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永远别在原地踏步:访诺贝尔化学奖得主卡普拉斯(图)
http://www.workercn.cn2015-11-13来源: 人民网
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  原标题:永远别在原地踏步

  马丁·卡普拉斯是美国国家科学院院士、美国艺术科学院院士、荷兰科学院外籍院士和英国伦敦皇家学会外籍院士。他于1966年开始在哈佛大学担任教授,并一直从事研究工作至今。

图片来源:北大国际部供图

  “我喜欢三件事情:化学、摄影和烹饪。”日前在北京大学化学院一间会谈室里,85岁的马丁·卡普拉斯在接受《中国科学报》记者采访时说。

  2013年,卡普拉斯和迈克尔·莱维特、亚利耶·瓦谢尔一起获得当年的诺贝尔化学奖。他们的获奖原因是把“化学反应搬进网络空间”。

  兴趣使然,上世纪70年代,卡普拉斯曾“深入”法国、日本等地的多家著名餐厅,和主厨一起烹饪美食。也许是因为职业关系,他烹饪食物时似乎也会从“化学”角度看问题。

  以最简单食品鸡蛋为例,“蛋清和蛋黄是由不同的蛋白质组成的,让它们拥有不同的味道和口感,取决于烹饪时采用的温度。”卡普拉斯说,“中国的皮蛋也使鸡蛋的蛋白发生了不同的变化,味道我也很喜欢。”

  既然谈美食也离不开化学,那就让我们一起进入卡普拉斯和他的化学世界吧。

  把计算机变成新“试管”

  人们周围的世界由原子组成,而这些原子又构成了分子。在化学反应中,原子会改变连接位置,形成新的分子。然而由于这一过程在微观层面进行,许多反应的发生仅有几微秒,用传统实验手段描述其反应过程的每个步骤几乎不可能实现。

  为了准确预测化学反应可能在哪个位点出现,就需要利用基于量子力学的高级运算。而该分子的其他部分则可以利用复杂度稍低的经典力学运算方式。卡普拉斯等人正是因为在上世纪70年代成功研发了把量子力学和经典力学相结合,并用计算机模拟化学反应的过程,使计算机成为化学反应的新“试管”。

  “计算机能够很快地尝试不同的事情,它们做这些时并不需要思考。”卡普拉斯举例说,“就像玩象棋,计算机可以提前预测到接下来的10~20步,使你成为很好的棋手。”在实验中也是这样,计算机可以帮你很快地处理好极其复杂的运算步骤。

  既然如此,那么以硅为基础的“电脑”能否超越以碳为基础的人脑呢?对此,卡普拉斯的答案是否定的。“一些人在谈论机器人时认为,它们可能变成科幻小说中的独立力量。”卡普拉斯说,尽管计算机的运算能力很强,而且现在人工智能也在迅速发展,但是它们没有任何意识。人的大脑中有真正的神经细胞,可以产生意识。而计算机没有这样的细胞,因此只能够模仿这种意识,而不能创造它们。

  在卡普拉斯看来,解决科学问题时,直觉非常重要。这也是他从导师和另一位诺奖得主莱纳斯·鲍林(量子化学和结构生物学的先驱者之一)那里学到的。“一些理论或是想法在无意识中突然出现或是推理获得,这就是直觉。可能到目前为止,这是人脑和电脑之间的唯一区别。”他说,人脑有数不清的回路,而电脑则没有。“你可能会说我有些保守或是落后,但我觉得这不会发生。”他补充说。

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