各类讲堂在论坛期间精彩呈现 本报记者 徐程 摄
群星璀璨的第三届世界顶尖科学家论坛正在进行,昨天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。这些分享不仅呈现了科学前沿研究的重大命题,“最强大脑”们也向公众展示了“科学”这把密钥打开的叹为观止的世界。
谢普德·多尔曼
拼出地球大“眼睛”
2019年4月,当火焰般的环状光圈揭开面纱,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,才能看见遥远宇宙中黑洞喷流的微光。”项目负责人、2020年基础物理科学突破奖得主多尔曼说。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)”就这样诞生了。
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拼出黑洞的样子。“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有误差?海量数据的整合能否保证准确?多尔曼透露,项目组分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。从最初十来人团队,发展到目前600名科学家20个国家60个机构加入这一项目,多尔曼认为,与志同道合的人攻克难题很快乐。看到黑洞光环,也为人类探索黑洞质量等信息提供了计算依据,未来十年,科学家的目标是“解开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。
巴里·巴里什
宇宙信使破解秘密
宇宙中的信息通过什么“跨时空”传递?引力波是其中一位“信使”,通过不同信使传递的信息结合,我们得知宇宙的发展变化。过去在多信使使用中,人类运用了电磁波谱、无线电波、可见光、高能光子等,而现在,信使队伍又加了新成员——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。
2017年诺贝尔物理学奖得主巴里·巴里什指出,多信使天文学是未来发展趋势。“我们一直好奇地球中铂金、黄金等重金属元素哪来的,我们通过信使从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·勒纳抗体有两种作用
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构想并证明了抗体可以转化为酶。
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2002年诺贝尔生理学或医学奖获得者西德尼·布莱纳教授于1992年提出并申请的发明专利,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。
雷蒙德·德威克
病毒与免疫里的那些“糖”
在新冠疫情背景下,糖生物学更凸显出现实意义:每种病毒都需要适当折叠的糖蛋白才具备传染性。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,德威克带领的牛津大学糖生物学研究所正致力于研究糖蛋白如何折叠形成,糖蛋白之于病毒性疾病的作用。
本报记者 易蓉