罗伯特·兰里奇(1933-2023)

苏珊·雷瓦赫
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信贷:克里斯托弗·斯普林曼(Christopher Springmann),1985年。

罗伯特·兰里奇(Robert Langridge)博士,美国加利福尼亚州旧金山大学(UCSF)药物化学系名誉教授,分子计算机图形学领域的偶像,于2023年11月11日90岁生日后几周去世。

兰里奇于2018年荣获加州大学旧金山分校奖章这是该大学的最高荣誉,因为它开创了生物实验和药物发现的新时代。他与Peter Andrew Kollman博士和Irwin“Tack”Kuntz博士一起获得该奖项,以表彰该团队在药物科学和计算化学领域的合作精神和开拓性研究。

20世纪50年代,有两种可视化分子相互作用的方法:科学家建立线模型,绘制草图,并进行数学计算。1956年,Langridge获得了一台IBM650计算机的使用权。尽管按照今天的标准,这台机器的内存微乎其微,但兰格里奇热爱编程,能够将计算时间从两周减少到30分钟。

Langridge确信计算机将继续存在。“虽然有很多关于Bob在分子计算机图形学起源方面的工作,以及他是如何成为认识到计算机潜力的杰出先驱的故事,但尽管科学界不太接受他,”他的妻子Ruth Langridge说道,她是加利福尼亚大学的一名研究员,MAT,MA,PhD,圣克鲁斯。

1970年,兰里奇为普林斯顿大学的计算机图形实验室拨款,建立了美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)创建的首批研究资源中心之一。1976年,他被加州大学旧金山分校录取,在那里他创建并领导了计算机图形实验室,直到1994年退休。他将药物化学领域推向了计算时代——在房间大小的计算机时代,这是一项艰巨的任务。

“如果你想亲眼看到鲍勃的工作成果,可以挑选任何涉及科学或日常生活许多其他特征的杂志、视频或电影,”药物化学昆茨名誉教授说。

在原子水平上探索生物学

罗伯特·兰里奇1933年出生于英国弗罗伊尔(Froyle)的一个小村庄,是家里第一个上大学的人,1954年获得伦敦大学物理学学士学位,获得一等荣誉。1955年,他发表了他的第一篇重要论文自然,根据X射线衍射数据详细说明DNA的分子结构。

1957年,兰里奇获得伦敦大学结晶学博士学位。他的研究是由莫里斯·威尔金斯指导的,他正在使用X射线衍射技术研究DNA的结构。威尔金斯因发现DNA分子结构而与詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克共同获得1962年诺贝尔奖。

作为一名研究生,Langridge展示了如何修改Watson和Crick DNA模型以符合DNA的X射线衍射研究。他在X射线晶体学建模和DNA结构计算研究方面的论文首次将存储程序数字计算机(IBM 650)应用于DNA结构分析。

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成为计算革命家

1957年来到美国后,兰里奇在耶鲁大学担任生物物理学博士后,在麻省理工学院(MIT)担任生物学博士后。1961年,他在波士顿儿童癌症研究基金会(Children’s Cancer Research Foundation)建立了一个实验室,研究DNA和病毒的结构,并在哈佛大学和哈佛医学院任教。同时,1964年,他与麻省理工学院MAC项目(现在的计算机科学实验室)合作完成了分子图形的最初工作。

1966年,兰里奇以生物物理学教授的身份加入芝加哥大学,然后于1968年以化学和生物化学教授的身份进入普林斯顿大学。他建立了第一个计算机图形实验室,并于1976年秋季将其名称和概念带到了加州大学旧金山分校。

“当他从普林斯顿来到加州大学旧金山分校时,他没有带任何其他人员,也没有带任何计算机硬件,”接任该职位的药物化学教授汤姆·费林博士说加州大学旧金山分校计算机图形学实验室兰里奇退休的时候。

在加州大学旧金山分校(UCSF),他开发了一个计算机图形系统,该系统可以生成一些三维分子相互作用的首批图片,并能够在屏幕上旋转图像。在该领域的里程碑中,费林回顾了彩色图形的出现,认为这是一次量子飞跃,使科学家能够识别不同的化学成分和蛋白质。“他必须从头开始建造一切,这需要他非常勇敢。”

费林补充道:“鲍伯是一位园艺师的儿子,他从地上自立起来。”他记得兰里奇不仅是分子计算机图形的先驱,而且还是这项技术的大使。“他有远见,他知道如果他要实现对未来的远见,并在科学上留下自己的印记,他需要在美国这样做,这也需要很大的勇气。”

互动的出现

与图形图像交互的能力是一项突破,它使观众能够深入了解分子结构和功能。这是由于大力开发能够“有意义地”显示DNA和蛋白质等大分子结构的软件。

“交互式分子图形一直是我们在UCSF所做工作的关键,这就是让用户成为图形系统的一部分……并允许用户应用他们的知识和研究分子结构的一部分,”Ferrin说。“如果你只是在打印页面上看一张图或图像,这是不可能的。”

今天,加州大学旧金山分校的科学家通过计算创新,继承了兰里奇的遗产,使他们能够同时筛选数百万种潜在药物,并在虚拟现实中观察分子相互作用。

费林说:“鲍伯的专长是可视化,因为计算本身只能产生一列又一列的数字。洞察力来自于理解这些计算的含义。”。“一路上有无数的先例,但一些才华横溢的科学家来到了图形实验室,他们只是还没有以互动的3D方式看到他们如此熟悉的分子,然后他们会从这些复杂的3D分子中获得一些洞察力,所以这是一项非常强大的技术。”

灵感与影响力

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兰里奇的工作继续对科学发现产生巨大影响。加州大学旧金山分校校长萨姆·霍古德(Sam Hawgood)MBBS表示:“他是加州大学旧金山校区的一位巨人,他的遗产将被人们长久怀念。”。

费林说:“回首往事,鲍伯似乎总是在传播有关分子图形的信息,他是做这件事的最佳人选,因为他从一开始就在那里。”。

Langridge曾任职于美国国立卫生研究院(NIH)的计算机和生物数学研究室以及劳伦斯伯克利实验室的科学和教育咨询委员会。他是国家研究委员会NIH计算机科学与电信委员会和国家研究中心NIH委员会的成员,也是NIH主任咨询委员会的委员会代表。

1983年,鲍勃与乔治·卢卡斯创办的电影视觉效果公司Industrial Light&Magic合作,使用DNA的实时交互式图形制作了《星际迷航2》的“创世纪”部分的简介。1989年,他被选为美国科学促进会(American Association for the Advancement of Science)研究员,1990年被选为国家科学院医学研究所(Institute of Medicine of the National Academy of Sciences)研究员。2005年,他被《史密森尼杂志》(Smithsonian Magazine)评为一位与众不同的创新者。

昆茨说:“计算机图形已经成为一种画笔,可以为所有内容着色。”。“我无法告诉你,能与他日复一日地共事这么长时间是多么荣幸。”

斯坦福大学生物医学数据科学系的教员Teri Klein博士将Bob描述为一位令人难以置信的导师和一位了不起的人,“他是独一无二的,我在整个学术生涯中都在模仿他。”

石溪大学劳弗物理与定量生物学中心的杰出教授Ken A.Dill博士说:“他是我们中心在科学、领导力和人性方面的灵感来源。”。“我永远感激他卓越而鼓舞人心的远见。”

兰里奇被他的妻子救了下来;三个女儿,伊丽莎白、凯瑟琳和苏珊娜;和五个孙子。

 

苏珊·雷瓦赫(Suzan Revah)就读于加州大学旧金山分校(UCSF)药学院。

 

 

2024年2月5日

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