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世界顶尖科学家论坛|给黑洞拍照寻病毒抗体 他们带来地球最前沿科技!

来源:新民晚报     记者:易蓉     作者:易蓉     编辑:钱文婷     2020-10-30 16:38 | |

  群星璀璨的第三届世界顶尖科学家论坛正在进行,今天下午开讲的科学前沿话题讲堂精彩纷呈,人类首张黑洞照片的“首席摄影师”谢普德·多尔曼、激光干涉引力波天文台(LIGO)负责人巴里·巴里什解密科学家是如何渐渐“看清”黑洞、宇宙;美国斯克利普斯(Scripps)研究所创始所长理查德·勒纳和糖生物学专家雷蒙德·德威克分别分享抗体研究和糖生物学研究是如何帮助人类对抗包括新型冠状病毒肺炎在内的疾病。无论是宇宙苍穹还是人间万物,这些分享不仅呈现科学前沿研究的重大命题,科学家们也向公众展示了“科学”这把秘钥打开的,令人叹为观止的世界。

  谢普德·多尔曼: 频出地球的“大眼睛”

  2019年4月,当火焰般环状光圈揭开面纱,人类首张黑洞照片刷屏全世界,爱因斯坦的预言终得以“眼见为实”。拍摄黑洞照片并不容易,“这就像我们站在地球上要观察月球表面放着的一只橙子,所以科学家需要一个地球那么大的望远镜,捕捉微弱的光波信号,才能看能看见遥远宇宙中黑洞喷流的微光。”于是,西班牙、墨西哥、美国、智利、南极等地8台望远镜组成全球阵列联合观测,“事件视界望远镜(EHT)”就是这样诞生的,项目负责人多尔曼说。

  8台望远镜捕捉的数据汇集到一个中心,通过计算、整合海量数据,虚拟镜头的零碎小图像渐渐拼出了黑洞的样子。“没有人见过它,它是这样的吗?”分布在不同时区、海拔的望远镜捕捉到的数据是否会有误差?海量数据的整合能否保证准确?多尔曼透露说,项目组分成4组,通过不同模型、算法独立计算、验证,令人振奋的是,4组都拟合出具有相似特征的环形图像,令科学家们非常振奋。

  从最初的十来人团队,发展到目前600名20个国家60个机构加入这一项目,多尔曼认为,与一群志同道合的人一起攻克难题非常快乐。看到黑洞的光环,也为人类探索黑洞质量等信息提供了计算依据,而未来十年,科学家的目标是“解密黑洞喷射喷流的秘密”。多尔曼透露,科研团队将着重改善阵列,特别是在高海拔地区部署望远镜,将覆盖黑洞全天观测数据,捕捉黑洞更多细节。

  讲堂上,多尔曼的最后一张幻灯片满屏展示了世界不同国家报刊头版对黑洞首张照片的报道,“我们很高兴看到这张照片对公众好奇心的激发,而这些关注也释放一个信号:当今世界需要全球合作。”

  巴里·巴里什:宇宙信使破解秘密

  宇宙中的信息是通过什么“跨时空”传递的?引力波就是其中一个“信使”,而通过不同信使传递的信息结合来告知宇宙的发展变化。过去在多信使的使用中,人类运用了电磁波谱、无线电波、可见光、高能光子等,而现在,多信使中又增加了新成员——核相互作用力产生的中微子。科学家结合不同信使来研究宇宙中同样的现象,包括光子、电磁辐射、中微子和引力等。

  巴里什教授指出,多信使天文学是未来发展的趋势。“我们一直很好奇地球中的铂金、黄金等重金属元素是哪来的,我们通过信使看到中子星碰撞产生的千新星中探测到了这些元素。”巴里什说。

  理查德·勒纳:抗体帮助我们清除病毒或阻止感染带来的后续反应

  勒纳教授以催化抗体方面的研究知名。1986年,他和彼得·舒尔茨几乎同时独立地构想并证明了抗体可以转化为酶,催化用传统方法无法实现的化学反应,从而增加了我们对免疫系统复杂性的了解。勒纳还和西德尼·布莱纳(2002年诺贝尔生理学及医学奖获得者)于1992年提出了DNA编码化合物库合成与筛选的概念具有颠覆性。可编码的抗体分子给化学和制药产业带来新的前景。

  勒纳表示,抗体有两种作用:清除病毒或阻止感染带来的后续反应,所有的工作都是围绕这两种路径展开。他还介绍了DNA编码化合物库的工作,这是勒纳和西德尼•布莱纳(Sydney Brenner)教授(2002年诺贝尔生理学及医学奖获得者)于1992年提出并申请的发明专利,具有颠覆性的研发和产业化前景,通过合成预筛选,新的全球DNA编码库研发计划将开发出一系列新药,市场前景超千亿美元。

  雷蒙德·德威克:病毒与免疫里的那些“糖”

  如蛋白质一样,聚糖也复杂多变。被修饰上不同糖链的蛋白质在生物体内发挥重要作用。在新冠疫情背景下,糖生物学更凸显出现实意义:每一种病毒都需要适当折叠的糖蛋白才能具备传染性。

  新冠病毒非比寻常的糖基化程度,会让病毒容易产生多种突变,因此制备效果好的疫苗和抗体药物并不容易。目前,德威克带领的英国牛津大学糖生物学研究所致力于研究糖蛋白如何折叠形成,糖蛋白在免疫系统中如何工作,以及它们之于病毒性疾病的作用。

  新民晚报记者 易蓉

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