2013年诺贝尔化学奖得主,美国国家科学院院士,英国皇家学会院士——迈克尔•莱维特

外籍FELLOW智库

3周前

2013年,莱维特教授因建立“发展复杂化学体系多尺度模型”、通过发展多尺度计算模拟方法,并将其用于复杂化学体系研究,打通了链接经典物理学与量子物理学的桥梁而获得诺贝尔化学奖。

导读

迈克尔莱维特教授,2013年诺贝尔化学奖得主,美国国家科学院院士,英国皇家学会院士,美国斯坦福大学结构生物学教授。

迈克尔莱维特教授,1970年获得英国剑桥大学计算生物学博士学位,现担任美国斯坦福大学莱维特实验室主任、斯坦福大学结构生物学教授,在结构生物学、计算生物学有深入的研究,同时也是DNA和蛋白质分子动力学研究的先驱,因为学术研究贡献突出,莱维特教授先后获选为美国国家科学院、美国艺术与科学院等多国科学院院士。2013年,莱维特教授因建立发展复杂化学体系多尺度模型、通过发展多尺度计算模拟方法,并将其用于复杂化学体系研究,打通了链接经典物理学与量子物理学的桥梁而获得诺贝尔化学奖。

I教育经历

1971年,获得英国剑桥大学计算生物学博士学位;

1967年,获得英国伦敦国王学院物理学学士学位;

II职位成就

1987年至今,担任美国斯坦福大学结构生物学教授;

1980年至1986年,担任以色列魏兹曼科学研究院化学物理学教授;

1973年至1979年,担任以色列魏兹曼科学研究院生物化学科研员;

1970年至1972年,担任英国剑桥大学分子生物学博士后研究员;

III荣誉奖项

2015年,获选为国际计算生物学会会员;

2014年,荣获德拉诺计算生物科学奖;

2013年,荣获诺贝尔化学奖;

2002年,获选为美国国家科学院院士;

2001年,获选为英国皇家学会院士;

1983年,获选为欧洲分子生物学组织会员;

IV研究领域

莱维特教授的工作集中在结构生物学的研究,特别是理论、计算机辅助分析蛋白质、DNARNA分子研究。描述生物分子的精确分子结构是理解其工作原理和设计改变其功能的药物的必要的第一步。通过对蛋白质和核酸的分子结构和功能的研究理解,从而对其结构和功能做出准确的预测,莱维特教授领导斯坦福大学生物学实验室正在用分子动力学模拟和分子模型双管齐下地解决这个问题:(1)模拟试图尽可能准确地再现大分子的结构、热力学和动力学性质,从原子间相互作用和经典运动定律的简单而现实的表达式开始,计算出一个轨迹,它指定了每个原子的位置和速度作为时间的函数。计算结构之间的时间步长在10-15秒之间很小,我们需要将数十万组原子坐标简化为一个简单的相干描述,以合理的精确度模拟了由数千个水分子包围的几种不同蛋白质的可测量静态和动态特性。模拟在不同的温度下允许的途径探索整个蛋白质的蛋白质变性和小片段的蛋白质二级结构。对溶液中DNA双螺旋段的配对研究保留了经典的双螺旋结构,同时也展示了大量有趣的运动;(2)分子建模是利用已知的三维结构和能量最小化作为互补准则,建立大分子模型。该工作的具体例子包括抗体可变域的自动建模、同源蛋白的一般建模和DNA碱基对错配的研究。通过实验试图回答的问题包括:蛋白质如何通过单一氨基酸的变化而稳定?DNA序列如何引起双螺旋构象和稳定性的局部变异?以及广泛使用复杂的编程、序列和结构数据库以及计算机图形学来解决上述问题。

附一:院校介绍

美国斯坦福大学

斯坦福大学(Stanford University),简称斯坦福(Stanford,位于美国加州旧金山湾区南部的帕罗奥多市(Palo Alto)境内,临近世界著名高科技园区硅谷,是世界著名的私立研究型大学。斯坦福大学占地约33平方公里,是美国占地面积第六大的大学。

学术方面,斯坦福大学与旧金山北湾的加州大学伯克利分校共同构成了美国西部的学术中心。据相关机构统计,截止至201810月,共有83位斯坦福校友、教授及研究人员曾获得诺贝尔奖、位列世界第七;27位曾获得图灵奖(计算机界最高奖)、位列世界第一;8位曾获得过菲尔兹奖(数学界最高奖)、位列世界第八。2018-19年,斯坦福大学在ARWU世界大学学术排名、QS世界大学排名中均位列世界第二,在泰晤士高等教育世界大学排名、US News世界大学排名中均位列世界第三。2018-19年,斯坦福大学位列《泰晤士高等教育》世界大学声誉排名世界第三。

斯坦福大学为硅谷(Silicon Valley)的形成和崛起奠定了坚实的基础,培养了众多高科技公司的领导者,这其中就包括惠普、谷歌、雅虎、耐克、罗技、Snapchat、美国艺电公司、太阳微系统、NVIDIA、思科及LinkedIn等公司的创办人。此外,斯坦福大学的校友涵盖30名富豪企业家及17名太空员,亦为培养最多美国国会成员的院校之一。根据《福布斯》2010年盘点的亿万富翁最多的大学,斯坦福大学名列第二,亿万富翁数量达28位,仅次于哈佛大学。

学术著作摘选

  1. 1. Ben-Aharon Z, Levitt M, Kalisman N. Automatic Inference of Sequence from Low-Resolution Crystallographic Data. Structure (London, England : 1993). PMID 30293812 DOI: 10.1016/j.str.2018.08.011.

  2. 2. Mackowski A, Levitt M, Makin G, Salama P, Tan P, Penter C, Platell C. Anal squamous cell carcinoma: are we improving outcomes? Anz Journal of Surgery. PMID 30159994 DOI: 10.1111/ans.14745.

  3. 3. Pereyaslavets L, Kurnikov I, Kamath G, Butin O, Illarionov A, Leontyev I, Olevanov M, Levitt M, Kornberg RD, Fain B. On the importance of accounting for nuclear quantum effects in ab initio calibrated force fields in biological simulations. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. PMID 30127031 DOI: 10.1073/pnas.1806064115.

  4. 4. Keasar C, McGuffin LJ, Wallner B, Chopra G, Adhikari B, Bhattacharya D, Blake L, Bortot LO, Cao R, Dhanasekaran BK, Dimas I, Faccioli RA, Faraggi E, Ganzynkowicz R, Ghosh S, Levitt M, et al. An analysis and evaluation of the WeFold collaborative for protein structure prediction and its pipelines in CASP11 and CASP12. Scientific Reports. 8: 9939. PMID 29967418 DOI: 10.1038/s41598 -018-26812-8.

  5. 5. Xu DS, Levitt M, Kalani MY, Rangel-Castilla L, Mulholland CB, Abecassis IJ, Morton RP, Nerva JD, Siddiqui AH, Levy EI, Spetzler RF, Albuquerque FC, McDougall CG. Dolichoectatic aneurysms of the vertebrobasilar system: clinical and radiographic factors that predict poor outcomes. Journal of Neurosurgery. 1-7. PMID 28387624 DOI: 10.3171/2016.10.JNS161041.

  6. 6. Moon K, Park MS, Albuquerque FC, Levitt MR, Mulholland CB, McDougall CG. Changing Paradigms in the Endovascular Management of Ruptured Anterior Communicating Artery Aneurysms. Neurosurgery. PMID 28327983 DOI: 10.1093/ neuros/nyw051.

  7. 7. Raygor KP, Mooney MA, Snyder LA, Levitt MR, Albuquerque FC, Spetzler RF. Pseudoaneurysm of Distal Anterior Cerebral Artery Branch Following External Ventricular Drain Placement. Operative Neurosurgery (Hagerstown, Md.). 12: 77-82. PMID 29506250 DOI: 10.1227/NEU.0000000000001039.

  8. 8. Ene CI, Xu D, Morton RP, Emerson S, Levitt MR, Barber J, Rostomily RC, Ghodke BV, Hallam DK, Albuquerque FC, McDougall CG, Sekhar LN, Ferreira M, Kim LJ, Chang SW. Safety and Efficacy of Preoperative Embolization of Intracranial Hemangioblastomas. Operative Neurosurgery (Hagerstown, Md.). 12: 135-140. PMID 29506092 DOI: 10.1227/NEU.0000000000001014.

  9. 9. Moon K, Nanaszko M, Levitt MR, Gross BA, Zabramski JM, Spetzler RF, Nakaji P. Carotid endarterectomy on antiplatelet agents in the era of point-of-care testing. World Neurosurgery. PMID 27268312 DOI: 10.1016/j.wneu.2016.05.080.

  10. 10. Levitt MR, Albuquerque FC, Gross BA, Moon K, Jadhav AP, Ducruet AF, Crowley RW. Venous sinus stenting in patients without idiopathic intracranial hypertension. Journal of Neurointerventional Surgery. PMID 27199383 DOI: 10.1136/neurintsurg -2016-012405.

  11. 11. Albuquerque FC, Gross BA, Levitt MR. Time to re-assess the treatment of idiopathic intracranial hypertension. Journal of Neurointerventional Surgery. 8: 549-50. PMID 27178402 DOI: 10.1136/neurintsurg-2016-012460.

  12. 12. Wilson CD, Safavi-Abbasi S, Sun H, Kalani MY, Zhao YD, Levitt MR, Hanel RA, Sauvageau E, Mapstone TB, Albuquerque FC, McDougall CG, Nakaji P, Spetzler RF. Meta-analysis and systematic review of risk factors for shunt dependency after aneurysmal subarachnoid hemorrhage. Journal of Neurosurgery. 1-10. PMID 27035169 DOI: 10.3171/2015.11.JNS152094.

  13. 13. Levitt MR, Hlubek RJ, Moon K, Kalani MY, Nakaji P, Smith KA, Little AS, Knievel K, Chan JW, McDougall CG, Albuquerque FC. Incidence and predictors of dural venous sinus pressure gradient in idiopathic intracranial hypertension and non-idiopathic intracranial hypertension headache patients: results from 164 cerebral venograms. Journal of Neurosurgery. 1-7. PMID 26967777 DOI: 10.317 1/2015.12.JNS152033.

  14. 14. Abecassis IJ, Levitt MR. Understanding Neurogenesis in the Subventricular Zone and the Capacity for Transcriptional Modulation in Ischemic Brain Injury. World Neurosurgery. PMID 26828460 DOI: 10.1016/j.wneu.2016.01.045.

外籍院士智库

外籍院士智库(Foreign Fellow Think Tank,简称FFTT),一个具有全球视野和深远影响力的智库, 致力于推动理论、科技与产业的创新,链接全球顶尖学术组织,促进科技界顶级人才的交流与合作

长按二维码,订阅属于你的“外籍院士智库”

分享、点赞、在看,一键3连!

2013年,莱维特教授因建立“发展复杂化学体系多尺度模型”、通过发展多尺度计算模拟方法,并将其用于复杂化学体系研究,打通了链接经典物理学与量子物理学的桥梁而获得诺贝尔化学奖。

导读

迈克尔莱维特教授,2013年诺贝尔化学奖得主,美国国家科学院院士,英国皇家学会院士,美国斯坦福大学结构生物学教授。

迈克尔莱维特教授,1970年获得英国剑桥大学计算生物学博士学位,现担任美国斯坦福大学莱维特实验室主任、斯坦福大学结构生物学教授,在结构生物学、计算生物学有深入的研究,同时也是DNA和蛋白质分子动力学研究的先驱,因为学术研究贡献突出,莱维特教授先后获选为美国国家科学院、美国艺术与科学院等多国科学院院士。2013年,莱维特教授因建立发展复杂化学体系多尺度模型、通过发展多尺度计算模拟方法,并将其用于复杂化学体系研究,打通了链接经典物理学与量子物理学的桥梁而获得诺贝尔化学奖。

I教育经历

1971年,获得英国剑桥大学计算生物学博士学位;

1967年,获得英国伦敦国王学院物理学学士学位;

II职位成就

1987年至今,担任美国斯坦福大学结构生物学教授;

1980年至1986年,担任以色列魏兹曼科学研究院化学物理学教授;

1973年至1979年,担任以色列魏兹曼科学研究院生物化学科研员;

1970年至1972年,担任英国剑桥大学分子生物学博士后研究员;

III荣誉奖项

2015年,获选为国际计算生物学会会员;

2014年,荣获德拉诺计算生物科学奖;

2013年,荣获诺贝尔化学奖;

2002年,获选为美国国家科学院院士;

2001年,获选为英国皇家学会院士;

1983年,获选为欧洲分子生物学组织会员;

IV研究领域

莱维特教授的工作集中在结构生物学的研究,特别是理论、计算机辅助分析蛋白质、DNARNA分子研究。描述生物分子的精确分子结构是理解其工作原理和设计改变其功能的药物的必要的第一步。通过对蛋白质和核酸的分子结构和功能的研究理解,从而对其结构和功能做出准确的预测,莱维特教授领导斯坦福大学生物学实验室正在用分子动力学模拟和分子模型双管齐下地解决这个问题:(1)模拟试图尽可能准确地再现大分子的结构、热力学和动力学性质,从原子间相互作用和经典运动定律的简单而现实的表达式开始,计算出一个轨迹,它指定了每个原子的位置和速度作为时间的函数。计算结构之间的时间步长在10-15秒之间很小,我们需要将数十万组原子坐标简化为一个简单的相干描述,以合理的精确度模拟了由数千个水分子包围的几种不同蛋白质的可测量静态和动态特性。模拟在不同的温度下允许的途径探索整个蛋白质的蛋白质变性和小片段的蛋白质二级结构。对溶液中DNA双螺旋段的配对研究保留了经典的双螺旋结构,同时也展示了大量有趣的运动;(2)分子建模是利用已知的三维结构和能量最小化作为互补准则,建立大分子模型。该工作的具体例子包括抗体可变域的自动建模、同源蛋白的一般建模和DNA碱基对错配的研究。通过实验试图回答的问题包括:蛋白质如何通过单一氨基酸的变化而稳定?DNA序列如何引起双螺旋构象和稳定性的局部变异?以及广泛使用复杂的编程、序列和结构数据库以及计算机图形学来解决上述问题。

附一:院校介绍

美国斯坦福大学

斯坦福大学(Stanford University),简称斯坦福(Stanford,位于美国加州旧金山湾区南部的帕罗奥多市(Palo Alto)境内,临近世界著名高科技园区硅谷,是世界著名的私立研究型大学。斯坦福大学占地约33平方公里,是美国占地面积第六大的大学。

学术方面,斯坦福大学与旧金山北湾的加州大学伯克利分校共同构成了美国西部的学术中心。据相关机构统计,截止至201810月,共有83位斯坦福校友、教授及研究人员曾获得诺贝尔奖、位列世界第七;27位曾获得图灵奖(计算机界最高奖)、位列世界第一;8位曾获得过菲尔兹奖(数学界最高奖)、位列世界第八。2018-19年,斯坦福大学在ARWU世界大学学术排名、QS世界大学排名中均位列世界第二,在泰晤士高等教育世界大学排名、US News世界大学排名中均位列世界第三。2018-19年,斯坦福大学位列《泰晤士高等教育》世界大学声誉排名世界第三。

斯坦福大学为硅谷(Silicon Valley)的形成和崛起奠定了坚实的基础,培养了众多高科技公司的领导者,这其中就包括惠普、谷歌、雅虎、耐克、罗技、Snapchat、美国艺电公司、太阳微系统、NVIDIA、思科及LinkedIn等公司的创办人。此外,斯坦福大学的校友涵盖30名富豪企业家及17名太空员,亦为培养最多美国国会成员的院校之一。根据《福布斯》2010年盘点的亿万富翁最多的大学,斯坦福大学名列第二,亿万富翁数量达28位,仅次于哈佛大学。

学术著作摘选

  1. 1. Ben-Aharon Z, Levitt M, Kalisman N. Automatic Inference of Sequence from Low-Resolution Crystallographic Data. Structure (London, England : 1993). PMID 30293812 DOI: 10.1016/j.str.2018.08.011.

  2. 2. Mackowski A, Levitt M, Makin G, Salama P, Tan P, Penter C, Platell C. Anal squamous cell carcinoma: are we improving outcomes? Anz Journal of Surgery. PMID 30159994 DOI: 10.1111/ans.14745.

  3. 3. Pereyaslavets L, Kurnikov I, Kamath G, Butin O, Illarionov A, Leontyev I, Olevanov M, Levitt M, Kornberg RD, Fain B. On the importance of accounting for nuclear quantum effects in ab initio calibrated force fields in biological simulations. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. PMID 30127031 DOI: 10.1073/pnas.1806064115.

  4. 4. Keasar C, McGuffin LJ, Wallner B, Chopra G, Adhikari B, Bhattacharya D, Blake L, Bortot LO, Cao R, Dhanasekaran BK, Dimas I, Faccioli RA, Faraggi E, Ganzynkowicz R, Ghosh S, Levitt M, et al. An analysis and evaluation of the WeFold collaborative for protein structure prediction and its pipelines in CASP11 and CASP12. Scientific Reports. 8: 9939. PMID 29967418 DOI: 10.1038/s41598 -018-26812-8.

  5. 5. Xu DS, Levitt M, Kalani MY, Rangel-Castilla L, Mulholland CB, Abecassis IJ, Morton RP, Nerva JD, Siddiqui AH, Levy EI, Spetzler RF, Albuquerque FC, McDougall CG. Dolichoectatic aneurysms of the vertebrobasilar system: clinical and radiographic factors that predict poor outcomes. Journal of Neurosurgery. 1-7. PMID 28387624 DOI: 10.3171/2016.10.JNS161041.

  6. 6. Moon K, Park MS, Albuquerque FC, Levitt MR, Mulholland CB, McDougall CG. Changing Paradigms in the Endovascular Management of Ruptured Anterior Communicating Artery Aneurysms. Neurosurgery. PMID 28327983 DOI: 10.1093/ neuros/nyw051.

  7. 7. Raygor KP, Mooney MA, Snyder LA, Levitt MR, Albuquerque FC, Spetzler RF. Pseudoaneurysm of Distal Anterior Cerebral Artery Branch Following External Ventricular Drain Placement. Operative Neurosurgery (Hagerstown, Md.). 12: 77-82. PMID 29506250 DOI: 10.1227/NEU.0000000000001039.

  8. 8. Ene CI, Xu D, Morton RP, Emerson S, Levitt MR, Barber J, Rostomily RC, Ghodke BV, Hallam DK, Albuquerque FC, McDougall CG, Sekhar LN, Ferreira M, Kim LJ, Chang SW. Safety and Efficacy of Preoperative Embolization of Intracranial Hemangioblastomas. Operative Neurosurgery (Hagerstown, Md.). 12: 135-140. PMID 29506092 DOI: 10.1227/NEU.0000000000001014.

  9. 9. Moon K, Nanaszko M, Levitt MR, Gross BA, Zabramski JM, Spetzler RF, Nakaji P. Carotid endarterectomy on antiplatelet agents in the era of point-of-care testing. World Neurosurgery. PMID 27268312 DOI: 10.1016/j.wneu.2016.05.080.

  10. 10. Levitt MR, Albuquerque FC, Gross BA, Moon K, Jadhav AP, Ducruet AF, Crowley RW. Venous sinus stenting in patients without idiopathic intracranial hypertension. Journal of Neurointerventional Surgery. PMID 27199383 DOI: 10.1136/neurintsurg -2016-012405.

  11. 11. Albuquerque FC, Gross BA, Levitt MR. Time to re-assess the treatment of idiopathic intracranial hypertension. Journal of Neurointerventional Surgery. 8: 549-50. PMID 27178402 DOI: 10.1136/neurintsurg-2016-012460.

  12. 12. Wilson CD, Safavi-Abbasi S, Sun H, Kalani MY, Zhao YD, Levitt MR, Hanel RA, Sauvageau E, Mapstone TB, Albuquerque FC, McDougall CG, Nakaji P, Spetzler RF. Meta-analysis and systematic review of risk factors for shunt dependency after aneurysmal subarachnoid hemorrhage. Journal of Neurosurgery. 1-10. PMID 27035169 DOI: 10.3171/2015.11.JNS152094.

  13. 13. Levitt MR, Hlubek RJ, Moon K, Kalani MY, Nakaji P, Smith KA, Little AS, Knievel K, Chan JW, McDougall CG, Albuquerque FC. Incidence and predictors of dural venous sinus pressure gradient in idiopathic intracranial hypertension and non-idiopathic intracranial hypertension headache patients: results from 164 cerebral venograms. Journal of Neurosurgery. 1-7. PMID 26967777 DOI: 10.317 1/2015.12.JNS152033.

  14. 14. Abecassis IJ, Levitt MR. Understanding Neurogenesis in the Subventricular Zone and the Capacity for Transcriptional Modulation in Ischemic Brain Injury. World Neurosurgery. PMID 26828460 DOI: 10.1016/j.wneu.2016.01.045.

外籍院士智库

外籍院士智库(Foreign Fellow Think Tank,简称FFTT),一个具有全球视野和深远影响力的智库, 致力于推动理论、科技与产业的创新,链接全球顶尖学术组织,促进科技界顶级人才的交流与合作

长按二维码,订阅属于你的“外籍院士智库”

分享、点赞、在看,一键3连!

展开
打开“财经头条”阅读更多精彩资讯
APP内打开