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迈克尔·莱维特

迈克尔·莱维特

2013年诺贝尔化学奖
简介

美国科学院院士、斯坦福大学终身教授。因其“发展复杂化学体系多尺度模型”而获得 2013 年诺贝尔化学奖。

教育与工作经历

    1971年,剑桥大学生物物理博士

    1979-1987年,以色列魏兹曼科学研究所化学物理系副教授、教授

    1987年至今,斯坦福大学医学院结构生物学系教授


主要奖项及荣誉
    • 2001年,英国皇家学会会员
    • 2002年,美国国家科学院院士
    • 2010年,美国艺术与科学院院士
    • 2013年,诺贝尔化学奖
主要学术成就

随着理论计算方法及高性能计算的快速发展,计算已成为继实验和理论之后开展科学研究的第三大重要支柱,计算模拟的重要性可以与实验和理论相媲美 , 高性能计算为科学发现提供了实验和理论之外的第三条道路。

作为计算生物学领域的先驱,莱维特教授将牛顿经典物理学与现代量子物理学相结合,从而开拓了崭新的研究领域。

他在发展多尺度计算方法、开展复杂化学和生物体系模拟、探究生物大分子结构等方面成就卓著。此外,莱维特教授还先后担任包括共晶制药的多家公司的科学顾问委员会的顾问。

介绍

我于 1947 年 5 月 9 日出生在南非的执行首都比勒陀利亚。我的母亲格特 鲁德也出生在南非约翰内斯堡,父母是从捷克斯洛伐克移民过来的。 我的父亲 出生在立陶宛的普伦盖,10 岁时来到南非。我童年的回忆是在德班或克鲁格国 家野生动物保护区享受乐趣,与朋友一起玩耍,享受家庭度假。 学校生活很愉 快但学业不太具有挑战。可能在 13 岁之前,我记得自己手很巧,用玻璃纤维造 了一辆由汽油发动机提供动力模型车。我 1960 年第一次听到计算机,并对他 们可以下棋记忆犹新。

九岁时,我的父母分开了,我便更亲近我的母亲。1962 年 12 月的一个清 晨,我母亲非常沮丧,因为当时我和朋友出去到凌晨 2 点才回家。我和他们一 起玩斯诺克(桌球的一种),我忘了打电话回家。这引发了一场改变我人生的 事件:我们对学校课程感到无聊,我应该尝试在暑假期间完成最后两年的学校 学习 - 在南半球,这是在一月份,相当于七月的欧洲。这项工作很难,因为我 需要通过我不太喜欢的许多科目的预科考试。母亲为我的私人补习课付出了很 多,我也认真对待。 3 月,通过预科考试后,母亲安排我在 16 岁前几个月就 读比勒陀利亚大学。在那里,我学习了应用数学,虽然是用我不太娴熟的南非 荷兰语授课,但仍对我而言很容易。午休时,我有时间和年长的朋友一起玩很 多 Klaberjass(或 Bela),一种类似桥牌的纸牌游戏。

通过第一年考试后,我于 1963 年 11 月 18 日离开比勒陀利亚前往伦敦到 我的叔叔 Max Sterne 那里过暑假,他开发了一种有效,安全且可再造的炭疽疫 苗;而我的姨妈 Tikvah Alper 则是朊病毒的发现者。这次假期旅行可能是对我 整个暑假努力学习的最佳奖励。

伦敦的天气总是阴冷灰暗,这让我有些吃惊,但我真的很喜欢与我的叔叔 和阿姨亲密接触,因为他们已然是科学家了。 我还与一位瑞士女孩保持着亲密 的友谊,她是伯爵宫中是一个寄宿生。我很快决定不回南非,而是继续在伦敦 学习,母亲也同意了。 这意味着我要在 Acton 技术学院用一个月时间完成三个 科目的 A 级考试。 即使在比勒陀利亚大学进行了一年的学习之后,这项额外学 习任务仍是必须,因为南非的预科考试与英格兰的 O 级相同。我努力学医,并 最终在三门 A 级科目考试中取得好成绩:数学,应用数学和物理,足以确保我 从 1964 年 9 月开始在一所优秀的大学里获得一席之地。这离我打斯诺克和外出晚归的生活才过去不到 2 年。

与此同时,我母亲带着我的妹妹,兄弟和两只狗来到英国。这对她来说是 一个更艰难的转变,因为她在南非享有特权生活,现在不得不挣钱来支持我们。 然而,最终这一举动对她的孩子和她也是有益的(我的母亲在 50 岁时成为了一 名学校教师)。在伦敦的头几个月,我花了很多时间粘在我的叔叔和阿姨的电 视机上观看 1964 年的冬季奥运会。南非没有电视,我从未见过雪。我还观看 了 1992 年诺贝尔化学奖获得者,英国科学家约翰·肯德鲁的 BBC 电视讲座系 列片“生命的线索”。

对生命系统物理学的兴趣导致我选择在生物物理学领域老牌名校伦敦国王 学院学习, 当时莫里斯·威尔金斯(Maurice Wilkins)与克里克(Clark)和 沃森(Watson)分享 1962 年诺贝尔奖的荣耀仍历历在目。和学校一样,大学 时光主要关于朋友和在伦敦的趣事。我在南肯辛顿与两位同学共住一套公寓, 1964 年和 1965 年的夏天勤工俭学,在哥本哈根洗碗,度过了美好时光。大学 很容易,因为它只是物理和数学,除了考试之外几乎没有课堂作业。我借用同 学的细致笔记并手写复制通过了考试。 母亲送我去伦敦北部 Borehamwood 的 Elliott Computers参加一个计算机课程,在那里我用纸带写了我的第一个程序。 1966 年夏天,在哈默史密斯医院的放射生物学家 Tikvah 姨妈帮助我在加利福 尼亚州伯克利的放射实验室找到一份暑期工作,我更加深入地接触计算机。 在 那里,我使用穿孔卡片编写了我的第一个 FORTRAN 程序,相对纸带而言是巨 大进步。虽然是伦敦的摇滚六十年代,但在自由言论运动开始时伦敦与伯克利 相比还算平静。

这些外在因素并没有分散我在剑桥大学传奇的分子生物学实验室攻读博士 学位, 四位英国诺贝尔奖得主都曾在这里工作。因此,在 1967 年的冬天,我 写信给约翰·肯德鲁,希望考虑在 1967 年 9 月毕业后加入他的实验室。他的 回答令人失望,说没有位子空缺,他们甚至不能考虑我。 此时,两个国王学院 的日后注定成为非常成功的科学企业家的两位同学,伊万·布拉德伯里和彼得·博 斯托克鼓励我继续坚持下去。在我对肯德鲁的回复中,我问一年后是否有可能 加入他的实验室。这次他建议我来面试,面试这次很顺利,但随即又让我失望 了一回:通知我一年后我才会被告知是否正式录取。

这意味着浪费一年, 伊万和彼得劝说我亲自去剑桥大学讨个明确说法。因 为我天生害羞,这对我来说真的很难,但我还是穿上了西装(七年前在我成年 礼上穿的),开着母亲红色的 MINI 车去了实验室。在那里,我在结构研究部门 的联合负责人马克斯· 佩鲁茨(Max Perutz)和约翰·肯德鲁的办公室外面等 着。马克斯·佩鲁茨来到他的办公室,我勇敢地在走廊里跟他说我要和他谈谈。 他温和地,也许有点尴尬请让我进入他的办公室。在那里,我说我未来博士学 位的不确定性对我的期末考试造成了严重影响(有点夸张但我需要为我的不请 自来正名)。马克斯说,他需要和肯德鲁讨论此事,让我在下星期一再打电话来。

这次突然拜访对我人生的影响远远超出了我的想象。几天后我回电,他们 决定在 1968 年录取我,肯德鲁说他会帮助我在这段时间内找些事情做。兴奋 之余,我计划了一个宏大的旅行,巴黎,波士顿甚至东京。计划并未实现:肯 德鲁说我必须去 Weizmann 学院和 Shneior Lifson 一起工作。

1967年10月13日星期五,在赎罪日前夕,我乘船抵达以色列,不得不 在海法的一家旅馆住了两晚,以便在前往雷霍沃特之前可以从海关拿到我的行 李箱。在那里,Shneior和Hannah Lifson把我当家人一样,尽最大努力帮助我。 我搬进学生宿舍,和阿里耶·瓦舍尔Arieh Warshel一起工作。毫无疑问,随 后的一年是我生命中真正的分水岭(也许是因为我是在13日星期五到达的?), 有三个重大事件:(1)我与阿里耶编写了计算机程序,使我们能够在恒力场下 计算任何分子的性质。 (2)抵达雷霍沃特 10 周后,我在圣诞晚会上认识了我 的妻子丽娜 ; (3)我将笛卡尔坐标能量最小化应用于两个已知的蛋白质 X 射线 结构。

我们于 1968 年 9 月抵达剑桥,在 Newnham 的 Derby 大街租了一间 小房子(当年的面包店仍在街对面)。我开始在罗伯特·戴蒙德(Robert Diamond)博士领导下在分子生物学实验室(LMB)工作。

到达剑桥不久,丽娜怀孕了。 我在楼上的工作室里建了 tRNA 模型。我们 的第一个儿子丹尼尔在 1969 年 5 月出生。我的博士生补贴肯定是不够的,当 丹尼尔三个月大的时候,拥有生物学学位的丽娜不得不去上班贴补家用。 我们 不想整天带着保姆离开丹尼,所以我决定成为一名理论家并在家工作。

我在 LMB 一直工作到 1972 年 9 月,然后我们回到以色列,以便我可以在 Weizmann 研究所与 Shneior Lifson 合作。我们的第二个儿子 Reuven 在 1972 年 6 月出生,当时丽娜已经一年不工作了,得益于剑桥 Gonville 和 Caius 学院的丰厚奖学金,我们买了第一套房。 大学贷款为我们付了首付款。 当我得知我 会得到欧洲分子生物学组织(EMBO)丰厚的奖学金,我们买了一辆全新的雪 铁龙 GS,这在当时差不多一年的工资,随后便开着它回了以色列。

我们的第三个儿子亚当于 1976 年 5 月出生。 虽然我们拥有自己的房子, 但收支平衡却越来越困难。我记得当我们心爱的雪铁龙GS在1976年2月发 生轻微事故而彻底报废后,我却很高兴,因为保险金在接下来的六个月左右对 我们的财务状况产生了巨大帮助。

令人惊讶的是,过去十年是我生命中最愉快的时光。 2003 年,我在巴黎 赢得了 Blaise Pascal Sabbatical 主席职位,并在 2003 年和 2004 年度过了美 好的一年。我们的第一个孙子巴拉克于 2003 年 3 月出生,当他 2004 年和父母 一起搬回以色列时,丽娜决定她也想搬回去。她说从巴黎到以色列是短途旅行, 而不像斯坦福那么远。最初,我很难平衡我在斯坦福小组大的工作量,往返以 色列的旅行和自己的科学研究工作,但随着时间的推移我变得更加自如。当我 在 2007 年年满 60 岁时,事情似乎变得更好了。我开始和 Bay Area 小组徒步 旅行并做了一些惊人的旅行,其中最艰难的旅行去年在巴塔哥尼亚(13 天 130 公里,载重 17 公斤)。我对户外运动非常感兴趣,比如参加了 2011 年瑞典群 岛的一次危险但神奇的单人海上皮划艇之旅。经过 15 年的休整,我再次开始撰 写独立作者论文,其中一篇在 2007 年,另一篇在 2009 年。几年前,我每周请 私人教练做两到三次健身,让我感觉前所未有的健康。与此同时,我们两个年 幼的儿子也结婚了,各自为我们生了一个孙子和一个孙女。

生活在我认为不能变得更好的时候变得更加精彩, 我在 10 月 9 日凌晨 2 点 16 分被吵醒。从单纯的凡人到诺贝尔奖获得者的过渡是一个巨大的惊喜(事 实上,我已经一遍又一遍地说“没有人应该期待诺贝尔奖”)。不过,到目前为止, 这是一段神奇的旅程。在华盛顿举行的诺贝尔日是对斯德哥尔摩更加复杂的诺 贝尔周的完美培训, 人们对我们表现出的恩典和热情令我印象深刻,感觉就像 一个童话故事。

当人们开始听你胡说八道时,这是不容易的。突然之间,有更多的机会和 诱惑,超过了一个人所能管理的。我决定要有选择性,但是随机的方式,这样 我就能尝试到每件事。我还加入了一个小项目,即试图确保今天的年轻科学家 获得所有的机会,像我们那一代一样。 如果不这样做,就会使创新的井干涸, 而创新对于现代社会的各个方面都是如此重要。