科技丨2066年诺贝尔化学奖官方通讯稿(节选)

概要:

  今年的诺贝尔化学奖被颁发给了两位对探索硼基生命存在形式贡献了决定性成果的科学家Tharsis E. Banner(塔尔西斯·E·班纳)与Renfang Huang(黄壬邡),他们的研究或将颠覆人类对地外生命与其他生命形式的认知。二人借助量子计算机550W的强大算力预测并人工合成了具有复杂结构与类生物活性的硼烷及碳硼烷衍生物。

  早在1976年,William Nunn Lipscomb, Jr.(小威廉·纳恩·利普斯科姆,1919—2011)便因对硼烷与碳硼烷结构研究做出的巨大贡献而获得诺贝化学尔奖。此后的数十年间,又有数位科学家从事硼烷相关研究并获得诺贝尔奖,但他们的研究大多停留于硼烷及其衍生物的无机与非生物性质上。

  本世纪20年代,随着人工智能(AI)技术的兴起,人类已有能力通过AI预测具有特定复杂生物功能的蛋白质结构。与碳链为骨架的有机物不同,硼烷衍生物拥有更加复杂的空间结构及连接方式,早期的计算机难以提供庞大的算力以预测如此复杂的结构。量子计算机550C推出后,曾有科学家尝试预测,但研究仅停留于理论层面,并未实际得到验证。

  直到跨时代的550W问世,在Banner教授与黄博士的团队合作下,数种功能复杂的硼烷衍生物的结构得以被准确预测,并通过虚拟现实引擎得到了良好的验证。

  随后,二人及其团队设计出了三种衍生物的全合成路线,并通过新型合成技术完成了这些合成工作。得到的三种硼烷衍生物在-90℃(183K)的液态氟化氢-三氟化硼混合溶液中表现出了良好的类生物活性。这为人类探索碳基以外的生命形式做出了开创性贡献。

  这项被授予诺贝尔奖的发现的重要意义理论研究表明,以硼元素为骨架构成的生命形式(硼基生命)所需的生存温度低于人类所熟知的碳基生命形式,且通常能抵御更强烈的宇宙射线。随着流浪地球计划(原移山计划)的进行,日地距离加大,大气层日益稀薄,地球表面将逐渐不适宜碳基生命的生存。但低温、低氧、高宇宙射线的环境却十分有希望支持硼基生命形式的存在。

  倘若此类研究继续进行下去,届时人类将有可能看到一种迥异于自身的生命使地球重焕生机,对于维持计划的稳步进行与人类的生存发展有着重大的利益与意义。

(记者:森栗蛍 审校:叶梦昀 叶启明)

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