解讀2008諾貝爾自然科學獎：解決人類的難題

從今年的諾貝爾科學獎中我們能獲得什么啟示?在歡欣鼓舞的背后，我們發現，獎項內容的字里行間，閃現著一些讓人類不太如意的負面詞匯：疾病、艾滋、腫瘤……

當世界越來越幸福的時候，我們應該注意到：苦難依然此起彼伏。世上沒有皇帝神仙，解決它們只能從我們的思想降臨開始。

2008諾獎：人類的難題

□文/本報記者 馬佳 陳永杰 □供圖/IC CFP

化學獎：向細胞派遣的疾病“偵探”

獲獎人：馬丁·查爾菲、下村修、錢永健

對話馬丁·查爾菲：熒光蛋白讓人類了解自己的疾病

馬丁·查爾菲1947年出生，在芝加哥長大，1977年獲得哈佛大學神經生物學博士學位，自1982年以來任哥倫比亞大學生物學教授。他獲獎的主要貢獻在于向人們展示了綠色熒光蛋白作為發光的遺傳標簽的作用，并因此為科研人員在了解人類疾病是如何發生的等方面提供了重大的幫助。

北京科技報：諾獎通常會通過電話通知獲獎人，接到電話時您正在做什么?

查爾菲：哦，事實上我錯過了從斯德哥爾摩打來的電話，因為他們給我打電話時我還在睡覺，兩小時后醒來，我想起化學獎應該已經公布了吧，我想看看是誰獲了獎，所以我就上網去查閱了一下，一看，天，竟然就是我自己!我感到非常的意外，同時也非常高興。

北京科技報：您曾經想過“綠色熒光蛋白”這項研究會獲得諾貝爾化學獎嗎?

查爾菲：沒想過，但是曾經有過很多人問我這個問題，因此我想，也許吧。但是我作為這個課題其中的一個研究者，得到諾獎太驚喜了。

北京科技報：您自己對于“綠色熒光蛋白”這一發現如何評價?

查爾菲：14年前，我們發表了這篇研究論文，在后來的這14年里，人們通過熒光蛋白，獲得了很多生物學上的基本知識。所以我想這一發現和研究的主要貢獻是，人們在觀察活體組織內部和細胞內部的時候，由于綠色的熒光蛋白很容易辨識，因此研究人員能夠通過這些蛋白的活動了解到這些細胞是如何工作的。這樣我們也可以了解很多人類疾病是如何發生的。對于這些生物學基礎的了解是非常重要的，之前沒有人用這種方法來認識人類的疾病。我獲獎的主要貢獻在于向人們展示了綠色熒光蛋白作為發光的遺傳標簽的作用。

北京科技報：很多科研結果對于人類發展都很重要，結果也通常令人喜悅，但是過程往往是枯燥的，研究過程中一定有很多吸引您的地方讓您堅持一項研究這么多年。

查爾菲：多數情況下一個研究成果的出現是需要很長的一段時間的，我們需要嘗試很多的想法和方法，有些方法行得通但有些會失敗。我是一個喜歡新想法的人，失敗一次我就會再去尋找新的方法。有些時候一種想法一次就可以實驗成功，就拿“綠色熒光蛋白”來說，我想到一種方法后馬上進行實驗，然后就成功地得到了結論，這讓我很有成就感。當一種想法變成現實，我會感到非常的高興。

北京科技報：對于其他兩位獲獎者下村修和錢永建，你們之間是否有過研究的交流?

查爾菲：我認識他們，但沒有在一起做過研究。不過對于他們的成果我也有所了解，下村修是“綠色熒光蛋白”的最早的發現者，而錢永建對“綠色熒光蛋白”的改造拓寬了這個領域的研究。能夠和他們一起分享這個獎，我感到非常榮幸。

北京科技報：在您的工作團隊中有華人嗎?

查爾菲：我有很多來自中國的學生(他能一一細數他們的名字，現在的工作)，他們都非常棒，非常優秀，現在也都有各自的事業，我們都已經是很好的朋友。

北京科技報：對于中國在該領域的研究，您了解嗎?

查爾菲：對這個領域我了解得不多。但是今年的四月我剛剛去過中國的上海和北京，有機會和這兩個城市的很多科學家進行了交流。對于中國科學界的發展我感到非常驚訝。中國科學的發展和建立非常好，我還參觀了北京的國家級生物學項目實驗室。同時一些項目當中很多年輕的科學家也擁有了他們自己的研究，這讓我感到非常興奮。我非常有興趣了解接下來5年到10年的中國的科學界發展。

下村修：“綠色熒光蛋白”之父

美國海洋生物研究所的日裔科學家下村修是最早發現“綠色熒光蛋白”的人。他在1960年從日本到了美國的普林斯頓，開始水母等發光生物體的研究，并且從水母中的分離純化了發光蛋白“水母素”。1974年，下村修又確認得到了一種在陽光下呈綠色、鎢絲下呈黃色、紫外光下發強烈綠色的蛋白，當時被稱為“綠色蛋白”，也就是“綠色熒光蛋白”。下村修被譽為生物發光研究第一人。

下村修的發現成為生物學研究的一個新的開端，后來的很多科學家都在此基礎上不斷地研究探索，包括此次同時獲獎的錢永建和馬丁·查爾菲，他們的研究都是在發現了“綠色熒光蛋白”的基礎上進行的。獲知得獎的下村修也是在凌晨5點的睡夢中被驚醒，當他的妻子告訴他是斯德哥爾摩的電話，他就知道“出事了”，得獎的消息讓這位80歲的老人十分驚喜。

錢永健：繽紛的熒光蛋白

我國導彈之父錢學森的堂侄華裔科學家錢永健教授獲得諾貝爾化學獎，他實驗室的新聞發言人黛博拉·凱恩告訴《北京科技報》，錢永健得知獲得諾獎的消息后第一時間在美國加利福尼亞大學圣迭戈分校舉行了一個電話記者會，電話采訪中錢永健感謝了和他一起分享今年諾貝爾化學獎的馬丁·查爾菲和下村修。錢永健也表示下村修的工作讓一切成為可能。同時也對他實驗室內的工作人員表示了感謝，他表示這是他的團隊共同努力的結果。

錢永健此次和其他兩位科學家都是因在“綠色熒光蛋白”的研究中做出的貢獻而獲殊榮。而錢永健所作的研究色彩更加繽紛。他在“綠色熒光蛋白”的基礎上，通過改變其氨基酸排序，拓展出能吸收和發出不同顏色光的熒光蛋白，包括藍色、黃色、橙色、紅色、紫色等。有了這些不同顏色的熒光標記，科研人員通過光學顯微鏡，就可以輕松確認基因或蛋白質活動的時間和位置。

凱恩告訴《北京科技報》，錢永健的同事和學生們得到他獲獎這個消息時只有興奮沒有驚訝，因為他們認為這個獎非他莫屬。凱恩說，在電話記者會中，也有很多記者對錢永健是錢學森堂侄這一關系非常感興趣，因為錢學森是中國著名的科學家，錢永健自己也風趣地表示在科學領域做出成就和家族血脈很有關系。

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生理學或醫學獎：挑戰癌癥、艾滋病

獲獎人：哈拉爾德·楚豪森、弗朗索瓦絲·巴爾·西諾西、呂克·蒙塔尼

哈拉爾德·楚豪森：尋找攻克宮頸癌的武器

科研人員認識人類乳頭狀瘤病毒已經將近100年，但是在70年代之前，對它的研究僅僅在于這種病毒感染所引起的人以及動物的皮膚疾病。哈拉爾德·楚豪森在六七十年代就提出了人類乳頭狀瘤病毒與女性宮頸癌有關。

德國癌癥研究中心的研究人員魏泉祥師從楚豪森，魏泉祥說：“楚豪森的研究最初曾引起了很大的爭論，這項研究能夠最后取得成功，也是歸功于楚豪森教授自己對于學術的堅持。”

在取得了越來越充足的證據后，1996年世界衛生組織對這一研究成果的正式公布，讓女性第二大疾病殺手的檢查和治療得到了突破性進展：90%以上得宮頸癌的女性的宮頸癌都是由人類乳頭狀瘤病毒引起。感染這種病毒的女性多數能夠通過自身免疫清除，但有7%到8%的人的感染會發展成為腫瘤。但這種病毒感染不是急性感染，通常也要20年至30年的時間發展成為致命殺手。因此如果能夠早期查出病毒的感染就可以采取措施進行預防。

“這個研究結果，使得很多女性在定期的檢查中可以查出早期病毒感染，進行預防。科學家們還在此基礎上研制出了有效的疫苗”，魏泉祥告訴《北京科技報》，“德國癌癥研究中心已經通過臨床試驗研制出疫苗，并且已經可以上市應用了，只是它的普及還需要時日。我想這也是為什么今年他會得到諾貝爾獎，應該是所有這些事件意義的綜合，這個榮譽給他，他當之無愧。”

2007年人類乳頭狀瘤病毒研究年會在北京召開，魏泉祥說：“這也說明我們國家在這個方面取得了很好的成績，得到了世界學界的認可。楚豪森教授也出席了北京的年會，他對北京的印象很深刻。”

目前在德國癌癥研究中心從事研究工作的魏泉祥，和楚豪森教授有4年的師生情誼，說起這位老人，魏泉祥充滿敬佩和感激。“嚴謹是科學家的共性，工作中的勤奮也是令我們敬佩的。2003年退休前，他擔任德國癌癥研究中心所長很多年。在科研探討中他很嚴謹，同時思維非常敏捷，很快就可以發現關鍵問題，這是他的專業能力。”

同時楚豪森教授的平易近人讓他們的相處非常愉快。魏泉祥說：“他很嚴謹，包括衣著，上班永遠都是西裝。他的決斷力讓我們感到很信任。他的和藹也讓我們相處很輕松。他的記憶力讓我很佩服，學生同事的家人，誰來探望過他都能記得住，還會不時地問候，讓我們感到很親切。”

在楚豪森獲得諾貝爾獎的當天，研究中心為他舉行了慶祝會和記者會。“他在會議上的發言，多數都在感謝別人，而談到自己的部分很少。”魏泉祥說：“他只說‘對于我來說，以往的今天是很平常的一天，今天斯德哥爾摩打來的電話告訴我我獲得了諾貝爾獎，今天就變得和以前不一樣了。’他沒有那種欣喜若狂，我想這應該是科學家所擁有的一種氣質吧。”

弗朗索瓦絲·巴爾·西諾西和呂克·蒙塔尼：揭開艾滋病的神秘面紗

分享生理學或醫學獎的另外兩名科學家是法國的弗朗索瓦絲·巴爾·西諾西和呂克·蒙塔尼，他們因發現人類免疫缺陷病毒(艾滋病病毒)共獲此殊榮。

呂克·蒙塔尼目前是世界艾滋病研究和預防基金的榮譽教授和主管。弗朗索瓦絲·巴爾·西諾西是法國巴黎巴斯德研究所逆轉錄病毒感染調控研究小組主任，主要從事反轉錄病毒研究領域的研究。這兩位科學家在1982年從淋巴結腫大的早期病人的淋巴細胞和晚期病人的血液中確定了人類免疫缺陷病毒(HIV)，根據形態、生物化學、免疫特性將這種反向病毒定為首個人類已知慢病毒。由于大量的病毒復制和對淋巴細胞的破壞，HIV破壞了人體的免疫系統。這一發現對于了解艾滋病的生物學和抗病毒治療是一個前提，也正是由于他們的發現才有了艾滋病診斷和血液產品篩選方法的產生，有效延緩了艾滋病的流行。

艾滋病病毒發現者的確定曾經還有一些波折，1983年一名美國科學家羅伯特·加洛博士宣稱是他發現了HIV病毒，因此加洛博士和蒙塔尼持續進行了多年爭論，最終在1987年和解同意平分這項榮譽。但后來，加洛發現，他實驗室中的培養物是意外沾染了蒙塔尼的實驗室的艾滋病病毒，因此在1992年科學界一致認為發現艾滋病病毒的人就是蒙塔尼。

當今年的諾貝爾獎頒布時，加洛感到很失落，但他認為獲獎的三位科學家獲獎當之無愧，而蒙塔尼則表示獲獎的不應該只是“我們兩個人”。

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物理學獎：追問宇宙存在之謎

獲獎人：南部陽一郎、小林誠、益川敏英

南部陽一郎、小林誠、益川敏英：量子世界的預言家

出生于日本，今年已經87歲高齡的南部陽一郎是美國理論物理學家，現就職于美國芝加哥大學恩里科·費米學院。他在物理學自發對稱破缺機制上作出了開創性的工作，其結果被稱為南部-戈德斯通定理。

“南部陽一郎取得的學術成就非常多，發現亞原子物理學中的自發性對稱破缺機制只是其中之一。”10年前到美國芝加哥大學恩里科·費米學院從事為期3年的學術研究工作，曾與南部陽一郎教授共事的中國科學院理論物理研究所李淼研究員對《北京科技報》說。

在恩里科·費米學院期間，李淼和南部陽一郎教授有過幾次學術上的交流。“一次，我和同事合作完成一篇論文，其中遇到一些問題，最后和南部陽一郎教授進行交流，他的建議讓我們受益匪淺。論文發表后，在國際物理界產生了一定的影響。”李淼說。

李淼研究員和南部陽一郎教授相差40多歲，“南部陽一郎同我國著名物理學家楊振寧院士和李政道院士是一個時代的物理學前輩，他們在美國期間相互關系非常好。只是，當時楊振寧院士和李政道院士到美國留學，而比他們晚到美國的南部陽一郎教授已經在日本國內取得了學位。”李淼介紹說。

根據已知理論，大約137億年前，宇宙在“大爆炸”中誕生。之后，夸克、電子等粒子和同樣數量質量但電荷相反的反粒子構成了物質。粒子和反粒子一旦碰撞，將在釋放出光之后“同歸于盡”。因此，如果兩者始終并存，宇宙中的物質最終將消失殆盡，但是，現在的宇宙中只有粒子“幸存”，沒有發現反粒子。

科學家認為，反粒子幸存率不如粒子，是因為除電荷相反外，還存在其他微小差異，這種粒子和反粒子的性質差異被稱為“對稱破缺”，它的機制是亞原子物理學的一大謎團。

“早在1960年，南部陽一郎就闡明了基本粒子物理中自發對稱破缺的數學描述。”瑞典皇家科學院在授獎評語中寫道。

“就像一個草帽是圓形的，它是對稱的，但是如果在草帽的一邊放上一個東西，那么這種對稱就被破壞了。”李淼研究員對于南部陽一郎的獲獎這樣解釋到。南部對自發性對稱破缺機制的研究奠定了亞原子物理學的“標準理論”基礎。

對于南部陽一郎教授本人的印象，李淼回憶說，“南部是一位非常低調的科學家，說一口日本味很濃的英語。我在美國期間，他當時已經是70多歲的高齡，還經常到實驗室工作，他現在還堅持學術研究，還發表學術論文。”

與南部陽一郎教授共同獲得2008年諾貝爾物理學獎的還有小林誠、益川敏英。他們兩人在1972年發表論文，解釋了對稱破缺的起源。值得一提的是，當時兩人分別只有29歲和33歲。

根據他們的理論，只要存在6種以上夸克，對稱破缺就能發生。發表這篇論文時，科學家只發現了3種夸克。另外3種夸克分別發現于1974年、1977年和1995年。此后再無夸克發現，剩下的課題是科學家通過實驗確證對稱破缺。2001年和2004年，美國斯坦福實驗室和日本高能加速器研究機構的粒子探測器分別獨立實現了對稱性破缺。

“結果與小林、益川30年前的預測一致，”諾貝爾獎評語特意點出。

當得知兩位日本科學家小林誠、益川敏英獲得諾貝爾物理學獎以后，曾經到日本從事研究工作的中國科學院高能物理研究所邢志忠研究員非常興奮。

“我在日本工作期間，數次與小林誠有過接觸。他個子不高，為人低調謙和，甚至有點羞羞答答。”邢志忠告訴《北京科技報》。

在邢志忠的印象里，益川敏英是個很保守的日本人，在國際學術會議和接待國外客人的時候從來不說英語，但是他聽得懂。他的英文科學論文數目只有三十多篇，且幾乎都是發表在日本的《理論物理進展》雜志上。

小林誠與益川敏英的工作是率先在標準模型中引入三代夸克并解釋了CP對稱性破壞。后者是宇宙的物質-反物質不對稱的動力學根源之一，已經在加速器實驗中得到證實。他們合作的文章1973年發表在日本本土的《理論物理進展》雜志上，迄今已有近5500次的引用率，在高能物理領域的被引次數最多之論文中排名第三。

“這次三位得獎人中的兩位主要工作都與基本對稱性的破缺有關，很有意思。對稱性是美的，對稱性破壞是對稱性的‘妹妹’，所以后者也是美的。這樣的邏輯可能不完全通順，但是反映了自然規律的兩面性。”邢志忠說。

對于曾經在日本筑波高能加速器研究機構工作過的中國科學院高能物理研究所呂才典研究員來說，曾經有幸和小林誠同在一個實驗室。“當時，我的導師告訴我們，小林誠是在攻讀博士后期間發表的獲獎論文，讓我們年輕人以他們為榜樣。”呂才典回憶說。

但是，呂才典研究員告訴《北京科技報》，在發表完獲獎論文后，小林誠與益川敏英開始主要從事教書工作。

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另類諾貝爾獎：搞笑和科學不矛盾

當各國的科學家翹首期待諾貝爾獎頒布的時候，人們也將越來越多的目光集中在另一個獎項“另類諾貝爾獎”上，這個由美國幽默科技雜志《不可能的研究紀錄》發起的獎項雖然起了個有些惡搞的名字，但是它的獲獎名單在普通人看來似乎與現實生活距離更加貼近、更有趣些。

英國《新科學家》雜志報道，美國波士頓大學醫學院婦科學教授德博拉·安德森和同事因實驗證明可樂是有效的殺精劑，成為今年的另類諾貝爾化學獎得主。同時，臺灣臺北蒥立萬芳醫院醫生洪傳岳、謝茶唱、吳佩芬和姜必寧因證明了相反的結論也平分了該項榮譽。

安德森說，這種用可樂沖洗精子已達到避孕的方法在上世紀50至60年代就在民間使用，人們相信碳酸可以殺死精子。在她們的實驗中，將精子浸入4種可樂的混合液中，1分鐘內精子就全部死去，但是在英國新出的一種名為“新可樂”的可樂中還有41%的精子存活。不過安德森也警告想要用這種方法避孕的女性，因為精子可以以非常快的速度到達子宮深處并找到卵子，這個速度大大超過了包括可樂在內的殺精劑的速度，并且也超出了它們能到達的范圍。因此兩組研究者雖然得出了截然不同的研究成果，但他們都讓我們得到了一個同樣的生活參考：如果真的想避孕，最好別指望可樂能幫上忙。

問鼎另類諾貝爾物理學獎的是美國加州大學圣地雅哥分校的道隆-雷米爾和道格拉斯·史密斯，他們證明毛發、細繩和同類的其它任何東西，都會無可避免糾纏成結，這個過程稱為“一條不安的細繩自然打結”。所以如果你不想在找耳機聽音樂時發現它們和其他的數據線纏繞在一起難解難分，從而影響了聽音樂的興趣，請把這些線狀物單獨存放。

另類諾貝爾醫學獎得主、美國杜克大學行為經濟學家丹-阿里的獲獎研究課題是“昂貴假藥比便宜假藥管用”，在他的研究中，同樣的假藥用于兩組志愿者，但他們所知的價格不同，結果貴一些的一組取得一些療效。他總結說，這說明價格會影響患者心理和他們在療效上的反應，藥物價格貴，患者的病痛就會得到更多的緩解。