诺奖成果怎样影响我们的生活

国际 (15) 7天前

科学从来不是位于金字塔顶尖自我陶醉的工具,诺奖成果之所以伟大,不仅在于这些工作能够沉淀于历史,更重要的是可以帮助人类改变未来。

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(图源:nobelprize.org)

撰文 | 林 梅

编辑 | 叶水送

十月初的网络媒体,除了为祖国庆生外,诺贝尔的颁奖结果以及相关解读始终占据着重要位置。

诺贝尔奖是对一流科研成果的肯定,对于普罗大众来说,诺奖更像阳春白雪,仿佛永远站在山巅,距离普通人非常遥远。事实上,诺奖的研究成果和我们每个人息息相关,它们悄无声息地改变着我们的生活。

就像孩子们常问的,光合作用是什么?银河系外面是什么?以及每个成年人关心的,人类何时能战胜癌症?这些问题都能在诺奖的成果中找到答案。

从流浪地球到宇宙起源

你一定记得,年初上映的国产科幻影片《流浪地球》在影迷中掀起了星际科幻的热潮。无论对孩童还是大人,深邃神秘的宇宙都极富魅力。当我们仰望繁星,都想知道地球所在的茫茫宇宙,究竟藏了多少秘密。

2019年的诺贝尔物理学奖,颁给了加拿大裔美国科学家詹姆斯·皮布尔斯(James Peebles)、瑞士科学家米歇尔·马约尔(Michel Mayor)、瑞士科学家迪迪埃·奎洛兹(Didier Queloz),表彰他们在宇宙学方面的贡献。这或许是人类对于宇宙好奇心的极好说明。

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2019年诺贝尔物理学奖(图源:nobelprize.org)

那么,这三位科学家的工作究竟是什么?他们的成果又是如何帮助我们了解宇宙的呢?10月26日下午,在墨子沙龙和赛先生合办的2019年诺贝尔物理学奖、化学奖、生理学或医学奖的科普解读报告现场,来自中国科学技术大学的蔡一夫教授讲述了背后的故事。

在蔡一夫看来,人类之所以从来没有停止过探索宇宙的脚步,背后最原始的驱动力就是我们想知道人类到底身处何方,我们想去理解宇宙的演化以及地球在宇宙中所扮演的角色。这种好奇心,从古希腊时代开始,持续至今丝毫不减。

远在2000多年前,古希腊的哲学家通过自己的观测,加上哲学的思辨,给出了他们对宇宙的理解;文艺复兴之后,借助望远镜,哥白尼明确地提出了日心说;基于当时科学家们的一系列学说和长期的天文观测,牛顿成功建立了牛顿力学体系,并且可以比较精确地描述天体的运动轨迹;而到了大约100年前的爱因斯坦时代,他提出来的狭义相对论和广义相对论,一经面世便彻底颠覆了人类对整个宇宙时空的理解和认知。

与此同时,实证观测方面的天文科学研究也在蓬勃发展,例如美国天文观测家哈勃,利用望远镜发现了我们的近邻的一些星系正在远离我们而去,从此揭示了我们的宇宙是一个膨胀的宇宙。逐渐地,我们拥有了今天众所周知的宇宙学标准图像——热大爆炸宇宙学说。

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蔡一夫

在此次报告中,蔡一夫教授以2019年三位诺奖得主的工作作为切入点,将背后的故事娓娓道来。科学家不停地探索宇宙的演化历程,寻找更广阔的系外行星,推进了人类所能认知的疆域。

蔡教授总结道:“我们人类在宇宙中虽渺小如尘埃,但是我们演化出的高度文明,却能够去了解我们浩瀚宇宙的奥秘,在我看来,这是宇宙中最不可理解的一件事情。”

瑞典法院允许华为就5G禁令上诉

瑞典行政法院10月11日发布公告,允许华为对禁止其产品进入该国5G网络的禁令提出上诉。此前,华为10月1日表示,已经对瑞典法院6月的一项裁决提出上诉,该裁决维持了对华为在瑞典销

应对气候变化

如果宇宙的奥秘令你感到距离遥远,那么我们生活的环境,则实实在在的与我们每个人紧密相关。今年的诺贝尔化学奖授予了约翰·古迪纳夫(John B. Goodenough)、M·斯坦利·威廷汉(M. Stanley Whittingham)和吉野彰(Akira Yoshino),以表彰其在锂离子电池发展上所做的贡献。

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2019年诺贝尔化学奖(图源:nobelprize.org)

来自上海科技大学的林柏霖教授分享了他对此次诺奖的理解:锂离子电池在我们生活中已经有非常多的应用,特别是在移动的终端,包括手机、笔记本电脑以及电动汽车,而今年锂离子电池能够获得诺奖,除了移动终端的应用之外,更是因为锂离子电池在新能源储能方面的优势,有助于淘汰化石能源。

近现代工业革命之后,人类开始大量排放二氧化碳,二氧化碳浓度的急剧上升,冰川融化,海平面上升以及各种极端气候现象随之而来,全球变暖的严重后果正在逐步加剧。所以,逐渐减少、淘汰化石能源,寻找合适的新能源是一个自然的选择,而想要解决新能源领域的间歇性瓶颈问题,我们必须找到高效的方法来实现大规模储能。

林柏霖认为,锂离子电池在新能源储能方面的潜力,有望在应对气候变化方面带来贡献,锂离子电池今年获得诺贝尔化学奖,体现的正是在巴黎气候协定的时代大背景下,国际社会和科学界对于气候变化的主流共识与人文关怀。

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林柏霖

机体感知与适应氧的变化

其实,除了深邃的宇宙、变化的气候,科学与日常生活最紧密的联系就要数医学了。今年的诺贝尔生理学或医学奖授予了来自美英的三位科学家威廉·凯林(William G. Kaelin Jr),彼得·拉特克利夫(Peter J. Ratcliffe) 以及格雷格·塞门扎(Gregg L. Semenza),获奖理由是“发现了细胞如何感知和适应氧气的可用性”。

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2019年诺贝尔生理或医学奖(图源:nobelprize.org)

本次活动现场,来自上海交通大学医学院的王婷教授分享了她对于今年诺贝尔生理学或医学奖的解读。

王婷教授不仅是一名血液科医生,还曾是今年诺贝尔生理学或医学奖获得者塞门扎教授的博士后。她从专业的角度,带来了“机体如何感知与适应氧的变化”的科普报告。

1995年,塞门扎发现了机体感知氧的一个重要因子——HIF,也就是缺氧诱导因子。当氧气水平很高时,细胞中几乎不含HIF-1α;当氧气水平低时,HIF-1α的量会增加,它可以结合并调节EPO基因以及其他具有HIF结合DNA片段的基因。但是,氧含量是如何调节HIF-1α的呢?凯林和拉特克利夫将目光瞄准了一个重要的结合蛋白。他们发现,在正常的氧气水平下,羟基会被加到HIF-1α的两个特定位置,低氧状态下HIF-1α的羟基化就受到抑制,也就是说,HIF-1α的基因激活功能受氧依赖性羟基化作用所调节。今年的三位诺奖得主阐明了氧气感应机制,揭示了其工作原理。

在实际生活中,很多心血管病人受到缺血缺氧的困扰,严重的甚至威胁生命,了解了机体如何感知和适应氧的变化,我们可以设计相应的药物来减少细胞的氧消耗;结合基因技术,一些先天心血管发育不良的患者有望得到治疗;尤其对于肿瘤患者来说,我们了解了肿瘤细胞的供养供血机制,也有助于设计药物和治疗手段,从而抑制肿瘤细胞增长。

王婷教授指出,医学研究的目的就是更深入的了解生理过程和病理过程,最终达到能够治疗疾病的目的。

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王婷

普通人对于科学的热爱,既来源于对自然的好奇,也包含对我们人类本身的一种关爱。1998年诺贝尔生理学或医学奖得主路易斯·伊格纳罗曾表示,“摘取诺贝尔奖的任何科学发现都不应束之高阁,而应普惠大众。”如此看来,貌似“高冷”的诺贝尔奖离我们并不遥远,它们正惠及着人们的生活。

科学从来不是位于金字塔顶尖自我陶醉的工具,诺奖成果之所以伟大,不仅在于这些工作能够沉淀于历史,更重要的是可以帮助人类改变未来。