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 為什么要做科學(xué)家？

余金權(quán)：首先要感謝Phil和Floyd的精彩演講，讓我們了解到兩位杰出的科研成果。

• Phil Baran：沒(méi)有有機(jī)化學(xué)，你可能會(huì)挨餓、無(wú)家可歸甚至?xí)?/span>
  

• Floyd Romesberg | 化學(xué)家做生物，上帝也擋不?。?/span>

參加講座的不僅有化學(xué)家，也有非化學(xué)專業(yè)的觀眾，我看到還有很多小朋友。我相信坐在臺(tái)上的幾位科學(xué)家不僅能做學(xué)術(shù)演講，也能夠向臺(tái)下的普通觀眾解釋清楚你們做的是什么樣的工作，怎樣讓生活更美好。我們先從一個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題開(kāi)始，然后再問(wèn)難答的問(wèn)題。

第一個(gè)問(wèn)題是你們幾位為什么要做科學(xué)家？因?yàn)榭茖W(xué)是要面對(duì)一個(gè)又一個(gè)挑戰(zhàn)的。又是什么讓你們愛(ài)上科學(xué)的？從Phil先開(kāi)始？

余金權(quán)教授（左）和Phil S.Baran教授（右）

Phil： 其實(shí)，我小時(shí)候是很喜歡藝術(shù)的，但我好像沒(méi)什么藝術(shù)天分。我也很想做宇航員，但身體協(xié)調(diào)性不夠好。后來(lái)我意識(shí)到，作為一名化學(xué)家，我既可以做藝術(shù)家，又可以做宇航員。我是在高中時(shí)發(fā)現(xiàn)我對(duì)化學(xué)的熱情的，化學(xué)世界有無(wú)限的探索、創(chuàng)新、藝術(shù)性，但同時(shí)又能夠幫助全人類。

余金權(quán)：嗯，聽(tīng)起來(lái)挺合理的。但你這么壯，肌肉這么發(fā)達(dá)，你怎么不去打拳擊??？練健美也是不錯(cuò)的選擇?。ㄈ珗?chǎng)笑）。

Phil：打拳擊不能幫助全人類。

余金權(quán)：你也許能當(dāng)拳擊明星哦。不過(guò)那樣的話，我們這代人就失去一位偉大的化學(xué)家了。Floyd呢？你有什么想法？

Floyd：這個(gè)問(wèn)題有點(diǎn)不好回答。我高中的時(shí)候，成績(jī)沒(méi)有很好，也沒(méi)想那么多選專業(yè)的事情。我爸是個(gè)化學(xué)家，所以等我要報(bào)大學(xué)選專業(yè)的時(shí)候，就選擇了化學(xué)專業(yè)，因?yàn)槲乙膊恢牢以撨x啥。而且剛開(kāi)始的時(shí)候我做得也沒(méi)有很好，但就是有那么一瞬間，我開(kāi)竅了。我發(fā)現(xiàn)做科學(xué)家是非常幸運(yùn)的事情，我不用像其他人那樣每天做著重復(fù)性的工作，被任務(wù)驅(qū)趕。我是個(gè)好奇心很旺盛的人，我對(duì)很多事情感興趣?？茖W(xué)就是問(wèn)問(wèn)題然后努力尋找答案的領(lǐng)域，我喜歡這種感覺(jué)。

Floyd Romesberg 教授

余金權(quán)：這個(gè)答案我很有共鳴。這個(gè)問(wèn)題看似簡(jiǎn)單，但其實(shí)非常重要。需要強(qiáng)調(diào)的是，人只有對(duì)所做的事情充滿激情的時(shí)候，才能充分發(fā)揮出他/她的個(gè)人潛力。Phil和Floyd的回答對(duì)我啟發(fā)很大，在中國(guó)大學(xué)里，有個(gè)問(wèn)題困擾過(guò)每一個(gè)人，就是怎么選研究課題。由于資金、論文等很多因素，很多人選擇的研究課題往往偏重實(shí)用性。這樣最后研究的結(jié)果往往也就比較實(shí)用。但是，如果你的選擇不是那么實(shí)用，或者說(shuō)是選擇更基礎(chǔ)、更興趣驅(qū)動(dòng)一點(diǎn)、更大、更挑戰(zhàn)性的問(wèn)題會(huì)怎么樣呢？看看Floyd，也許你就是那個(gè)改變DNA序列或者發(fā)現(xiàn)新分子的人。

Floyd：我想補(bǔ)充一下，如果你的課題是人家已經(jīng)探索過(guò)的，那你就不夠創(chuàng)新，你也就不會(huì)有什么創(chuàng)新性的觀點(diǎn)。做別人已經(jīng)做過(guò)的事情，這不是科學(xué)吸引我的地方。就像金權(quán)說(shuō)的那樣，如果你的研究是以興趣為驅(qū)動(dòng)的話，成功和應(yīng)用前景自然會(huì)出現(xiàn)的。

余金權(quán)：這和藝術(shù)家很像。對(duì)我來(lái)說(shuō)，F(xiàn)loyd就是科學(xué)界的達(dá)芬奇（Floyd笑了）。我可以和大家分享一個(gè)秘密，F(xiàn)loyd在學(xué)習(xí)量子力學(xué)的知識(shí)，他學(xué)得非常認(rèn)真。他想在更深層面上解讀化學(xué)，開(kāi)拓另一個(gè)全新的學(xué)科也不一定。就像達(dá)芬奇一樣，敢于進(jìn)入全新的領(lǐng)域，然后做出重大發(fā)現(xiàn)，進(jìn)而幫助全人類進(jìn)步。

下面請(qǐng)陳鵬、黃牛、雷曉光三位來(lái)回答一下剛剛的問(wèn)題，你們?yōu)槭裁匆隹茖W(xué)家，你們的科學(xué)激情在哪里？不要有壓力。

陳鵬：完全沒(méi)有壓力，事實(shí)上，能參與這個(gè)講座我很開(kāi)心。對(duì)我來(lái)說(shuō)，我是很晚才決定要做科學(xué)家的。我喜歡探索未知，我也同意Floyd說(shuō)的，科學(xué)是在創(chuàng)新、創(chuàng)造和探索。但此前我確實(shí)不是很確定是應(yīng)該做一名科學(xué)家，還是待在工業(yè)界，甚至連是不是要從事生物化學(xué)專業(yè)我都不能確定，我一度很困惑。

陳鵬教授正在發(fā)言（右） 

我是在芝加哥大學(xué)獲得的博士學(xué)位，后來(lái)進(jìn)入Scripps，和Floyd一樣師從Peter Schultz攻讀博士后。這段經(jīng)歷真的為我打開(kāi)了新世界的大門，我和世上最聰明的一群人一起學(xué)習(xí)，一起實(shí)踐，我的好奇心得到充分滿足。我對(duì)這段經(jīng)歷充滿感激，從那時(shí)起我才確定我要做科學(xué)家。

余金權(quán)：今天很榮幸請(qǐng)到了黃牛，在座的都是化學(xué)家，而你是AI領(lǐng)域的專家。非常感謝你來(lái)參加理解未來(lái)講座，因?yàn)槟憧梢詮牟煌嵌葹槲覀兘獯饐?wèn)題，讓咱們今天的討論變得更加精彩。

黃牛：坦白講，不是我想做科學(xué)家，而是某種神秘力量選擇我做科學(xué)家。（余金權(quán)：也許是人工智能選擇了你）對(duì)，就像駭客帝國(guó)一樣（大家笑）。即使在上大學(xué)的時(shí)候，我也沒(méi)想過(guò)要做科學(xué)家。我只是做了科學(xué)研究，然后發(fā)現(xiàn)我做的非常不錯(cuò)，也做得很開(kāi)心。我做得好，然后我就繼續(xù)做了，就是這么簡(jiǎn)單。

余金權(quán)：就像黃牛精神（全場(chǎng)笑），Just do it（說(shuō)干就干）。曉光你怎么說(shuō)？

雷曉光：我小時(shí)候特別喜歡超級(jí)英雄電影，我也夢(mèng)想有一天拯救世界。我意識(shí)到做一名科學(xué)家可以讓我的夢(mèng)想成真，因?yàn)槟憧梢杂媚愕闹腔刍蛘哐芯砍晒麨檫@個(gè)世界做出貢獻(xiàn)。我認(rèn)為成為科學(xué)家能讓你成為世界上第一個(gè)獲得真理的人。做科學(xué)家可以滿足好奇心，了解更多的真相，這感覺(jué)太棒了！

 對(duì)于科學(xué)，可曾迷茫？

余金權(quán)：在你們的人生中，有沒(méi)有處在十字路口的時(shí)候呢？這個(gè)問(wèn)題非常重要，你知道很多年輕的研究員都曾迷茫過(guò)。我是應(yīng)該進(jìn)入工業(yè)界呢？還是應(yīng)該去做科學(xué)研究？或是應(yīng)該去做生意？我這個(gè)問(wèn)題是問(wèn)在場(chǎng)的所有人的。

雷曉光：這是個(gè)好問(wèn)題。當(dāng)我博士后畢業(yè)的時(shí)候，我也曾面臨抉擇，到底是要繼續(xù)做研究還是進(jìn)入工業(yè)界。我想用我學(xué)到的技能去制造藥物。所以我拜訪了很多醫(yī)藥公司，我想知道他們?cè)谧鍪裁?，在做哪方面研究。制藥公司的科研?shí)力是很強(qiáng)的，但后來(lái)我還是選擇了學(xué)術(shù)研究。為什么呢？

雷曉光教授

因?yàn)槲蚁胍杂桑蚁Ｍ胱鍪裁淳妥鍪裁?。在藥企里，你是要服從命令的，有些?xiàng)目是你不得不做的，你要有團(tuán)隊(duì)精神。做科學(xué)研究的話，你是自由的，你可以想做什么就做什么。

余金權(quán)：就是學(xué)術(shù)自由(academic freedom)。

雷曉光：對(duì)，學(xué)術(shù)自由對(duì)我來(lái)說(shuō)很重要。

陳鵬：我也這么想。我曾經(jīng)受雇于藥企，你知道藥企的研究實(shí)力非常強(qiáng)，但你大多數(shù)時(shí)候只能專注于一件事情。當(dāng)我參加學(xué)術(shù)研討會(huì)的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)太多有趣的研究了，做科學(xué)研究會(huì)給你很多自由去探索，也就是學(xué)術(shù)自由。這是我后來(lái)選擇科學(xué)研究的原因，當(dāng)參加學(xué)術(shù)會(huì)議的時(shí)候，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，來(lái)自世界各地的科學(xué)家會(huì)給你很大啟發(fā)。

Phil：學(xué)術(shù)自由當(dāng)然很吸引人，但對(duì)我來(lái)說(shuō)不是至關(guān)重要。對(duì)我來(lái)說(shuō)，最重要的是我的導(dǎo)師。在NYU上學(xué)的時(shí)候，我遇到了非常非常棒的導(dǎo)師，他不僅在學(xué)術(shù)上引導(dǎo)我，在生活中也是我的良師益友，可以說(shuō)改變了我的人生。我的導(dǎo)師讓我也想把畢生經(jīng)驗(yàn)傳授給我的學(xué)生。

 好的導(dǎo)師會(huì)影響學(xué)生一生

余金權(quán)：我希望全世界的老師都能聽(tīng)聽(tīng)你說(shuō)的這些。作為一個(gè)老師，你有巨大的，巨大的責(zé)任，在我們所有人的人生里，只要一個(gè)或兩個(gè)這樣的老師，就能讓你的整個(gè)人生變得不一樣。我想借此機(jī)會(huì)向全世界的老師們說(shuō)一句，不論你是小學(xué)老師、高中老師還是大學(xué)老師，你的所作所為對(duì)未來(lái)的科學(xué)、未來(lái)的科學(xué)家來(lái)說(shuō)，至關(guān)重要。Phil就是個(gè)很好的例子，他遇到了一個(gè)好老師。我也一樣，我也遇到了好老師。這對(duì)我們所有人都很重要，能遇到一個(gè)對(duì)科學(xué)、對(duì)學(xué)生能夠充滿激情的老師真的太好了。

 你學(xué)術(shù)生涯中，最激動(dòng)人心的時(shí)刻

雷曉光：我認(rèn)為在不同的學(xué)術(shù)階段會(huì)有不同的巔峰時(shí)刻吧。當(dāng)我還是個(gè)研究生的時(shí)候，做了很多自然產(chǎn)物的全合成，都是很復(fù)雜的分子。當(dāng)我完成我的第一個(gè)分子全合成，發(fā)現(xiàn)樣本和自然分子完全一致的那一刻，我感覺(jué)自己在世界之巔。

余金權(quán)：那感覺(jué)跟喝了一整瓶茅臺(tái)一樣爽吧？（雷曉光：那必須啊）

黃牛：在我去美國(guó)讀博士的第一年，我的導(dǎo)師交給我一個(gè)任務(wù)，需要用到一個(gè)化學(xué)的數(shù)據(jù)庫(kù)。那個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)是3D結(jié)構(gòu)的，非常貴，買的話要花掉我?guī)啄甑墓べY。我就說(shuō)為什么我們不能自己做一個(gè)？所以，我花了幾個(gè)月時(shí)間，每天只睡幾個(gè)小時(shí)寫了一個(gè)程序。當(dāng)我發(fā)現(xiàn)我的程序成功了，它能把任意形狀的2D結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成3D結(jié)構(gòu)時(shí)，我知道我的人生從此不同了。那天我真的是開(kāi)懷暢飲。

陳鵬：和Floyd的故事有點(diǎn)像。我在研究生期間也做蛋白質(zhì)相關(guān)的研究工作。我知道我的蛋白質(zhì)進(jìn)行了一些修飾，但我不知道具體發(fā)生了什么（化學(xué)變化）。我們一直在尋找答案，最后我們發(fā)現(xiàn)它實(shí)際上發(fā)生了半胱氨酸的氧化反應(yīng)。最開(kāi)始我們以為形成了硫-硫鍵，但是沒(méi)有另一個(gè)半胱氨酸可以用來(lái)形成硫-硫鍵，事實(shí)上我們觀察到的是亞磺酸的形成，半胱氨酸中的巰基被氧化性的物質(zhì)所氧化就會(huì)形成亞磺酸。這是一個(gè)非常有趣的發(fā)現(xiàn)，因?yàn)樵谀莻€(gè)時(shí)候我們不知道半胱氨酸是如何被氧化的，除了形成二硫鍵。就像Floyd說(shuō)的，我們只想知道它的結(jié)構(gòu)。

所以我在接下來(lái)的兩個(gè)月里得知道生長(zhǎng)晶體結(jié)構(gòu),然后一有時(shí)間就去美國(guó)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室做晶體衍射。阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室很近只有30英里遠(yuǎn)，一有時(shí)間我就開(kāi)車過(guò)去，我和他們說(shuō)我只需要兩個(gè)小時(shí)做個(gè)測(cè)試。

最終我們得到了蛋白質(zhì)的單晶結(jié)構(gòu), 并發(fā)現(xiàn)我的蛋白里面的確有一個(gè)氧化的巰基，就像你畫的化學(xué)結(jié)構(gòu)或者化學(xué)反應(yīng)，精確的產(chǎn)生在你的蛋白質(zhì)的某個(gè)位置。那一瞬間我覺(jué)得我真的找到了真理，非常興奮。

余金權(quán)：我想問(wèn)的是，你是怎么慶祝的？我知道Floyd是要帶全組人去拉斯維加斯。

陳鵬：我們的成果還不像Floyd那么偉大嘛，如果我也做出那么厲害的研究，我們也去個(gè)中國(guó)的拉斯維加斯。

余金權(quán)：只是想告訴年輕人，我們不是只埋頭科研，我們慶祝成功的時(shí)候也是很爽的，我們也會(huì)享受人生。Phil和Floyd的生活那可是多姿多彩啊。

Floyd：你說(shuō)什么？我怎么聽(tīng)不懂（笑）。我確實(shí)也有過(guò)幾個(gè)精彩瞬間。一直以來(lái)，我接受的訓(xùn)練都是怎么做好一個(gè)化學(xué)家。作為一個(gè)化學(xué)家，你必須非常明確每一步工作，然后才能繼續(xù)。當(dāng)我轉(zhuǎn)去做生物的時(shí)候，我當(dāng)時(shí)做的事情，按照今天的標(biāo)準(zhǔn)，真的是微不足道，就是做克隆。你進(jìn)入一個(gè)有機(jī)體，抓取一些它的基因，以一種你能做到的方式轉(zhuǎn)移它，然后表達(dá)在一個(gè)生物模型中。這個(gè)基因操控的整個(gè)步驟在現(xiàn)在看來(lái)是非常簡(jiǎn)單直接的。但在當(dāng)時(shí)，所有操作都必須你自己做，那是有一些難度的。每個(gè)步驟都是盲操作，因?yàn)槟憧床坏侥切〥NA：切割、粘貼、凈化、沉淀，最后把它粘到質(zhì)粒中來(lái)做測(cè)序。

手動(dòng)測(cè)序，圖片來(lái)源：www.floridamuseum.ufl.edu

自動(dòng)測(cè)序，圖片來(lái)源：www.floridamuseum.ufl.edu

現(xiàn)在的人要做測(cè)序就直接把樣品郵寄給一個(gè)公司，然后就得到一些GC和AT的字母串，沒(méi)有過(guò)程就有結(jié)果。但在那個(gè)時(shí)候，你必須親手去讀取大量的測(cè)序凝膠，凝膠上的圖案非常漂亮，布滿了小點(diǎn)，它們會(huì)以某種方式排列，讓你可以讀懂這些序列，還有DNA中間那些梯子，它們看起來(lái)非常漂亮。整個(gè)凝膠都會(huì)被填滿，你把它們拿起來(lái)就可以看到那些排列。

這樣的工作我做了兩三個(gè)月，作為化學(xué)家我在此期間看不到任何明確的證明信息，我認(rèn)為這些都是無(wú)用功。那時(shí)我在暗房里，暗房里有詭異的紅色燈光，當(dāng)我把凝膠做好曝光拿起來(lái)的時(shí)候，它還在滴水，我終于看到那些我想要的線，我當(dāng)時(shí)就想：“天吶我成功了！“那是屬于我的暗房時(shí)刻。

第二個(gè)精彩瞬間是我當(dāng)導(dǎo)師的時(shí)候，是我最近的工作成果剛剛做出來(lái)的時(shí)候。那會(huì)兒我有個(gè)俄羅斯學(xué)生叫Dennis Milosheff，他是當(dāng)年俄羅斯化學(xué)奧林匹克競(jìng)賽的冠軍。是個(gè)非常聰明也非常自信的孩子，平時(shí)都很冷靜，做什么都非常自信。在一個(gè)周五晚上，Dennis在準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是給我們的半合成生命體喂它們生長(zhǎng)所需的非自然基質(zhì)，如果它們生長(zhǎng)了我們就開(kāi)始分析它是如何復(fù)制DNA的等等。他還必須監(jiān)控著沒(méi)有添加非自然基質(zhì)的精子，它們因?yàn)闆](méi)有非自然基質(zhì)所以不會(huì)生長(zhǎng)。

星期五當(dāng)晚9點(diǎn)，我坐在辦公室里，我現(xiàn)在還清楚記得那個(gè)時(shí)刻，就好像發(fā)生在昨天一樣。Dennis面色蒼白的走進(jìn)我的辦公室，臉白的跟鬼一樣。我問(wèn)Dennis怎么了。他說(shuō)我加入非自然基質(zhì)的細(xì)胞在生長(zhǎng)。我說(shuō)那很好啊。他說(shuō)我沒(méi)加進(jìn)去的沒(méi)有生長(zhǎng)。

那個(gè)瞬間，我知道我們成功了。那一刻真是和生孩子一樣緊張。

余金權(quán)：那你有沒(méi)有帶著他一起去喝酒慶祝？

Floyd：沒(méi)有，我把他趕走，然后自己開(kāi)了一瓶酒（全場(chǎng)笑）。

Phil：我這邊有兩個(gè)。一個(gè)像生命的循環(huán)一樣，就是每當(dāng)有學(xué)生從我們這畢業(yè)，回想他剛加入實(shí)驗(yàn)室的樣子，對(duì)比現(xiàn)在的樣子，心里有喜有悲。喜的是我們把他們培養(yǎng)得很好，他們現(xiàn)在是優(yōu)秀的科學(xué)家了。悲的是他們就要離開(kāi)我們了。

第二個(gè)是最讓我開(kāi)心的事情，是我們的研究成果得到大規(guī)模應(yīng)用。今天我演講里的一個(gè)成果已經(jīng)進(jìn)入臨床應(yīng)用階段，有一天它將被用來(lái)治療癌癥。只是想想都讓我很開(kāi)心。

余金權(quán)：太棒了，我相信對(duì)每一個(gè)化學(xué)家來(lái)說(shuō)，沒(méi)什么比自己的發(fā)明能夠幫助人類社會(huì)更開(kāi)心的事情了。

 有機(jī)化學(xué)會(huì)引導(dǎo)下一次工業(yè)革命嗎？

余金權(quán)：好，我下一個(gè)問(wèn)題是，你們認(rèn)為有機(jī)化學(xué)會(huì)領(lǐng)導(dǎo)下一次工業(yè)革命？

Phil：這個(gè)問(wèn)題是存在爭(zhēng)議的。有一種說(shuō)法是，工業(yè)革命已經(jīng)離不開(kāi)有機(jī)合成化學(xué)了。沒(méi)有有機(jī)合成化學(xué)就沒(méi)有今天的生物科技，它已經(jīng)成為所有學(xué)科的基礎(chǔ)。以手機(jī)為例，iPhone簡(jiǎn)直改變了世界。但它的發(fā)展更新是需要時(shí)間的?？茖W(xué)的發(fā)展有點(diǎn)像冰山移動(dòng)，如果你以一年為單位觀察，你會(huì)覺(jué)得科技發(fā)展得并不快啊。但是如果以10年為單位觀察，你會(huì)覺(jué)得科技發(fā)展簡(jiǎn)直是跳躍式的。幾十年后，我相信我們今天所知道的所有分子，未來(lái)都能以工業(yè)化和自動(dòng)化的方式制造出來(lái)。就好像現(xiàn)在的蘋果手機(jī)一樣。

余金權(quán)：其實(shí)上面的問(wèn)題，我是替臺(tái)下的觀眾問(wèn)的?？纯磁_(tái)上的這些最聰明的大腦是怎么思考的。曉光，你是怎么思考有機(jī)化學(xué)在未來(lái)的地位呢？

雷曉光：我覺(jué)得有機(jī)合成之所以讓人著迷，是因?yàn)樗軇?chuàng)造新東西，讓你感覺(jué)像上帝，你就是造物主。從工業(yè)的角度講，有機(jī)合成能制造出無(wú)限的分子。只有想不到的，沒(méi)有做不到的。有了新的分子就能發(fā)展出新的功能，比如做出新藥和新材料。這才是驅(qū)動(dòng)科技向前發(fā)展的動(dòng)力。

余金權(quán)：有哪位要補(bǔ)充的嗎？黃牛？

黃牛：我知道你想讓我說(shuō)AI或者NI(Natural Inteligence)才是新工業(yè)革命的代表，但我從來(lái)沒(méi)這么想過(guò)。因?yàn)锳I只是個(gè)工具，電腦工具。它幫助人類，但不會(huì)替代人類，只是人類的一部分。有人說(shuō)AI代表未來(lái)，有人說(shuō)生物科技代表未來(lái)。但歸根到底誰(shuí)在乎呢？最終還是給人用的，沒(méi)區(qū)別。

Floyd：雖然是工具，但這些工具卻很重要?，F(xiàn)在這些工具正在融合，進(jìn)而變得非常重要也非常強(qiáng)大。這些工具正在改變?nèi)祟惿鐣?huì)進(jìn)程。對(duì)我個(gè)人來(lái)說(shuō)，我太愛(ài)科學(xué)了，尤其是跨學(xué)科交叉融合。我覺(jué)得非常幸運(yùn)，我的團(tuán)隊(duì)里有化學(xué)家、物理學(xué)家、生物學(xué)家，我最大的挑戰(zhàn)是逼著他們?nèi)ズ献鳌⑷ト诤?、去?duì)話、去交換想法。當(dāng)這個(gè)團(tuán)隊(duì)真的融合在一起的時(shí)候，會(huì)碰撞出非常寶貴的火花，實(shí)在太寶貴了。 不同的科學(xué)家從不同的角度去解讀同一個(gè)事物，真的是個(gè)創(chuàng)新的好方法。

Phil和我都是化學(xué)家，我們倆有相似的地方。我是從化學(xué)到生物，現(xiàn)在又回到化學(xué)。而Phil是用化學(xué)做生物分子。我倆的方法都很有效。我終于可以說(shuō)，工業(yè)革命將會(huì)被合成化學(xué)和合成生物學(xué)驅(qū)動(dòng)，而主導(dǎo)這場(chǎng)革命的人一定是像Phil這樣能制造分子，能把分子和生物學(xué)相結(jié)合的人。

余金權(quán)：我這里有兩個(gè)例子。大家都知道DNA測(cè)序給生命科學(xué)帶來(lái)了革命性改變。但誰(shuí)革命性改變了DNA測(cè)序？答案是Staudinger。Hermann Staudinger在1921年發(fā)明了Staudinger反應(yīng)，這個(gè)反應(yīng)是發(fā)明了DNA測(cè)序的工具。生物學(xué)家可能不太在乎Staudinger反應(yīng)，但它卻給生物學(xué)帶來(lái)了革命?？茖W(xué)研究是很難預(yù)測(cè)的，Staudinger本人在1953年獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。但他不是因?yàn)镾taudinger反應(yīng)獲獎(jiǎng)，而是因?yàn)楦叻肿泳酆衔铩?/span>

第二個(gè)例子非常科幻，就是關(guān)于分子合成機(jī)器。分子合成機(jī)器獲得了2016年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，人們都沒(méi)想到怎么可能做出一個(gè)分子級(jí)別的機(jī)器出來(lái)。要造出這樣的機(jī)器要看合成化學(xué)能不能造出這樣的分子。我本人和Ben Feringa是好朋友，他因?yàn)榉肿雍铣蓹C(jī)器而獲得諾貝爾獎(jiǎng)。上個(gè)月我們見(jiàn)了六次面，討論合成和分子合成機(jī)器。你猜怎么樣？他想和我合作，我也馬上要去拜訪他，我倆一起討論如何用最新的合成技術(shù)做出一臺(tái)全新的分子合成機(jī)器。誰(shuí)能想到我作為一個(gè)合成化學(xué)家有一天能參與制作分子合成機(jī)器，也許有一天我能參與改變工業(yè)的未來(lái)。所以基礎(chǔ)科研真的非常重要。剛剛這個(gè)問(wèn)題其實(shí)來(lái)自于觀眾，我希望我們今天的討論能夠幫到問(wèn)這個(gè)問(wèn)題的人。

 合成化學(xué)發(fā)展的瓶頸是什么？

余金權(quán)：下一個(gè)問(wèn)題，合成化學(xué)現(xiàn)在所面臨的最大瓶頸是什么？Phil有什么想法？

Phil：我認(rèn)為選擇性和可預(yù)測(cè)性可能是有機(jī)化學(xué)面前最大的麻煩了。因?yàn)橛袡C(jī)分子的特質(zhì)性反應(yīng)我們到現(xiàn)在還不能完全弄懂，導(dǎo)致我們實(shí)際得到的結(jié)果和想象的不一樣。當(dāng)然，這個(gè)瓶頸也是我們還沒(méi)失業(yè)的原因吧，如果有機(jī)分子完全可被預(yù)測(cè)。那人工智能的科學(xué)家們馬上就會(huì)弄個(gè)算法出來(lái)讓我們?nèi)I(yè)。

雷曉光：我同意Phil的觀點(diǎn)，我認(rèn)為最大的挑戰(zhàn)是我們對(duì)有機(jī)轉(zhuǎn)換的機(jī)制還不夠了解。這讓我們還不能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)單個(gè)反應(yīng)的結(jié)果。所以有機(jī)化學(xué)仍然嚴(yán)重依賴于做實(shí)驗(yàn)然后等結(jié)果。也許有一天物理有機(jī)化學(xué)能找到一個(gè)新的理論幫助準(zhǔn)確預(yù)測(cè)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果。

還有一個(gè)挑戰(zhàn)是找出一個(gè)全新的反應(yīng)。

余金權(quán)：在場(chǎng)的觀眾有些人沒(méi)有化學(xué)背景，我來(lái)舉個(gè)例子幫助大家理解。大家把自己想象成一個(gè)建筑工人，你在建造房子。你通過(guò)搬動(dòng)磚塊建造這個(gè)房子，因?yàn)橛械匦囊Υ嬖?，所以你知道這個(gè)房子最后會(huì)建造成什么樣子。我們化學(xué)家也是建筑工人，磚塊是原子，房子是分子。只不過(guò)困難的地方在于原子和分子不受地心引力控制，而且原子和分子你也看不見(jiàn)。

下一個(gè)問(wèn)題是合成生物學(xué)正在跨學(xué)科融合，剛剛咱們提到了怎么制造新的分子、新的蛋白等等，但有沒(méi)有可能幫助到有機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)研究呢？這是個(gè)很好的問(wèn)題。

Floyd：是很好的問(wèn)題，答案是一定的。我認(rèn)為合成生物學(xué)代表工業(yè)革命的未來(lái)，而合成化學(xué)家是駕馭合成生物學(xué)的人。我不認(rèn)我們已經(jīng)對(duì)生物和化學(xué)兩個(gè)學(xué)科的知識(shí)有了充分了解，我們的知識(shí)還沒(méi)淵博到可以扮演上帝，讓我們?cè)谏飳W(xué)里想制造什么分子就造什么分子，想要什么功能就有什么功能。我說(shuō)的不只是做藥或者做蛋白，我說(shuō)的是做任何新東西。

陳鵬：Floyd的研究在更廣的范圍內(nèi)定義了人造生命，他是從人造細(xì)胞開(kāi)始的。而有機(jī)化學(xué)是這一發(fā)展的基礎(chǔ)，在發(fā)展的過(guò)程中是伴隨著新發(fā)現(xiàn)的。在此過(guò)程中，你對(duì)生命，對(duì)細(xì)胞的不同部分會(huì)有更深入的了解。今天我們講的所有學(xué)術(shù)問(wèn)題遵循的都是化學(xué)規(guī)則，原子、分子、超級(jí)分子。我拜訪過(guò)的所有的化學(xué)生物實(shí)驗(yàn)室都有有機(jī)模塊，他們都需要有機(jī)化學(xué)家?guī)椭苿?dòng)遇到的瓶頸，合成生物學(xué)需要有機(jī)化學(xué)家的智慧。

 AI和化學(xué)的關(guān)系

余金權(quán)：這個(gè)問(wèn)題我相信大家都會(huì)有興趣。AI對(duì)于有機(jī)化學(xué)以及醫(yī)藥研發(fā)有什么意義。我先問(wèn)問(wèn)黃牛。

黃牛：首先我不是AI領(lǐng)域的專家，我和AI相處了只有一年多時(shí)間。但我非常確定我對(duì)人工智能方面的科學(xué)非常了解。我的學(xué)術(shù)背景是物理，所以我對(duì)原子、分子、電子方面的知識(shí)更加了解。在我把AI引入我的研究之前，我們做研究比如生物方面研究的時(shí)候，遵守的多是物理準(zhǔn)則，比如分子機(jī)制、量子機(jī)制。但是問(wèn)題是，如果我們要做高精度的物理計(jì)算，比如用量子機(jī)制研究蛋白，這是不可能的。然后我們就開(kāi)始思考，如果我們沒(méi)有能做此類工作的高能計(jì)算機(jī)，那怎么辦？所以我們開(kāi)始用數(shù)學(xué)的思維思考問(wèn)題，也就是AI。這在物理領(lǐng)域其實(shí)是一種突破，我們不再局限于量子機(jī)制計(jì)算，我們用數(shù)據(jù)訓(xùn)練出一個(gè)AI模型，讓它來(lái)幫我們研究。（余金權(quán)：所以我們不會(huì)失業(yè)的。） 不會(huì)的，放心吧。

Phil：我不認(rèn)為AI是個(gè)威脅。這就好像司機(jī)在開(kāi)車的時(shí)候愿意打開(kāi)定速巡航，AI讓生活更輕松。我以前在學(xué)校寫論文的時(shí)候，整天住在圖書(shū)館里查資料。現(xiàn)在你可以谷歌，有各種各樣的學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)，讓你找資料更方便。有一天當(dāng)AI發(fā)展的足夠好了，它就能在已知信息的基礎(chǔ)上幫你做預(yù)測(cè)，你的生活和工作會(huì)更輕松。但是創(chuàng)新的事情仍然是你在做。所以，AI是好的，來(lái)吧。

Floyd：有人認(rèn)同AI，有人不認(rèn)同。但我想討論的是，AI和創(chuàng)新并不是完全相容的，有些時(shí)候改變事物走向的往往是一些細(xì)微的方面，我不確定這些事情適用于大數(shù)據(jù)、人工智能。所以創(chuàng)新還是人類的事情。

余金權(quán)：我們很需要你這樣刺激性的觀點(diǎn)。最后，既然我們的講座叫理解未來(lái)。那就請(qǐng)各位簡(jiǎn)短的暢想一下未來(lái)。

Phil：等我退休的時(shí)候，那時(shí)的我們看待今天的有機(jī)合成化學(xué)，也許就和我們現(xiàn)在看待五十年的和計(jì)算機(jī)一樣。

余金權(quán)：你退休確實(shí)是未來(lái)的事，好吧，而且是遙遠(yuǎn)的未來(lái)。

Floyd：合成化學(xué)和生物學(xué)有一天會(huì)融合成一體。

陳鵬：我對(duì)AI的期望很高，希望有一天AI和合成生物學(xué)高度融合。

黃牛：我想（大家對(duì)AI的態(tài)度）是會(huì)更理性吧。

雷曉光：我覺(jué)得有機(jī)合成和合成生物學(xué)未來(lái)會(huì)在某些方面融合。因?yàn)槲矣X(jué)得兩個(gè)學(xué)科可以產(chǎn)生更大的影響或者協(xié)同效應(yīng)。