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1、学院获得博士学位。美国哈佛大学荣誉退休教授。 Michael Levitt，美国和英国公民。1947年 出生于南非比勒陀利亚。1971年从英国剑桥大 学获得博士学位。目前为美国斯坦福大学医学 院教授。 Arieh Warshel，美国和以色列公民。1940年 出生于以色列Kibbutz SdeNahum。1969年从 以色列魏茨曼科学研究所获得博士学位。目前为 美国南加州大学教授。 化学家们曾用塑料的球和棍来搭建分子模 型。而到今天，建模这一工作变成了在计算机中 进行。上个世纪70年代，Martin Karplus，Mi chael Levitt和Arieh Warshel就为研发了解和预 测
2、化学过程的强有力的计算机程序奠定了基础。 对今天的大部分化学研究进展而言。反映真实世 界的计算机模型起到了极其关键的作用。 化学反应是瞬间发生的。在不到毫秒的时间 前沿科学(季刊)20134第7卷总第28期I 囝墨圆圈圜I、 里，电子从一个原子核跳向另一个原子核。经典 化学很难捕捉到这一瞬间；用实验方法来记录化 学过程中的每一步是不可能办到的。此次获奖的 科学家们所提出的方法能让科研人员通过计算机 来解开化学反应过程的神秘面纱，比如废气的催 化提纯或者绿叶的光合作用。 Karplus，Levitt和Warshel的研究是突破性 的，因为他们成功地让牛顿经典物理学与截然不 同的量子物理学齐头并进
3、。在此之前，化学家们 在研究中只能两者之间选其一。经典物理学的优 势在于计算简便，可适用于大分子模型。而其劣 势则在于，无法模拟化学反应过程。这使得化学 家只好选择量子物理学，但却需要庞大的计算能 力而最终不得不应用在小分子身上。 今年的三位获奖者则取两者之精华，设计出 了适用于经典和量子物理学的方法。例如，在模 拟药物如何与身体内的目标蛋白耦合时，计算机 能够对目标蛋白中那些与药物产生作用的原子采 用量子物理学计算方法，而对蛋白质中剩下的部 分则可以采用要求不那么高的经典物理学方法。 对于今天的化学家来说，计算机就像试管一 样重要。模拟过程是如此的真实以至于传统实验 的结果也能被计算机预测出
4、来。 (来源：科学网梅进张笑) 2 0 1 3年诺贝尔生理学或医学奖 201 3年诺贝尔生理学或医学奖揭晓，美国、 德国3位科学家James ERothmanRandy WSchekman和Thomas CS 0 dhof获奖。获 奖理由是“发现细胞内的主要运输系统囊泡 运输的调节机制”。 James ERothman于1 950年出生于美国 麻省Haverhill，1976年从哈佛医学院获得博士学 位，曾在MlT做过博后。1978年他进入斯坦福大 学，开始了对细胞囊泡的研究。他曾任职的研究 机构还包括普林斯顿大学、纪念斯隆一凯特灵癌 症研究所和哥伦比亚大学。2008年，他加入耶鲁 大学，目前
5、为该校教授和细胞生物学系主席。 彳 运输系统很差劲，囊泡在细胞的特定区域堆积。他 发现导致这种“堵塞”的原因是遗传的，便继续研 究，试图找到变异的基因。Schekman发现三类基 因能够控制细胞运输系统的不同方面，从而为了解 细胞囊泡运输的精密调控机制提供一种新认识。 精确“停靠” James Rothman同样着迷于研究细胞运输 系统的本质。当Rothman在上个世纪80至90年 代研究哺乳动物细胞内的囊泡运输时，他发现一 种蛋白复合物能让囊泡进入并融合目标膜。在融 合过程中，囊泡上的蛋白质与目标膜如同拉链一 般相互结合。这样的蛋白质数量很多且只以特定 方式结合，如此使得运输物质能够投递到精
6、确位 置。同样的原理也在细胞内运行着，当囊泡与细 胞外膜结合时便释放其内容物。 后来人们发现，Schekman在酵母菌中发现 的基因一部分可编码Rothman在哺乳动物中找到 的那些蛋白，从而揭开了这种运输系统的古老进 化起源。他们一同绘制出了这种细胞运输机制的 关键部分。 时机就是一切 Thomas S 0 dhof对于脑中的神经细胞如何 前沿科学(季刊)20134第7卷总第28期I 匝墨圆圈衄l 相互交流很感兴趣。信号分子一一神经递质从囊泡 中释放，通过Rothman和Schekman发现的机制， 与神经细胞的外膜融合。不过，只有当神经细胞 向其“邻居”发信号时，这些囊泡才被“允许”释放
7、其内容物。这种控制方式为何如此精确?已知的 是，钙离子参与其中，在1990年代，S 0 dhof在神 经细胞中搜索钙敏感蛋白。他鉴别出这种分子机 制，即响应钙离子流入，指导临近蛋白快速将囊泡 绑定至神经细胞外膜。“拉链”开启，信号物质释放 出来。S 0 dhof的发现解释了短暂的精确如何实 现，以及囊泡内容物如何按指令释放。 囊泡运输有助理解疾病过程 三位诺奖得主发现了细胞生理学的一个基础 性过程。这些发现对于我们理解“货物”如何以完 美的时机和精确性在细胞内外进行转运具有重大 的影响。在从酵母到人类的众多有机体中，囊泡 运输和融合采用的是相同的原理。这一系统对于 众多的生理学过程极为重要，在
8、这些生理学过程 中，囊泡融合必须被控制，包括在脑中发信号以及 释放荷尔蒙和免疫因子。缺陷性囊泡运输发生于 许多疾病中，包括大量神经性和免疫性疾病，以及 糖尿病。若是没有这一奇妙的精确组织，细胞将 会堕入混乱的深渊。 (来源：科学网张笑梅进) 科学家把普通食盐变成“不可能物质 此研究打破传统化学规则 将氯化钠在富氯或富钠条件下，用高压钻石 砧挤压，可形成奇特化合物如三氯化钠(NaCI。)。 据物理学家组织网12月20日(北京时间)报道， 一个由中、美、俄等多国科学家组成的国际研究小组 在极端高压下，把普通食盐变成了全新的化学物质。 而按照化学教科书上的规则，这些物质本不该存在。 相关论文发表在1 2月2O日的科学杂志上。 该研究由纽约州立大学石溪分校艾特姆奥甘 诺夫和卡内基华盛顿研究所的亚历山大冈察洛夫 负责，在德国电子同步加速器(DESY)X一射线光源 7
