[新闻] 2018年诺贝尔科学奖预测

楼主: jackliao1990 (jack)   2018-10-01 10:09:50
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虽然没文学 至少有科学 2018年诺贝尔科学奖预测
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今年的诺贝尔文学奖因为评审丑闻的关系而注定缺席了,但这不影响科学奖项的颁发,从
10月1日开始三天,将陆续公布生物与医学奖、物理学奖与化学奖。“科学内幕”
(Inside Science)制做了可能的得奖预测,包括癌症与病毒的研究、量子纠缠、锂电池等
,有些是理论研究,有些是实际已应用的发明。
诺贝尔奖包括奖章和奖金,去年奖金达到900万瑞典克朗(折合为新台币3093万),每个
奖项最多容许有三名获奖者。然而这一方针经常引起争议,因为现代科学的研究成果,通
常是研究团队的集贡献,绝对超过3个人。比如“基因编辑技术”的CRISPR,对于现在的
基因工程技术贡献奇大,获奖是完全合理的,然而谁是发明人一直很有争议,如何选出3
人?就看评委的智慧了。
“科学内幕”提出的预测,是一些重要的发现与发明,甚至已经实用化许久,但至今却却
还没有获奖。
生医奖可能是:
1.强大的微生物群(The Mighty Microbiome):几十年前,研究人员很少考虑我们体内的
微生物对健康的贡献,虽然我们早已知道“益菌”的作用,但没有太多重视,但是人类内
的众多微生物,它们的地位可能可以被视为一种器官,因为在保持身体健康方面,发挥着
许多关键作用。
该领域的主要进展来自美国圣路易斯华盛顿大学的杰佛瑞.戈登(Jeffrey Gordon,现年
71岁)。1996年戈登和他的研究生林恩.布雷(Lynn Bry)发现,小鼠的肠道微生物,直
接影响小鼠的健康,因为它控制着代谢碳水化合物的效率,一言以蔽之,就是肠内细胞直
接影响肥胖与纤瘦。在供食量相同的情况,肠道内没有足够微生物的小鼠容易肥胖,而有
著足够微生物的小鼠,身材不易走样。
这项发现直接影响肠道医学的进步,从而更了解抗生素的使用风险,甚至还以此为灵感,
发明出“粪便移植”的肠胃治疗法。
戈登被誉为“微生物群研究之父”。
2.癌症病毒猎人(The Cancer-Virus Hunters):以往我们以为,癌症就是异化的细胞,至
于异变原因则很多,但没人想到与病毒有关。然而现在我们知道,估计有15~20%的人类
癌症,是来自病毒引发:病毒会将自己的遗传物质,缝进人类的基因组中,成为我们基因
里的不稳定因子。
1994年,美国匹兹堡大学的张远博士(生于台北市,5岁移民美国,现年59岁)与她的丈夫
派屈克.摩尔(Patrick S. Moore,现年61岁)的夫妻团队,利用创新技巧发现了一系列
的致癌病毒,他们没有寻找病毒粒,而是从癌细胞中,减去正常的人类基因,发现剩下的
基因来源于一种常见的疱疹病毒,他们将其命名为为人类疱疹病毒8型(HHV-8)。
通常疱疹病毒会被我们的免疫系统压制,但是在免疫功能低下的病弱人群中,它可以引起
细胞变化,比如促进生长和关闭自然细胞死亡,这就造成细胞癌化的风险。
张与摩尔依据这项发现基础,又在2008年使用了类似的方法,来识别另一种与皮肤癌有关
的美克尔细胞多瘤病毒(Merkel cell polyomavirus ),显见他们的研究方向是正确的,
因此得到许多实验室的引用,“病毒与癌症”成为新的研究领域。
3.检查点抑制剂(Checkpoint Inhibitors):这套技术是由美国的艾利森(James P.
Allison,现年69岁)和日本的本庶佑一(现年76岁)起发明的,他们修改人体免疫细胞对
癌细胞的“敌我识别”能力,使免疫细胞能重新侦测到癌细胞并加以消灭,这项研究也被
称为“免疫疗法”。
检查点抑制剂可能具有显著的副作用,但它被证明是有效的,甚至对某些以前无法治愈的
晚期癌症也是如此。唐奖于2014年已颁发过该项贡献。
物理学奖可能是:
1.量子纠缠(Quantum Entanglement):量子纠缠是量子领域的一种奇特现象,一对共生的
量子,两者的变化会即时发生,不管它们距离有多远。爱因斯坦也无法解释原理,他称为
“远距离的幽灵行动”(spooky action at a distance),他并不喜欢这个称呼,但也没
办法。
虽然这个现象至今无解,但是它可能将实现超光速通讯。差不多一年前,中国大陆的研究
人员进行了第一次量子加密的视通话,这是量子纠缠实用化的重要关键,因此今年的诺贝
尔物理学奖可能会重视这个发现,不过他们应该是颁奖给提出实验方法的科学家,比如
2010年进行量子纠缠实验的艾伦.阿斯佩(Alain Aspect,现年71岁)、约翰.卡劳瑟
(John Clauser,现年75岁)和安东.泽林格(Anton Zeilinger,现年73岁)。
2.钙钛矿太阳能电池 (Perovskite Solar Cells):钙钛矿太阳能电池是目前进展最快的
太阳能电池。钙钛矿是一种矿物,最早在俄罗斯乌拉尔山脉发现的。
2009年,日本横滨东南大学的宫坂力(Tsutomu Miyasaka,现年73岁)首次提出太阳能电池
中使用钙钛矿的想法,在经过几代的改良后,发电效果已超过20%,可与传统硅太阳能电
池的性能相媲美。
钙钛矿太阳能电池具有许多优点:制造相对便宜、可以吸收所有可见波长的太阳光能量、
可以用喷涂表面来制作。但是它也有缺点,比如许多钙钛矿含有铅,而铅是有毒的。但如
果研究人员能够解决这些问题,那么这项技术的未来前景一片光明。
虽然在诺贝尔委员会的眼中,实质的技术性商品,可能是一个不利因素,通常诺贝尔奖会
给予基础科学。然而2014年得到物理学奖的蓝光LED,就破除了这个不成文惯例,因此钙
钛矿太阳能电池得到物理奖的机会是存在的。
3.将光线给减速甚至冻结(Slowing and Stopping Light):大家都知道,光是已知物理学
中行进最快的,在真空中以每秒30万公里的速度传播。但近几十年来,科学家使用特殊材
料,将光线减速到比人走路的速度还慢,并在某些情况可以完全把光线冻结。
1999年,由丹麦物理学家莱娜.豪(Lene Hau,现年58岁)领导的哈佛大学的研究人员,将
光线通过绝对零度附近的钠原子气体,使光线慢的相当缓慢,因为原子形成了一种奇异的
物质状态,称为“玻色-爱因斯坦凝态”(Bose–Einstein condensate)。
后来的实验持续减缓了光线,在2001年,研究人员成功将光线完全停止了大约一毫秒。
2013年,德国科学家把光线冻结在晶体内长达整整一分钟。这些实验不仅仅是物理学家的
技巧,以这种方式操纵光,也可能改革电脑和通信网络的发展。
假如最终由豪女士得奖,那她将是50年以来,首位女性物理学奖获得者。
化学奖可能是:
1.基因编辑技术(CRISPR):前文说过,基因编辑技术一直是诺贝尔奖的候选名单,今年也
不例外。该技术是发现细菌中具有“分子剪刀”,可以将DNA的片段切割,并黏贴到其他
生物体的基因组中,科学家已经成功向细菌借来了这把分子剪刀。其影响自然是巨大的:
基因改良比以往都要迅速又精准,这已经应用在农业改良畜产改良上。
科学家们甚至认为,它可以用来消除像亨廷顿跳舞症(Huntington's chorea)那样棘手的
遗传性疾病(它很难用基因检测发现),并且增强脆弱的作物对气候变化的抵抗力,甚至可
以创造出灭绝物种。
然而, 谁是CRISPR技术的发明人却搞不定,包括加州大学伯克莱分校的生物化学家珍妮
佛.杜德纳(Jennifer Doudna),德国柏林马克斯-普朗克研究所的感染生物学家艾玛纽艾
尔.恰彭蒂(Emmanuelle Charpentier),以及布朗大学的的生物化学家张锋(Feng Zhang)
都认为自己的研究团队才是CRISPR技术的关键。
2.锂离子电池(Lithium Ion Batteries):锂电池已不用多做说明,它已经太常见了,可
以说它正在为世界提供动力,然而该项发明却还未领到诺贝尔奖。
锂电池的重要贡献者,包括纽约州立宾汉顿大学的史丹利.惠汀汉(Stanley
Whittingham),他起草了锂电池的初步设计;德州大学奥斯汀分校的约翰.古德诺(John
B. Goodenough)发明第一具实用化锂电池;日本名古屋名城大学的吉野彰(Akira
Yoshino)也在很大程度上创造了现代锂电池。如果技术最终得到认可,这3人都可能成为
获奖者。
3.点击化学(Click chemistry):点击化学是化学合成的一项新领域,它可在单一容器中
,以高率率进行不对称催化反应,是未来制作小分子药物的极佳方法。
这是由前麻州理工学院的巴里·夏普莱斯 (Barry Sharpless )所发明的,其实夏普莱斯
早已在2001年,因“不对称催化反应”而获得诺贝尔化学奖,而点击化学正是依这个研究
为基础的下一阶段。
夏普莱斯发明了“点击化学”这一词来描述合成化学的另一项突破,他也认为该研究够资
料得到另一个诺贝尔奖。
4.完整新闻连结 (或短网址):
https://www.chinatimes.com/realtimenews/20180930002523-260408
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