世界頂尖科學家論壇｜給黑洞拍照尋病毒抗體 他們帶來地球最前沿科技

2020-10-30 新民網

群星璀璨的第三屆世界頂尖科學家論壇正在進行，今天下午開講的科學前沿話題講堂精彩紛呈，人類首張黑洞照片的「首席攝影師」謝普德·多爾曼、雷射幹涉引力波天文臺（LIGO）負責人巴裡·巴裡什解密科學家是如何漸漸「看清」黑洞、宇宙；美國斯克利普斯（Scripps）研究所創始所長理察·勒納和糖生物學專家雷蒙德·德威克分別分享抗體研究和糖生物學研究是如何幫助人類對抗包括新型冠狀病毒肺炎在內的疾病。無論是宇宙蒼穹還是人間萬物，這些分享不僅呈現科學前沿研究的重大命題，科學家們也向公眾展示了「科學」這把秘鑰打開的，令人嘆為觀止的世界。

謝普德·多爾曼：拼出地球大的「眼睛」人類一起看見了黑洞

2019年4月，當火焰般環狀光圈揭開面紗，人類首張黑洞照片刷屏全世界，愛因斯坦的預言終得以「眼見為實」。拍攝黑洞照片並不容易，「這就像我們站在地球上要觀察月球表面放著的一隻橙子，所以科學家需要一個地球那麼大的望遠鏡，捕捉微弱的光波信號，才能看能看見遙遠宇宙中黑洞噴流的微光。」於是班牙、墨西哥、美國、智力、南極等地8臺望遠鏡組成全球陣列聯合觀測，「事件視界望遠鏡（EHT）」就是這樣誕生的，項目負責人多爾曼說。

8臺望遠鏡捕捉的數據匯集到一個中心，通過計算、整合海量數據，虛擬鏡頭的零碎小圖像漸漸拼出了黑洞的樣子。「沒有人見過它，它是這樣的嗎？」分布在不同時區、海拔的望遠鏡捕捉到的數據是否會有誤差？海量數據的整合能否保證準確？多爾曼透露說，項目組分成4組，通過不同模型、算法獨立計算、驗證，令人振奮的是，4組都擬合出具有相似特徵的環形圖像，令科學家們非常振奮。

從最初的十來人團隊，發展到目前600名20個國家60個機構加入這一項目，多爾曼認為，與一群志同道合的人一起攻克難題非常快樂。看到黑洞的光環，也為人類探索黑洞質量等信息提供了計算依據，而未來十年，科學家的目標是「解密黑洞噴射噴流的秘密」。多爾曼透露，科研團隊將著重改善陣列，特別是在高海拔地區部署望遠鏡，將覆蓋黑洞全天觀測數據，捕捉黑洞更多細節。

講堂上，多爾曼的最後一張幻燈片滿屏展示了世界不同國家報刊頭版對黑洞首張照片的報導，「我們很高興看到這張照片對公眾好奇心的激發，而這些關注也釋放一個信號：當今世界需要全球合作。」

巴裡·巴裡什：宇宙信使破解秘密

宇宙中的信息是通過什麼「跨時空」傳遞的？引力波就是其中一個「信使」，而通過不同信使傳遞的信息結合來告知宇宙的發展變化。過去在多信使的使用中，人類運用了電磁波譜、無線電波、可見光、高能光子等，而現在，多信使中又增加了新成員——核相互作用力產生的中微子。科學家結合不同信使來研究宇宙中同樣的現象，包括光子、電磁輻射、中微子和引力等。

巴裡什教授指出，多信使天文學是未來發展的趨勢。「我們一直很好奇地球中的鉑金、黃金等重金屬元素是哪來的，我們通過信使看到中子星碰撞產生的千新星中探測到了這些元素。」巴裡什說。

理察·勒納：抗體幫助我們清除病毒或阻止感染帶來的後續反應

勒納教授以催化抗體方面的研究知名。1986年，他和彼得·舒爾茨幾乎同時獨立地構想並證明了抗體可以轉化為酶，催化用傳統方法無法實現的化學反應，從而增加了我們對免疫系統複雜性的了解。勒納還和西德尼·布萊納（2002年諾貝爾生理學及醫學獎獲得者）於1992年提出了DNA編碼化合物庫合成與篩選的概念具有顛覆性。可編碼的抗體分子給化學和製藥產業帶來新的前景。

勒納表示，抗體有兩種作用：清除病毒或阻止感染帶來的後續反應，所有的工作都是圍繞這兩種路徑展開。他還介紹了DNA編碼化合物庫的工作，這是勒納和西德尼•布萊納（Sydney Brenner）教授（2002年諾貝爾生理學及醫學獎獲得者）於1992年提出並申請的發明專利，具有顛覆性的研發和產業化前景，通過合成預篩選，新的全球DNA編碼庫研發計劃將開發出一系列新藥，市場前景超千億美元。

雷蒙德·德威克：病毒與免疫裡的那些「糖」

如蛋白質一樣，聚糖也複雜多變。被修飾上不同糖鏈的蛋白質在生物體內發揮重要作用。在新冠疫情背景下，糖生物學更凸顯出現實意義：每一種病毒都需要適當摺疊的糖蛋白才能具備傳染性。

新冠病毒非比尋常的糖基化程度，會讓病毒容易產生多種突變，因此製備效果好的疫苗和抗體藥物並不容易。目前，德威克帶領的英國牛津大學糖生物學研究所致力於研究糖蛋白如何摺疊形成，糖蛋白在免疫系統中如何工作，以及它們之於病毒性疾病的作用。

新民晚報記者 易蓉

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