當(dāng)揭示生命奧秘的生物學(xué)研究與勾勒宇宙輪廓的數(shù)學(xué)理論相遇，會碰撞出怎樣的思想火花？
10月21日，作為“2025世界頂尖科學(xué)家協(xié)會獎獲獎?wù)咝@行”首場活動，生命科學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主、康奈爾大學(xué)分子生物學(xué)與遺傳學(xué)系名譽教授斯科特·D·埃默爾教授與智能科學(xué)或數(shù)學(xué)獎得主、斯坦福大學(xué)人文與科學(xué)學(xué)院名譽講席教授孫理察教授走進(jìn)華東師范大學(xué)校園。
埃默爾率先登場，以“ESCRT通路：解析膜蛋白向溶酶體的轉(zhuǎn)運機(jī)制”為題，引領(lǐng)聽眾走進(jìn)細(xì)胞內(nèi)部那座精密而高效的“物流與質(zhì)檢中心”。
作為該領(lǐng)域的奠基人，埃默爾早在2001年就發(fā)現(xiàn)了首個轉(zhuǎn)運必需內(nèi)體分選復(fù)合物（ESCRT）復(fù)合體——ESCRT-I。在他的帶領(lǐng)下，團(tuán)隊陸續(xù)鑒定出包括全部五個ESCRT復(fù)合體在內(nèi)的二十多個關(guān)鍵基因，并揭示出這些蛋白機(jī)器的核心能力：識別泛素分子標(biāo)簽，將標(biāo)記為“待廢棄”的蛋白質(zhì)精準(zhǔn)運送至溶酶體降解。
而這一系列研究工作的起點，要回到45年前。當(dāng)時，他還在2013年諾獎得主蘭迪·謝克曼的實驗室工作。
“我們其實是從一個最基礎(chǔ)的問題出發(fā)：蛋白質(zhì)究竟是如何被準(zhǔn)確送進(jìn)溶酶體降解的？”埃默爾介紹，酵母具有清晰的形態(tài)、快速的生長速度，以及與人類溶酶體功能高度相似的液泡，是理想的研究模型。正是借助精巧的遺傳篩選，團(tuán)隊成功捕捉到33種液泡蛋白分選異常的突變體，并逐一克隆出對應(yīng)基因，最終構(gòu)建出完整的ESCRT系統(tǒng)。
令人驚嘆的是，在酵母中揭示的ESCRT工作機(jī)制，在人類細(xì)胞中依然適用。而該機(jī)制的意義遠(yuǎn)超蛋白質(zhì)降解本身——它可被艾滋病毒等病毒“挾持”以完成病毒出芽，也廣泛參與細(xì)胞分裂、細(xì)胞膜修復(fù)、神經(jīng)元重塑等關(guān)鍵生命活動。
孫理察則以“極小曲面與平均曲率幾何的研究主題”為題，帶領(lǐng)聽眾開啟了一場穿越數(shù)學(xué)與物理疆界的奇妙旅行。
孫理察是20世紀(jì)末至21世紀(jì)初微分幾何與幾何分析領(lǐng)域最具影響力的領(lǐng)軍人物之一。他的研究橫跨微分幾何、偏微分方程、廣義相對論與數(shù)學(xué)物理，以“用分析方法解決幾何問題”的獨特路徑，成為幾何分析這一交叉學(xué)科的奠基人。
在報告中，孫理察介紹了“極小曲面”的發(fā)展歷史，包括著名的柏拉圖問題與廣義柏拉圖問題。同時，他分享了如何利用極小曲面理論，解決廣義相對論中的若干重要問題——如證明正質(zhì)量猜想、受困曲面的存在性等，后者與彭羅斯獲諾貝爾獎的黑洞存在性工作密切相關(guān)。
而談及“人工智能時代數(shù)學(xué)家如何堅守”，孫理察表示，AI雖能極大加快研究進(jìn)程，但“不像人類一樣可靠”。他強(qiáng)調(diào)，年輕數(shù)學(xué)家仍應(yīng)專注于培養(yǎng)扎實的分析能力、提出正確問題的眼光，以及批判性思維。“直覺來自經(jīng)驗，甚至來自失敗。勇敢試錯，哪怕是‘瘋狂’的想法，都可能成為突破的起點。”
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