亞利耶·瓦謝爾（Arieh Warshel），1940年11月20日出生于以色列，擁有美國和以色列雙重國籍，目前在美國南加州大學(xué)任教。2013年10月，他與擁有美國和奧地利雙重國籍的馬丁·卡普拉斯（Martin Karplus）、擁有美國和英國雙重國籍的邁克爾·萊維特（Michael Levitt）共享諾貝爾化學(xué)獎。

亞利耶·瓦謝爾教授于1966年獲得以色列理工學(xué)院本科學(xué)位，并于1967年和1969年分別獲得魏茲曼研究所的碩士和博士學(xué)位，后來在哈佛大學(xué)做博士后工作，他還曾在魏茲曼研究所和英國劍橋工作。除了諾貝爾獎得主之外，他還有很多頭銜。例如，他是美國南加州大學(xué)文理學(xué)院化學(xué)與生物化學(xué)領(lǐng)域的杰出教授、艾爾弗雷德斯隆研究員、英國皇家化學(xué)學(xué)會資深會員、美國國家科學(xué)院院士。瓦謝爾教授還獲得過國際社會量子生物學(xué)和藥理學(xué)年度大獎、托爾曼獎?wù)乱约盎始一瘜W(xué)學(xué)會軟物質(zhì)與生物物理化學(xué)獎。

瑞典皇家科學(xué)學(xué)院將諾貝爾化學(xué)獎授予瓦謝爾教授以及他的兩位同事，旨在表彰他們在“發(fā)展復(fù)雜化學(xué)體系多尺度模型”方面所作的貢獻(xiàn)。事實上，四十余年來，瓦謝爾教授始終致力于計算生物化學(xué)領(lǐng)域的研究，即運用計算機(jī)程序來研究大分子，以探究在蛋白質(zhì)層面上生命體的工作過程為目標(biāo)，對生物分子功能進(jìn)行建模。計算酶學(xué)可以說是他開創(chuàng)的研究處女地。

一、“好奇心是推動我前進(jìn)的不竭動力”

無數(shù)的榮譽(yù)背后是對科學(xué)和真理孜孜不倦的追求。

1963年的瓦謝爾還是在海法（Haifa，以色列城市）以色列理工學(xué)院學(xué)習(xí)化學(xué)的本科生，那時，一個他迫切想得到答案的問題一直在困擾著他：酶是如何加速化學(xué)反應(yīng)的。為解決這個問題，瓦謝爾便開始著手一項探究實驗，這個實驗便是胰凝乳蛋白酶催化反應(yīng)加速的首次核磁共振測量。但是，在實驗結(jié)束后，瓦謝爾還是無法徹底明白加速反應(yīng)的催化效果的確切原因。

瓦謝爾并沒有放棄對這一問題的探究，他去修讀了一門非?！皣樔恕钡牧孔恿W(xué)課，課程內(nèi)容完全超出了他當(dāng)時所學(xué)的化學(xué)知識。他唯一能夠聽懂的部分是關(guān)于漸近量子力學(xué)波函數(shù)（在初始和最終的狀態(tài)描述系統(tǒng)的量子特性的函數(shù)）的啟示——能夠解決物理學(xué)中任何復(fù)雜的問題。瓦謝爾似乎看到了希望，他自信地對同學(xué)說，總有一天他會研究出一個酶的漸近波函數(shù)，以了解酶是如何工作的。

幾年后，正是瓦謝爾的實證價鍵法捕捉到了酶促反應(yīng)的漸近特征。1976年，瓦謝爾牽頭撰寫的論文為酶促反應(yīng)的量化研究鋪平了道路，促成了酶催化效應(yīng)的首個一致模型的發(fā)現(xiàn)。

瓦謝爾教授長期對幾乎控制生命體內(nèi)所有化學(xué)反應(yīng)的酶類保持著濃厚興趣。至今，他還在堅持著這方面的研究。瓦謝爾教授在諾貝爾頒獎典禮的新聞發(fā)布會上解釋道：“對我而言，（我的研究都是在）滿足我的好奇心。”南加州大學(xué)文理學(xué)院院長史蒂夫·凱（Steve A. Kay）充分贊揚了這種單純的學(xué)術(shù)精神，同時強(qiáng)調(diào)了好奇心驅(qū)動下的研究的價值。

二、實現(xiàn)計算機(jī)與生物化學(xué)的結(jié)合

計算機(jī)生物物理化學(xué)使闡明蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系成為可能，瓦謝爾教授因在該領(lǐng)域的開創(chuàng)性發(fā)現(xiàn)而享譽(yù)全球。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)已經(jīng)在很多研究中被揭示，而且科學(xué)家已經(jīng)揭示了幾乎所有重要生物系統(tǒng)中存在的結(jié)構(gòu)，因此，自1973年以來，瓦謝爾教授所做的工作就是在獲得并分析結(jié)構(gòu)信息的基礎(chǔ)上，研究分子的結(jié)構(gòu)是如何影響其運作的。他解釋道，作為酶的蛋白質(zhì)使化學(xué)反應(yīng)加快，所以，當(dāng)我們知道這個蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)的時候，我們還需要知道是什么讓反應(yīng)變得如此之快。正如一個人或許會看著鐘表，覺得它很美，但是那個人并不知道鐘表是如何工作的。

化學(xué)反應(yīng)無比迅速，甚至在數(shù)百萬分之一秒間，電子就已經(jīng)完成從一個原子核向另一個原子核的轉(zhuǎn)移。傳統(tǒng)化學(xué)已經(jīng)難以跟上這樣的速度，因此，要想借助實驗去描述化學(xué)過程中的每一個小步驟幾乎是不可能的。

在信息化時代下，人腦不可能做到的，電腦可能嗎？其實，瓦謝爾教授早就已經(jīng)開始探索這種可能性了。以色列的魏茲曼科學(xué)研究所擁有一臺超級計算機(jī)，在這臺計算機(jī)的幫助下，瓦謝爾教授和萊維特教授開發(fā)了一套革命性的計算機(jī)程序。該程序基于經(jīng)典理論，可以實現(xiàn)對所有分子的模擬，甚至是那些巨大的生物分子。瓦謝爾教授加入卡普拉斯在哈佛大學(xué)的實驗室的同時，也帶去了這個計算機(jī)程序。從那時開始，瓦謝爾和卡普拉斯便開始共同開發(fā)一種新型程序，這種程序可以對不同的電子采用不同的處理方法。

瓦謝爾教授的第一次突破是在1972年，他與卡普拉斯教授合作，成功地建立了視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)模型。后來，瓦謝爾教授與萊維特教授在劍橋會合。1976年，他們實現(xiàn)了自己的目標(biāo)，構(gòu)建了全球首個酶類反應(yīng)計算機(jī)模型。自此，在模擬化學(xué)反應(yīng)時，規(guī)模已不再是問題。這一方法在今天得到普遍運用，科學(xué)家們能夠精確、有效地模擬化學(xué)過程。可以說，正是瓦謝爾等人的不懈努力，才實現(xiàn)了計算機(jī)與生物化學(xué)的完美結(jié)合。

三、研究是一項幸福的事業(yè)

南加州大學(xué)校長尼吉亞斯（C. L. Max Nikias）這樣評論瓦謝爾教授：“四十多年來，瓦謝爾教授的前瞻思想以及他的跨學(xué)科洞察能力一直推動著計算機(jī)化學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展，將計算機(jī)模擬轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)生物系統(tǒng)的預(yù)測性工具，就是這位世界知名學(xué)者所做的開拓性工作。”

南加州文理學(xué)院院長史蒂夫·凱贊許瓦謝爾教授是在極高層面上的開拓者，“瓦謝爾教授與其他研究者合作開創(chuàng)了計算酶學(xué)領(lǐng)域，這么多年來，與他在同一個學(xué)院共處，并見證了他的不凡努力，這是我們的榮幸。另外，他極受學(xué)生愛戴，并培養(yǎng)了無數(shù)在計算酶學(xué)領(lǐng)域有所造詣的學(xué)生?！?/p>

在他人眼中，研究帶給瓦謝爾教授的是極高的聲望；而在自己心里，瓦謝爾教授得到的是過程的享受與結(jié)果的滿足。他說，“在研究中，通過不斷地解決問題，我們明白了自然界是如何工作的，這讓我感到身心愉悅。”正如瓦謝爾夫人在回憶接到瑞典皇家科學(xué)學(xué)院的授獎電話，并將電話轉(zhuǎn)交給已經(jīng)共同度過近半個世紀(jì)的丈夫時說的一番話：“我不知道他要說什么，但是我能明白，因為我已經(jīng)看到他那幸福的神情?！?/p>

（文章系譯者整理、編譯自美國南加州大學(xué)網(wǎng)站的多篇新聞報道）

編輯 許方舟