諾貝爾科學之夜

郭之文

一、 世界科技的盛會

說起諾貝爾獎，我們并不陌生，每年的12月10日，諾貝爾逝世紀念日，就是諾貝爾獎頒獎典禮的日子。但是這個有著100多年歷史，這個以傳統、莊嚴著稱的人類最榮耀的科學盛典，到底是什么樣呢？恐怕我們很少有人見過。歷年來它的評選過程由于評選委員會的保密原則，很多細節至今不為人知，而這次中央電視臺對諾貝爾獎頒獎典禮的首次實況轉播，既是表達對科學的尊重，同時也是為了滿足大家對這個只聞其名不見其面的盛大典禮的好奇心。為此，當日中央電視臺的記者早早地趕到了頒獎典禮現場，就讓我們也隨著前方記者，一起進入現場看一看吧（圖１）。

（１）諾貝爾獎頒獎典禮儀式現場

前方記者:我現在就在即將舉行諾貝爾獎頒獎典禮的斯德哥爾摩音樂廳。音樂廳在斯德哥爾摩市中心，每年的諾貝爾獎頒獎典禮都在這里舉行。它是一個非常莊重的場所。此刻參加頒獎典禮的獲獎者已經從附近的斯德哥爾摩大飯店出發，乘坐統一安排的豪華轎車，陸續到達了音樂廳。所有獲獎者都將經過我身后的入口進入典禮大廳（圖２）。

（２）音樂廳入口。所有重要嘉賓包括瑞典國王都將從這里進入典禮現場

看上去所有人的著裝都很正式，它緣自諾貝爾頒獎典禮對服裝的特別要求——男士要穿燕尾服或民族服裝，女士要穿嚴肅的夜禮服。

這是一個可容納1500人的音樂廳，音樂廳的一層是所有受邀參加者；樂池中是60人的皇家交響樂團，按照傳統，在諾貝爾頒獎典禮的過程中，同時會穿插一些精湛的音樂演奏;二層是參加典禮演出的音樂家們的包廂。按照傳統，典禮大廳所用白花和黃花必須從圣雷莫(諾貝爾逝世地)空運來，這意味著對知識的尊重。場內不允許人們隨意走動，包括記者（圖３）。

（３）參加頒獎盛典的瑞典王室成員（前排中：瑞典國王）

頒獎晚會的哪一個時刻最激動人心呢？

是諾貝爾獎頒發給獲獎者的那一時刻。那一瞬間，標志著他到達了科學的一個高峰。每年都有近千人被提名諾貝爾獎，從提名到評估，直到最后的結果，評委們通常得花一年的時間來完成，直到那個時刻。諾貝爾獎頒出的那個時刻，當然是最激動人心的時刻。

二、 光榮時刻的回顧

諾貝爾獎是世界上歷史最為悠久、最有影響力的獎項之一，它是怎么設立的，又是如何一步一步發展到今天的呢？

1896年12月10日，諾貝爾在意大利逝世。逝世的前一年，諾貝爾在法國巴黎留下了遺囑，對自己的巨額財產進行了分配。

諾貝爾在遺囑中寫到:在此我要求遺囑執行人，以如下方式處置我可以兌換的剩余財產：將上述財產兌換成現金，然后進行安全可靠的投資；以這份資金成立一個基金會，將基金所產生的利息，每年獎給在前一年中為人類作出杰出貢獻的人。

1900年6月瑞典政府正式批準了設置諾貝爾基金會，并在1901年12月10日諾貝爾逝世5周年的紀念日，首次頒發了諾貝爾獎。一百多年來，除了因為戰爭而中斷以外，每年的這一天，都會舉行隆重的授獎儀式。

我們平時只知道諾貝爾獎，但是這個諾貝爾基金會在諾貝爾獎的歷史中扮演著一個怎樣的角色呢？

它相當于諾貝爾獎的大管家。

管錢是很累的，如何讓錢生錢而又不致造成損失，這是很復雜的事情。

那么，按照諾貝爾當初的意愿，較為理想的諾貝爾獎金額是多少呢？是應能保證一位教授20年不拿薪水仍能繼續他的研究。

諾貝爾在遺囑中提到，諾貝爾物理獎，化學獎以及生物醫學獎等自然科學獎的審議與評定，主要由瑞典皇家科學院以及卡羅林外科醫學院等機構負責。

說到評獎的標準，在諾貝爾遺囑中有這樣一段話:對于獲獎候選人的國籍不予任何考慮。那么也就是說，不管他或她是不是斯堪的納維亞人，誰最符合條件誰就應該獲得獎金。這個“最符合條件”是什么條件呢？

1. 必須是自然科學的重大理論突破:需要善于發現已有理論與實際的矛盾，需要勇于挑戰傳統理論的自信與勇氣；重大理論的創建和形成，往往經歷長時間的爭論以至非難，在得到反復驗證后才被承認。

2. 必須是原始性的重大發現:多源于對實驗事實敏銳的觀察和獨具創意的實驗。

3. 必須是對社會的生產經濟發展帶來影響的重大研究成果。

1912年，瑞典科學家達倫因發明航標燈自動調節器而獲得物理學獎，同時他利用多項專利注冊成立公司，成了一名百萬富翁。他的獲獎，引發了關于諾貝爾獎評選重點的一場大爭論：是否應該給擁有技術發明專利、獲利甚豐者授獎？

十多年后，諾貝爾基金會有了定論：物理、化學與醫學三項獎將主要授予在基礎學科研究方面有重大發現的教授或實驗專家。依據之一，基礎學科研究的不斷深入，能進一步加深人類對世界的構成，對宇宙與生命的認識。譬如W和Z兩種基本粒子的發現，雖不能像制造一臺實用的機器那樣為人類服務，但它們對人類認識自然具有非常重大的意義。依據之二，重大的技術發明固然能造福人類，但技術擁有者通過技術的推廣已獲巨大經濟效益，近百萬美元的獎金對他們來說可能只是添個數而已，可對于大學或實驗室里的教授們來說，一百萬可是筆大數目。 此后這一原則在物理學領域一直得到遵守與堅持，幾乎百分之百的物理學獎得主都是大學教授或實驗室里的學者，他們沒有自己的實業或公司。

三、新的折桂人

前方記者:早在今年的10月份，2007年度獲獎者名單就已經公布了，而在今晚的頒獎典禮上，包括物理學獎、化學獎、生理學與醫學獎在內的三項諾貝爾自然科學獎的六名獲獎人都將從世界各地來到現場領獎。

本屆諾貝爾物理獎

瑞典皇家科學院10月9日宣布，將2007年諾貝爾物理學獎授予法國科學家阿爾貝·費爾和德國科學家彼得·格林貝格爾（圖４），以表彰他們發現了“巨磁電阻”效應。瑞典皇家科學院說：“今年的物理學獎授予用于讀取硬盤數據的技術，得益于這項技術，硬盤在近年來迅速變得越來越小。”

（４）2007年諾貝爾物理獎得主阿爾貝·費爾（左）和彼得·格林貝格爾（右）

通常說的硬盤也被稱為磁盤，這是因為硬盤是利用磁介質來存儲信息的。一般而言，在密封的硬盤內腔中有若干個磁盤片，磁盤片的每個磁盤面都相應有一個數據讀出頭。

簡單地說，當數據讀出頭“掃描”過磁盤面的各個區域時，各個區域中記錄的不同磁信號就被轉換成電信號，電信號的變化進而被表達為“0”和“1”，成為所有信息的原始“譯碼”。

伴隨著計算機技術的迅速發展，信息數字化的大潮，人們開始尋求不斷縮小硬盤體積同時提高硬盤容量的技術。1988年，費爾和格林貝格爾各自獨立發現了“巨磁電阻”效應，也就是說，非常弱小的磁性變化就能導致巨大電阻變化的特殊效應。

這一發現解決了制造大容量小硬盤最棘手的問題:當硬盤體積不斷變小，容量卻不斷變大時，勢必要求磁盤上每一個被劃分出來的獨立區域越來越小，這些區域所記錄的磁信號也就越來越弱。借助“巨磁電阻”效應，人們才得以制造出更加靈敏的數據讀出頭，使越來越弱的磁信號依然能夠被清晰讀出，并且轉換成清晰的電流變化。

1997年，第一個基于“巨磁電阻”效應的數據讀出頭問世，并很快引發了硬盤的“大容量、小型化”革命。在如今這個信息時代，存儲信息的硬盤自然而然被人們寄予了這樣的期待。得益于“巨磁電阻”效應這一重大發現，最近20多年來，我們開始能夠在筆記本電腦、音樂播放器等所安裝的越來越小的硬盤中存儲海量信息。

本屆諾貝爾化學獎

人們常說，表面文章當少做。但是，德國科學家格哈德·埃特爾（圖５）。不僅開創了表面化學的方法論，更造就了許多惠及人類日常生活的應用成果。

（５）化學獎得主哈德·埃特爾

瑞典皇家科學院宣布，將2007年度的諾貝爾化學獎授予格哈德·埃特爾，以表彰他在“固體表面的化學過程”研究中取得的成果。皇家科學院的新聞公報說:“今年的化學獎授予在表面化學方面的開創性研究。這一學科對于化學工業而言非常重要，而且能夠幫助我們理解鐵為什么會生銹、燃料電池如何工作、汽車里的催化劑如何工作。”

物質的兩相之間密切接觸的過渡區稱為界面，若其中一相為氣體，這種界面通常稱為表面。在相界面上所發生的一切物理化學現象統稱為界面現象或表面現象，而研究各種表面現象實質的科學稱為表面化學。

表面化學在上世紀前半葉得到迅猛發展，大量的研究成果被廣泛應用于涂料、建材、冶金、能源等行業。20世紀60年代末起，表面化學開始成為一項獨立的基礎學科。埃特爾則是最早洞察到表面化學研究巨大潛力的科學家之一，他不僅奠定了表面化學研究的方法論，更在諸多實際應用領域獲得了重要研究成果。

人們早就知道，氮肥對于農業生產具有舉足輕重的作用。20世紀初發展而來的哈伯-博施法使得將大氣中的氮制成氨成為可能，但人們在尋找制備反應的催化劑方面苦無收獲。而埃特爾的研究發現，氨的合成反應在鐵催化劑表面進行時效率大大提高，使這一技術的產業化成為現實，這給人類社會的農業生產帶來了巨大的經濟效益。

此外，汽車排放出的尾氣中含有大量一氧化碳，如果不加凈化則會對人類生活造成危害。埃特爾有關一氧化碳在金屬鉑表面的氧化過程的研究，催生了汽車尾氣凈化裝置。

這位科學大師用他的睿智與勤勉，做出了一篇福澤人類的“表面文章”。

本屆諾貝爾生理與醫學獎

由于在研究“基因靶向”技術方面獲得重大成果，兩位美國科學家:馬里奧·卡佩奇、奧利弗·史密斯和一位英國科學家馬丁·埃文斯分享了2007年度的諾貝爾生理與醫學獎（圖６）。

（６）圖組：2007年諾貝爾生理醫學獎得主馬里奧·卡佩奇（左）馬丁·埃文斯（中）奧利弗·史密斯（右）

“基因靶向”技術到底指的什么？給我們的生活帶來的又是什么呢？

人類很多疾病是緣于遺傳的基因缺陷造成的，所謂“基因靶向”技術，就是像打靶一樣，科學家可以精確地瞄準、鎖定某一個特定的基因缺陷，使其失去活性;然后研究特定基因的功能,最終找到治療疾病的有效手段。

“基因靶向”技術雖然剛剛誕生20余年，但已經浸透到了生物醫學幾乎所有領域。也許將來，人類可以修復某些致病的基因缺陷，從疾病發生的源頭進行有效防治。借助三位科學家的“基因靶向”技術，從基因的層面防治人類疾病，將不再是夢想。

美國人向來不注重是否獲得諾貝爾獎而重視什么樣的業績得到了認證。但今年卻有所不同，今年的諾貝爾生理醫學獎得主有美國的卡佩奇教授，讓美國學術界歡呼雀躍。

身為21世紀科學技術核心遺傳基因研究權威人物的卡佩奇，曾在20世紀經歷過灰暗的過去。從流浪少年到科學家，幼年時經歷過生存的考驗，卡佩奇有著比別人更強的忍耐力。

四、 加油，中國

前方記者:伴隨著樂曲聲，獲獎者和佳賓已陸續入座，正式的頒獎儀式馬上就要開始了。特別要介紹的是：我們特別注意到了1957年獲諾貝爾物理學獎的華人科學家李政道先生也作為獲獎50周年的特邀嘉賓來到了頒獎典禮現場。就坐在主席臺上的黃金位置。在諾貝爾獎的領獎臺上曾經出現過6位華人科學家的身影。

1957年10月，華裔物理學家楊振寧、李政道獲得諾貝爾物理獎，他們也因此成為歷史上首次獲得諾貝爾獎的華裔科學家。獲獎至今剛好滿50年，回憶當時，楊振寧說，獲得這個獎，其實他一點也不意外。前不久，中央電視臺的記者也采訪了楊振寧先生（圖７）。

（７）中央電視臺記者采訪李政道教授

楊振寧:在1956年李政道跟我寫了一篇文章，也就是宇稱守恒不守恒，可是呢，多半的實驗物理學家都不愿意去做（這個試驗），吳健雄的厲害的地方，是說要做這個實驗。她這個工作做了半年的樣子，做出來了以后，得出了震驚整個物理學界的結果。可是1957年那年，李政道跟我得諾貝爾獎的時候，他們沒有把吳健雄包括在里頭。這個到底是什么緣故，現在還是不解之謎。到現在為止，大家不知道諾貝爾獎的委員會他們是怎么一個考慮。

記者:我們知道這不光是楊振寧先生一個人的疑惑，這也是科學界很多人所迷惑的地方，可以說是一個埋藏了50年的謎團，連我都非常地想知道答案。

但是我們知道諾貝爾獎評委會為了維護自己的公平和權威，有個延續了100多年的非常嚴格的保密制度，當年的評選檔案只能在50年后才會公開，今年恰逢楊振寧李政道獲獎50周年。

幸運的是，知道這個謎底的人依然在世，他曾經是當年物理學獎的評選委員會委員，對楊振寧和李政道也是非常地熟悉，他參與了當年最后的評選，不僅僅是見證人，更是親歷者。更幸運的是，我們的記者在瑞典專門采訪到了他。

據他說，雖然有50年的解密制度，但是這個解密期不是從頒獎日算起，所以要等到明年（2008年）的1月1日才能解密。現在還是不能公開。

記者問:那您估計一下原因會是什么呢？

笑答:我不能推測，因為我確切地知道原因是什么，所以我不能推測。

總之，這個謎底不久就會揭曉了。再過幾個月一切就知道了。

在諾貝爾自然科學獎項的頒獎歷史上 ，像這樣激動人心的場面曾經有6位華人科學家經歷過，但是我國本土的科學家至今還沒有人能最終走上這個領獎臺，雖然曾有兩次走得很近很近。

新中國誕生以后，中國的科學技術獲得了長足的進步。1965年9月，中國科學家經過７年的通力合作，在世界上首次人工合成了結晶牛胰島素，牛胰島素是治療糖尿病的主要藥物，經過嚴格鑒定，它的結構、生物活性、物理化學性質、結晶形狀都和天然的牛胰島素完全一樣。這是世界上第一個人工合成的蛋白質。

在物理學方面，1965，我國科學家率先提出了“層子模型”的研究理論。可惜由于種種原因，中國在隨后的幾年中斷了研究。當2004年，三位美國科學家，因為1967年與之相關的夸克研究，被授予諾貝爾物理學獎時，中國從事物理學研究的科學家們都感到十分遺憾，因為中國的研究，原本要比國外早了2年時間，而且結果已經非常接近了。

其實無論世界范圍還是每個國家自己，都有自己發展科學的政策和措施，在敞開國門，加強與國外科技界的交流和合作的同時，我們也正按照自己的目標在努力為人類過上更幸福的生活貢獻力量，這不僅是諾貝爾的理想，也是所有科學家的愿望。

在科學上取得什么樣的成就更有可能獲得諾貝爾獎呢？

2000年中國科學院院長路甬祥在中國科協年會上曾指出，20世紀這100年以來，諾貝爾自然科學三大獎項中，重大科學發現占58.7%;重大理論突破占22.8%;重大技術和方法發明僅占18.5% 。

看來諾貝爾獎更器重那些在遠離人類知識和經驗的未知領域從無到有進行開拓的人。

楊振寧:全世界的科技發展是非常之快，因為所有的國家都大量投資，訓練年輕的人。那么中國呢，是從后邊在趕上。你如果把后邊趕上這個速度看起來的話，我覺得也是很快的。所以，我曾經公開講過，我對于在中國本土上出現諾貝爾獎的研究工作是非常抱樂觀的。我曾經講過，在20年之內，我相信一定會有這種工作出現，我今天仍然相信。

加油，中國的科技工作者；

加油，中國！