喜报!湾区2位科学家获得2022年诺贝尓化学和物理学奖!猜猜湾区一共出过多少诺奖得主?
好消息!刚刚揭晓的2022年诺贝尔奖得主,2名湾区的科学家获此殊荣!
斯坦佛大学(Standford University) 教授Carolyn Bertozzi获得了2022年诺贝尔化学奖,前劳伦斯柏克莱国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory)物理学家克劳泽(John Clauser)获得2022年诺贝尔物理奖。
巧合的是,这两个科学家获奖的项目,都是他们在加州伯克利大学工作时候开启的,而二人现在也都不在伯克利大学任教了!看来加州柏克利还真的是诺贝尔奖孵化器啊!
从1901年开始设立诺贝尔奖到今年,全世界一共有975位科学家获得了诺贝尔奖。其中旧金山湾区一共出过70位诺奖得主!你猜猜是斯坦佛大学的诺奖得主多,还是伯克利大学的得主多?让我们一起数一数!
化学奖得主是斯坦佛大学教授 Bertozzi
10月5日凌晨1点43分,斯坦佛大学教授Carolyn Bertozzi在睡梦中被一通来自瑞典的电话吵醒。来自诺奖委员会的代表在电话里提前向她透露了诺贝尔化学奖的好消息,让她感到不可置信。
电话那头显然对这样的场面并不陌生,并给了她一个善意的提醒:你还有50分钟左右的时间来平复下自己的心情。之后,你的人生将会变得与众不同。
一个小时后,2022年诺贝尔化学奖正式官宣。因开拓生物正交化学(bioorthogonal chemistry)领域,Bertozzi教授与两名点击化学(click chemistry)的奠基人K. Barry Sharpless教授与Morten Meldal教授共享殊荣。她也成为了诺奖百年历史上第八位女性诺贝尔化学奖得主。
三人将共同分享1000万瑞典克朗的奖金。
诺贝尔委员会通过声明介绍称:“2022年的诺贝尔化学奖是关于使困难的过程变得更容易。巴里·夏普莱斯和摩顿·梅尔达尔为一种功能性的化学形式——点击化学奠定了基础,在这种化学中,分子构件可以快速有效地结合在一起。卡罗琳·贝尔托西将点击化学带到了一个新的层面,并开始在生物体内利用它。”
喜欢音乐,哈佛大学本科,与化学意外结缘
Bertozzi出生在一个科学家庭,父亲是麻省理工学院的一名物理教授。尽管在潜移默化间接受了不少科学教育,但在被哈佛大学录取后,她却一时兴起,想要去学习音乐。Bertozzi的父母并不喜欢这个主意,她也不敢忤逆父母的意思,转而打算成为一名医学预科生。
按照学校的要求,她必须选上几门数学和科学的课程,Bertozzi也就此接触上了化学。
在一次访谈中,她说,起初她对化学并不感冒,自己并不喜欢学习的普通化学课程。
谁也没有想到,以艰涩难懂著称的有机化学,却意外对上了Bertozzi的脑电波。当她的同学们抱怨有机化学需要记太多东西的时候,Bertozzi却从中发现了别样的乐趣。
然而有机化学的学习过程并没有她想象中那么顺利。如同很多本科生一样,Bertozzi想要在暑假期间前往有机化学实验室工作,积累一些科研经验,却没有得到任何机会。第二年夏天,同样没有一个实验室向她敞开大门。尽管从事了一些意料外的科研项目,Bertozzi从未忘记自己对有机化学的热爱。
伯克利大学博士生涯差点腰斩
从哈佛毕业后,她来到了加州大学伯克利分校攻读博士学位,师从Mark Bednarski教授。
这名年轻的学者是Bertozzi在哈佛的旧识,对碳水化合物化学有着浓厚的兴趣。当时恰逢几款新药问世,而它们的结构与一种叫做唾液酸的糖非常接近,这也让相关领域充满了应用前景,使得Bertozzi决意投身其中。
(图)Bednarski教授
然而天有不测风云。在博士第三年,Bednarski教授意外确诊结肠癌,并后来离开了实验室,转而从头开始学习医学,想要找到杀死癌细胞的方法。他最终成为了斯坦福大学放射学系的一名教授,并在与结肠癌搏斗了14年后,于2006年离开人世,享年仅有47岁。
博士读到中途导师突然离去,对任何一名学生而言都是重大的打击。然而幸运的是,系里允许Bertozzi和她的同学们留在没有导师的课题组,自行推进他们的博士课题。
尽管充满着沮丧和不顺,但回头看来,这段经历倒是提前让Bertozzi了解到如何管理一个课题组,也为她未来的职业发展打好了基础。
生物正交化学项目在加州伯克利大学诞生
博士毕业后,Bertozzi在一个免疫学实验室接受了博士后的训练,并回到母校加州大学伯克利分校出任教职。正是在那里,她开拓了生物正交化学这一全新的领域。
而说到这一领域的开端,还是来自她的博士后的一次抱怨。当时,他们对一类叫做聚糖的复杂碳水化合物分子很感兴趣。但科学家们没有对这些分子进行成像的技术。换句话说,在研究中,科学家们很难去检测细胞和组织上的糖分子动态。
在进行了数年的研究后,Bertozzi教授决定使用荧光来标记这些糖分子,好像蛋白质那样,直接在显微镜下看清它们。然而这一想法听起来简单,做起来难——难点不在于给糖分子加上荧光标记,而在于如何在加上标记的同时,不影响到其他分子的功能。
为了找到这类方法,研究人员们做了大量不同的尝试,而最终的突破口却来自百年前的Staudinger还原(Staudinger Reduction)反应。在对其进行优化后,Bertozzi教授开发出了一类被称之为Staudinger-Bertozzi连接(ligation)的全新化学反应,可以将荧光标签添加到细胞中特定的糖分子上,而不会干扰到细胞的其他生化功能。
此类反应正是帮助Bertozzi教授斩获诺奖的“生物正交化学”反应。取得新的突破后,生物正交技术也迎来了更为广泛的应用。人们不仅用它来观察蛋白质等其他生物分子在细胞中如何积累,更用它来开发创新的癌症药物,或是制造全新的材料。
2015年,Bertozzi教授离开了伯克利大学,来到斯坦佛大学任教。
克劳泽(John Clauser)获诺贝尔物理学奖
获奖项目50年前开始于加州伯克利大学
瑞典皇家科学院诺贝尔物理学委员会4日宣布今年物理学奖得主,由湾区物理学家克劳泽(John Clauser)与追随其研究脚步的法国物理学家阿斯佩(Alain Aspect)和奥地利物理学家赛林格(Anton Zeilinger)共同获奖。
克劳泽现年79岁, 住在旧金山东湾Walnut Creek。1972年,他在加州伯克利大学(UC Berkley) 开创量子纠缠(quantum entanglement)实验,证明了即使相隔数十亿光年的次原子粒子(subatomic particle)也可互相连接。这项发现让克劳泽4日获得了诺贝尔物理学奖。
诺贝尔委员会表示,这一发现现在已是量子力学(quantum mechanics)的内核概念,可以通过所谓的量子遥传(quantum teleportation)彻底改变电脑运算、密码学和资讯发送方式。
克劳泽4日对圣何塞信使报(Mercury News)表示,他对凌晨3时来自斯德哥尔摩的消息和海啸般的祝贺电话感到非常兴奋。他开玩笑说:「我花了一个多小时才把裤子穿上。」
曾害怕量子力学「重读3次才拿B」
受科学家父亲鼓舞找到学习动力
克劳泽出生于1943年,在巴尔的摩郊区长大,父亲是约翰霍普金斯大学航空系的创系人。
克劳泽表示,他对电子领域的热爱,要归功于父亲。在美国物理学研究院(American Physics Institute)提供的一段录音中,克劳泽表示,当别人都在做家庭作业时,他大多在实验室里闲逛,仔细端详所有的设备。
克劳泽回忆:「我的父亲是我整个成长岁月里一位了不起的老师,我每次问他问题,他一定有答案,而且还会详细回答让我能够了解。我的意思是,他没有强迫我学习,但他的做法让我渴望学习。」
克劳泽于1960年代来到加州,就读加州理工学院(California Institute of Technology)物理系,后来在哥伦比亚大学获得博士学位。高级量子力学研究最初让他望而生畏,因为不了解它的数学操作,他重读了三次,才拿到最低要求分数B过关。
克劳泽说:「父亲总是说:『儿子,看清楚数据。人们有许多奇怪的理论,但总是会回到原始数据,看看是否能得出相同的结论。』每当我这么做时,我都会得到非常不同的结论。」
研究量子纠缠,一开始被当疯子
因为当不上教授离开加州伯克利大学
这种研究态度为克劳泽开辟出一条通往诺贝尔奖的道路。
在加州伯克利大学工作期间,他偶然被北爱尔兰物理学家贝尔(John Stewart Bell)提出的一个理论所吸引,这个理论探讨奇怪的纠缠作用对光子的行为和现实的基本性质有何影响。
在加州伯克利大学Birge Hall地下室里,克劳泽和已故基础物理学家佛莱德曼(Stuart Freedman)一起进行了一项实验,通过往相反方向发射数千个光子来测量量子纠缠,发现光子可以进行协同作用。
因为当不上教授,克劳泽改到劳伦斯柏克莱国家实验室进行离子物理实验。
为验证贝尔的理论,克劳泽在劳伦斯柏克莱国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory)里翻找出旧设备来设计他想进行的实验。他回忆,当时许多同行都觉得他疯了,认为他把时间浪费在一个哲学问题上。
劳伦斯柏克莱国家实验室主任威瑟雷尔(Mike Witherell)表示,这项实验的概念在当时实在太新了,以致完全被低估,一直到十多年后,物理学家们才开始意识到如何利用量子纠缠,才因此创造出新的量子时代。
已经退休的克劳泽现在享受生活。他经常驾驶着他40呎长的游艇Bodacious在旧金山湾中航行,他称旧金山湾是「世界上最适合航行的地方」。
Stanford 斯坦佛大学(35人)
Guido Imbens, economic sciences 2021
Michael Levitt, chemistry 2013
Robert Wilson, economic sciences 2020
W.E. Moerner, chemistry 2014
Paul Milgrom, economic sciences 2020
Andrew Fire, physiology or medicine 2006
Alvin Roth, economic sciences 2012
Thomas Südhof, physiology or medicine 2013
Roger Kornberg, chemistry 2006
Thomas J. Sargent, economic sciences 2011
Brian Kobilka, chemistry 2012
A Michael Spence, economic sciences 2001
Robert Laughlin, physics 1998
Joseph E. Stiglitz, economic sciences 2001
Myron S. Scholes, economic sciences 1997
Carl Wieman, physics, 2001
Steven Chu, physics 1997
William F. Sharpe, economic sciences 1990
Douglas Osheroff, physics 1996
Paul Berg, chemistry 1980
Kenneth J. Arrow, economic sciences 1972
Gary Becker, economic sciences 1992
Paul Flory, chemistry 1974
Milton Friedman, economic sciences 1976
Douglass North, economic sciences 1993
Martin Perl, physics 1995
Burton Richer, physics 1976
Arthur L. Schawlow, physics 1981
Richard E. Taylor, physics 1990
Henry Taube, chemistry 1983
Felix Boch, physics 1952
Robert Hofstadter, physics 1961
Arther Kornberg, medicine 1949
Linus C. Pauling, chemistry 1954, peace 1962
William Shockley, physics 1956
UC Berkeley 伯克利大学 (27人)
David Card, economic sciences 2021
Jennifer Doudna, chemistry 2020
Saul Permutter, physics 2011
Richard Genzel, physics 2020
Eric Betzig, chemistry 2014
Randy Shekman, physiology or medicine 2013
Oliver E. Williamson, economic sciences, 2009
George Smoot, physics 2006
George Akerlof, economic sciences 2001
Daniel McFadden, economic sciences 2000
Steven Chu, physics 1997
John Harsanyi, economic sciences 1994
Yuan T. Lee, chemistry 1986
Gerard Debreu, economic sciences 1983
Czeslaw Milosz, literature 1980
Luis Walter Alvarez, physics 1968
Charles H. Townes,physics 1964
Melvin Calvin, chemistry 1961
Donald A. Glaser, physics 1960
Owen Chamberlain, physics 1959
Emilio Segrè, chemistry 1959
Edwin McMillan chemistry 1951
Glenn T. Seaborg, chemistry 1951
William Giauque, chemistry 1949
John Howard Northrop, chemistry 1946
Wendell Meredith Stanley, chemistry 1946
Ernest Lawrence, physics 1939
UC San Francisco 旧金山大学(6人)
David Julius, medicine 2021
Shinya Yamanaka, physiology or medicine, 2012
Elizabeth Blackburn, physiology or medicine, 2009
Stanley B. Prusiner, physiology or medicine, 1997
J. Michael Bishop, physiology or medicine, 1989
Harold E. Varmus, physiology or medicine, 1989
Other Bay Area 湾区其他(4人)
Melvin Schwartz, physics, 1998, Digital Pathways, Inc., Mountain View
Shinya Yamanaka, physiology or medicine, 2021, Gladstone Institutes, San Francisco
James P. Allison, physiology or medicine, 2018, Parker Institute for Cancer Immunotherapy, San Francisco
Sydney Brenner, physiology or medicine, 2002, The Molecular Sciences Institute, Berkeley
斯坦佛大学以35名诺奖得主,在世界知名大学诺奖排名遥遥领先!今年又加一位!
END
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