诺贝尔科学奖得主，迎来九位，送走六位⋯⋯

北京科技报 | 北京科技报

2017-09-30

九位新晋诺贝尔科学奖得主已经诞生。而在过去的一年中，有六位诺贝尔科学奖得主已经悄然逝去，但他们在各自领域的杰出成就仍然惠泽全人类。（更多内容请看“2017诺贝尔奖专题”）

文/记者刘辛味编辑/吉菁菁

新媒体编辑/陈炫之

今天，就让我们来纪念一下，在今年过去的大半年中已离去的6位诺贝尔自然科学奖得主们。

2007年诺贝尔生理学或医学奖获得者

奥利弗•史密斯 Oliver Smithies

（1925.6.23-2017.1.10）

命中基因靶

因发现通过利用胚胎干细胞引入小鼠特异性基因修饰的原理，2007年的诺贝尔生理学或医学奖颁发给了北卡罗来纳州大学奥利弗•史密斯，美国犹他大学马里奥•卡佩奇（Mario R. Capecchi 1937.10.6-），英国卡迪夫大学马丁•埃文斯（Sir Martin J. Evans 1947.1.1-）。

这三位诺贝尔奖获得者是由于在胚胎干细胞和哺乳动物的DNA重组方面的开创性成绩而获奖。史密斯在寻找遗传性血液疾病的治疗方法时，发现致病基因可以被修改。1986年，他和卡佩实现了在小鼠基因组中特定的修饰。由于他们的发现，产生了一种名别“小鼠中的基因打靶”的技术。人为地改变DNA的能力为理解和治疗各种疾病开辟了新的方法。目前这项技术已经被广泛应用在几乎所有生物医学领域。

除了基因打靶，史密斯还发明了从淀粉凝胶中分离蛋白质的方法，被称为凝胶电泳，在今天也被广泛用于分子生物学、遗传学和生物化学中。

▲在牛津读大学时期的奥利弗•史密斯（来源：lib.unc.edu）

▲奥利弗•史密斯的科学启蒙起源于11岁时他想修好叔叔送给的一副镜片坏了的望远镜，此后的学习生涯中，也喜欢修修补补发明创造，最终基因打靶成了他的工作。

2003年诺贝尔生理学或医学奖获得者

彼得•曼斯菲尔德 Sir Peter Mansfield

（1933.10.9-2017.2.8）

获得医学奖的物理学家

因发现了核磁共振成像，2003年的诺贝尔生理学或医学授予了诺丁汉大学的英国物理学家曼斯菲尔德和伊利诺斯大学的美国化学家保罗•劳特伯（Paul C. Lauterbur 1929.5.6-2007.3.27）。

原子核中的质子和中子就像旋转的磁铁，所以它们会在磁场中保存特定的方向有序平行排列，但在加入特定频率的电磁波后，原子核内粒子的旋转方向可以发生变化。1970年代，曼斯菲尔德发明了特定的计算方法，使这种现象可以创建成人体内部的图像。此时医学家发现水分子中氢原子可以产生核磁共振现象，利用这一现象可以获取人体内水分子分布的信息，从而精确绘制人体内部结构。这是一个典型的物理学与医学联手打造的硕果，如今核磁共振成像技术（MRI）成为了常用诊断工具，已广泛用于检查中枢神经系统、头颈部、肌肉关节和心脏大血管系统，尤其对脑和脊髓的检查显示了独特之处。

由于二战的爆发，出生在伦敦朗伯斯的曼斯菲尔德多次搬家，并未接受完整的基础教育，15岁就离开了学校。后来因为对火箭的兴趣，曼斯菲尔德在当时白金汉郡的一个火箭推进部门申请了工作，又被要求入伍两年，又经过两年的进修，23岁的曼斯菲尔德才进入大学，在伦敦大学玛丽皇后学院攻读物理学。在大三时，他开始接触到了核磁共振的实验。1978年，曼斯菲尔德不顾任何危险警告，成为了第一个全身进入核磁共振扫描仪器的人，以身试验。从此改变了诊断医学。

（来源：nobelprize）

▲由于缺乏基础教育，曼斯菲尔德的中学老师认为他不适合学科学，在进入火箭部门前当了两年的打字机助手。（图片来源:BBC）

1989年诺贝尔物理学奖获得者

汉斯•德默尔特 Hans G. Dehmelt

（1922.9.9-2017.3.7）

捕捉电子之人

因为发展了离子阱技术，汉斯•德默尔特和沃尔夫冈•保罗（Wolfgang Paul 1913.8.10-1993.12.7）分享了2003年诺奖的一半奖金，另一半颁给了因“发明分离振荡场方法及用于之原子氢微波激射器及原子钟”的拉姆齐（Norman F. Ramsey 1915.8.27-2011.11.4）

其实他们三个人都是在原子物理实验技术方面做出了杰出贡献，创造性地发展了精确计量的方法，大大改进了实验的技术条件，很多之前无法进行的实验得以实现，并达到了前所有为的精确程度。他们的获奖充分证明了实验物理技术在科学研究中的重要地位。

德梅尔特从上世纪50年代就开始研究用电磁场形成的陷阱把电子或其他带电粒子存储在隔绝状态下，他与合作者不断改进实验装置，经过近三十年的努力，在80年代取得了重大成果。它设计的离子陷阱实验装置，可以把单个自由电子长期的存储在彭宁（Penning）陷阱中，让电子做受迫振动。通过这个实验，德默尔特分析了各种有关原子与电子特性的信息，而且极大的精确了过去的实验数据，让人们对微观世界有了更深的了解。

德国出生的德梅尔特中学毕业后就志愿入伍，一度当上高射炮炮兵，1943年因为军事需要他被送往布雷斯劳大学（现弗罗茨瓦夫大学）学习物理一年，又被送到西部战线参加迫击炮团，结果在阿登战役中被俘。在美军战俘营靠着修收音机度过了一年。当然，他可能天生就是个物理学家，释放后进入了哥廷根大学。这里的讲席云集了包括玻尔、普朗克、海森堡、劳厄等一大批顶尖物理学家。德梅尔特在大师们的熏陶下完成了学业，拿到了博士学位。此后，作为物理学家的德梅尔特做出了诺奖级别的研究成果。

▲德米尔特首次稳定捕获一个单电子。（图片来源：washingtonpost）

1994年诺贝尔化学奖获得者

乔治•奥拉 George A. Olah

（1927.5.22-2017.3.8）

让转瞬即逝C+停留的化学家

因为对碳正离子化学的贡献，美籍匈牙利化学家奥拉获得了1994年的诺贝尔化学奖。

化学反应是自然世界的基本过程之一，那些由原子组成的分子碰撞生成新化合物。碳正离子是一个带正电的碳原子，是有机反应中产生活性中间体的一种，极不稳定。但它在化学反应的中间过程发挥重要作用。20世纪60年代初，奥拉找到了使其稳定的方法，他用核磁共振观察到叔丁基碳正离子可以稳定融于超强酸（魔酸）中。奥拉的工作赋予了碳正离子更长的寿命，打开了有机化学新的一页。对碳正离子的研究促使了炼油技术的提高，为制造现代化工产品、现代药物等起关重要的作用。

奥拉是甲醇经济的提出者，使用甲醇代替现在广泛使用的化石燃料作为能源储存、燃料和合成烃及产品的经济。甲醇经济是一个新兴业态，在我国能源、化工领域也有广泛的讨论。奥拉也同样重视人才培养，他在南加州大学设立了碳氢化合所研究所，培养了300多位科学家。

（来源：nobelprize ）

▲奥拉从布达佩斯战争中幸存下来，见到了国家面临的困难与战争的残酷。并且带着对化学的兴趣，进入了大学。（图片来源：news.usc.edu）

2003年诺贝尔物理学奖获得者

阿列克谢•阿布里科索夫Alexei A. Abrikosov

（1928.6.25-2017.3.29）

俄罗斯“超导”先驱

因在超导体和超流体理论的开创性贡献，阿布里科索夫与金茨堡（Vitaly L. Ginzburg 1916-2009）、莱格特（Anthony J.Leggett 1938-）共同分享了2003年诺贝尔物理学奖。

阿布里科索夫生于莫斯科，拥有俄罗斯和美国双重国籍。1948年，阿布里科索夫进入苏联科学院物理问题研究所（现卡皮查物理问题研究所）攻读博士学位，他当时的科学顾问是朗道（L.D. Landau）。1951年，阿布里科索夫获得了博士学位并留在所里进行科研工作。

1952年，刚正式迈入科研道路不久，阿布里科索夫就提出了混合态的概念，也就是知名的第二类超导体，这是最终让他获得诺奖的成就。

当某些物质冷却到极低的温度时，它们可以完全无阻碍的让电流通过，也就是变成了超导体。在第一类超导体中，超导状态下内部磁场会与外部磁场抵消，如果外部磁场超过限制，超导电性就会消失（迈斯纳效应）。对第一类超导体有BCS理论描述，然而有一些合金或非金属和金属组成的化合物也有超导性，实际上是超导体内部存在磁场，BCS理论失效了。当时，金茨堡和朗道提出了一种新的唯象理论。但阿布里科索夫在分析实验后，发现结果与理论不符。他就提出了新的理论，引入了一个描述外部磁场进入超导体内的涡旋方程，推算出磁感线会分布成周期性涡旋的混合态。

最初阿布里科索夫的研究并没有得到朗道的认可，自己也没有充分意识到这项研究的重要意义，于是论文被搁置下来，直到1957年才正式发表第二类超导体的理论。

如今超导在大型科学装置如对撞机、核聚变反应堆，以及超导输电、磁悬浮、超级计算机等前沿领域都有重要应用。

▲阿布里科索夫在斯德哥尔摩大学进行诺贝尔奖演讲（来源：nobelprize）

1981年诺贝尔物理学奖获得者

布隆姆贝根Nicolaas Bloembergen

(1920.3.11-2017.9.5 )

非线性光学奠基人

1981年诺贝尔物理学奖分成了两部分，因为对激光光谱学发展所作的贡献，荷裔美籍物理学家布隆姆贝根和美国物理学家肖络（Arthur L. Schawlow 1921.5.5-1999.4.28）共享了一半奖项，另一半授予瑞典物理学家西格班（Kai M. Siegbahn 1918.4.20-2007.6.20），以表彰他在高分辨率电子能谱学所做的贡献。

根据量子物理学的原理，原子和分子中的电子拥有固定能级。当粒子在不同能级跃迁时，发会发射或吸收具有特定频率的光波。借助于吸收光谱，我们可以分析原子或分子的性质。60年代激光的出现，这种强大的相干光源与物质相互作用带了一系列非线性光学效应，布隆姆贝根和他的团队建立了一系列非线性光学光谱学方法。利用他发明的方法，可以高精度确定固体中分子和原子的能级结构。除了在激光光谱学上的贡献，布隆姆贝根是公认的非线性光学理论的奠基人，他提出了能描述很多物质非线性光学现象的一般理论框架。

布隆姆贝根研究领域广泛，不仅在激光和非线性光学领域，在医学核磁共振，电子顺磁共振等领域都有贡献。