【香港商报网讯】截至本周一,全球矚目的2018年諾貝爾獎正式收官。綜合各項穫獎成果,今年的諾貝爾獎更加注重應對和解決人類社會正在經歷或即將面臨的現實問題。儘管身處信息爆炸時代,但無論氣候、能源,亦或糧食、疫病,技術應用的突破仍顯得十分迫切。生命不息,探索不止,願科學之光助力人類社會駛向更美好的未來。香港商報記者魏煒婷
生理學或醫學獎
獲獎者:美國科學家艾利森、日本科學家本庶佑
獲獎理由:創立癌症療法新理念
獎項解讀:
●長期以來,癌症尤其晚期癌症依然是難治之症,迫切需要研發新的抗癌策略。艾利森發現人體免疫T細胞表面有一種叫作CTLA-4的分子,對其進行「阻擊」會解除免疫細胞受到的束縛,從而全力對抗癌細胞。
●本庶佑發現了另一個免疫細胞「煞車」分子PD-1,根據他的發現所開發的PD-1阻斷療法已被證實在對抗腫瘤方面具有突出效果。
本庶佑(左)和艾利森(右)
物理學獎
獲獎者:美國科學家阿什金、法國科學家穆魯、加拿大科學家斯特里克蘭
獲獎理由:為激光物理學帶來革命性變化
獎項解讀:
●隨着人類的研發和技術應用走入更高階段,我們往往要不斷地「鑽牛角尖」,比如在實驗室中觀測並分析極其微小的病毒、分毫不差地在眼球上進行微創手術等。要實現這些難度極高的操作,我們需要駕馭光,讓光成為奇工具。
●阿什金發明了一種光鑷工具,它能夠用一束高度匯聚的激光形成三維勢阱來捕獲、操縱極其微小的粒子,即讓激光將小粒子推向光束中心,並將它們固定在那裏,從而更好地操縱它們。1987年,阿什金在這方面取得了實質突破。他在不傷害活細菌的情況下,成功用光鑷捕獲了它們。有了通過駕馭光而形成的新工具,人們可以操縱和移動原子、病毒和其他活細胞。阿什金的發明讓科研人員有機會在不破壞細胞膜的前提下,深入分析細胞內發揮關鍵作用的分子馬達,探討其中的運作機制。如今在許多生物實驗室中,光鑷已經是標配的設備。
从左至右:阿什金、穆魯、特里克蘭
●穆魯和斯特里克蘭發明了一種叫作「啁啾脈衝放大」的技術,簡單解釋就是,將短激光脈衝適時拉伸以減少峰值功率,然後放大它,並最終把它徹底壓縮,這能讓更多的光被壓縮在一個極小空間內,從而大幅提高脈衝的強度。他們的新技術為科研和一些產業發展提供了全新視角,在物理、化學以及醫學等領域都得到應用。科研人員有機會一窺微觀且快速變化中的分子和原子世界中發生了什麼。超強的激光束能夠精準地在不同材料上實現切割和鑽孔。瑞典皇家科學院院士林德羅特說:「這項研究涉及如何讓激光變得更強,有了強大的激光我們可以做很多實際的事情,比如精準、低成本地為粒子加速,強激光帶來的短脈衝又可以幫助我們以簡單且盡可能不損傷眼球的方式來矯正視力。」
化學獎
獲獎者:美國科學家阿諾德和史密斯、英國科學家溫特
獲獎理由:用進化的力量解決化學問題
獎項解讀:
●地球的生命經過長期進化最終獲得強大的適應力,散布於各種嚴酷環境,包括熱溫泉、深海以及沙漠等。如果能夠借助進化的力量,我們在化工、醫學等眾多領域中遇到的難題也就迎刃而解。
阿諾德
●在全球發展清潔能源的過程中,成本與高效、清潔一直存在矛盾,傳統方法已很難適應發展,需要研究人員找到新方法來實現這一目標。阿諾德並沒有把希望寄託在傳統化學方法上,而是將目光投向了酶。酶是由活細胞產生的、對其底物具有高度特異性和高度催化效能的蛋白質或RNA,是一類重要的生物催化劑。阿諾德在1993年完成了首個酶的定向演化實驗,首次實現了她的理論。經過多年發展,阿諾德的實驗室生成的酶已經能夠催化那些自然界中都不存在的化學反應,從而製造出全新材料。她的這些「量身訂製」酶如今已是包括藥物在內許多材料製作的重要工具,它在生產過程中能避免產生許多污染環境的副產物。
史密斯
●史密斯則研發了一種名為噬菌體展示的新技術。他利用一種能感染細菌的病毒噬菌體,將外源蛋白或多肽的DNA序列插入到噬菌體外殼蛋白結構基因的適當位置,使外源基因隨外殼蛋白的表達而表達,同時,外源蛋白隨噬菌體的重新組裝而展示到噬菌體表面。這種技術可應用於研究與蛋白質相互作用的配體,以及進行蛋白質演化等。
溫特
●溫特將史密斯的這項技術用於抗體的定向演化,以便提升它們在疾病治療方面的一些特性。基於這種新技術開發的藥物已在2002年獲得相關批准,可用於類風濕性關節炎等疾病的治療。
和平獎
獲獎者:剛果(金)婦科醫生穆奎格、伊拉克人權活動人士穆拉德
獲獎理由:為反對在戰爭和武裝衝突中使用性暴力而不懈努力
獎項解讀:
●兩名獲獎者通過各自不同的方式使人們對戰爭期間的性暴力行為有更清楚的認識,從而使犯下這些罪行的人對自己的行為負責。兩名獲獎者在打擊此類戰爭罪行方面作出了關鍵性貢獻。
●穆奎格長期致力於幫助剛果(金)內戰期間的性暴力受害者。穆拉德是伊拉克雅茲迪教徒,曾在2014年被極端組織IS綁架為性奴隸達3個月時間,逃脫後致力於公開揭露極端組織罪行。
穆拉德(左)和穆奎格(右)
經濟學獎
獲獎者:美國經濟學家諾德豪斯和羅默
獲獎理由:為可持續經濟增長開闢新路徑
獎項解讀:
●今年的經濟學獎得主通過構建解釋市場經濟與自然和知識相互作用的模型,擴展了經濟分析的範圍,使我們更接近於回答如何實現長期可持續的全球經濟增長。
●羅默的貢獻在於「技術變革」,他的研究展示了知識如何成為推動經濟長期增長的動力,並奠定了現被稱為「內生增長理論」的基礎,解釋了創意與其他商品不同,需要特定條件才能在市場中充分發揮作用。
●諾德豪斯的研究與「氣候變化」密不可分,涉及社會與自然之間的相互作用,他創建了描述全球經濟與氣候相互作用的定量模型,整合了物理學、化學和經濟學的理論與實踐結果。
諾德豪斯(左)和羅默(右)
今年諾獎其他特點
本世紀日本年均一獎
憑藉在癌症免疫治療方面的貢獻,日本京都大學教授本庶佑與他的美國同行艾利森分享了今年的諾貝爾生理學或醫學獎。本世紀以來,算上少數後來取得美國國籍的日本科學家,獲諾獎的日本科學家已有18人,相當於每年誕生一位諾獎得主。令人印象深刻的一點是,雖然近些年來諾獎大豐收,引起世界矚目,但日本各界卻居安思危,時刻保持危機意識。日本政府每年都會發布一份《科學技術白皮書》,總結日本的科研實力和存在的問題,並與全球主要國家進行比較。
諾獎家族再添三女性
2018年的諾貝爾獎得主中,三位女性備受矚目,這包括物理學獎得主加拿大科學家斯特里克蘭、化學獎得主美國科學家阿諾德以及和平獎得主伊拉克人權活動人士穆拉德。從1901年第一次頒獎開始截至2017年,諾貝爾獎共有844次授予男性,48次授予女性。今年之前僅有兩位女性分別於1903年和1963年獲得物理學獎。而阿諾德是1901年以來第五位獲得化學獎的女科學家。
文學獎延至明年頒發
因捲入性侵醜聞,瑞典文學院5月4日宣布,今年的諾貝爾文學獎推遲至明年頒發。瑞典《每日新聞報》2017年11月刊登18名女性的證詞,指認阿爾諾長期騷擾或侵害她們。現年72歲的阿爾諾是瑞典文學院女院士弗羅斯滕松的丈夫,在瑞典文化界頗具影響力。性侵醜聞導致瑞典文學院聲譽受損,文學院18名院士就如何善後意見不一,數名院士隨即辭職。本月1日,瑞典一家地區法院裁定阿爾諾一項性侵罪名成立,監禁兩年。