本周公布了2021年诺贝尔奖

从品尝辣椒到模拟气候动力学,我们正在关注今年公认的发现
2021年10月8日
通过Iacopo Russo

NOBEL-PRIZE-MEDAL

诺贝尔奖纪念奖章

分享

这种情况已经持续了120年,今年也不例外:本周,诺贝尔基金会在瑞典斯德哥尔摩宣布了2021年世界上最负盛名的科学奖项的获奖者。那么,谁赢了什么?

诺贝尔生理学或医学奖
David Julius和Ardem Patapoutian获得了诺贝尔生理学或医学奖。这些研究人员花了他们的职业生涯试图弄清楚神经系统是如何理解和传递有关温度、疼痛和触觉的信息的。

当我们用手指触摸粗糙的表面,或者在海滩上试探性地把脚趾伸进水里时,皮肤神经末梢上被称为“受体”的特殊结构会发出电脉冲,告诉大脑发生了什么。挑战在于发现这些受体是如何工作的,并找到人体用来产生和控制它们的基因。这可能有助于找到治疗慢性疼痛或感觉丧失等疾病的新方法。

那些喜欢烹饪和餐后薄荷的人会喜欢朱利叶斯和帕塔普提安的实验策略。朱利叶斯用辣椒来研究灼烧感,而帕塔普提安用薄荷醇来寻找导致我们在吸薄荷时感到凉爽的因素,同时发现神经细胞对触摸的反应以及我们的身体如何检测关节的位置。

所以下次你拿起香料罐的时候,感谢Ardem Patapoutian和David Julius,他们解释了大脑如何知道我们在做这些动作,以及我们如何欣赏结果的味道背后的科学。

诺贝尔物理学奖
诺贝尔物理学奖都是关于气候和其他复杂系统的,比如人类大脑或生态系统。

其中一半奖给了苏库鲁·马纳贝和克劳斯·哈塞尔曼,以表彰他们对我们理解地球气候及其近期变化所做的贡献。我们都知道,由于碳排放,地球正在变暖,但多亏了Manabe的模型,我们才发现了大气中二氧化碳浓度与温度之间的联系。今天很少有人会质疑人类活动正在导致地球大气变暖;哈塞尔曼是第一个认为自然因素不足以解释全球变暖的人,人类也应该对此负责。

另一半奖给了乔治·帕里西,因为他提出了关于无序材料和随机过程的理论。物理学中的许多问题都涉及到由许多元素组成的系统,这些元素以随机的方式相互作用:例如,天气,或者人类的大脑,甚至是一群椋鸟。帕里西找到了一种用数学方法描述复杂系统背后隐藏结构的方法。他的发现使得理解看似完全随机的现象成为可能,不仅在物理学领域,而且在数学、生物学、神经科学和机器学习等其他领域也是如此。

总的来说,这些研究人员的工作帮助我们对复杂物理系统的特性有了更深入的了解,并为现在帮助我们预测未来几十年地球气候将如何演变的所有模型奠定了基础。

诺贝尔化学奖
名单上的下一个是诺贝尔化学奖,该奖项授予了所谓的“镜像”或“手性”分子。

许多分子以两种形式存在:它们几乎是相同的,除了它们在镜子里倒过来时看起来是面对面的。有趣的是,这些相似的分子可以以不同的方式表现。我们以柠檬烯为例。这种分子是一种碳氢化合物,存在于柑橘类水果的果皮中,通常用于制药和食品工业的调味。其中一种柠檬烯分子有柠檬气味,而镜像分子闻起来像橙子。这些不同的特征会对分子的行为产生巨大的影响,而不仅仅是它们的气味,所以化学家能够有效地选择他们想要的版本是非常重要的——尤其是在制造药物的时候。

幸运的是,早在2000年,本杰明·李斯特(Benjamin List)和大卫·麦克米伦(David MacMillan)就开发了一种称为不对称有机催化的技术,使生产具有所需特征的不对称分子变得更加容易。这两位科学家有效地开发了一种全新的催化剂,这是一种促进反应或加速反应的分子。这使他们能够选择他们想要的手性分子。直到2000年,人们普遍认为只有两种类型的催化剂:金属催化剂和酶催化剂。李斯特和麦克米伦开发的有机催化剂更环保,制造成本也更低。21年后,诺贝尔奖委员会认为,他们的发现对多个行业的重要影响值得授予诺贝尔奖。

诺贝尔奖由谁颁发?
有趣的是,尽管这些奖项都属于同一个“诺贝尔”总称,但它们是由不同的机构颁发的。物理学和化学奖(以及经济学奖)由瑞典皇家科学院(Royal Swedish Academy of Sciences)颁发,该科学院相当于英国皇家学会(Royal Society)。相反,生理学或医学奖是由瑞典最大的医学学术研究中心卡罗林斯卡学院(Karolinska Institutet)的50名教授组成的诺贝尔大会(Nobel Assembly)颁发的。无论如何,祝贺他们所有人!

评论

添加注释