北京時間10月2日至4日，2023年諾貝爾生理學或醫學獎、物理學獎、化學獎陸續揭曉。8位科學家，領走了今年諾貝爾獎的3個(ge) 自然科學類獎項。從(cong) 為(wei) mRNA疫苗快速研發奠定基礎，到打開通往電子世界的大門，再到為(wei) 納米技術增添色彩，他們(men) 的研究讓人類在探索未知的道路上又進一步。

　　研究成果比新冠大流行早了15年

　　北京時間10月2日，2023年諾貝爾生理學或醫學獎正式公布，獲獎者為(wei) 卡塔琳·考裏科、德魯·韋斯曼。諾貝爾獎官網這樣描述他們(men) 的貢獻：因為(wei) 他們(men) 在核苷酸堿基修飾方麵的發現，使得開發出針對COVID-19的有效mRNA疫苗成為(wei) 可能。

　　mRNA被稱為(wei) “信使核糖核酸”，20世紀80年代，人們(men) 研究出了在沒有細胞培養(yang) 的情況下產(chan) 生mRNA的有效方法，這一研究也加速了分子生物學在幾個(ge) 領域的應用的發展，將mRNA技術用於(yu) 疫苗和治療的想法也隨之出現。

　　但是困難阻礙也非常明顯，其中之一是mRNA非常不穩定，另一個(ge) 是mRNA可以引起強烈的炎症反應。

　　不過，這些困難並沒有阻止生物化學家卡塔琳·考裏科的研究。20世紀90年代初，在賓夕法尼亞(ya) 大學擔任助理教授的她認識了一位新同事——免疫學家德魯·韋斯曼。德魯·韋斯曼對樹突狀細胞感興(xing) 趣，樹突狀細胞在免疫監視和激活疫苗誘導的免疫反應中具有重要功能。在新想法的推動下，兩(liang) 位科學家很快開始了富有成效的合作，重點研究不同RNA類型如何與(yu) 免疫係統相互作用。

　　2005年，他們(men) 發表了一篇具有裏程碑意義(yi) 的論文，解決(jue) 了這些問題。這些開創性的研究成果比新冠大流行早了15年。

　　打開通往電子世界的大門

　　北京時間10月3日，據諾貝爾獎官方網站公布，2023年諾貝爾物理學獎頒發給皮埃爾·阿戈斯蒂尼、費倫(lun) 茨·克勞斯和安妮·呂利耶，以表彰他們(men) “為(wei) 研究物質中的電子動力學而產(chan) 生阿秒光脈衝(chong) 的實驗方法”。

　　阿秒，也叫作“阿托秒”。1阿秒為(wei) 10的負18次方秒，或1/1000飛秒。阿秒這種時間尺度，用來描述電子在原子內(nei) 部運動的情況。而阿秒物理學，就是研究在超短時間尺度內(nei) ，所產(chan) 生的一切現象。

　　安妮·呂利耶是第五位女性物理學獎得主，她帶領團隊產(chan) 生了170阿秒脈寬的脈衝(chong) 激光，打破了世界紀錄。她是最早通過實驗證明高次諧波產(chan) 生的人之一，其研究主要圍繞氣體(ti) 中的高次諧波產(chan) 生及其應用，涉及阿秒光源的開發和優(you) 化。

　　2001年，皮埃爾·阿戈斯蒂尼的實驗成功地產(chan) 生了一係列連續的光脈衝(chong) ，每個(ge) 光脈衝(chong) 僅(jin) 持續250阿秒。他的實驗製造出的光脈衝(chong) 比飛秒更短，是第一批做到這一點的科學家之一。

　　費倫(lun) 茨·克勞斯及其團隊對飛秒脈衝(chong) 波形進行控製，由此產(chan) 生可重複的阿秒脈衝(chong) ，從(cong) 而建立阿秒測量技術，是當今實驗阿秒物理的技術基礎。如今克勞斯和他的團隊正在使用飛秒激光技術，作為(wei) 阿秒測量技術的基礎，進一步開發生物醫學應用的紅外光譜，用於(yu) 檢測人類的健康和早期疾病篩查。

　　“我們(men) 現在可以打開通往電子世界的大門了。阿秒物理學，使我們(men) 有機會(hui) 了解電子支配的機製。下一步將是如何應用它們(men) 。”諾貝爾物理學委員會(hui) 主席伊娃·奧爾森說。

　　為(wei) 納米技術增添色彩

　　北京時間10月4日，諾貝爾獎官方網站公布，2023年諾貝爾化學獎頒發給蒙吉·巴文迪、路易斯·布魯斯和阿列克謝·葉基莫夫，以表彰他們(men) “發現和合成量子點”。

　　據諾貝爾獎官方網站介紹，量子點是一種通常僅(jin) 由幾千個(ge) 原子組成的晶體(ti) ，就大小而言，它與(yu) 足球的比例就相當於(yu) 足球與(yu) 地球的比例。“量子點具有許多令人著迷且不尋常的特性。重要的是，它們(men) 因為(wei) 大小不一而具有不同的顏色。”諾貝爾化學委員會(hui) 主席約翰·奧奎斯特說。

　　阿列克謝·葉基莫夫運用光學方法來檢查彩色玻璃，經過實驗他發現，不同尺寸的玻璃樣品吸收光的情況不同：顆粒越小，吸收的光越藍。他很快意識到，自己觀察到了與(yu) 尺寸相關(guan) 的量子效應。

　　1981年，葉基莫夫在蘇聯的科學期刊上發表了這一發現，這是科學家首次成功製造出量子點。

　　但當時，路易斯·布魯斯並不知道這一發現。1983年，他首次在溶液中發現了自由漂浮的粒子具備尺寸依賴性的量子效應。和葉基莫夫一樣，他發現硫化鎘的顆粒越小，吸收的光越藍。

　　為(wei) 什麽(me) 物質的吸光度偏向藍色這一發現很重要？因為(wei) 研究人員可以根據這一發現開發全新的材料。

　　然而，研究人員當時還無法製造出尺寸大致相同的量子點。這正是蒙吉·巴文迪要解決(jue) 的問題。1993年，他和研究團隊取得了重大突破，製造出了特定尺寸的納米晶體(ti) 。這種納米晶體(ti) 幾乎是完美的，能夠產(chan) 生獨特的量子效應。

　　30年後的今天，量子點已成為(wei) 納米技術的重要工具，並出現在商業(ye) 產(chan) 品中。研究人員認為(wei) ，量子點還有更大的潛力：未來，量子點可用於(yu) 柔性電子產(chan) 品、微型傳(chuan) 感器、更纖薄的太陽能電池以及加密量子通信等。

　　中青報·中青網記者 樊未晨 張渺 魏其濛 來源：中國青年報