通俗解釋 2023 諾貝爾獎(jiǎng)

2023 年國慶期間，諾貝爾獎(jiǎng)陸續(xù)公布了，今年沒出門旅游也沒回家，就代替大家去學(xué)習(xí)一下諾貝爾獎(jiǎng)，盡量用通俗的語言來給大伙說說。

上圖是 B 站今年諾獎(jiǎng)直播的時(shí)間表，以上五個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)加上諾貝爾和平獎(jiǎng)，就是諾獎(jiǎng)的六個(gè)具體獎(jiǎng)項(xiàng)（其中經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)是 1968 年新增的）。

比較有討論價(jià)值的就是這里面的生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)（叫它生物學(xué)獎(jiǎng)也行）、物理學(xué)獎(jiǎng)、化學(xué)獎(jiǎng)，其實(shí)就是高考的理綜科目。

專業(yè)的解讀網(wǎng)上一搜一大把，我就用我自己的理解先通俗給大家說一下，如果有專業(yè)同學(xué)歡迎批評指正。

------

生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng) -- mRNA 疫苗

生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)給的是對新冠疫情有一定幫助的 mRNA 疫苗，具體說來是讓 mRNA 疫苗順利進(jìn)入人體而不引起炎癥反應(yīng)的一整套方案。

把 mRNA 打入人體并不是新鮮事，但有個(gè)問題是打進(jìn)去的 mRNA 非常容易被人體自身免疫系統(tǒng)誤殺，就沒有后文了。后來人們發(fā)現(xiàn)把 mRNA 進(jìn)行一些化學(xué)修飾（就是偽裝一下），可以繞過人體免疫系統(tǒng)的檢測。

這次獲獎(jiǎng)就是給這套偽裝法的。偽裝后的 mRNA 順利進(jìn)入人體內(nèi)，表達(dá)出病毒的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，觸發(fā)人體的免疫機(jī)制產(chǎn)生抗體，這樣下次真病毒來的時(shí)候提前產(chǎn)生的抗體就可以起作用了。

除了 mRNA 疫苗外，更常見的是滅活疫苗和減毒活疫苗，就是把病毒直接殺死或者減弱它的毒性。但這種方式都需要體外大量培育病毒本身，時(shí)間周期很長，應(yīng)對變異速度快的流感病毒就很吃力了。

物理學(xué)獎(jiǎng) -- 阿秒光脈沖

物理學(xué)獎(jiǎng)給的是阿秒光脈沖，是把一束激光的脈寬縮短到阿秒這個(gè)極短的時(shí)間內(nèi)，這樣可以觀測到更細(xì)致的微觀物理過程。

可以簡單用相機(jī)類比來理解，想要捕捉到更"瞬間"的畫面，就需要更短的曝光時(shí)間，也就是更高的快門速度，否則就會出現(xiàn)殘影。

拍攝人跑步的過程很容易，但要把類似子彈穿透蘋果的過程拍出來就需要非常高的快門速度才可以，也就是高速攝影技術(shù)了。在視頻拍攝中有一個(gè)參數(shù)叫做幀率 fps，即一秒拍多少張照片。大部分普通生活視頻用手機(jī)的 30fps 左右就可以看清了，但高速攝影的幀率可能達(dá)到幾千幾萬甚至幾十萬 fps。

回到阿秒，阿秒到底多短呢？我們都知道秒的概念，陸續(xù)縮小 1000 倍分別是毫秒、微妙、納秒、皮秒、飛秒、阿秒、仄秒... 一阿秒相對于一秒相當(dāng)于一秒相對于宇宙年齡，短得可怕。

光脈沖的脈寬越短，就能捕捉到運(yùn)動速度越快的對象，納秒光可以拍攝到各種化學(xué)反應(yīng)，皮秒光可以拍攝分子尺度的運(yùn)動，飛秒光可以拍攝原子尺度的運(yùn)動，要想繼續(xù)拍攝原子內(nèi)部的電子尺度的運(yùn)動，就只有阿秒光才可以完成了。

一旦把電子的運(yùn)動搞清楚了，很多物理過程化學(xué)過程的更本質(zhì)的原理就有希望揭開了。

化學(xué)獎(jiǎng) -- 量子點(diǎn)

化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了量子點(diǎn)，量子點(diǎn)是納米級半導(dǎo)體晶體，和納米材料有關(guān)。

如果你把一個(gè)物體切分切分再切分，切分到納米尺寸時(shí)，就會因?yàn)槌叽邕_(dá)到了一定的臨界值產(chǎn)生量子效應(yīng)，能夠直觀體現(xiàn)的變化就是光學(xué)特性，大一點(diǎn)的顆粒（里面有更多的原子）就是紅色，小一點(diǎn)的顆粒就是藍(lán)色。

這其實(shí)是一類全新的材料，能夠控制這種材料的發(fā)光特性，也就意味著其他相關(guān)的材料特性也會跟著改變，包括電、光、磁還有催化效應(yīng)等。之所以叫做全新的材料，因?yàn)槟悴挥酶淖儾牧媳旧淼臉?gòu)成，只需要改變材料的基本顆粒的尺寸即可。

量子點(diǎn)的量子效應(yīng)這個(gè)事理論上在上世紀(jì) 30 年代人們就預(yù)測到了，但持續(xù)了 50 年人們始終沒有找到方法制造這樣的材料。終于等到人們可以在原子尺寸上精確控制材料的大小和結(jié)構(gòu)后，最終才像在諾獎(jiǎng)現(xiàn)場上一樣在容器中清晰地展現(xiàn)出不同顏色的熒光。

量子點(diǎn)材料已經(jīng)在我們熟知的一些領(lǐng)域應(yīng)用起來了，普通老百姓最常見的就是在顯示領(lǐng)域作為發(fā)光材料制作的量子點(diǎn)顯示器，在購物平臺上搜 QLED TV 就是這種技術(shù)造的顯示器。

除此之外在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域可以作為熒光探針輔助生物醫(yī)學(xué)研究，在能源領(lǐng)域可以作為太陽能電池材料提高光電轉(zhuǎn)換效率，等等。

------

關(guān)于本次諾貝爾獎(jiǎng)更多信息，直接登陸諾貝爾獎(jiǎng)官方網(wǎng)站就可以得到很好的答案了。
www.nobelprize.org

比如說上面這個(gè)諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的量子點(diǎn)相關(guān)的板塊，其中一條鏈接是新聞稿，可以快速了解獲獎(jiǎng)原因和獲獎(jiǎng)人；另一條鏈接是科學(xué)背景知識，篇幅不短也不長，會比閱讀一篇論文輕松很多，講述該獲獎(jiǎng)的技術(shù)的科學(xué)背景，包括發(fā)展歷程、具體原理等。

當(dāng)然，B 站這次全程直播并邀請了專業(yè)的嘉賓來解讀這次的諾貝爾獎(jiǎng)項(xiàng)，每個(gè)領(lǐng)域都找了一個(gè)專業(yè)的科研人員 + 一個(gè)我們熟知的知名科普 UP 主來講解。

生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)?wù)埖氖?span style="font-family: mp-quote, -apple-system-font, BlinkMacSystemFont, "Helvetica Neue", "PingFang SC", "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei UI", "Microsoft YaHei", Arial, sans-serif;font-size: var(--articleFontsize);letter-spacing: 0.034em;color: rgb(61, 167, 66);">芳斯塔芙，我看過他的視頻但由于人不露臉?biāo)詫Σ簧咸?。物理學(xué)和化學(xué)獎(jiǎng)的兩位 UP 主我很熟悉（是看過視頻的熟悉），一個(gè)是李永樂老師，一個(gè)是畢導(dǎo)，他們倆的視頻我?guī)缀趺恳黄诙伎础?/span>

在科普 UP 主的范圍相比，化學(xué)獎(jiǎng)解讀的畢導(dǎo)的講解更專業(yè)且生動形象，但可惜畢導(dǎo)是在諾獎(jiǎng)現(xiàn)場遠(yuǎn)程連線，所以說話不多。

物理學(xué)獎(jiǎng)解讀的李永樂老師還是提前準(zhǔn)備好稿子后給我們"上課"更厲害一些，需要現(xiàn)場發(fā)揮體現(xiàn)知識面的時(shí)候稍稍有些吃力。

但可能也是由于梁文杰的講解實(shí)在太厲害了，有深度有廣度又很通俗。我深深體會到了，在一個(gè)擅長科普的專家面前，純科普愛好者還是會被降維打擊的。

每個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)的全程解讀大約一兩個(gè)小時(shí)，主持人作為普通小白提出問題，專家們進(jìn)行科普和解讀互動，總體來說 B 站還是非常用心的，聽下來也是很有收獲。

大家感興趣也可以研究研究，希望我的讀者也可以拿個(gè)諾獎(jiǎng)回來，我就可以說某某年諾獎(jiǎng)得主是我的粉絲了，我的自媒體生涯的后半程就靠你們了！加油～