
“逻辑缜密又极具深度,分享中满是对科研的热忱,尽显顶尖科学家的严谨风范。现场聆听教授们的讲座,真是受益匪浅!”10 月 22 日,2025 世界顶尖科学家协会奖三位获奖者走进同济大学四平路校区,为师生带来三场前沿学术报告。康奈尔大学斯科特・D・埃默尔(Scott D. EMR)、犹他大学韦斯・桑德奎斯特(Wesley SUNDQUIST)与斯坦福大学孙理察(Richard SCHOEN)三位教授,分别聚焦生命科学与数学领域的核心突破,分享科研道路上的高光时刻与背后的探索故事,在同济校园掀起一场 “科学盛宴”。
一、生命科学专场:解码 ESCRT 通路的 “细胞奥秘”
两位 “生命科学或医学奖” 得主围绕 ESCRT 通路展开深度分享,从基础机制到疾病应用,层层递进解析这一细胞生物学领域的关键发现,展现了基础科研对人类健康的深远意义。
(一)斯科特・D・埃默尔:追溯 ESCRT 通路的 “发现之旅”
“我们最初在酵母中筛选突变体时,从未想过会揭开如此重要的细胞转运机制。” 埃默尔教授以《ESCRT 通路:解析膜蛋白向溶酶体的转运机制》为题,回顾了团队数十年的科研历程。他指出,早期研究中,团队通过对酵母突变体的系统分析,首次鉴定出一系列参与蛋白质分选的 VPS 基因,而这些基因正是构成 ESCRT 通路的核心 “零件”。
报告中,埃默尔教授用生动的示意图展示了 ESCRT 通路的工作原理:从 ESCRT-0 复合物识别需降解的膜蛋白,到 ESCRT-I、II、III 复合物逐步接力完成膜包裹,再到 ATP 酶 VPS4 提供能量驱动复合物解离与循环,整个过程如同一条精准运作的 “细胞垃圾处理流水线”,确保膜蛋白被准确 “护送” 至溶酶体降解。“这一机制不仅是细胞维持稳态的关键,更与细胞分裂、受体调控、病毒出芽等重要生命过程密切相关。” 埃默尔教授强调,如今已知 ESCRT 功能异常会导致癌症、神经退行性疾病等多种病症,这一基础发现为疾病机理研究与靶向药物开发提供了重要线索 —— 他在 2001 年发现的首个 ESCRT 复合体 ESCRT-I,更是为后续研究奠定了关键基础。
(二)韦斯・桑德奎斯特:破解 HIV 与 ESCRT 的 “攻防博弈”
如果说埃默尔教授的研究聚焦 “细胞自身的运作”,桑德奎斯特教授则将视角转向 “病毒与细胞的相互作用”。他以《ESCRT 通路在 HIV 出芽及细胞生物学中的作用》为题,揭示了艾滋病病毒(HIV)如何 “劫持” 宿主细胞的 ESCRT 通路完成复制与传播。
“HIV 的 Gag 蛋白就像一把‘钥匙’,能精准结合宿主细胞的 ESCRT 因子,从而利用细胞自身的‘运输系统’实现出芽。” 桑德奎斯特教授解释道,他的团队通过冷冻电镜等技术,解析了多种 ESCRT 蛋白的三维结构,清晰呈现了 ESCRT-III 复合物通过构象变化驱动膜弯曲与裂变的动态过程,以及 VPS4 ATP 酶如何 “回收” ESCRT 复合物实现循环利用。这些发现不仅解答了 “HIV 如何从细胞中释放” 的关键科学问题,更为新型抗 HIV 策略提供了理论依据 —— 例如通过干扰 Gag 蛋白与 ESCRT 因子的结合,可有效抑制病毒出芽,为开发低毒、高效的抗病毒药物开辟了新方向。作为 HIV 研究领域的世界级权威,桑德奎斯特教授在报告中多次强调:“基础研究的每一点突破,都可能成为对抗疾病的重要武器。”
二、数学专场:探索黎曼几何的 “时空之美”
“智能科学或数学奖” 得主孙理察教授则带领师生走进抽象而精妙的数学世界,以《黎曼几何的研究主题》为题,梳理这一学科的发展脉络,展现了数学思维对理解自然规律的独特价值。
“黎曼几何的诞生,源于人们对‘空间’认知的突破。” 孙理察教授从高斯的 “内蕴几何” 讲起,逐步引入黎曼的开创性工作 —— 将几何研究从平面、曲面拓展到更高维的抽象空间,为爱因斯坦的广义相对论提供了关键数学工具。报告中,他重点聚焦黎曼几何领域的核心理论 “球面定理”,系统回顾了 Rauch、Berger 与 Klingenberg 等数学家的经典研究,展现了 “如何通过曲率条件判断空间拓扑结构” 的思维历程。
最令人振奋的是,孙理察教授详细分享了他与 Brendle 合作证明 “微分球面定理” 的研究经历。“当时我们面临的最大挑战,是如何将偏微分方程方法与几何直觉结合,解决传统方法无法突破的瓶颈。” 他通过对比不同证明思路的优劣,生动展现了科研中 “试错 - 调整 - 突破” 的过程,让在场师生深刻体会到 “数学不仅是逻辑的严谨,更是思维的创造”。作为当代微分几何与几何分析领域的领军人物,孙理察教授强调:“好的数学研究,既要扎根经典,又要敢于创新,更要关注与其他学科的交叉融合 —— 就像黎曼几何为物理学提供支撑一样,数学的价值往往在跨学科应用中得以最大化。”
三、互动交流:思想碰撞点燃科研热情
三场报告现场座无虚席,掌声不断。在交流互动环节,师生们围绕科研细节、学科前沿与职业发展踊跃提问,三位教授耐心细致地逐一解答,展现出顶尖科学家的亲和力与专业素养。
“埃默尔教授,ESCRT 通路在不同物种中的进化保守性如何?这对研究人类疾病有何启示?” 面对生命科学与技术学院学生的提问,埃默尔教授举例说明:从酵母到人类,ESCRT 核心基因的序列与功能高度相似,这意味着通过模式生物研究获得的结论,可快速迁移到人类疾病研究中,大大加速科研进程。
数学科学学院博士研究生杨凯文则向孙理察教授请教:“如何平衡经典理论学习与前沿问题探索?” 孙理察教授笑着回答:“经典是基础,但不要被经典束缚。我建议大家在深入学习的同时,多关注其他学科的需求 —— 比如物理学中的问题可能会为数学研究带来新方向,就像我当年研究 Ricci 流,正是受到微分方程与几何交叉的启发。”
会后,师生们纷纷表示收获满满。生命科学与技术学院教师林昶东感慨:“两位教授的研究充分体现了学科交叉的价值 —— 细胞生物学与病毒学的结合、结构生物学与功能研究的结合,为我们解决科学问题提供了更全面的视角。未来在培养学生时,我会更注重引导他们打破学科壁垒。” 数学科学学院本科生王雨桐则说:“孙理察教授把深奥的黎曼几何讲得生动易懂,尤其是他分享的研究故事,让我明白‘顶尖科研不是遥不可及的神话,而是一步一个脚印的探索’,这更加坚定了我继续深造的决心。”
结语:以科学之光照亮前行之路
此次 “2025 世界顶尖科学家协会奖获奖者校园行” 活动,由同济大学、上海临港科技创新发展基金会主办,不仅为师生搭建了与顶尖科学家直接对话的平台,更传递了 “追求真理、勇于探索” 的科学精神 —— 这与此前杨振宁先生 “帮助中国人克服自卑心理”“以科学报国” 的精神内核一脉相承。
从 ESCRT 通路的细胞奥秘,到黎曼几何的时空之美,三位教授的分享让我们看到:顶尖科研既需要 “十年磨一剑” 的坚守,也需要 “跨界融合” 的创新;既需要 “仰望星空” 的远见,也需要 “脚踏实地” 的严谨。而这场科学盛宴带来的,不仅是知识的传递,更是对青年一代的激励 —— 正如孙理察教授在寄语中所写:“愿你们永葆对科学的热爱,在探索未知的道路上勇往直前。”
未来,同济大学将继续搭建高水平学术交流平台,推动更多顶尖科学家走进校园,让科学精神在师生心中生根发芽,为培养更多创新型人才、助力高水平科技自立自强注入源源不断的动力。
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