如何评价2022年Wolfprize物理学奖颁发给阿秒物理领域

华裔化学家，美国科学院院士、医学院院士，美国加州大学圣迭戈分校化学及药理学两系教授，中国著名科学家钱学森的堂侄。

　　境外媒体报道，钱永健与哈佛大学的利伯有望夺得2008年度诺贝尔化学奖，他发明多色莹光蛋白标记技术，为细胞生物学和神经生物学发展带来一场革命。

　　姓名：钱永健
　　英文：Roger Tsien，罗杰钱
　　性别：男
　　出生：1952年
　　生于：纽约
　　国籍：美国
　　祖籍：中国浙江杭州
　　堂叔：钱学森，中国导弹之父
　　哥哥：钱永佑（Richard Tsien），斯坦福大学教授、曾任生理系主任

　　荣誉：
　　16岁即以金属如何与硫氰酸盐结合为题获西屋科学天才奖 （The Westinghouse Science Talent）
　　20岁获哈佛大学学士（化学和物理，Witha National Merit Scholarship）
　　剑桥大学博士及博士后（生理学）
　　曾获沃尔夫奖（Wolf Prize in Medicine，2004），全美化学学会，蛋白质学会等多项大奖

2000～2009年度诺贝尔奖获奖名录

2000年12月10日第一百届诺贝尔奖颁发。

俄罗斯科学家阿尔费罗夫、美国科学家基尔比、克雷默因奠定了资讯技术的基础，而共同获得诺贝尔物理奖。

美国科学家黑格、麦克迪尔米德、日本科学家白川秀树因发现能够导电的塑料，而共同获得诺贝尔化学奖。

瑞典科学家阿尔维德·卡尔松、美国科学家保罗·格林加德、奥地利科学家埃里克·坎德尔因在人类脑神经细胞间信号的相互传递方面获得的重要发现，而共同获得诺贝尔医学及生理学奖。

詹姆斯· 赫克曼丹尼尔·麦克法登因发展了能广泛应用于个体和家庭行为实证分析的理论和方法，而共同获得诺贝尔经济学奖。

2001年12月10日第一百零一届诺贝尔奖颁发。

德国科学家克特勒、美国科学家康奈尔、维曼因在碱性原子稀薄气体的玻色－爱因斯坦凝聚态，以及凝聚态物质性质早期基础性研究方面取得的成就，而共同获得诺贝尔物理学奖。

美国科学家威廉·诺尔斯、巴里·夏普莱斯、日本科学家野依良治因在“手性催化氢化反应”领域取得的成就，而共同获得诺贝尔化学奖。

美国科学家利兰·哈特韦尔、英国科学家蒂莫西·亨特、保罗·纳斯因发现了细胞周期的关键分子调节机制，而共同获得诺贝尔生理学及医学奖。

2002年12月10日第一百零二届诺贝尔奖颁发。

美国科学家里卡尔多·贾科尼、雷蒙德·戴维斯、日本科学家小柴昌俊因在探测宇宙中微子方面取得的成就，并导致中微子天文学的诞生，而共同获得诺贝尔物理学奖。

美国科学家约翰·芬恩、日本科学家田中耕一、瑞士科学家库尔特·维特里希因发明了对生物大分子进行确认和结构分析、质谱分析的方法，而共同获得诺贝尔化学奖。

英国科学家悉尼·布雷内、约翰·苏尔斯顿、美国科学家罗伯特·霍维茨因选择线虫作为新颖的实验生物模型，找到了对细胞每一个分裂和分化过程进行跟踪的细胞图谱，而共同获得诺贝尔医学及生理学奖。

2003年12月10日第一百零三届诺贝尔奖颁发。

俄罗斯科学家阿列克谢·阿布里科索夫、维塔利·金茨堡、英国科学家安东尼·莱格特因在超导体和超流体理论上作出的开创性贡献，而共同获得诺贝尔物理学奖。

美国科学家彼得·阿格雷、罗德里克·麦金农因在细胞膜通道方面做出的开创性贡献，而共同获得诺贝尔化学奖。

美国科学家保罗·劳特布尔、英国科学家彼得·曼斯菲尔德因在核磁共振成像技术领域的突破性成就，而共同获得诺贝尔生理学及医学奖。

2004年12月10日第一百零四届诺贝尔奖颁发。

三位美国科学家戴维·格罗斯、戴维·波利泽和弗兰克·维尔泽克因在夸克粒子理论方面所取得的成就共同获得诺贝尔物理学奖。

以色列科学家阿龙-西查诺瓦、阿弗拉姆-赫尔什科和美国科学家伊尔温-罗斯因在蛋白质控制系统方面的重大发现而共同获得诺贝尔化学奖。

美国科学家理查德-阿克塞尔和琳达-巴克两人在气味受体和嗅觉系统组织方式研究中作出的贡献而共同获得诺贝尔生理学及医学奖。

奥地利女作家艾尔芙蕾德-耶利内克(Elfriede Jelinek)因"她小说和剧本中表现出的音乐动感，和她用超凡的语言显示了社会的荒谬以及它们使人屈服的奇异力量"获得诺贝尔文学奖

肯尼亚环保主义者马塔伊因在可持续发展方面的贡献获诺贝尔和平奖。

挪威经济学家基德兰德(Finn Kydland)和美国经济学家普雷斯科特(Edward Prescott)由于揭示了经济政策和世界商业循环后驱动力的一致性而共同获得2004年诺贝尔经济学奖，这是美国经济学家连续第5次获得诺贝尔经济学奖。

2005年12月10日第一百零五届诺贝尔奖颁发。

美国科学家奥伊-格拉布尔(Roy J. Glauber) 、约翰-哈尔(John L. Hall )和德国科学家特奥多尔-汉什(Theodor W. Hänsch)共同获得本年度的诺贝尔物理奖。奥伊-格拉布尔是因光学相关量子理论方面所取得的成就获奖的；约翰-哈尔和汉什则是因包括光频滤波技术在内的激光精确波谱检查方面所取得的成就获奖的。

法国科学家是伊夫·肖万(Yves Chauvin) 、美国科学家罗伯特·格拉布(Robert H. Grubbs)、美国科学家里理查德·施罗克(Richard R. Schrock)共同获得本年度的诺贝尔化学奖。他们是因在有机化学的烯烃复分解反应研究方面作出了贡献而获奖的。这一方法是研究碳原子之间的化学联系是如何建立和分解的，是一种产生化学反应的关键方法。

澳大利亚科学家巴里·马歇尔和罗宾·沃伦，以表彰他们发现了导致胃炎和胃溃疡的细菌———幽门螺杆菌获得本年度的诺贝尔生理学或医学奖。马歇尔和沃伦将分享130万美元的奖金。

国际原子能机构/IAEA及其总干事巴拉迪因防止核能被用于军事目的并确保最安全地和平利用核能而共享本年度诺贝尔和平奖这一荣誉。

以色列和美国双重国籍的罗伯特·奥曼和美国人托马斯·谢林获得本年度的度诺贝尔经济奖，以表彰他们通过博弈理论的分析增强世人对合作与冲突的理解。

2006年12月10日第一百零六届诺贝尔奖颁发。

2007年12月10日第一百零七届诺贝尔奖颁发。

2008年12月10日第一百零八届诺贝尔奖颁发。

2009年12月10日第一百零九届诺贝尔奖颁发。

“最伟大的化学发现”

“早两天我们就猜到他们会获得今年的诺贝尔化学奖。”北京大学化学学院第三届长江特聘教授杨震告诉《了望新闻周刊》，“实际上我认为这是历史以来最伟大的化学发现，他们提供的方法直接改变了传统化学的思维，为化学研究提供了一个高效、快速的通道。”作为同行的他，1995年前后曾使用今年获奖成果合成试剂的方法合成了一种抗肿瘤药，非常有效，因此内心之中对三位诺奖得主充满了感激。

诺贝尔化学奖评委会主席佩尔·阿尔伯格将烯烃复分解反应形象地比喻为“交换舞伴的舞蹈”。在10月5日授奖当天，阿尔伯格和一位皇家科学院教授以及两位女工作人员一起，用舞蹈向听众诠释烯烃复分解反应的含义。最初两位男士是一对舞伴，两位女士是一对舞伴，在“加催化剂”的喊声中，他们交叉换位，转换为两对男女舞伴。

中科院金属有机化学国家重点实验室主任麻生明介绍说，碳是地球生命的核心元素。碳原子能以不同方式与多种原子连接，形成小到几个原子、大到上百万个原子的分子。这种独特的多样性奠定了生命的基础，它也是与人类生活密切相关的学科——有机化学的核心。原子之间的联系称为键，一个碳原子可以通过单键、双键或三键方式与其他原子连接。有着碳－碳双键的链状有机分子称为烯烃。在烯烃分子里，两个碳原子就像双人舞的舞伴一样，拉着双手在跳舞。

研究碳－碳键的断裂与形成规律是有机化学需要解决的核心问题之一。为了切断碳－碳键并使其按照人们希望的方式重新结合，需要寻找合适的催化剂，这也是化学家面临的挑战课题。麻生明说，今年诺贝尔化学奖的三位得主，获奖原因就是他们弄清了如何指挥烯烃分子“交换舞伴”，将分子部件重新组合成别的物质。

上世纪50年代，科学家们所研制的催化剂均为多组分催化剂，主要原因是当时还没有认清反应的机理，不知道到底是哪种活性物质发挥了作用，只好使用多种混合物来进行催化。这些催化体系还受到苛刻的反应条件等因素的限制，科学家只好进一步认识和理解反应进行的机制。

20世纪70年代，法国石油研究所的伊夫·肖万实现了理论上的突破。他阐明了烯烃与金属卡宾通过〔2＋2〕环加形成金属杂环丁烷中间体的相互转化过程，这一机制后来被广泛认同。金属卡宾是指一类有机分子，其中有一个碳原子与一个金属原子以双键连接，如果用舞蹈的方式来简单解释，它们可被看作一对拉着双手的舞伴。而在烯烃分子里，两个碳原子也像双人舞的舞伴一样，拉着双手在跳舞。金属卡宾在与烯烃分子相遇后，两对舞伴会暂时组合起来，手拉手跳起四人舞蹈。随后它们“交换舞伴”，组合成两个新分子，其中一个是新的烯烃分子，另一个是金属原子和它的新舞伴。后者会继续寻找下一个烯烃分子，再次“交换舞伴”。

据介绍，烯烃的复分解反应方法现在被广泛应用于化工，主要用于研发药品和先进塑料材料。通过肖万、格拉布和施罗克等人的工作，复分解法变得更加有效，反应步骤比以前简化，所需要的资源也大大减少；使用起来也更简单，只需要在正常温度和压力下就可以完成；对环境的污染也大大降低，使人类向着“绿色化学”又迈进了一大步。

杨震表示，20世纪有机化学发明星光灿烂，有许许多多发明的艺术品，但最璀璨的发明当属今年获诺贝尔奖的“有机合成的烯烃复分解反应法。”杨震喜欢用“艺术”、“魅力”等词汇来描述他的工作。他说烯烃复分解反应法为有机化学家提供了研究过程中的“快速通道”，可以帮助更快速达到更好的艺术境界。

更令人惊叹的是，这一方法为后基因组时代生命科学的研究提供了更好的可能性。杨震解释说，生命科学研究进入的“后基因组时代”，主要是研究人体的功能，其中最困难的部分不是在于生物学部分，而是在用什么样的化学来研究生命体系。人体内隐藏着一个复杂而宏大的微观世界，当某些蛋白的空间造型或表达方式发生问题时，人体就会表现出某种疾病症状。医学的目的就是改变这种不正常状态，恢复健康。在此研究过程中最大的瓶颈是，人类的3万个活性基因所表达的蛋白在体内究竟都在干什么？当人的生理发生疾病症状时，是哪些基因发生了变化？好比人类登上月球需要一个探测器一样，能够理解这个过程的手段或称“探测器”就是化学小分子，即用小分子来探测患病部位，并能够快速地把患病部位修复和调整到正常。若能达到这个水平，就不用再担心癌症等“不治之症”了。这是未来人们期待的奇迹。

因此，快速合成成千上万的小分子，是下一步医学、药物研究中最大的瓶颈。有机合成的烯烃复分解反应法为快速合成这种活性小分子探测器提供了一种可能性，从而为人类最终理解自己开启了新的可能。

人们同样关心，我国在该领域的研究水平如何？杨震说我国这方面的研究还很薄弱，与诺贝尔奖成果的差距不可同日而语。《科学观察》指出，从论文引用次数来看，这一领域在国际上是炙手可热的前沿科学。但中科院文献情报中心的统计表明，我国在该领域几乎没有大的课题和项目。

病原微生物研究的惊喜

中科院微生物所所长高福在接受《了望新闻周刊》采访时用“惊喜”表达了许多业内同行的心情。

高福的“惊讶”在于，在病原微生物研究已经不再占据基础研究主流位置的今天，一个小小的幽门螺杆菌的发现能够获得科学的最高奖。“喜悦”则源于经过“SARS”、禽流感、猪链球菌病等传染病的“考验”，世界再次把关注的目光投向似乎曾经平静下来的病原微生物，关注传染病。更重要的是，诺贝尔奖的评选往往透露了一个研究的新方向、一个信号，势必引发全球科技界的资源重新向这一冷清多年的研究领域集结，从而导致世界各国，也包括中国在内预防和控制传染病的政策发生积极改变，对预防禽流感无疑将产生积极深远的影响。

从更广泛的视野来评价今年的诺贝尔奖生理学或医学奖，再次印证了它所倡导的“鼓励出奇”这一科学研究理念。1982年前，医学界始终认为，是情绪与神经紧张、工作压力等导致了胃病，有“胃是人的第二张脸”的说法。因此当沃伦于1979年首次注意到幽门螺杆菌时，与传统的医学教条格格不入。时隔20多年，在接到获奖电话通知后，现年68岁的沃伦对当时的艰难研究状况仍记忆犹新：“改变那种是因为压力和其他因素引起（胃溃疡等疾病）的想法，是如此难以进行，几乎没有人相信那真的是因为细菌引起的！”为了证明致病机理，沃伦的合作者马歇尔还曾喝下了含有病菌的溶液，结果大病一场。两人“固执己见”的创新精神和献身科学的精神，也赢得了科技界的尊重。

高福透露，在诺贝尔奖公布之前，人们普遍看好已经获得了“艾伯特—玛丽·拉斯克基金会奖”的DNA“指纹识别”和干细胞研究领域。相对于分子生物学、神经科学和干细胞等尖端研究成果，1982年发现的幽门螺杆菌可以说是最“平民化”的成果了。因此获奖消息一公布，引起了不小的震动，甚至引发了一些争议。但人们也不得不承认，正是在马歇尔和沃伦的发现发表后，全球范围内相关研究急剧升温，通过人体试验、抗生素治疗和流行病学等研究，幽门螺杆菌在胃炎和胃溃疡等疾病中所起的作用才逐渐清晰起来，科学家对该病菌致病机理的认识也不断深入。目前，医生已经可以通过抗体试验、内窥镜检查和呼气试验等诊断幽门螺杆菌感染。研究表明，超过90％的十二指肠溃疡和80％左右的胃溃疡，都是由幽门螺杆菌感染所导致的。正如评委会在颁奖公报中所说，“胃溃疡终于不再是反复发作的一种慢性疾病”，而变成了一种“采用短疗程的抗生素和酸分泌抑制剂就可治愈的疾病”。马歇尔和沃伦的发现，革命性地改变了世人对胃病的认识，大幅度提高了胃溃疡等患者获得彻底治愈的机会，为改善人类生活质量作出了贡献。

胃溃疡由微生物感染引起的定论，启发了科学家的思维：微生物在风湿性关节炎等发病中是否也起到作用呢？有关幽门螺杆菌与胃癌和一些淋巴肿瘤发病之间的联系，目前也成为科学研究的重点。虽然这些研究目前尚没有明确结论，但正如诺贝尔奖评审委员会所说：“发现幽门螺杆菌加深了人类对慢性感染、炎症和癌症之间关系的认识。”

幽门螺杆菌似乎对人类“情有独钟”，人是这种病菌的惟一自然宿主。据估计，全世界约50％的人胃部都“藏”有幽门螺杆菌，但只有极少数受感染的人会患上胃溃疡等疾病。重庆第三军医大学微生物学与免疫学教研室主任邹全明在接受《了望新闻周刊》采访时，言语之间充满了兴奋，他所领导的课题组攻关十余年的“幽门螺杆菌疫苗”在近期有望投入商品化生产。发现该菌的两位同行荣获诺贝尔奖，无疑对他们的研究是一个极大的利好消息。他表示，幽门螺杆菌的发现获得诺贝尔奖是理所应当的，因为全世界有一半的人口或多或少受着幽门螺杆菌的危害，与SARS、禽流感等烈性传染病相比，该菌隐藏在胃的粘膜部位，发病过程也是渐进性、缓慢的，因此具有极强的隐蔽性与欺骗性。中国是胃病大国，世界卫生组织的研究发现，幽门螺杆菌感染高的地区，胃癌的发病率也很高，因此二者具有密切的相关性。我国每年有20万人因胃癌死亡，位居因癌症死亡人数的前两位。

人们曾经认为抗生素就能有效控制绝大部分传染性疾病，但SARS、禽流感的爆发使问题变得严峻了。鉴于幽门螺杆菌感染广、危害大，用抗生素治疗易产生耐药性、且疗程较长，邹全明的课题组从1987年开始研究幽门螺杆菌疫苗，希望从预防入手，造福人类健康。令人欣慰的是，这一课题获得了科技部“863计划”重要科技计划的支持，在相继完成了一、二期临床试验之后，2004年进入三期临床试验，预期明年可投入生产。据邹全明介绍，他的课题组在国内有关幽门螺杆菌疫苗的研究单位中进展是最快的，国际上也有一些同行在进行疫苗研究，但也仅处于二期临床试验。

“光梳”获奖的感慨

“科学创新的机会往往蕴藏在不同学科相互交叉中，本来飞秒激光与频率测量是两个不同的研究内容，亨施等人却巧妙地将飞秒激光用于频率测量中，才有了光梳这一新概念。”今年的诺贝尔物理学奖让中科院物理所研究员魏志义生发诸多感慨。他对《了望新闻周刊》说，光梳实际上并非十分复杂的概念，也并不像人们所猜测那般晦涩难懂。比如，我们可以提问�一根蜡烛发出的光与CD唱机中采用的激光束究竟有什么区别？光能否作为一种比原子钟更精确的手段，用于对时间等的测量？今年诺贝尔物理学奖的研究成果回答了这些问题。

所谓“光梳”是拥有一系列频率均匀分布的频谱，这些频谱仿佛一把梳子上的齿或一根尺子上的刻度。“光梳”可以用来测定未知频谱的具体频率。在20世纪末期，霍尔和亨施对“光梳”技术进行了有效改进，其精度目前已经可以达到小数点后15位。

在我们所不经意的生活中流逝的“时间”，在物理学家那里有着特别的意义。魏志义介绍说，时间是目前所有物理量中最精密、最准确的基本单位，国际计量委员会已经正式宣布长度成为时间的导出单位。由于时间测量的准确性，它不仅是现代科学技术大厦的重要基石，而且在全球定位系统（GPS）、空间导航等方面起着核心作用；日常生活中无处不在的手机，正是基于高精度频率标准的微波原子钟的应用。

如何提高频率标准的精度，一直以来是物理学家关心的问题。早在激光诞生后，人们就想到采用光学频率代替微波钟作为新的时间标准。但如何高精度地实现微波频率与光学频率的连接，多年来成为制约该研究的主要瓶颈。

早在上世纪70年代，德国科学家亨施等人就提出了用超短激光脉冲作为桥梁连接微波和光学频率的可能性。上世纪末，随着飞秒激光技术的快速发展，霍尔研究组首先成功地实现了稳定的飞秒激光束，并用其成功地测量了772纳米波长的激光频率。

正是由于光梳的发明，才使得人们第一次能够用微波频标直接测量光学频标，并进而为发展更高精度的下一代光钟、实现用光学频标标定微波频标提供了可能，这一重大突破不仅被广泛认为是频率测量历史上具有革命性意义的进展，而且也促进了激光精密光谱学、阿秒（10～18秒）激光物理等学科的发展，在基本物理常数的精确测量、GPS精度的进一步提高等方面有着重要的应用。

诺贝尔奖评审委员会发布的材料说，由于霍尔和亨施的工作，“光梳”等技术的测量精度有望在未来进一步提高，并将在很多领域找到用武之地。这些技术有望改进现有的全球定位系统，提高太空望远镜的观测精度。另外，类似的超高精度测量技术，也可能应用于研究物质和反物质的关系，以及用于检测某些自然界常数可能产生的变化。

中国科学院理论物理所孙昌璞研究员介绍说，我国在量子光学方面的研究自上世纪80年代才逐渐开始，虽然起步较晚，但发展很快，也取得了一定的成绩。目前在中国科学技术大学、上海光机所、山西大学以及中科院理论物理所等科研机构，都有较好的研究成果。

回顾近年来诺贝尔物理学奖颁发的情况，可以看到已经有多位科学家因为从事与今年该奖得主相关的研究而获奖，如2001年诺贝尔奖得主所从事的玻色－爱因斯坦凝聚相关研究、1997年得奖的华裔科学家朱棣文所进行的激光冷却和俘获原子的方法研究等。孙昌璞认为，诺贝尔物理学奖在近年来较多的关注光学领域的研究成果，一方面是因为该领域的研究成果往往与最先进、最新的技术发展联系紧密；另一方面，这些高新技术的发展，恰恰又需要在非常基础的理论研究方面下工夫。

魏志义认为，国内应创造出更好的科研氛围，让科研人员有充足时间去吸收新鲜的知识营养，并能不断地思考探索，而不是将大部分时间用于按部就班地去完成一些程序、填写许多急于体现成果的表格和报告。他认为目前中科院倡导和推进的知识创新工程和创新文化建设，从根本上认识到了我国以前科研体制上的弊端所在。因此“有理由相信经过若干年的积累和科研人员的勤奋努力，诞生中国本土的诺贝尔物理奖”。

各有所长，爱因斯坦是在物理学最基本的问题上有了突破的贡献，这是特斯拉不能比的。而特斯拉则是在实验领域创造了许多“奇迹”，他把物理应用得出神入化，这是爱因斯坦不能比的。

成就应该是爱因斯坦更高，爱因斯坦为核能的开发奠定了理论基础，开创了现代科学技术新纪元，是继伽利略、牛顿以来最伟大的物理学家。

爱因斯坦应该更厉害，他是著名的物理学家，逻辑性很强，也很聪明，开创了科技的新纪元。

当然是爱因斯坦了，爱因斯坦后来提出了光学量子假设，正确地解释了光电效应。