ACM通信

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林道的Star Struck

文顿·g·瑟夫著
ACM通信，2016年8月，第59卷第8期，第7页
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评论

在John White担任ACM首席执行官期间，他所开创的创新之一是与赞助海德堡桂冠论坛的Klaus Tschira基金会建立了新的关系^一个[HLF]在每年第三季度。参加者包括大约200名数学或计算机科学专业的学生和数学菲尔兹奖、内凡林纳奖、阿贝尔奖和ACM的A.M.计算机科学图灵奖。我很高兴参加了HLF的前三次会议。然而，从1951年开始，每年都会举行诺贝尔奖得主的会议^b得到了几个组织的支持，包括前面提到的Klaus Tschira基金会。HLF是参照诺贝尔会议的模式:学生与一群参与的获奖者会面。去年决定将这两项活动联系起来，由一位诺贝尔奖得主向HLF与会者讲话，并由一位HLF获奖者向诺贝尔年会的与会者讲话。当我写这篇专栏文章时，我正在林道参加诺贝尔奖会议，坦率地说，我被那些因杰出工作而出现在新闻中的人所吸引。我很荣幸成为第一个在诺贝尔会议上发言的HLF参与者，如果你认为这不是一个令人生畏的前景，再想想吧!

然而，我的主题不仅仅是这两次会议上令人惊叹的智慧集合，而是计算和计算机科学在基础研究中扮演的清晰且日益重要的角色。可以肯定的是，计算机长期以来一直被用来根据理论进行预测，并评估测量结果，以确定理论预测是否与实验证据相匹配。然而，2013年诺贝尔化学奖强调了在基于计算机建模的基础上使用计算机预测生化相互作用的潜力。2013年，三位化学家获得了诺贝尔化学奖^c“用于复杂化学系统的多尺度模型。”当我在这个为期一周的活动中遇到其他基础和实验科学家时，我被计算机在发现科学中经常扮演的关键角色所打动。我们的学科几乎涉及科学界的一切，这一点并不夸张。

我在活动上遇到了马丁·卡加斯。他是2013年诺贝尔奖得主之一，让我看到了细胞内部过程的难以置信的复杂性。这不是一个简单的液体海洋，细胞器和化学物质在其中游泳。细胞实际上有一个非常复杂的结构，包括所谓的微管，帮助引导分子在细胞中需要的地方的运输。它们就像细胞内的高速公路。分子机器人(我不是开玩笑!)沿着这些高速公路行进，携带特定的分子到达细胞中的目标。这看起来有点像多协议标签交换引导包沿着光通道!此外，就像互联网一样，机器人也有“地址”来指示应该把分子送到哪里。这些细胞包含一个分子包交换系统(好吧，糟糕的双关语)!我对寻址的方式还没有足够的了解，但它显然是多层的，甚至具有这样的特性:分子除了被运送到目标细胞器之外，还可以被靶向卡在细胞内膜中。

细胞利用DNA和RNA通过组装氨基酸和将它们在细胞内高速公路上运送到它们的目的地来指导蛋白质的生产。DNA被用来产生所谓的“信使RNA”，信使RNA被用于利用细胞的核糖体来解释RNA并组装指定的分子结构来生成蛋白质的过程。当然，定理206^d这里我省略了转移rna和核糖体rna在这个过程中的作用。随着我们对细胞内部功能的了解越来越多，并成功地对它们的运作建模，我们将进一步阐明这种功能进化的合理路径。研究人员正在通过实验来发现细胞复制的最简单形式，并利用计算机模型来帮助假设生命的合理起源。

我们的学科在调查科学发现领域和对我们发现的过程进行建模以理解它们运作的“如何”和可能的“为什么”方面所发挥的作用，很难夸大我对此所感到的兴奋。这对我来说，我也希望对你们来说，强调了提高计算技术水平及其分析和建模复杂现象的能力的重要性，这些现象在微观和宏观层面上都存在于我们身边。

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