走近诺贝尔奖(十六) 驾驭激光

正激光是人类的一项重大发明。科学家利用激光做镊子,捕捉那些如单细胞、细菌等肉眼甚至光学显微镜也看不见的同时还快速运动的小东西。三位科学家因为发明"光镊"而获得2018年诺贝尔物理学奖。近100年来,激光是继核能、电脑、半导体之后,人类的又一重大发明,被称为"最快的刀""最准的尺""最亮的光"。激光自发明以来,科学家就在不断提升其性能、开发其新功能,取得了一个又一个令人瞩目     

显微镜变显“纳"镜了

超解析荧光显微镜的发明,获得了2014年诺贝尔化学奖的肯定。那么,光学显微镜的发展,究竟是如何一步一步将影像分辨率从"微米"尺度缩小到"纳米"尺度的呢?显微镜的纳米时代在17世纪光学显微镜发明后,微米(1微米=10-6米)大小的细胞映在人类眼前,开启了微生物学。1873年,恩斯特?阿贝(Ernst Abbe)证明了光学显微镜的分辨率只能达到光波长的1/2左右,称为阿贝极限。而人类所能看到的光波长在400纳     

走近诺贝尔奖

<正>开栏语:过去的两年,本刊在曾以大篇幅连载著名发明家张开逊教授的文章《回望人类发明之路》。我们看到,古代的中国曾经有过非常璀璨的文明。但是,"尽管中国古代对人类科技发展做出了很多重要贡献,但为什么科学和工业革命没有在近代的中国发生?"这是著名的"李约瑟难题"。诺贝尔科学奖是全球的科技界最高奖项。从1901年设立至今已经有113年的历史。迄今为止,已经有8位华裔科学家获得诺贝尔奖,但是,还没有一位中国本土的科学家问鼎。既然诺贝尔奖对人类有重     

大分子科学与诺贝尔奖

前　　言瑞典化学家阿尔弗雷德·诺贝尔 1 895年在巴黎立下遗嘱 ,设立了诺贝尔奖金 ,从 1 90 1年执行至今已整整一个世纪了。对诺贝尔奖金获得者来说要求在三个方面之一作出杰出的贡献 :第一 ,首创性的研究 ,即在时间上是划时代的新发现 ;第二 ,卓越的科学成就 ,即在空间上确立了科学的新疆界或奠定了科学的基础与建立了科学的大厦 ;第三 ,巨大的造福于人类 ,即在物质上是开创性的发明 ,能赋予人类以巨大的利益。本文简要地回眸上一个世纪在大分子科学领域里获得的诺贝尔奖 ,并对上述三个方面的获奖要求举例说明。因为分子是化学研究的领地 …     

风电预测技术

继人类进入现代文明社会以来,创新科技这一永恒主题始终在推动着人类社会的发展。从爱迪生发明的灯泡、马丁·库帕发明的移动电话以及博纳斯·李的互联网发明,无一不见证了人类文明进步的强大推力来自于科技创新。而以下的这组创新科技文章介绍了正在形成或孕育中的一批创新成果,其中包括针对短期或长期的风力预测技术;从天线电信号中获取能量用于手机的充电技术;如何识别人类肢体语言的机器人技术,等等,旨在使读者了解这些信息的同时,能够对我国的本土创新有所助益。     

图书推荐

<正>2015年12月10日屠呦呦出席诺贝尔奖颁奖典礼并领取诺贝尔生理学或医学奖,当日由人民出版社出版的《屠呦呦传》举行首发仪式。《屠呦呦传》由屠呦呦所在单位中国中医科学院组织编写,是第一部全面完整记录屠呦呦人生经历的传记,全书通过对她本人和家人、同事、同窗、学生等的探访,收录了130余幅她本人珍藏的照片,为读者展现了—位杰出女科学家成长,学习和工作的独特经历。全书分"呦呦初鸣""向医而行""矢志寻蒿""久久寻蒿""中国神药""享誉世界"六个部分,清晰披露了屠呦     

诺奖再刮中国风

<正>当屠呦呦获得诺贝尔生理学或医学奖后,相信大家的朋友圈都已经被刷屏了,这种热闹程度应该绝不亚于春节"抢红包"。今年85岁的屠呦呦出生于宁波鄞州,是中国中医研究院(现为中国中医科学院)终身研究员兼首席研究员,同时也是青蒿素研究开发中心主任。这位似乎是以"圈外人"身份走进大家视野的,令人感到陌生的女科学家,作为青蒿素研发成果的代表性人物,摘得了中国大陆第一个自然科学领域的诺贝尔奖,也成为中国诺贝尔奖获得者中唯一的女性。     

给“抗癌尖兵”松绑

诺贝尔奖的获奖成果基本上代表了人类科学研究的最新成就和最高水平,其意义在于激励人类的创新与探究。而人类正是在不断的科学探索中获得进步,给岁月以文明。广受关注的2018年诺贝尔奖已然揭晓,我们选取了3个颇具特色的研究成果,探究它们到底是如何走在时代前沿,为社会发展作出贡献的。     

《回望人类发明之路》连载之十八 驾驭电子(下)

正短短100年间,电子学领域的发明几乎影响到人类活动的一切方面。如果地球上的电子在一瞬间突然不辞而别,今天的人类真不知如何是好。电子技术领域的发明,拓展了人类获取自然信息的空间尺度。20世纪30年代,科学家开始突破光学显微镜的局限,深入更小的微观世界观察病毒和原子;开始通过电磁波获取光学望远镜无法得到的太空天体信息。1931年,德国科学家卢斯卡(1906-1988)发明了电子显微镜,利用电     

让每个想法都“有机会”脱颖而出

<正>在第64届林道会议期间,2007年诺贝尔生理学或医学奖得主奥利弗·史密斯的题为"想法从哪来?"的讲座是最受追捧的演讲之一。在演讲中,史密斯列举了人类文明史进程中一连串科学发现和发明故事时指出,科学发明和发现往往来自于某个聪明头脑的某个想法,有的是经过多年琢磨和实验形成的,     

科学与人类福祉

<正>2015年诺贝尔奖评选结果如期而至时,中国终于等到了本土科学家喜获诺奖的日子。屠呦呦这位土生土长的中国科学家与大村智、威廉·坎贝尔组合分享了2015年诺贝尔生理学或医学奖,其贡献在于发现了针对极具破坏力的寄生虫疾病的革命性新疗法,以帮助解决困扰人类长达千年之久的医疗健康     

人造血液面世之路

我们知道,人类对血液探索的历史是很悠久的,但在显微镜发明之前,人们对血液的奥秘不可能了解.英国医学家哈维虽探索出了血液的循环机理,却不知道血液自身的组成和功能.直到1658年,荷兰博物学家施旺麦丹用显微镜发现了红血球细胞之后,人们才真正开始了对血液自身奥秘的探索.     

发明并非只是聪明人的事

开拓创新,是对过去的否定,对现在的不满,对未来的憧憬。有了这种否定,有了这种不满,有了这种憧憬,人类的实践活动也就不再老是停留在原有的水平上,整个社会也就因此大大加快了前进的步伐。开拓创新,这是人类的宝贵财富,正是因为有了它,人类才发明了火,发明了箭,发明了蒸汽机,发明了电脑,发明了宇宙飞船。开拓创新的光芒照向哪里,哪里就能透过黑暗,露出光明,它投射于宇宙,就发现了太阳系真实的图画,发现了海王星,发现了太阳的组成;它投向大地,就发现了大地的形状,发现了地球的大小,秤出了地球的重量,发现了大陆的漂移;它投向微观世界,就发现…     

罗伯特·诺伊斯与隧道二极管

<正>隧道二极管是人类进入电子时代后的一项伟大发明,是硅时代的重要物质基础。科学史家(Leslie Berlin,H.Casey Jr)通过详细的史料,为我们还原了这一重大历史事件的发生过程。一本1965年的笔记本,完整地记录了关于隧道二极管的历史进程:1976年12月,纽约市MIT俱乐部中,当创新研讨会上的喇叭传出的声音告诉在场观众隧道二极管的存在时,这绝对算得上一个巨大的震撼,因为说这话的是罗伯特·恩·诺伊斯(Robert N.Noyce),而不是里奥·江崎(Leo Esaki),里奥·江     

照明史上的第二次革命:解读2014年诺贝尔物理学奖

<正>赤崎勇(Isamu Akasaki)、天野浩(Hiroshi Amano)和中村修二(Shuji Nakamura)因发明"蓝光发光二极管"获得2014年诺贝尔物理学奖.为什么这项发明如此重要呢?以蓝光LED(light-emitting diode)为核心技术的半导体照明具有寿命长、色彩可控、无汞和低压工作等优点,有巨大的应用潜力和广阔的市场空间,可以大大降低能源消耗和温室气体的排放.陈良惠院士曾经做了一个估算:如果中国的通用照明市场用LED照明来替代白炽灯和荧光灯的话,每年节约的电力将会超过3座三峡工程的发电量.其意义不仅     

幻想：发明磺胺药物的＂催化剂＂

翻看科学发明史可以发现，不少科学成果都是在异想天开或不经意中发生和发明的。如同文章标题所说：幻想是发明磺胺药物的“催化剂”。本文将妙趣横生地向你述说科学家发明的故事——     

科创中心建设背景下上海集成电路产业创新与发展

<正>1958年,美国德州仪器公司工程师杰克·基尔比(Jack Kilby)成功研制出世界上第一块集成电路。至今,集成电路走过了不平凡的60多年,基尔比也因集成电路的发明在2000年获得诺贝尔物理学奖。诺贝尔奖评审委员会对他的评价是:"为现代信息技术奠定了基础。"早期的计算机由真空电子管构     

获1986年诺贝尔物理学奖的显微镜设计

三位显微镜设计的开拓者昨天获得了诺贝尔物理学奖,从而大大扩大了人类深入窥测微观世界的能力。获奖者是1931(原文如此)年发明电子显微镜的德国科学家恩斯特·鲁斯卡博士和1981年发明一种能够勘测个别原子表面的装置的在瑞士的国际商用机器公司实验室成员瑞士科学家海因里希·罗赫尔和联邦德国科学家格尔德·宾尼格。     

那些不一样的科学家们

正在人类历史的长河中,涌现过众多灿若星辰的伟大科学家,他们促成了人类文明的持续进步。然而,随着科学的职业化,通向杰出科学家的道路也呈现出世俗化的特点:以我国为例,在名校取得本科乃至硕博士学位;主持重大科研项目,发表一系列高影响因子学术论文;获得"杰青""长江学者""两院院士"等荣誉称号;直至获得"国家自然科学奖"或国际科学大奖等等。     

驾驭激光

<正>近100年来,激光是继核能、计算机、半导体之后,人类的又一重大发明。它被称为"最快的刀"、"最准的尺"和"最亮的光"。自激光发明以来,科学家就在提升其性能和开发新功能方面不断努力,取得了一个又一个令人瞩目的成果。美国科学家阿瑟·阿什金、法国科学家热拉尔·穆鲁和加拿大科学家唐娜·斯特里克兰是激