五位加州大学科学家荣获2024年诺贝尔奖

Five UC-affiliated scientists win 2024 Nobel Prizes

本月早些时候，五位与加州大学有深厚联系的科学家在凌晨被一通难忘的电话惊醒，得知他们获得了来自瑞典皇家科学院的诺贝尔奖，这是他们一生的荣誉。诺贝尔委员会于10月14日周一宣布了最后的经济学奖。2024年的12位获奖者中，有五位与加州大学有深厚的联系。他们在医学、物理学、化学和经济学领域都有重要的贡献，都曾在加州大学担任学生、研究人员或教职员工，受益于这所大学在开创性研究方面的丰富传统，包括诺贝尔奖得主同事的指导。自诺贝尔奖设立以来，加州大学的教职员工已获得71项诺贝尔奖。

诺贝尔奖由瑞典商人阿尔弗雷德·诺贝尔于1895年设立，旨在表彰那些“对人类做出最大贡献”的工作。首次颁发于1901年，每年公布一次，包括物理学、化学、生理学或医学、文学和和平奖，1968年瑞典中央银行（Sveriges Riksbank）为纪念诺贝尔增设了经济学奖。

今年与加州大学有渊源的诺贝尔奖得主包括：

加里·鲁夫昆（Gary Ruvkun），生理学或医学奖，1973届加州大学伯克利分校校友

加州大学伯克利分校校友加里·鲁夫昆（Gary Ruvkun）分享了2024年诺贝尔生理学或医学奖。10月7日宣布这一消息后，鲁夫昆接到了多个电话。鲁夫昆1973年毕业于加州大学伯克利分校，获得生物物理学学士学位，他与马萨诸塞大学医学院教授维克多·安布罗斯（Victor Ambros）共同发现了微小RNA及其在转录后基因调控中的作用。微小RNA是遗传信息的小片段，在帮助细胞调节基因表达和控制蛋白质生产方面发挥着关键作用。

根据诺贝尔委员会的新闻稿，安布罗斯和鲁夫昆在小型线虫C. elegans中的发现是出乎意料的，揭示了基因调控的一个新维度，这对所有复杂生命形式都是至关重要的。鲁夫昆和安布罗斯在麻省理工学院诺贝尔奖得主罗伯特·霍维茨（Robert Horvitz）的实验室担任博士后期间结识。他们于20世纪80年代末至90年代初一起研究基因调控，使用小型土壤线虫C. elegans作为模型。他们的诺贝尔奖引用了他们在C. elegans中的工作，这些工作为研究多细胞生物组织如何发育和成熟提供了有用的模型。

鲁夫昆在接受《国家科学院院刊》（PNAS）2011年的一篇个人专访时谈到了他的研究对象选择的理由：“发育生物学正在蓬勃发展，而线虫似乎足够小，可以以某种数字化的方式进行描述。”鲁夫昆和安布罗斯于1993年在《细胞》杂志上发表了他们的第一篇关于微小RNA的发现，最终引发了一场科学革命。鲁夫昆和安布罗斯的工作影响了全球的科学家，指导了癌症和糖尿病等疾病的研究。

大卫·贝克（David Baker），化学奖，1989届加州大学伯克利分校博士

大卫·贝克（David Baker）是加州大学伯克利分校1989届博士毕业生，分享了2024年诺贝尔化学奖。他在蛋白质设计领域的贡献得到了认可。诺贝尔奖委员会在颁奖词中写道：“2003年，大卫·贝克成功使用这些模块设计了一种全新的蛋白质，这种蛋白质与其他任何已知蛋白质都不同。此后，他的研究团队一个接一个地创造出富有想象力的蛋白质，包括可以用作药物、疫苗、纳米材料和微型传感器的蛋白质。”

在加州大学伯克利分校，贝克主要研究酵母中的蛋白质运输和蛋白质转运，这是他的导师兰迪·谢克曼（Randy Schekman）获得2013年诺贝尔生理学或医学奖的领域。“他的能量、热情和才华彻底改变了我的实验室工作，使我们能够通过生化方法推进我们对蛋白质分泌机制的遗传分析。”谢克曼说，“贝克的成功绝非偶然。他具有创造力和信心，能够在实验室中创造奇迹。”

贝克在加州大学旧金山分校完成博士后研究后，加入西雅图华盛顿大学医学院的生物化学系，开始研究预测和设计蛋白质结构和功能的计算方法。2003年，他使用自己开发的名为Rosetta的计算机程序设计了一种全新的蛋白质，这种蛋白质与其他任何已知蛋白质都不同。贝克和他的同事们随后证明，可以使用Rosetta软件设计出各种各样的蛋白质结构。

62岁的贝克获得了该奖项的一半，另一半由两位科学家——谷歌DeepMind的德米斯·哈萨比斯（Demis Hassabis）和约翰·乔普纳（John Jumper）——分享，他们开发了一种机器学习工具AlphaFold，可以从氨基酸序列预测蛋白质的三维结构。蛋白质的三维结构对其功能至关重要，但自20世纪70年代以来，科学家们一直在努力理解蛋白质的氨基酸序列是如何编码其结构的。2020年，哈萨比斯和乔普纳开发了AI工具的新版本AlphaFold2。“借助这个工具，他们已经能够预测研究人员已经确定的约2亿种蛋白质的结构。”诺贝尔基金会表示。这项工作的潜力才刚刚开始显现，有望在医学领域取得突破。“没有蛋白质，生命就无法存在。我们现在能够预测蛋白质结构并设计自己的蛋白质，这对人类来说是最有益的。”诺贝尔基金会写道。

杰弗里·辛顿（Geoffrey Hinton），物理学奖，加州大学圣迭戈分校博士后和访问教授

英国-加拿大科学家杰弗里·辛顿（Geoffrey Hinton）被誉为“人工智能之父”，也是该技术最直言不讳的批评者之一，因在人工智能领域的开创性工作荣获2024年诺贝尔物理学奖。辛顿与普林斯顿大学的约翰·霍普菲尔德（John Hopfield）共享这一奖项，被诺贝尔委员会引用为当前AI系统的基础工作，例如ChatGPT等聊天机器人。

诺贝尔物理学委员会主席埃伦·穆恩斯（Ellen Moons）说：“这些得主的工作已经带来了巨大的益处。在物理学中，我们在许多领域使用人工神经网络，如开发具有特定属性的新材料。”辛顿的诺贝尔奖获奖工作根植于加州大学圣迭戈分校。他在20世纪70年代末至80年代初在该校心理学系进行博士后研究，与一个跨学科的认知心理学家、语言学家和其他人组成的团队合作，这些人后来创立了世界上第一个认知科学系。

目前，辛顿是多伦多大学的教授，他曾在1978年至1980年间作为访问学者在加州大学圣迭戈分校工作，然后于1982年春季再次以访问助理教授的身份回到该校。“杰弗里·辛顿因在人工智能领域的变革性工作获得诺贝尔物理学奖实至名归。”校长普拉迪普·K·科斯拉（Pradeep K. Khosla）说，“我特别自豪的是，他的学术旅程在这里的加州大学圣迭戈分校有着深厚的根基，他在这里进行了博士后研究并作为年轻学者任教。”

辛顿在玻尔兹曼机（一种从物理学概念衍生出的神经网络）上的工作被诺贝尔奖委员会特别提及，这是他与加州大学圣迭戈分校和索尔克研究所的另一位关键人物特伦斯·谢诺夫斯基（Terrence Sejnowski）共同开发的。辛顿和谢诺夫斯基与戴维·阿克利（David Ackley）合著的一篇有影响力的论文《玻尔兹曼机的学习算法》于1985年发表在《认知科学》杂志上。玻尔兹曼机引入了概率方法来理解学习和记忆，影响了AI模型在复杂数据中学习模式和关系的能力。“约翰·霍普菲尔德和杰弗里·辛顿因在20世纪80年代开发神经网络模型的学习算法而获得诺贝尔物理学奖。这一奖项还表彰了在过去40年中基于他们的进展建立起来的研究人员社区。”谢诺夫斯基现在是生物科学学院和索尔克研究所的杰出教授，“今天的AI实际应用必须等到计算机能力和训练数据大幅提高后才能实现。”

约翰·霍普菲尔德（John Hopfield），物理学奖，前加州大学伯克利分校助理教授

除了辛顿，与加州大学伯克利分校有联系的科学家约翰·霍普菲尔德（John Hopfield）也分享了2024年诺贝尔物理学奖。霍普菲尔德于1961年至1964年间担任该校物理系助理教授，之后离开前往普林斯顿大学，并从理论凝聚态物理转向生物物理。诺贝尔委员会称赞霍普菲尔德创建了辛顿用于其研究基础的玻尔兹曼机。

现任加州大学伯克利分校物理学教授荣休教授马文·科恩（Marvin Cohen）回忆起与霍普菲尔德共事的时光。“他离开后，我接手了他的研究生。”科恩说，“最终，他（霍普菲尔德）转向了生物物理。我记得试图说服他不要这样做。他在该领域做出了卓越的贡献，我相信他的多样背景为他被诺贝尔委员会认可的工作奠定了基础。”

诺贝尔基金会称赞他的“使机器学习成为可能的人工神经网络的基础性发现和发明”。霍普菲尔德与加州大学伯克利分校还有另一层联系：他的父亲约翰·约瑟夫·霍普菲尔德（John Joseph Hopfield）是一位波兰移民，于1923年在伯克利获得物理学博士学位，导师是已故的雷蒙德·伯奇（Raymond Birge）。老霍普菲尔德是一位光谱学家，曾担任讲师和助理教授，1928年离开伯克利前往柏林进行研究。他的儿子出生于1933年。

詹姆斯·A·罗宾逊（James A. Robinson），经济学奖，前加州大学伯克利分校教员

2024年，诺贝尔委员会授予三位经济学家诺贝尔经济学奖，其中包括英国经济学家兼政治学家詹姆斯·A·罗宾逊（James A. Robinson），他在加州大学伯克利分校度过了关键的几年。诺贝尔奖委员会表示，罗宾逊的获奖表彰了他毕生的跨学科工作，证明了政治制度对于低收入国家的经济发展至关重要。

1999年至2004年间，罗宾逊在加州大学伯克利分校的研究和写作改变了世界对低收入国家发展的看法，他的教学塑造了一代年轻学者，帮助推进了他关于为什么一些国家富裕而另一些国家贫困的观点。尽管他已经离开加州大学伯克利分校20年，但学生和同事表示，他当时所做的工作和建立的关系至今仍对加州大学伯克利分校乃至全世界产生深远影响。

2000年，经济学家爱德华·米格尔（Edward Miguel）在加州大学伯克利分校担任助理教授的第一年，罗宾逊迅速成为他重要的导师和支持者。“当时有他在真是太棒了，因为当他的作品发表时，每个人都知道它有多么重要。”米格尔回忆道，“它立刻产生了影响。”塔德·邓宁（Thad Dunning）于2001年来到加州大学伯克利分校，罗宾逊成为他的导师和博士论文委员会的联合主席。“他对伯克利研究生的影响巨大。”邓宁现为政治学教授，“他在五年的任期内发挥了巨大的作用，而且这种影响在他与学校的联系中一直持续到现在。”

罗宾逊现在是芝加哥大学的教员。他与研究伙伴达龙·阿塞莫格鲁（Daron Acemoğlu）和西蒙·约翰逊（Simon Johnson）共同分享了诺贝尔奖，两人均来自麻省理工学院。

访问加州大学诺贝尔奖网站，了解更多信息，包括过去和现在的获奖教员。https://nobel.universityofcalifornia.edu

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