
Arieh Warshel,出生于1940年11月20日,是以色列-美国生物化学家和生物物理学家。他是生物分子功能特性计算研究的先驱,是化学和生物化学领域杰出教授,并担任南加州大学化学系Dana和David Dornsife冠名主任。他因“开发复杂化学系统的多尺度模型 ”而与Michael Levitt和Martin Karplus一起获得了2013年诺贝尔化学奖。
Warshel教授于1966年在海法理工学院获得化学学士学位,随后于1967年获得了魏茨曼研究所的化学物理学硕士学位,1969年获得博士学位。在获得博士学位之后,他在哈佛大学从事博士后工作,直到1972年;1972年到1976年,他回到了魏兹曼研究所,并在分子生物学实验室工作。随后,他加入了南加州大学化学系。
Warshel教授因在计算生物化学和生物物理学方面的成就而著称,特别是对生物系统功能的计算机模拟的开创性以及开发当今所谓的计算酶学。他是许多科学组织的成员,其中包括美国国家科学院院士,皇家化学学位院士。
Arieh Warshel
The Nobel Prize in Chemistry 2013
Born: 20 November 1940, Kibbutz Sde-Nahum, British Mandate of Palestine (now Israel)
Affiliation at the time of the award: University of Southern California, Los Angeles, CA, USA
Prize motivation: "for the development of multiscale models for complex chemical systems."
I 教育经历
1966年7月,获得海法以色列理工学院理工学院化学学士学位;
1967年8月,获得魏茨曼研究所化学物理硕士学位;
1969年1月,获得魏茨曼研究所化学物理博士学位;
II职位成就
1970年-1972年,担任哈佛大学研究助理;
1972年-1973年,担任魏兹曼科学研究所研究员;
1973年-1976年,担任魏茨曼科学研究所高级科学家;
1976年-1979年,担任美国南加州大学化学系助理教授;
1977年-1978年,担任魏茨曼科学研究所副教授;
1979年-1984年,担任美国南加州大学化学系副教授;
1984年至今,担任南加州大学洛杉矶分校化学教授;
1991年至今,担任南加州大学洛杉矶分校化学与生物化学教授;
1996年至今,担任南加州大学洛杉矶分校杰出化学教授;
2004年至今,担任南加州大学诺里斯综合癌症中心会员;
2011年至今,担任南加州大学洛杉矶分校特聘教授;
2014年至今,担任美国南加州大学化学系Dana和David Dornsife主任;
2016年至今,担任香港中文大学杰出教授;
III研究领域
Arieh Warshel教授在介绍生物分子结构-功能相关性的计算方法、采用基于笛卡尔力场程序对生物分子功能特性进行详细计算研究的开拓性和共同开拓性程序、方法和关键概念方面做出了重大贡献,模拟酶促反应的量子化学/分子力学(qm/mm)组合方法、生物过程的第一个分子动力学模拟、蛋白质的微观静电模型、蛋白质的自由能微扰和其他关键进展。正是由于这些方法的发展,他获得了2013年诺贝尔化学奖。
近年来,Arieh Warshel教授对大分子机器的功能越来越感兴趣。在这里,他们重新提出了蛋白质折叠的CG构想,但对静电效应的表示进行了重大修改。由此产生的CG模型似乎提供了从分子机器的结构到功能转变的当前最好的工具,从而使他们能够在分子机器和其他复杂生物系统的仿真中使用CG模型。具有指导意义的示例包括F 1 -ATPase(这是研究得最好的生物马达)的矢量作用,质子梯度转化为F 0 -ATPase的工作,电压激活的离子通道的作用以及其他分子机器的功能的模拟。。
如今,毫无疑问,计算机在对复杂系统进行建模中扮演着越来越重要的角色,并且它们的作用在将来只会进一步增加。在这方面,Warshel教授和他的同事们为推动该领域的发展所做的贡献只是将实验和计算长期融合的第一步。
IV荣誉奖项
1993年,国际量子生物学和药理学学会年度奖;
2000年,当选为生物物理学会会员;
2003年,美国化学学会托曼奖章;
2006年,当选国际量子生物学和药理学学会主席,并获得计算生物学总统奖;
2008年,当选皇家化学学会会士;
2009年,当选国家科学院院士;
2012年,皇家化学学会软物质和生物物理化学奖;
2012年,美国科学促进会AAAS会士;
2013年,诺贝尔化学奖;
2014年,生物物理学会创始人奖;
2014年,当选皇家化学学会名誉院士(HonFRSC);
2014年,以色列化学学会ISC金牌;
2014年,宜兰大学荣誉哲学博士学位;
2014年,哈萨克国立农业大学荣誉教授;
2014年,哈萨克斯坦大学-法拉比哈萨克大学成立80周年纪念奖章;
2014年,法拉比哈萨克国立大学名誉博士;
2014年,智利罗马天主教大学Scietiae et Honoris Causa博士;
2015年,乌普萨拉大学荣誉理学博士学位;
2016年,以色列理工学院荣誉博士学位;
附一:院校介绍
1. 魏茨曼研究所

以色列魏茨曼科学研究所是一所世界领先的多学科基础科学研究机构,其前身丹尼尔·西夫研究所成立于1934年,1949年正式更名为魏茨曼科学研究所。1964年至2014年,研究所共培养出3927名博士生,其中包括来自中国、美国、英国、德国等40多个国家和地区的留学生。目前,魏茨曼科学研究所拥有生物学、生物化学、化学、物理学、数学与计算机科学5大学科,约2400名教职工和1400名学生及博士后,共240余个科研小组。
魏茨曼研究所专注于基础科学研究,其文化特别强调「好奇心」和兴趣。这家机构为抱有好奇心的研究者,搭建了非常简单的工作环境,认为轻松简单的组织文化更有利于吸引优秀人才的加入,人才是比任何仪器设备都要更加宝贵的科研资源。正是对简单科研文化的追求,魏茨曼研究所成为美国之外对科学家最有吸引力的研究机构。
现在,魏茨曼研究所具备了傲世全球的科研实力,是以色列的科技研发大脑,也是全球领先的科学研究中心之一,拥有无数发明创造专利。同时,魏茨曼研究所还是世界上技术转让费收入最高的研究所,每年达到350亿美元!
2. 南加州大学

南加利福尼亚大学(University of Southern California),又译南加州大学,简称南加大(USC),是美国西海岸最古老的顶尖私立研究型大学,世界著名高等学府,位于美国加利福尼亚州洛杉矶市,1880年由监理会创立,是环太平洋大学联盟和美国大学协会成员。
南加大众多学院居全美前10,其中电影学院全美第1,新闻与传播学院全美第1,公共政策学院全美第2,建筑学院全美第5,工程学院全美第8,药学院全美第9。学校在2020年U.S.News美国大学综合排名第22名,华尔街日报/泰晤士高等教育美国大学排名第18名。学校教职员和毕业生中共有11位罗德学者、9位诺贝尔奖得主、6位麦克阿瑟天才奖得主、1位图灵奖得主。南加大与哈佛大学,斯坦福大学等一同名列普林斯顿评论全美学子十大梦校,并常年被U.S.News评为全美本科最难被录取的大学之一。

南加大在硅谷校友人数位居全美高校第四,校友亿万富翁出产量位居世界第四。其量子计算中心拥有世界最强算力的量子计算机,现在被广泛运用的互联网域名系统,DNA计算技术,动态规划算法,图片压缩技术,VoIP技术,以及世界第一个防病毒软件等都诞生于南加大,如今学校仍掌控着全球仅13个的根域名服务器之一。学校培养了众多航天与科技界人才,登月第一人阿姆斯特朗,高通创始人维特比等均毕业于此。南加大校友获得奥斯卡奖数量高居全美第一,斯皮尔伯格、乔治·卢卡斯等影坛巨匠均是该校校友。在历届奥运会上,南加大校友累计获得的金牌和奖牌总量居全美高校第一。
附二:学术著作摘选
Book
Kato, M., Warshel, A., Braun-Sand, S. (2008). Challenges and Progresses in Calculations of Binding Free Energies – What Does it Take to Quantify Electrostatic Contributions to Protein–Ligand Interactions?. (Stroud, R. M., Finer –Moore, J., Ed.). Computational and Structural Approaches to Drug DiscoveryRSC Publishing.
Parson, W. W., Warshel, A. (2008). Calculations of Electrostatic Energies in Proteins: Using Microscopic, Semimicroscopic and Macroscopic Models and Free Energy Perturbation Approaches. (Aartmas, J., Matysik, J., Ed.). Biophysical Techniques in Photosystem IISpringer.
Book Chapter
Liu, H., Warshel, A. (2009). Tunneling Does Not Contribute Significantly to Enzyme Catalysis, But Studying Temperature Dependence of Isotope Effects is Useful. pp. 242-267. RSC Biomolecular Sciences, Quantum Tunnelling in Enzyme-Catalysed Reactions.
Braun-Sand, S., Warshel, A. (2005). Electrostatics of Protein: Principles, Models and Applications. pp. p.N/A. Weinheim: Protein Folding Handbook, Part I.
Journal Article
Johansson, A., Chakrabarty, S., Berthold, C. L., Högbom, M., Warshel, A., Brzezinski, P. (2011). Proton-Transport Mechanisms in Cytochrome c Oxidase Revealed by Studies of Kinetic Isotope Effects. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics. Vol. 1807 (9), pp. 1083-1094. PubMed Web Address
Prasad, B. R., Warshel, A. (2011). Prechemistry versus preorganization in DNA replication fidelity. Proteins: Structure, Function, and Bioinformatics. Vol. 79 (10), pp. 2900–2919. PubMed Web Address
Adamczyk, A. J., Cao, J., Kamerlin, S. C., Warshel, A. (2011). Catalysis by dihydrofolate reductase and other enzymes arises from electrostatic preorganization, not conformational motions. Proceedings of the National Academcy of Sciences. Vol. 108 (34), pp. 14115-14120. PubMed Web Address
Dryga, A., Chakrabarty, S., Vicatos, S., Warshel, A. (2011). Coarse grained model for exploring voltage dependent ion channels. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranes.
Adamczyk, A. J., Warshel, A. (2011). Converting structural information into an allosteric-energy-based picture for elongation factor Tu activation by the ribosome. Proceedings of the National Academcy of Sciences. Vol. 108 (24), pp. 9827–9832. PubMed Web Address
Kamerlin, S. C., Vicatos, S., Dryga, A., Warshel, A. (2011). Coarse-Grained (Multiscale) Simulations in Studies of Biophysical and Chemical Systems. Ann. Rev. Phys. Chem. Vol. 62, pp. 41-64. PubMed Web Address
Plotnikov, N. V., Kamerlin, S. C., Warshel, A. (2011). Paradynamics: An Effective and Reliable Model for Ab Initio QM/MM Free-Energy Calculations and Related Tasks. Journal of Physical Chemistry B. Vol. 115 (24), pp. 7950–7962. PubMed Web Address
Chakrabarty, S., Namslauer, I., Brzezinski, P., Warshel, A. (2011). Exploration of the Cytochrome c Oxidase Pathway Puzzle and Examination of the Origin of Elusive Mutational Effects. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics. Vol. 1807 (4), pp. 413-426. PubMed Web Address
Kamerlin, S. C., Warshel, A. (2011). Multiscale modeling of biological functions. Phys. Chem. Chem. Phys.. Vol. 13, pp. 10401-10411. PubMed Web Address
Frushicheva, M. P., Cao, J., Warshel, A. (2011). Challenges and Advances in Validating Enzyme Design Proposals: The Case of the Kemp Eliminase Catalysis. Biochemistry. Vol. 50 (18), pp. 3849–3858. PubMed Web Address
Kamerlin, S. C., Warshel, A. (2011). The empirical valence bond model: theory and applications. Wiley Interdisciplinary Reviews: Computational Molecular Science. Vol. 1 (1), pp. 30-45.
Rychkova, A., Vicatos, S., Warshel, A. (2010). On the energetics of translocon-assisted insertion of charged transmembrane helices into membranes. Proc. Acad. Natl. Sci., USA. Vol. 107 (41), pp. 17598–17603.
Frushicheva, M., Cao, J., Chu, Z. T., Warshel, A. (2010). Exploring challenges in rational enzyme design by simulating the catalysis in artificial kemp eliminase. Proc. Acad. Natl. Sci., USA. Vol. 107 (39), pp. 16869-16874.