见时，灵感就会迸发——这些灵感只有在群体中所有成员相互交流时才会出现，有点像神经元，通过协同工作创造出单个神经元无法提供的功能。贝克说，团队成员彼此孤立是做不到这一点的，所以他不断尝试让不同项目的人进行交流。贝克说，创意可以来自实验室里的任何人。“我不相信任何等级制度。任何人都可以有想法，其他人都可以听。”（编译/潘晓燕 卿松竹）