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[港城日报]2022诺贝尔生理学或医学/物理学/化学奖揭晓,为什么是他们?

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只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2022-10-06
022年10月,又迎来了一年一度的“诺贝尔时间”。
诺贝尔奖委员会官网发布,2022年诺贝尔奖评选结果于10月3日至10日陆续公布。颁发6个奖项:诺贝尔生理学或医学奖、诺贝尔物理学奖、诺贝尔化学奖、诺贝尔文学奖、诺贝尔和平奖、诺贝尔经济学奖。


目前已公布诺贝尔生理学或医学奖、诺贝尔物理学奖、诺贝尔化学奖,一起来看看。
01
诺贝尔生理学或医学奖
瑞典当地时间2022年10月3日11时30分(北京时间10月3日17时30分),诺贝尔奖委员会宣布将2022年生理学或医学奖颁发给瑞典生物学家、进化遗传学家斯万特·帕博(Svante Pääbo),以表彰他发现了与已灭绝古人类和人类进化相关的基因组。


斯万特·帕博于 1955 年 4 月 20 日出生在瑞典斯德哥尔摩,母亲是爱沙尼亚化学家凯琳·帕博(Karin Pääbo),父亲是生物化学家苏恩·伯格斯特龙(Sune Bergström),曾与本格特·萨米尔松(Bengt I. Samuelsson)和约翰·范恩(John R. Vane)共同获得 1982 年诺贝尔生理学或医学奖。斯万特·帕博于 1986 年在乌普萨拉大学获得博士学位,研究腺病毒的 E19 蛋白如何调节免疫系统。


人类的起源向来是人们感兴趣的话题。我们从哪里来?现代人与我们之前的人种有什么关系?是什么让智人有别于其他人种?
斯万特·帕博通过其开创性研究,完成了一件看似不可能的事:为尼安德特人的基因组测序。尼安德特人是现代人已灭绝的近亲。
帕博还发现了一种以前不为人知的古人类——丹尼索瓦人。更重要的是,帕博发现,在大约7万年前迁出非洲后,这些现已灭绝的古人类向智人进行了基因转移。这种流动在今天具有生理学上的意义,例如,其影响了人类免疫系统对感染的反应。
帕博的开创性研究催生了一门全新的科学学科:古基因组学。通过揭示所有活着的人类与已灭绝的原始人类的基因差异,他的发现为探索是什么让我们成为独特的人类奠定了基础。
02
诺贝尔物理学奖
当地时间10月4日,瑞典皇家科学院宣布,将2022年诺贝尔物理学奖授予法国科学家阿兰·阿斯佩、美国科学家约翰·克劳泽和奥地利科学家安东·蔡林格,以表彰他们在“纠缠光子实验、验证违反贝尔不等式和开创量子信息科学”方面所做出的贡献。


法国科学家阿兰·阿斯佩,1947年6月15日出生于法国阿让。现为法国巴黎萨克雷大学和法国帕莱索综合理工学院研究人员。
美国科学家约翰·克劳泽,1942年12月1日出生于美国加利福尼亚州帕萨迪纳,现在美国加利福尼亚州J.F.克劳塞协会工作。
奥地利科学家安东·蔡林格,1945年5月20日出生于奥地利,现就职于维也纳大学。


在所谓的“纠缠对”中,一个粒子发生的事情,会决定另一个粒子发生的事情(不管相距多远)。这意味着什么?
量子力学的基础不仅仅是一个理论或哲学问题。其与全世界正密集研发的、以利用单个粒子系统的特殊属性来构建的量子计算机、改进测量、量子网络以及量子加密通信,都能息息相关。
以上应用,均需依赖于量子力学如何允许两个或多个粒子以共享状态存在,甚至无论它们相隔千山万水,均能保持这一状态。
这被称为纠缠。
自从该理论提出以来,它一直是量子力学中争论最多的元素之一。
这三位科学家使用纠缠量子态进行了开创性的实验,在纠缠量子态中,即使两个粒子分离,它们也表现得像一个单独的单元。他们的研究结果为基于量子信息的新技术扫清了道路。
瑞典皇家科学院表示,他们的工作为量子技术的新时代奠定了基础。
“越来越明显的是,一种新的量子技术正在出现。我们可以看到,获奖者对纠缠态的研究非常重要,甚至超越了解释量子力学的基本问题,”诺贝尔物理学奖委员会主席安德斯·伊尔贝克说。
03
诺贝尔化学奖
瑞典当地时间2022年10月5日11时45分(北京时间10月5日17时45分),诺贝尔奖委员会宣布将2022年诺贝尔化学奖颁发给美国化学家Carolyn R. Bertozzi,丹麦化学家Morten Meldal和美国化学家Karl Barry Sharpless,以表彰他们“为点击化学和生物正交化学的发展”做出了突出贡献。


2022年诺贝尔化学奖奖励的是简化化学反应的过程。Barry Sharpless和Morten Meldal为一种分子功能化——点击化学——奠定了基础。“点击”就是指两个东西像积木扣在一起一样,咔嚓(click)一声,分子构建单元快速而有效地结合在一起。Carolyn Bertozzi将点击化学带到了一个新的维度——在生物体中使用它。
长期以来,化学家们一直渴望构建越来越复杂的分子。药物研究中,通常需要人工制造具有药用特性的天然分子,科学家发现了许多有意义的分子结构,但成本高昂并且非常耗时。诺贝尔化学委员会主席Johan Åqvist表示:“今年的化学奖获奖工作不是一类复杂的方法,而是把问题变得简单和便捷。功能分子甚至可以通过一条直接的路线来构建。”
大约在2000年,Barry Sharpless创造了“点击化学”的概念,这是一种简单而可靠的化学形式,在这种化学中,反应快速发生,避免了不必要的副产品。不久之后,Morten Meldal和Barry Sharpless各自独立提出了现代点击化学王冠上的明珠:铜催化叠氮-炔环加成。这是一种优雅而高效的化学反应,现在在药物开发、DNA定位和创造新材料等方面被广泛使用。


为了绘制细胞表面重要但难以捉摸的生物分子——聚糖,Carolyn Bertozzi开发了在生物体内起作用的点击反应。她的生物正交反应不会破坏细胞的正常化学反应,其正在被用于探索细胞和追踪生物过程。利用生物正交反应,研究人员改进了癌症药物的靶向性,许多临床试验正在进行中。点击化学和生物正交反应将化学带入了功能主义时代,为人类带来了伟大的效益。
值得一提的是,这是Barry Sharpless的第二个诺贝尔奖,他曾于2001年因手性催化氧化反应方面的贡献获得2001年诺贝尔化学奖。在诺贝尔奖历史上,此前只有居里夫人(Marie Curie)、约翰·巴丁(John Bardeen)和弗雷德里克·桑格尔(Frederick Sanger)三人曾经两次获得科学奖。其中只有桑格尔是1958年和1980年诺贝尔化学奖得主,如今的Sharpless是继桑格尔后第二位在化学奖上“梅开二度”的。
Sharpless曾说,一开始他想给这类反应取名,然而他有“取名困难症”,便求助于他的妻子。他的妻子是某个期刊的编辑,有点文艺细胞,就引用了一个美国俗语“click it or ticket”(不系安全带就吃罚单),取名为“click chemistry”。所以“click”其实指的是扣安全带,形容反应像扣安全带一样简单高效。
重庆大学副教授李存璞对《返朴》介绍说:“点击化学或者生物正交化学很多都基于叠氮:三个氮原子连接在一起,一方面可以很方便的与两个碳原子形成五元环,如同奥运五环一般;另一方面也可以脱去氮气分子,留下一个氮原子构建新的功能化体系。氮元素作为最重要的有机物中的杂原子和生命分子的核心元素,未来还有更多的内涵值得科学家继续探索。”

编辑:文刀
本文编辑自:科普中国、科技日报
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