走近诺贝尔奖(五) 揭示质量来源之谜

<正>我们身处的这个世界是真实存在的吗?它会不会像美国大片《盗梦空间》中所描绘的那样是一个虚拟的世界?物理学家告诉我们,世界是真实存在的,因为这个世界中的所有物质都拥有质量。那么,究竟是谁为物质"注入"了质量?两位物理学家因为在50年前对"希格斯玻色子"的发现而获得2013年诺贝尔物理学奖。     

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     

“看清”活生生的生物分子走近诺贝尔奖(二)

从最微小的分子细节来研究活细胞，在前人看来这简直是不可能的事情。要“看清”这些活生生的生物分子，仅仅靠我们的一双肉眼是不行的，最近科学家研制的“眼神超好”的超分辨率荧光显微镜让我们走进了纳米世界。他们的这一突破性工作获得了2014年的诺贝尔化学奖。     

走近诺贝尔奖(二) “看清”活生生的生物分子

<正>从最微小的分子细节来研究活细胞,在前人看来这简直是不可能的事情。要"看清"这些活生生的生物分子,仅仅靠我们的一双肉眼是不行的,最近科学家研制的"眼神超好"的超分辨率荧光显微镜让我们走进了纳米世界。他们的这一突破性工作获得了2014年的诺贝尔化学奖。     

“失踪的”太阳中微子之谜

50年前,H. Bethe首次提出了核反应提供太阳和其他星球辐射的能量的理论。但至今有关“失踪的”太阳中微子仍然是一个谜。新近,Bethe发展了由两位苏联物理学家提出的一种新概念:当中微子通过太阳体时由一种类型转变为另一种类型,从而为解这个谜开辟了新的途径。Bethe提出,氢核聚变成氦是太阳和其他较冷星球中产生能量的基本反应。此理论正好符合于观测结果,但有一个问题除外:即在此种核反应中应放出中微子,而地球应沐浴在这种太阳中微子流之中。R. Davis在南达科他州Homestake金矿中探测     

走近诺贝尔奖(三) LED点亮未来

<正>人工点火开始了人类照明领域的第一次革命,而爱迪生发明电灯被公认为是照明领域的第二次革命。现在,环保、节能的LED则标志着第三次照明革命的到来。由于在LED照明上的贡献,三名科学家获得了2014年诺贝尔物理学奖。     

走近诺贝尔奖(十九)捕捉时空涟漪

正我们都知道,地球围绕太阳公转,这是因为太阳对地球有引力作用。然而,地球距离太阳约1.5亿千米,那么,太阳是如何把引力传递给地球的呢?宇宙中的任何物体,大到天体、小至尘埃,相互之间都存在引力。然而,物体之间的引力是如何传播的?爱因斯坦认为,引力像水波一样不断向外扩散,这就是引力波。在爱因斯坦提出引力波概念将近100年的时     

走近诺贝尔奖(七) 让细胞返老还童

<正>返老还童,是我们人类长期以来就有的梦想。但遗憾的是,人类至今没有找到返老还童的方法。然而,科学家对组成我们身体的细胞进行研究,发现可以人工调控这些细胞,让它们"返老还童"。用科学的术语来解释细胞的返老还童现象,就是让那些发育成熟的细胞重新回到胚胎时期的多能干细胞阶段,这个过程也称为"为细胞重新编程"。来自英国的科学家约翰·戈登和来自日本的科学家山中伸弥采用不同的办法,达到了相同的效果,因此共同获得了2012年诺贝尔生理学或     

走近诺贝尔奖(十四) 修复遗传物质——DNA的“工程队”

正在自然界中,生命本身如果不定期修复,就会生病甚至死亡。在生物体中,最为核心的物质是细胞核内的遗传物质DNA。那么,是谁在帮助生物维修这些DNA呢?最近三位科学家因为从分子水平上揭示了细胞是如何修复损伤的DNA及保护遗传信息的,而获得了2015年诺贝尔化学奖。如果生物体内的遗传物质DNA不断出错,那么生命将会被各种疾病所困扰,地球上的生命将难以延续下去。科学界曾经认为,生命之所以相对稳定,是因为DNA相对稳定。但是,实际上,我们体内的DNA每天都会发生很多的组装差错,或者受到外来的伤害。那么,面对如此多的差错和伤害,该怎么办呢?来自瑞典的生物化学家托马斯·     

走近诺贝尔奖(十八) 试管里的定向进化

正在生命数十亿年的漫长发展历程中,进化起到了至关重要的作用。能否在实验室里加快进化的速度?答案是肯定的。相关科学发现获得了2018年诺贝尔化学奖。进化是一种伟大的自然力量,科学家则希望在实验室里模仿生命的进化方法,实现生物大分子(主要是蛋白质)的快速进化。这种掌控生物分子进化的方法,被称为"定向进化",也有科学家戏称     

走近诺贝尔奖(四) 细胞的“快递员”——囊泡

<正>生物体内细胞的正常运转有赖于让正确的分子在正确的时间抵达正确的位置。美、德两国的三位科学家因为发现细胞内的运输机制而获得2013年诺贝尔生理学或医学奖。在物流高度发达的今天,快递员正在各地的大街小巷中穿梭,把包裹按时为人们准确快递到家。其实,在我们身体内,也有不少"快递员"在忙忙碌碌地输送着各种物质,有的是营养物,有的是垃圾,有的甚至是毒素。其中有一类"快递员"专门帮助细胞运输物质,这个"快递员"的名字叫"囊泡"。     

走近诺贝尔奖(二十四) 用分子组装机器

正2016年诺贝尔化学奖获得者费林加曾说过这样一句话:"也许化学的力量不仅仅是理解,还有创造,创造那些从未存在过的分子和物质。"分子机器是化学家的一项重要创造和发明,它们将以我们看不见的方式潜移默化地改变世界。     

走近诺贝尔奖(十一) “准科学家”与他的准晶体

<正>1982年,以色列材料学家谢赫特曼发现了一种不合常理的另类固态物质,那就是介于晶体和非晶体之间的准晶体。因为挑战了当时的科学"常识",谢赫特曼被斥为"胡言乱语"的"准科学家"。当我告诉人们,我发现了准晶体的时候,所有人都取笑我。"以色列材料学家达尼埃尔·谢赫特曼说。在2011年诺贝尔化学奖揭晓之前,很少有人能猜得出获奖者是科学界鼎鼎有名的"窦娥"。他曾经发现了连科学家也难以理解的准晶体,并且"顽固"地坚持自己的发现"     

走近诺贝尔奖(十二) 设个陷阱捉粒子

<正>在野外挖个陷阱,一些野生动物就可能陷在其中难以逃脱。这是一种常见的捕捉野生动物的方法。物理学家将这种设置陷阱的方法用于尖端的量子物理学研究领域来捕捉粒子。只不过要设置这样一个高科技陷阱,可比在野外挖坑难多了。对于单个粒子来说,经典物理学定律已不再适用,量子物理学开始"接手"。但从环境中分离出单个粒子并非易事,而且一旦粒子融入外在世界,其神秘的量子性质便会消失。两名"粒子猎人"一起获得了2012年诺贝尔物理学奖,他们分别是法国物理学家赛日尔·阿罗什和美国物理     

走近诺贝尔奖(十七)给抗癌"尖兵"松绑

正在遭遇癌细胞侵袭时,我们身体内免疫系统会出现"束手束脚"的情况。科学家发现了阻挠免疫系统抗敌步伐的"坏家伙"。这一发现获得了2018年诺贝尔生理学或医学奖。包括人体在内的各种生命体内都有一套完备的免疫系统,它是生命体抵御外敌入侵的重要防线。如果免疫系统不给力或被攻破,那我们的身体就会出现各种各样的病症,甚至面临死亡的威胁。美国科学家詹姆斯·