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前不惧背上“异端”名声的勇气。据他所在的西雅图哈钦森癌症研究中心(该中心在癌症研究领域久负盛名)介绍,哈特韦尔是酵母基因学的奠基人。他将酵母作为一种模式生物体,用基因学来确定哪些基因导致细胞分裂。但在30年前,通过观察酵母细胞来了解控制细胞生长变化的基因,这是一个相当异端的观念,除了他之外,世界上没有别的科学家这样做。
就这样,“第一个吃螃蟹”的哈特韦尔通过研究远比人体细胞易于操作的酵母细胞,最后发现了从酵母到青蛙到人体的所有真核生物体的细胞分裂机制。而细胞分裂的规则,即细胞何时和怎样增殖或变化,这一过程又怎样出错,可以帮助人类了解癌细胞突变和开发预测、控制或转变这种癌变的方法。哈钦森中心目前就正在使用哈特韦尔的酵母基因学来开发治疗癌症和其他疾病的药物。
哈钦森中心说,哈特韦尔的贡献,一是提供了一系列控制细胞扩散的重要基因,这对于今天解读和使用基因序列数据具有重要意义;二是他为了解这些基因如何合作以控制细胞分裂提供了一个逻辑框架。也就是说,他不但编制了基因目录,而且解释了基因是如何工作的。
另外两名获奖者,52岁的保罗·纳斯和58岁的蒂莫西·亨特都是英国帝国癌症研究基金的研究人员,他们的发现对于了解癌症和抗癌新药的研制具有重要意义。两位科学家得知获奖后喜笑颜开,连说获奖使他们感到“极为兴奋”。亨特说:“我和保罗的研究开启了癌症研究史上的新篇章。我很高兴我们的研究以这种方式得到承认。
物理学奖:让原子“齐声歌唱”
美国科学家埃里克·康奈尔、卡尔·韦曼和德国的沃尔夫冈·克特勒荣获了今年的诺贝尔物理学奖。瑞典皇家科学院认为,这三名科学家的成功发现,犹如找到了让原子“齐声歌唱”的途径,这种控制物质的新途径“势将在平版印刷、纳米技术和全息摄影等领域得到革命性的应用。”
这三位科学家根据玻色-爱因斯坦理论发现了一种新的物质状态——“碱金属原子稀薄气体的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)”。长期以来,让物质处于可控制的状态一直是研究人员面临的一个挑战。1924年,印度物理学家玻色曾对光粒子进行了这方面的理论研究,并把重要的研究结果告诉了爱因斯坦。爱因斯坦又把玻色的理论推广到了对特定原子的研究领域。爱因斯坦预言,如果将这类原子气体冷却到非常低的温度,那么所有原子会突然以可能的最低能态凝聚,其过程就像在气体中形成液滴。
70年后,也即1995年,科内尔和维曼终于通过实践证实了玻色-爱因斯坦理论,在比绝对零度(零下273.16摄氏度)高出千万分之二度的超低温度下,使约2000个铷原子形成了“玻色-爱因斯坦凝聚”。同时,克特勒也独立地用钠原子进行了同样成功的实验,而且他所获得的凝聚态还包括了更多的原子。他们的研究使人们有可能对基本的量子—机械过程进行研究,可用于对涉及静止原子的基本自然现象的精确测量。
埃里克·康奈尔1961年出生于美国加利福尼亚州,1990年获得美国麻省理工学院物理博士头衔,现就职于美国国家标准与技术研究所。卡尔·维曼1951年出生于美国俄勒冈州,1977年获美国斯坦福大学物理博士头衔,现为美国科罗拉多大学教授。沃尔夫冈·克特勒1957年出生于德国的海德堡,1986年获德国慕尼黑路德维希-马克西米利安大学物理博士头衔,现为美国麻省理工学院物理教授。
化学奖:白油漆和葡萄酒的浪漫
美国密苏里州圣路易斯84岁的科学家威廉·诺尔斯和日本名古屋大学63岁的化学教授野依良治夺得了今年诺贝尔化学奖的一半奖金,另一半奖金则属于60岁的美国科学家、加利福尼亚州斯克里普斯研究所的巴里·夏普莱斯。他们研究的是“手性催化氧化反应”,一个绝大多数普通人都闻所未闻的名字。瑞典皇家科学院的颁奖书说:“这些获奖者开辟了一个全新的研究领域,现在有可能把分子与具有新特性的材料合成。”“他们的基本研究正在用于若干医药产品的工业合成,例如抗生素、消炎药和心脏病药。”瑞典皇家科学院还说,三位科学家的研究不仅将在开创新药方面有最重要的用途,也可用于生产调味剂、甜味剂以及杀虫剂。
夏普莱斯说:他获奖的故事“其实是一个浪漫的故事”,发韧于“一点儿白油漆和几滴飞溅的葡萄酒”。
1980年1月,在斯坦福大学的一个实验室里,夏普莱斯和一位日本科学家用从白油漆中提取的钛和从葡萄酒里提取的酒石酸作为在分子中增加氧原子的催化剂,通过氧化过程产生了数以百万计的具有单一镜像形态的手性分子。夏普莱斯在获奖后回忆说,这是一个“我发现了”的时刻!它的吸引力,就象火之于飞蛾。“我是个凭直觉行事的人,我本能地意识到它的意义,就一直遵循这个方向走,”至今夏普莱斯想起这“第一次突破”,仍然感到激动不已。
手性分子是指那些具有两种互为镜像的形态的分子,这两种形态之间的关系好比人的左手和右手。20世纪60年代,威廉·诺尔斯发现可以利用过渡金属制造手性催化剂,这种催化剂能通过氢化反应过程,产生具有特定形态的手性分子。野依良治在威廉·诺尔斯的基础上进行了深入而广泛的研究,并开发出了性能更为优异的手性催化剂。这些催化剂用于氢化反应,能使反应过程更经济,同时大大减少产生的有害废弃物,有利于环境保护。
野依良治是继福井谦一和白川英树之后,第三位获得诺贝尔化学奖的日本科学家。至此,日本已有7人在自然科学领域获得诺贝尔奖。日本文部科学大臣远山敦子认为,野依的获奖再次向世界表明,“日本科学家有很高的研究水平”。她还说,日本计划在50年内把诺贝尔奖获得者人数增加到30名,目前正在以此为目标积极推进独创性的研究活动。
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