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2019諾貝爾化學獎具體什么情況?2019諾貝爾化學獎令人震驚

2019-10-09 來源:互聯網 編輯:小熱熱 閱讀人數:574
2018諾貝爾化學獎——可控的進化力量[今年的諾貝爾化學獎獎勵的是一場基于進化的革命,獲獎者在試管中應用了達爾文的原理,...

2018諾貝爾化學獎——可控的進化力量

[今年的諾貝爾化學獎獎勵的是一場基于進化的革命,獲獎者在試管中應用了達爾文的原理,并利用這種方法開發出了造福人類的新型化學品]

□李劍

2019諾貝爾化學獎具體什么情況?2019諾貝爾化學獎令人震驚(圖1)

喜歡跨界的化學獎

諾貝爾化學獎常被調侃為理科綜合獎”,因為獲獎領域跨度較大,物理、生物等學科研究常常中獎”。2018年10月3日,瑞典皇家科學院宣布,將本年度諾貝爾化學獎授予弗朗西斯·阿諾德(FrancesArnold),喬治·史密斯(George Smith)和格雷格·保羅·溫特(Gregory Paul Winter)三位科學家,以表彰他們在酶的定向進化,以及多肽與抗體的噬菌體展示技術領域的貢獻。

酶被所有生物體用來制造自身的化學物質,因此,如果你能利用酶來達到自己的目的,那么,這通常比使用重金屬或有毒物質來制造化學品要更加環保。

酶是蛋白質的一種,2018年獲獎的研究成果主要涉及對蛋白質演化的控制,獲獎者利用了遺傳變異和選擇,開發出人類所需要的蛋白質。現在,他們開發的方法正在國際上得到應用,例如促進了更環保的化學工業的發展,生產新的材料、制造可再生生物燃料、緩解人類的病情并拯救生命。

從1901年到2018年,諾貝爾化學獎共頒發過110次。此前,女性共獲得諾貝爾化學獎4次。今年,來自加州理工學院的化學工程師弗朗西絲·阿諾德成為第5位獲得諾貝爾化學獎的女科學家,她也是美國第一個獲得諾貝爾化學獎的女性。然而,命運并沒有特別眷顧這個出類拔萃的女科學家。她在2005年患上乳腺癌,還曾兩度喪夫、中年喪子。但堅強如她,始終昂首前行。此次,她獲得了900萬瑞典克朗(100萬美元)獎金的一半,另外一半獎金由密蘇里大學的喬治·史密斯和英國劍橋MRC分子生物學實驗室的格雷格·溫特。

今年獲得化學獎的成果之間看起來沒有關聯,其實卻有一個共同的特點:科學家們均利用了生物上億年一直利用的一種策略——進化。可以說,今年的諾貝爾化學獎獎勵的是一場基于進化的革命。獲獎者在試管中應用了達爾文的原理,并利用這種方法開發出造福人類的新型化學品。

實驗室中的進化

地球生命的第一顆種子出現在大約40億年前,到現在,地球上幾乎每個縫隙都充滿了不同的生物,無論是溫泉、深海還是干燥的沙漠,這一切都是因為進化使然。正是因為進化,這個星球的生命才會變得如此美麗動人。

生命是如何進化的呢?簡單來說,就是利用基因的突變或者重組,比如對一個基因的堿基進行改變(突變)或者將不同基因重新組合(重組),這樣就可以產生多樣化的蛋白質,而這些不斷變化的基因通過自然的篩選過程就可以產生多樣化的生命,讓生命變得豐富多彩。

但是生命經過了 40 億年的進化,才發展到現在這么多樣化的生命星球。所以,自然進化的過程是極其緩慢的。而且,很多情況下,自然產生的蛋白質并不能滿足人們的需求。有時,人們需要一種更加高效的酶來更快、更多、以更好的質量來產生所需要的物質,比如糖、生物燃料等。自然界的進化是無序的,但是科學家知道他們需要一種酶的哪些化學性質,阿諾德就利用大自然的進化策略加速了自然選擇以實現這些目標。

這種定向進化,讓人們可以在實驗室中對蛋白質進行進化。相比自然的進化過程,這種策略甚至可以將進化的速度提升幾百萬倍。那么,定向進化的主要策略是什么呢?

首先,對蛋白質的基因序列進行隨機突變(利用一些保真度很差的DNA 聚合酶),產生一個突變庫。其次,產生的基因被導入大腸桿菌(復制速度快)中,這樣大腸桿菌就可以按照這些突變的基因序列表達突變的酶。再次,通過相應的策略(熒光篩選、催化實驗等)篩選出符合科學家們要求的酶,比如催化更快、活性更高的酶。

這種進化的過程是可以循環進行的,也許一輪進化無法得到我們想要的酶,那我們就可以每次選出相對最好的酶進行下一輪的進化。通過不斷的進化過程,一般情況下,我們總可以篩選出更加符合我們要求的酶。

1993 年,阿諾德進行了酶的第一次定向進化,這個酶的主要作用是催化一些化學反應。從那時起,她就重新定義開發新催化劑(酶)的方法。利用這種方法,研究人員生產出的酶能催化在自然界中并不存在的反應,其用途包括更環保的化學物質制造,如藥品和生產可再生燃料。這是生產無毒金屬或有機溶劑的工業化學物質和新藥物的全新過程。

進化策略的廣泛應用

阿諾德創建的這套進化的策略已經被全世界生物學實驗室廣泛應用,后來很多科學家也對這種進化策略不斷進行優化,現在的實驗室進化可以更快速度、更高通量、更優效果篩選出符合要求的酶類。一次實驗就可以篩選成百上千萬的酶突變體。

酶定向進化技術被廣泛應用于酶的高效改造,讓人類可以按照自己的意愿和需要改造酶,甚至設計出全新的酶。在我個人的研究中也不斷利用類似的進化策略,對一些蛋白質進行進化,結果往往很神奇,僅僅幾個突變就能產生我們需要的蛋白質。這一方面說明了此種實驗室進化策略的高效性,同時也說明了生命的靈活性”。通過對生命進行實驗室進化,我們可以以更快的速度促動進化過程,去探索自然無法涉及的生命領域,為人類開拓更大的進化空間。

而另一位獲獎者喬治·史密斯的主要貢獻則是開發了一種叫做噬菌體展示”的技術。噬菌體是侵襲細菌的病毒。抗體是一類能與抗原特異性結合的免疫球蛋白,在醫療實踐中應用甚為廣泛。抗體的噬菌體展示技術是指將抗體的基因插入到噬菌體中,導致噬菌體的表面能夠展示”抗體,就像用魚鉤釣魚一樣,這種技術能用噬菌體把有用的抗體釣出來。通過這種方式,一方面能建立抗體庫,另一方面能夠在抗體庫中篩選適合治療疾病的抗體。這項技術中的噬菌體,是一種可以侵染細菌的病毒,被用來對蛋白質進行進化。那么,噬菌體展示技術是如何對蛋白質進行進化的呢?

史密斯將編碼蛋白質的基因導入噬菌體的基因組中,這樣一來,噬菌體就可以在其病毒的外殼表面插入這種蛋白質。這種展示在噬菌體表面的蛋白質的用途很多。比如說用于探究蛋白質與蛋白質之間的相互關系,更重要的是進行蛋白質的進化。研究人員可以將各種各樣突變的蛋白質(基因突變而來)展示在噬菌體表面,建立一個突變文庫,而這種突變文庫可以用于開發更好的抗體藥物。而這也就涉及到第三位諾貝爾化學獎得主格雷格·保羅·溫特的重要貢獻。

溫特利用噬菌體展示技術生產了各種對人類疾病非常重要的新藥。第一種基于這種方法的阿達木單抗(Adalimumab)于2002 年獲得批準,用于治療類風濕性關節炎、牛皮癬和炎癥性腸病。現在,噬菌體展示技術已經被用來產生各種抗體,比如中和毒素的抗體、治療自身免疫性疾病或者治愈癌癥。可以說,在制藥領域中,蛋白質類的生物制劑已經成為了當前藥品的一個主要。在世界上銷量前幾位的藥品中,蛋白質抗體類藥物占據了相當大的部分。

今年的諾貝爾化學獎得主利用化學加速自然生物分子的進化,發明了活體生物體的關鍵機制。阿諾德開發了實驗室進化的技術,將進化的速度提升了幾百萬倍,讓我們可以更快獲得符合要求的蛋白質突變體。而史密斯的噬菌體展示技術則將實驗室進化技術從細菌轉移到了噬菌體中,可以更加高效地對突變體進行篩選,也為溫特的工作了技術基礎。溫特將進化與噬菌體展示技術結合起來,用于篩選治愈疾病的抗體蛋白,造福了全人類。這些突破使得以快于自然界上千倍的速度改良藥物、燃料和其他產品成為可能。這是利用化學的真正的定向進化。

進化是偉大的!因為自然選擇了進化,讓整個地球變成了一顆閃耀的生命星球。人類也一直在向自然學習,今年的諾貝爾化學獎就是一個例子。

向自然、生命與人類致敬!

2019諾貝爾文學獎,“雙黃蛋”會給誰?

10月10日,諾貝爾文學獎就將公布結果。今年的情況比較特殊,由于去年的丑聞風波,2018年的諾貝爾文學獎沒有頒發,而是順延到今年,于是10月10日的晚上,我們將會看到兩位諾貝爾文學獎的得主。

這或許并不是一個理想的處理方式,在諾貝爾獎的歷史中,同一年頒給兩位作家的情況只出現過如下幾次——

1904年,第4屆諾貝爾文學獎頒給了法國詩人米斯特拉爾和西班牙喜劇作家埃切加賴;

1917年,頒給了卡爾·阿道夫·耶勒魯普和彭托皮丹,他們兩個還都是丹麥人;

1966年,頒給了希伯來語作家阿格農和另一位描述以色列命運的德語瑞典作家內莉·薩克斯,該年的選擇毫無疑問具有濃厚的政治意味;

此后,再沒有出現過類似的情況。所以,今年的諾貝爾文學獎令觀者多了些不同的期待。今天,我們就跟大家聊一聊諾貝爾文學獎以及今年的獎項預測。說到預測,自然僅供參考,也有很強的個人色彩。比如,同樣對于米蘭·昆德拉是否有望獲獎,就有極有希望和幾乎不可能兩大截然相反的主張——畢竟,文學是充滿主觀性的藝術。無論預測和討論得如何,都歡迎你留言跟我們你對諾貝爾文學獎的記憶與看法,更歡迎你說出自己心目中的2019諾貝爾文學獎得主。

撰文 | 新京報記者 宮子

頒給兩個人的情況每次發生時都會引起不小的爭議,而且,這些作家在今天很多已經完全變成了被塵封在文學史里的那種獲獎者。

耶勒魯普的小說寫得明朗,很有田園詩的風味,但也僅此而已。彭托皮丹,現在還有誰在閱讀他的作品?諾貝爾獎作為世界級的文學獎項,里面的確出現過很多值得未來終生追隨的大師(當然,若是把“未獲得諾貝爾文學獎的大師們”組成一個名單,其重量級也足以與獲獎者們抗衡),不過,這種作家要求每年都得出現一個,也未免夸張。

所以,要是諾貝爾文學獎頒發給兩個人的話,如果那種肉眼可見的文學價值差距過大,場景也會比較尷尬。試想一下,瑞典文學院的評審拿著筆直的話筒公布——“今年的兩位獲獎者分別是伊斯梅爾·卡達萊和——希拉里·曼特爾!表彰他們共同用小說的形式表現了人類精神的……”,這唯一的好處可能就是給諾貝爾文學獎帶去一種嶄新的喜劇效果。

不過,不管諾貝爾文學獎對于文學本身還能有什么意義,它存在的必要性又是多么虛無,對于國內讀者來說,諾貝爾文學獎還是有一個積極作用,那就是它有機會讓出版社引進那些尚未有譯本的新作品,擴展視野。在平時,出于讀者群體和盈利的考慮,這些小眾又冷門的作家并沒有什么出版機會。例如2004年的獲獎者,奧地利作家耶利內克,此前幾乎無人知曉,她獲獎后,國內便集中翻譯了她的小說集,讓我們得以在書架上接觸到與眾不同的寫作風格。可能,這就是諾貝爾文學獎對國內讀者來說最大的意義了。

01

不太可能得獎的“年年大熱門”

9月30日,Nicerodds發布了2019年的諾貝爾文學獎賠率名單,最大的一個變化是:出現了不少陌生的面孔,同時領跑者里面終于沒有村上春樹了。

2019諾貝爾化學獎具體什么情況?2019諾貝爾化學獎令人震驚(圖2)

Nicerodds發布的2019年諾貝爾文學獎賠率名單,中國作家殘雪位列第三位。

過去的很多年里,村上春樹都是諾貝爾文學獎的大熱門,他的讀者很多,作品風格也很獨特,而且,村上也是日語作家里唯一有獲獎資質的,在他之后,目前的日本作家一眼望去,實在找不到在未來有機會再拿諾獎的人選。有人譏諷說,村上春樹這種二流作家不可能獲獎,這其實是一種挺偏頗的指控,把村上春樹完全當做一個恬淡的“苦咖啡式人物”。村上春樹在政治和歷史爭辯中都是個有心的作家,調查奧姆真理教撰寫非虛構作品,控訴非人道主義行為,反思戰爭等等,他只是不愛頻繁站在鏡頭前說話,而且小說也選擇了非現實主義的路線罷了。這是一種不太討多數專業讀者喜歡的寫作方法,因為它看上去太簡單而輕松,而且村上的小說有著嚴重的套路化傾向,在閱讀村上春樹的小說時,除了閱讀快感很難再得到更多的啟示。他很難打動那些用羅蘭·巴特去分析文本的瑞典文學院評委們,但我相信,《1Q84》《奇鳥行狀錄》這些小說,再過幾十年還會有它們的讀者。

2019諾貝爾化學獎具體什么情況?2019諾貝爾化學獎令人震驚(圖3)

恩古吉·瓦·提安哥

恩古吉·瓦·提安哥,這是另一位常年盤踞諾獎賠率前三名的作家,也是年年大熱門之一。就身份而言,提安哥的獲獎可能性的確很大。諾貝爾文學獎經常頒發給那些雖然作品名氣不大,卻致力于以文學捍衛某種語言的作家,例如之前提到的希伯來語作家阿格農。語言的選擇也是恩古吉·提安哥文學之路的主題。他認為英語在很多時候扮演著文化殖民的角色,在肯尼亞內羅畢大學任教時,曾要求學校將“英語文學”這門專業名稱改為“文學”,因為世界上其他語言的作品理應擁有和英語作品同等的地位。1976年入獄后,他放棄英語,只用母語基庫尤語創作小說。

用自己的寫作將母語帶入世界的范圍,畢生捍衛母語的傳承,這非常契合諾貝爾文學獎過去的信條,再加上20世紀以來,諾貝爾文學獎得主中再沒有出現過黑人作家的身影,因此提安哥在移民問題日益突出的當下,還是有很大的獲獎可能。只是,單論小說質量而言,他的藝術性稍顯不足。

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米蘭·昆德拉

米蘭·昆德拉,他的讀者不比村上春樹少——這導致他也被貼上了“文藝青年作家”之類的。很多人都奇怪為什么這么多年來昆德拉都沒有獲得諾獎。我想,昆德拉獲諾獎的概率應該比0%高不了多少,肯定是這份名單里最低的。他是那種典型的需要你使用“作品和作家要分開看待”之類的粗暴觀念才能去完全接受的一名作家。有證據顯示他曾經在捷克斯洛伐克擔任過警察線人,舉報同胞,盡管那個證據的真偽性仍舊存在爭議;他脫離捷克斯洛伐克,宣稱自己是法國作家,自己的書只應該被歸類到法語文學中;他曾嘲諷并攻擊在捷克從事政治斗爭的作家。2009年,他簽了一份請愿書,為導演羅曼·波蘭斯基辯護——后者被證實強奸了一名13歲的女孩。

很多作家都終其一生帶有大量爭議,也許米蘭·昆德拉有著藝術家原則的某種價值觀念,但是把一個獎項頒發給某個作家,便意味著一并承認他的創作及文學人生。昆德拉獲獎,這對諾貝爾文學獎來說,幾乎是不可能的——要怎么去給他寫致敬詞呢?

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薩爾曼·魯西迪

薩爾曼·魯西迪(又譯:薩爾曼·拉什迪),他的小說《午夜之子》肯定是文學史上的一部巨著,雖說自此之后,有很多人質疑他的小說走上了停滯不前的道路,但光是這一部小說,足以讓魯西迪成為當下的經典作家。后殖民作家也一直備受諾獎委員會的青睞。不過,石黑一雄2017年才剛剛得獎,后殖民作家連續得獎的可能性不會很高。今年,印度與克什米爾的事件本來能夠讓人們再次對魯西迪的作品投以關注,但對一個至今仍被穆斯林追殺的作家來說,讓他當獲獎者需要額外的勇氣。頒獎給魯西迪,就意味著和整個穆斯林世界作對,沒有哪個機構敢這么做。

另外,閻連科和余華、北島等中國作家也是經常被討論的對象,今年,余華也出現在了賠率名單的第14位。不過,莫言之后,中國作家再次獲獎的可能性并不大,還有要是余華的作品真能得諾貝爾文學獎……那只能說,翻譯完全超越了原著。就像北島,大家都知道他的詩歌翻譯成英語再讀感覺要更好。

02

女性作家們獲獎可能性升高?

本來,不應該把“女性作家”單獨做一個拿出來,但考慮到今天人們普遍關注的議題,她們獲獎的可能性的確要更大一些。今年賠率榜榜首的,正是一位女性作家,加拿大詩人安妮·卡森。她的作品內容和女性主義關系不大,風格上更傾向于古希臘和古典主義,不過這種風格倒是也蠻符合瑞典文學院的品位。如果在今年,諾獎選擇頒給一位女性作家,但是又和女權主義的沒那么密切,也算是個穩重而保守的選擇。目前,安妮·卡森的書在國內還沒有譯本,她獲得的文學獎項也沒那么多。如若獲獎能為她帶來一個翻譯成中文的契機,倒也不錯。

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安妮·卡森

談及女性作家,另外一位加拿大人瑪格麗特·阿特伍德便不得不提。她在這幾年實在太火了,憑借《使女的故事》的風靡,她從一個普通的布克獎作家變成了媒體焦點,弊端是,這可能恰好構成她獲得諾獎的阻礙。畢竟獎項這個東西,還是要講究一下區別度,把諾獎再頒給布克獎得主和熱門作家,多少顯得缺少些性——所以,在這里也就順便提一下去年的金布克獎得主,同樣是加拿大人的邁克爾·翁達杰,除非諾貝爾文學獎打算做一點錦上添花的事情,否則他獲獎的概率也挺低。

阿特伍德的小說倒是明顯在文學創作上走起了下坡路。她最好的小說是《盲刺客》,一本結構和語言都極具性的作品,不過與現實意義的關聯并不大。之后,她逐漸尋找到新的題材模式。《使女的故事》就內容來說,當然值得一讀,它切合了許多當下和未來的議題。但如果阿特伍德能夠獲獎的話,應該不是因為這個。

瑪麗蓮·羅賓遜,一個有可能獲獎的美國作家,考慮到特朗普的所作所為,她在近年獲獎的概率應該還要再提升不少。瑪麗蓮·羅賓遜是一個在美國十分著名的作家,普利策獎、國家圖書獎、國家人文獎、《時代》雜志最具影響力的人物……美國的最高獎項她幾乎拿了個遍。更重要的是,她的小說非常具有打動人心的力量,她對性別與社會議題的關懷不是那種肉眼可見的爭辯,而是在敘述中給人以無形的感受。《基列家書》是她的代表作,國內曾在2007年出版過,現在已經絕版,另外一本《管家》在2017年剛譯介過。無論瑪麗蓮·羅賓遜能否獲得諾貝爾文學獎,她的小說都值得一看。

2019諾貝爾化學獎具體什么情況?2019諾貝爾化學獎令人震驚(圖7)

瑪麗蓮·羅賓遜

其他值得一提的女性作家,包括波蘭的奧爾加·托卡爾丘克,俄羅斯的柳德米亞·烏利茨卡婭,瓜德羅普島的瑪麗斯·孔戴。托卡爾丘克是近幾年非常受矚目的作家,幾乎每部小說都能入圍布克獎名單,她也曾因為政治立場問題收到過波蘭同胞的死亡威脅。烏利茨卡婭在國內也有不少譯本,她是如今俄羅斯的國寶作家,不過若是和巔峰時期的俄國文學相比,多少欠缺了一點文字的強度。瑪麗斯·孔戴也是賠率榜常年的熱門人選,但她對我們所有人來說都過于陌生,是個政治性很強的作家。

03

名單內與名單外的其他作家

諾貝爾文學獎的得主實在很難預測——往年還有一種“黑馬說”可供參考,即最終獲獎的人總是在最后時刻賠率上漲,可能從二十名開外進入前十,例如阿列克謝耶維奇和鮑勃·迪倫,不過,由于保密工作的加強,以后類似情況發生的可能性不會太大。

如果從名單里選擇一位的話,倒是覺得,今年約恩·福瑟有機會獲得文學獎。畢竟,諾獎已經有一段時間沒有頒發給劇作家了,而諾獎似乎有那種傾向于北歐劇作家的傳統,當然也有可能頒發給一位在劇作和小說寫作上都很有造詣的作家,例如彼得·漢德克。他是現在很少見的、具有極強精神力量的作家,雖然日常生活是居住在森林里,和外界沒有什么,不會出現在媒體的曝光鏡頭里,但他對南斯拉夫的政治問題和人類在現代社會搖搖欲墜的存在與困惑,都有著強烈的反思。

2019諾貝爾化學獎具體什么情況?2019諾貝爾化學獎令人震驚(圖8)

約恩·福瑟

這份名單還可以繼續延續下去,比如以色列作家大衛·格羅斯曼,在阿摩司·奧茲去世之后,那些關于耶路撒冷和巴基斯坦和解的事業,很大程度上要由他來繼承。另一位以色列作家耶霍舒亞就藝術成就而言也很耀眼,然而他的思想過于激進,暗含著民族主義的危險性。其他重量級的作家還有德國小說家馬丁·瓦爾澤,匈牙利作家克拉斯諾霍爾卡伊·拉斯洛和彼得·納達斯,西班牙作家哈維爾·馬里亞斯,美國作家唐·德里羅,科馬克·麥卡錫,還有阿根廷作家塞薩爾·艾拉(但他本人倒是表示,“國內有些朋友總是勸我,稍稍努力一下,爭取拿諾貝爾文學獎。這個‘稍稍努力一下’,就是讓我開口談談人權,談談民主。我可不想說這個。我寧肯生活在象牙塔里,跟自己的圖書、詩歌和藝術在一起。我認為我有權選擇自己的生活方式”)。獎項,終究是一種由某個群體的人去對某個作家表示肯定的方式,它必然有自己的風格傾向,有些作家終生沒有獲得諾貝爾文學獎,這并不能證明他們就不是大師,得了諾獎的,也未必就能成為什么經典。

2019諾貝爾化學獎具體什么情況?2019諾貝爾化學獎令人震驚(圖9)

克拉斯諾霍爾卡伊·拉斯洛

諾獎在今天能成為轟動性的話題,原因就在于它的世界性,它不局限于某個語種或體裁,任何小語種的作品都有向世界展示的機會,也正是由于這種世界性的評選范圍,讓諾貝爾文學獎沒辦法像布克獎、國家圖書獎或其他文學獎那樣,隨心所欲地去選擇獲獎者。

在下周之后,兩位諾獎得主就會出爐,到時候免不了會有鋪天蓋地的報道,而且只要不是特別意外的人當選,內容基本都會以夸贊之詞為主。可能也會有質疑與反對的聲音,例如鮑勃·迪倫獲獎的那一幕。唯一的建議是,不必把諾獎看得太重,不必把它奉為什么權威的殿堂,它只是在每一年授予一個小勛章,用于掛在作家那樸質的身份上,好讓他們看起來閃閃發光。最重要的還是他們的作品能在讀者內心掀起的鳴響。

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意外又自然,2019諾貝爾物理學獎屬于天體物理

出品:科普中國

制作:茍利軍(中國科學院國家天文臺)

監制:中國科學院計算機網絡信息中心

剛剛教完課,還在回程路上,就被三位天文學家獲得2019年物理學諾獎的消息包圍。天體物理拿下這一獎項對于很多此前的預測來說,絕對屬于集體翻車。

三位獲得諾獎的人分別是詹姆斯·皮伯斯(James Peebles)、米歇爾·梅厄(Michel Mayor)和迪迪埃·奎洛茲(Didier Queloz)。皮伯斯獲獎的理由是物理宇宙學的理論研究,而另外兩位因發現第一個圍繞類日恒星運行的系外行星而獲獎。

2019諾貝爾化學獎具體什么情況?2019諾貝爾化學獎令人震驚(圖10)

△就是他們了!2019諾貝爾物理學獎得主(圖片來源:http://www。nobelprize。org)

本來分別有可能獲獎的領域,現在同時獲獎,的確有些讓人意外。不過也是意外而自然。

在天文學界,皮伯斯的名字是如雷貫耳,可以說是宇宙學領域內的先驅性人物。自從1970年以來,他被廣泛認為是世界領先的理論宇宙學家。在這期間,他主要對原始核合成,暗物質,宇宙微波背景和結構形成等領域做出了理論貢獻。對于宇宙學領域,筆者了解有限,僅僅讀過他寫的書,聽過他講的報告,所以在這里就不多述了。之前筆者曾經在很多場合聽到過眾人談論皮伯斯有望得獎的可能。俗話說,只要活得久就有可能,今年84歲的皮伯斯終于等到了。

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△老爺子還為我們帶來了雞湯——"獎項雖然也很重要,但要因為熱愛搞科研才行啊!"

而對于梅厄和奎洛茲,筆者平常對于這個系外行星領域比較關注,所以也是多一些了解。

2019諾貝爾化學獎具體什么情況?2019諾貝爾化學獎令人震驚(圖12)

△右側是Michel Mayor,左側是他的學生Didier Queloz(圖片來源:ESO)

自從天文學家幫助我們認識到宇宙及其廣袤之后,一個很自然的問題就出現了。

宇宙這么大,除了地球,還有其他地方有生命存在嗎?或者說,有沒有其它的星球適合于生命的存在?

所以尋找適宜的系外行星就是天文學家的一個目標,也是在幫助未來的人類做著未雨綢繆的事情。

尋找地外行星的工作從上世紀80年代開始發展,終于在90年代的時候,取得了突破。此次獲獎的兩位都是瑞士的天文學家,還是一對師生。他們為尋找太陽系之外的行星做出了開創性的工作,在1995年的時候,他們提出了一種叫做視向速度法的方法,在飛馬座51恒星周圍發現了一顆軌道周期為4.2天的行星,這就是我們現在熟知的飛馬座51b(命名方式就是從內自外,按照字母順序b開始)。

2019諾貝爾化學獎具體什么情況?2019諾貝爾化學獎令人震驚(圖13)

△圖片來源見水印

這次探測,真正在意義上開啟了人類探測系外行星的時代。

其實,這里值得一提的還有兩位科學家,一位是美國舊金山州立大學的天文學家杰佛瑞·馬西(Geoffrey Marcy)。他在梅厄和奎洛茲發布結果的6天后,也就是10月12日,就帶領團隊確認了這個行星,并在不久后又相繼發現了圍繞類太陽恒星轉動的第2和第3顆行星。梅厄和Marcy的團隊,而在此之后分別由繼續發現了百余顆行星,這為之后深入研究系外行星提供了很多的可靠的統計信息。他們也引領了系外行星探測的"潮流",所使用的視向速度法也成為當時的主流探測方法之一。現在尋找系外行星最重要的方法是凌星法,之后通常用視向速度法再驗證。到目前為止,在開普勒衛星的幫助之下,科學家們已經確認了將近4000顆系外行星,而還有四千多顆等待確認,讓我們意識到很多的希望系外行星系統和我們的太陽系差別很大,更多的行星比我們地球要大一些,超級地球就是在那樣的情形之下提出來的。

梅厄和Marcy還在2005年的時候共同分享了素有東方諾貝爾之稱的邵逸夫獎。說到這里,或許大家會有點疑惑,為什么這次Marcy沒有獲得諾貝爾獎的青睞呢?除了工作成果的重要性,還不得不提到,在幾年前的時候,Marcy因為騷擾女學生而被學校開除,很自然地,已經與諾獎無緣了。

說回來今年的諾獎,雖然很多人對天體物理的獲獎表示意外,但對于系外行星的獲獎,其實很是自然的。筆者在2015年接受采訪的時候,就曾看好它當年會得獎,不過時隔4年,這個領域喜獲諾獎,也算是不算長。

說到第一顆系外行星,還需要說明的一點是,通常我們會說人類發現的第一顆系外行星是1995年找到的飛馬座51b。但其實,如果不看中心天體的類型的話,第一顆系外行星應該是在中子星周圍周圍發現的。

那是1992年,波蘭天文學家、美國賓夕法尼亞州立大學教授亞歷山大·沃爾茲森(Aleksander Wolszczan)和當時正在美國國立射電天文臺做博士后的戴爾·費雷歐(Dale Frail)宣布發現了圍繞毫秒脈沖星PSR 1257+12旋轉的兩顆行星。

2019諾貝爾化學獎具體什么情況?2019諾貝爾化學獎令人震驚(圖14)

△圍繞中子星旋轉的行星想象圖(圖片來源:http://www.illustration-scientifique.com)

這一系統到1994年時被沃爾茲森確認。然而,一方面,在中子星周圍發現的系外行星的數目非常有限,另一方面,中子星周圍環境極其特殊和極端,和地球的環境相差太大,對于我們了解地外生命并沒有太大的幫助。不僅如此,當時探測所使用的方法"脈沖計時法",也存在很大的局限性。

因此,人們往往會把"人類發現的第一顆系外行星"這一桂冠戴到飛馬座51b的頭上。但準確地說,飛馬座51b是人類發現的第一顆圍繞類太陽恒星運行的系外行星。

總而言之,此次獲獎,皮伯斯作為一個理論天文物理學家,幫助我們更加深入地了解了宇宙的演化歷程,而梅厄和奎洛茲作為天文學家,通過觀測的方式幫助我們打開了一個更廣闊的系外行星的世界,讓我們在太陽系之外看到我們的地球的影子。

感謝他們,推進了人類所能認知的疆域,讓我們看到更廣闊的的宇宙!

2019諾貝爾化學獎具體什么情況?2019諾貝爾化學獎令人震驚(圖15)

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