“厌学”乐队、木乃伊毕设、证明爱因斯坦错了……这届诺奖得主太酷了 |【经纬低调出品】
从10月3日起,诺贝尔生理学或医学奖、物理学奖、化学奖、文学奖、经济学奖等奖项陆续揭晓。
1895年,63岁的瑞典化学家诺贝尔立下遗嘱,用3100万瑞典克朗的遗产设立了诺贝尔基金会。作为世界上最负盛名的奖项,诺贝尔奖旨在授予全球在物理、化学、生理学或医学、文学、和平、经济6个领域取得非凡成就的人。
每年的诺贝尔奖都是一大看点,今年的每一位诺奖得主都有着精彩的人生故事和独特的个性。他们从兴趣出发,在自己的研究领域引领了各自学科的发展、推动了社会的进步。今天这篇文章,分享了他们得奖背后的故事。以下,Enjoy:
北京时间10月3日,瑞典科学家斯万特·帕博(Svante Pääbo)凭借他在“已灭绝古人类基因组和人类进化历程方面的研究成果”,成为了2022年诺贝尔生理学或医学奖的唯一获得者。近年来,诺贝尔生理学奖或医学奖多由几位科学家共享,帕博成为了近十年内第二个单独获奖的科学家,上一位则是2016年发现细胞自噬机制的日本科学家大隅良典。
1955年,帕博出生于瑞典斯德哥尔摩。他的母亲凯琳·帕博(Karin Pääbo)是一位爱沙尼亚难民出身的化学家,父亲苏恩·伯格斯特龙(Sune Bergst)也曾于1982年获得诺贝尔生理学奖或医学奖。
帕博在还是一个小男孩的时候,就因为喜欢独立探索的感觉迷上了考古,经常在当地的森林里进行一些“考古发现活动”。后来,他渐渐被神秘的古埃及所吸引。13岁时,母亲带着帕博去埃及旅游,他深深沉醉在了这个木乃伊和金字塔的世界中。后来,帕博的母亲又专程带着他去埃及游玩了2次。
高中毕业后,古埃及狂热爱好者帕博顺理成章地入读了乌普萨拉大学的古埃及专业。但是很快,他发现大学生活一点都不“浪漫”,去沙漠里寻找神秘古墓等场景只存在于他的想象之中,现实是帕博只能为了考试对着书本研究象形文字让人头晕目眩的语法结构。因此,他转而学习了医药学。读博时,帕博又成为了分子遗传学专业的学生。
最后他成功从一具2400年前的埃及木乃伊的组织中克隆出了DNA,并将研究成果发布在了Nature杂志上。在投递文章之前,帕博才下定决心走进了导师的办公室,告诉了导师实情。帕博原本的“腺病毒对免疫系统的调节”的研究课题自然也不了了之。帕博对导师的宽容也心中有数,他笑称如果自己当时研究失败,就不能保证导师还是这种态度了。
帕博就这样走上了古基因组学研究之路。他通过对比已灭绝的古人类的基因组和现代人类的基因组的差异,来寻找人类在不同环境下能够生存进化的生物学依据。举例而言,帕博和他的团队的一个极其重要的发现在于,已灭绝的古人类尼安德特人之前竟然和智人(现代人类的祖先)同期生活过一段时间,双方混合生活并繁衍后代,尼安德特人的部分基因在数万年前迁移到了智人身上。也就是说,尼安德特人是我们已灭绝的亲戚。他们有2%的基因组仍然留存在部分人类身上,这其中就包括人类应对感染时发生免疫反应的相关基因。
此外,帕博及团队还从一个4万岁的木乃伊的手指骨标本里,首次发现了另一灭绝的古人类人种——丹尼索瓦人。帕博的研究表明,如今的藏人正是因为从丹尼索瓦人那里继承了一个基因,才能够在高纬度低氧浓度的环境中生存,尽可能获取更多氧气(人类已灭绝的亲戚+1)。通过研究已灭绝的古人类的基因,现代人类对医学和生理学的基础认识也可以得到新飞跃。
帕博的主要研究对象是已灭绝的古人类,主要工作则是对他们的基因进行测序,但找到研究样本并不容易。古人类已经灭绝数万年,要获得其DNA只能在考古基地挖掘,或从博物馆的珍贵木乃伊藏品中获取样本。帕博及其团队不仅需要在考古基地干体力活,更要点满社交技能,向博物馆请求在珍贵藏品上研究的许可。获取样本只是第一步,由于时间跨度很大,DNA有很大概率损伤或被污染,这使得研究工作的开展难上加难。但帕博和他的团队最终做到了。
在接到诺奖颁奖委员会的电话时,帕博的第一反应是向自己的妻子琳达分享这个好消息。挂掉电话后,琳达为他拍摄了照片,记录这人生中非同寻常的一刻。67岁的帕博获奖后来到研究所上班,得到了大家的夹道欢迎。之后,研究所成员把这位新晋诺奖得主一起架起来扔进了池塘以示庆祝。帕博在接受Nature杂志采访的时候表示,自己对此早有预料,这也算研究所的传统之一。研究所顶层还有一个桑拿房,这时候正好能派上用场,但他希望这是自己最后一次被扔进池塘了。
北京时间10月4日,诺贝尔物理学奖得主揭晓。颁奖委员会将该奖项授予法国科学家阿兰·阿斯(Alain Aspect)、美国科学家约翰·克劳瑟(John F. Clauser)、奥地利科学家安东·塞林格(Anton Zeilinger),“以表彰他们在纠缠光子实验、验证违反贝尔不等式,开创量子信息科学的发展上作出的贡献”。
诺奖公布后,量子纠缠词条冲上热搜,广大网友对此进行了从爱情、友情、到亲情的全方位浪漫联想。
早在上个世纪,不少物理学家就关注到了量子纠缠现象,学界也因此掀起了广泛讨论。但量子论的重要人物爱因斯坦对量子纠缠不屑一顾,认为这只是“幽灵般的超距作用”,理由在于爱因斯坦认为量子纠缠违背了定域实在论。量子力学世界中,事物是概率性的、随机的,但爱因斯坦认为世界上一切事物都是确定的,“上帝不掷骰子”。
1935年,爱因斯坦和两位物理学家波多尔斯基、罗森专门写了一篇论文(以三位科学家首字母命名的EPR论文)来反对量子纠缠,提出量子力学违反定域性原则,即任何物理效应都不能以超过光速的速度传播。因此,他们认为量子力学这门学科是不完备的。
1964年后,约翰·贝尔提出贝尔不等式以回应EPR论文。他提出,如果量子理论的某些预测是正确的,那么超光速的通信就是存在的。他以定域性和实在性为双重假设,对两个分隔的粒子的可能关联程度建立限制,从而判断爱因斯坦定域实在论在量子力学范畴内是否成立。
如果实验观测出的量子关联仍然在贝尔不等式的规定范围内,那么量子世界和宏观世界则没有差异。如果量子关联超出理论所能解释的范畴,超光速的通信是存在的,那么贝尔不等式可被违反,量子不确定性将战胜爱因斯坦的定域实在性,上帝确实掷了骰子。
克劳瑟是最早通过实验来检验这个不等式的人。他出生于二战后期的1942年,父亲在美国约翰霍普金斯大学一手建立起航空系并担任系主任。在父亲的影响下,他一路走上了物理研究之路。在加州理工学院获得学士学位后,他又在哥伦比亚大学获得了硕士和博士学位。
克劳瑟还是一个狂热的帆船爱好者,甚至为提升自己帆船水平专门进行了大量相关研究,并顺便取得了数个空气动力学方面的专利。
阿斯佩出生于1947年,在法国本土完整接受了从学士到博士的教育,现在是巴黎萨克雷大学和巴黎综合理工学院的教授。多年来,阿斯佩坚持蓄须,总是带着打理得非常好的胡子出现在公众面前。诺奖开奖后,不少网友支持颁奖委员会为阿斯佩的A+级胡须再颁一个诺贝尔奖。
塞林格则是第一个证明量子传输这一现象的科学家。他和他的研究小组在实验上证明,量子态可以从一个粒子转移到远处的另一个粒子上。他的研究工作逐渐使得贝尔不等式可被违背这一结论更加坚实、更少漏洞。
尽管诺贝尔物理学奖公布后,很多网友表示对量子力学难以理解,但塞林格表示,量子力学的学习要从娃娃抓起。他建议把量子力学的规则融入到学龄儿童的游戏之中,让他们在游戏世界遨游的同时领略量子力学的魅力。
这位奥地利物理学家与中国缘分不浅。塞林格主要任教于维也纳大学,同时也在多所中国大学担任荣誉校长。值得一提的是,在塞林格被颁奖委员会提及的文章中,他的中国学生、中国科学院院士、中国科学技术大学常务副校长潘建伟也贡献颇多。
1921年,爱因斯坦获得诺贝尔物理学家。百年过去,2022年,三位科学家证明了爱因斯坦的错误,并获得了诺贝尔物理学奖。科学探索的道路艰深曲折,人类持续突破自己的认知范围,不断将“真理”打破再重建,向更大范围的真理更进一步。而这也正是科学的魅力所在。
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他们像“搭扣”一样解决了复杂的化学和生物问题
夏普莱斯1941年出生于美国费城,青少年时期沉迷钓鱼和划船,还在14岁的时候当上了当地渔船上最年轻的伙计。他小时候没想过长大要当科学家,高中毕业后是在医生父亲的要求下才入读了医学预科,在化学生物二选一中选择了化学。
初入学时,夏普莱斯对化学也没什么激情,直到一位教授选中他去自己的实验室做研究,他才逐渐找到了学化学的快乐。之后,找对路子的夏普莱斯在化学研究之路上一路狂奔。他在斯坦福大学读完了博士,来到麻省理工学院任教。1990年至今,夏普莱斯工作于美国斯克里普斯研究所。北大化学与分子工程学院教授陈鹏对夏普莱斯印象深刻,称他为科学界的“神人”,日常吃饭睡觉都在思考问题。只要灵感来了,任何事情都挡不住他。
夏普莱斯是点击化学(Click Chemistry)这一概念的创始人。不管是在学界的实验室研究中,还是在工业的材料、医疗等产业的生产过程中,复杂分子合成一直是一个难题。传统的复杂分子合成方法模拟自然界分子合成的过程,造价高昂,费时费力,还容易失败。夏普莱斯提出,可以用小的化学搭扣链接不同的分子构建模块,只要化学搭扣可以“咔哒(click)”一下扣在一起,不同的分子结构模块就能迅速连接,更复杂、多变的分子就形成了。
梅尔达尔是一位丹麦科学家,任教于哥本哈根大学。他当时正在做一个实验,实验出了差错,他却意外找到了最理想的点击化学反应,即铜催化叠氮化物-炔烃环加成反应。这也正是夏普莱斯所发现的反应。这个反应非常优雅高效,现在科学家如果想要连接两个不同的分子,只需要在铜离子在场的情况下, 在一个分子中引入叠氮化物,另一个中引入炔烃即可。
在哈佛就读期间,贝尔托西也没忘了搞乐队,并靠小有名气的音乐赚得不少收入。贝尔托西的乐队名字叫“厌学”,但她本人在接触有机化学后迅速爱上了这个自己原本不感兴趣的专业,并放弃了周末的所有娱乐时间来学习化学。贝尔托西表示自己喜欢有机化学的原因很简单,因为有机化学很难,这种挑战感给学霸带来了学习的乐趣。
贝尔托西随后转到了化学专业,并在伯克利获得了有机化学方向的PhD。对了,由于导师病重,她的博士论文是自己独立完成的。接着,贝尔托西又做出了出人意料的选择,接受了生物实验室的邀请以进行自己的博士后研究。她发挥自己的生物、化学的复合背景优势,迅速成为了科学界冉冉升起的新星。
北京时间10月6日,法国文学家安妮·埃尔诺“凭借勇气和冷静的洞察力揭示了个体记忆的根源、隔阂和集体压抑”,获得诺贝尔文学奖,其代表作有《悠悠岁月》、《一个女人》、《事件》等等。
后来,埃尔诺走出小城来到巴黎,成为了一名教师,开始了文学创作。但她始终觉得,自己没办法融入巴黎。巴黎的生活越精致梦幻,与她童年时期黯淡窘迫的生活的对比就越强烈。她已经走出了小镇,并且觉得自己没办法回去,但她虽然来到了巴黎,又很难真正地成为一个巴黎人——她发现社会上层人士的身份并不体现在衣着和饮食,而是在于每一处微不可察的生活方式和习惯。这些是普通人很难模仿的。她不属于诺曼底,也不属于巴黎,那她到底属于哪里?
正是因为这样的独特成长背景和生活经历,埃尔诺的文学创作始终和社会命题紧密相连。她的作品多为自传体裁,素材则来自于对自己人生的深刻挖掘。她以超凡的勇气尽可能真实地描述自己的故事,冷静地记录自己每一个细微的感受。她写下的是她个人的故事,也是无数像她一样的同时代人的故事。
埃尔诺作品的中心意识在于,人即使是处于人生中最接近内心的时刻,也总是受到当下社会历史场景的影响,个体记忆很难摆脱历史因素。一个人最私人的经历,也并不完全属于他/她自己,个人的故事一定免不了时代的烙印。埃尔诺回忆并记录自己最真实、最个人的故事,也向读者展示了一代人的生命历程。
伯南克从小智力超群,六年级就站上了南卡罗纳州拼字比赛的冠军领奖台,差一点还当上了全美冠军。高中毕业时,他获得全美高中生最高荣誉“国家优秀学生奖学金”,SAT成绩接近满分。伯南克的高等教育履历也相当完美,本科在哈佛大学攻读经济学,后来又获得麻省理工学院博士学位,之后又在普林斯顿大学任教数年。
1983年,伯南克发表了一篇震惊经济学界的论文,分析20世纪30年代经济危机的原因,这也是他本次获得诺奖的主要理由。他开创性地指出,银行倒闭是经济危机持续恶化的原因,而非结果。银行倒闭后,其保存的所有关于借款人的信息都不复存在,使得新的机构很难把储蓄款借给能真正利用这笔投资实现盈利的借款人、重新激活经济。
热爱钻研且坚持研究经济危机的伯南克,终于在2006年迎来了一个意想不到的、用实践检验理论的机会。2006年,美联储主席格林斯潘功成身退,一路顺风顺水的伯南克荣誉上任。2007年时,美国房价已连续高增长数年,增长率几倍于2000年前的房价增长率,房地产市场释放强烈的异常信号。伯南克在公开场合自信表示,美国的房价从来没在全国范围内跌过。
紧接着,市场用灾难性下跌的房价回应了伯南克,2008年的经济危机真正到来了。伯南克带领美联储实施一系列大规模救市方案,但这对于当时的市场来说还远远不够。伯南克使出大招,转向量化宽松的货币政策,将利率降至接近0,直接无视美联储的资产负债表,“给市场撒钱”。虽然疫情以来,大家已经习惯了美联储流水一般地印钱,但量化宽松在当年可以说是非常大胆的政策。
最终美国熬过了经济危机,但伯南克本人也因次贷危机期间的政策备受争议。很多人认为量化宽松只能算短期特效药,没办法长期用。尽管大规模印钱给美国股市带来了红利,股价一路上涨,但日用品和油价也同时上涨了。还有人指出,伯南克不应该允许雷曼兄弟公司倒闭,这家投行本来可以再坚持一下、挺过这轮,给市场带来的负面影响也会更小。更有人嘲讽伯南克带领下的美联储,说他们最有用的工具不是货币政策,也不是财政政策,而是心理学。他们工作的关键就是得让民众相信,美联储有能力应付危机。
尽管伯南克本身极具争议,但还是有不少人把他视作将美国从经济危机泥潭中拉出来的英雄。2009年,他还当选美国《时代》周刊的年度人物。这位真正走过一个经济周期、近距离应对过市场起伏的经济学家,大概也算世界上最懂经济危机的人之一了。
戴蒙德和迪布维格获奖则是因为他们在40年前(1983年)共同撰写的一篇论文。这篇论文是金融和经济学领域最广泛引用的论文之一,两位经济学家在其中探讨了银行这样一个中间机构,如何解决总是有闲钱的储蓄人、和总是需要钱的借款人中间的内在矛盾。储蓄者希望能在临时需要用钱的时候可以随时提款,借款者则希望他们的贷款不会提前到期,银行要做的就是同时满足这两个群体的需求。
他们还通过戴蒙德·迪布维格模型(Diamond-Dybvig)说明,银行非常容易受市场谣言影响,如果大家到处都在传银行要倒闭了,储蓄者集体产生恐慌情绪纷纷前来提现,银行就会发生挤兑。美国政府为储蓄者提供存款保险,并要求央行充当最后贷出人,这可以降低上述情况发生的风险。1984年,戴蒙德还总结道,银行在收集借款者信息、评估他们的信用、保证贷款发放给符合要求的企业方面起重要作用。
戴蒙德生于1953年,本科就读于布朗大学,硕博则在耶鲁大学完成,自1979年以来一直在芝加哥大学任教。颁奖委员会的电话打来之时,当事人戴蒙德正睡得安详。被打断睡眠但他对于获奖非常喜悦,并回应点评了当下的经济环境。他说相较于2008年,如今的金融系统更加做好了准备,他相信各国央行能成功控制通胀。但如果人们对金融系统的稳定性失去信心,金融危机会变得更糟。
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