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2014诺奖猜想 今年将花落谁家?

  • 发布时间:2014-09-26 09:06:43  来源:新华网  作者:佚名  责任编辑:罗伯特

  一个多星期后,科学界的一大盛事又将到来。北京时间10月6日至8日,诺贝尔生理/医学奖、物理及化学奖将相继登场。而每当各大领域的奖项登场,总能在相关行业迎来一场重大的变革。无论是学术界还是资本市场,这种影响力有目共睹。从2010年的石墨烯、2012年的干细胞到2013年的上帝粒子,无不受到强烈关注。

  今年奖项到底花落谁家,目前外界已经产生了无数的猜测。与竞猜足球冠军相比,对于诺贝尔奖获得者的猜测要靠谱得多,因为不少其他专业奖项的评选结果已经给出了指引。

  汤森路透25日发布对今年诺贝尔奖的最新预测“引文桂冠奖”,有机发光二极管(OLED)、纳米线光子技术、拓扑绝缘体/霍尔效应及基因调控等方面的研究获得最广泛关注。这份名单经由路透使用定量数据来分析和预测年度诺贝尔奖得主。其预测以论文引用率高低为依据,从2002到2013年已成功预测了34位诺贝尔奖得主。

  或许人类无法预言未知的世界或是隐形的微世界,但是不管科幻意义上的技术能否实现,人类探索的箭早已离弦。

  猜想一 探寻DNA:基因世界再表达

  生物/医学领域最前沿的研究,始终与我们的生命密码——DNA有关。DNA甲基化领域的开创者霍华德·席德尔与阿亥龙·拉辛因为研究DNA甲基化对基因表达的作用,已获得2011年盖尔德纳国际奖,2013 年汤森路透“引文桂冠奖”将其再次列入其中。去年,DNA甲基化与基因表达研究已被认为是夺奖热门之一。今年继续为业界所看好。

  DNA甲基化能引起染色质结构、DNA、DNA构象稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变,从而控制基因表达,涉及现在很热门的表观遗传等。从事DNA甲基化数据挖掘工作的研究人士认为,从产业应用的角度触发,DNA甲基化信息是人体健康的一个“金矿”,结合大数据技术以及可穿戴设备的发展,未来在健康管理、健康预警方面有很好的优势。

  有关蛋白质折叠领域研究的获奖呼声同样热烈。蛋白质可凭借相互作用在细胞环境(特定的酸碱度、温度等)下自己组装自己,这种自我组装的过程被称为蛋白质折叠。

  我们所熟知的多种可怕疾病,例如阿兹海默症(俗称老年痴呆症)、帕金森、疯牛病、肌萎缩脊髓侧索硬化症(俗称渐冻人症)都是由于一些细胞内的重要蛋白发生突变,导致蛋白质聚沉或错误折叠造成。因此深入了解蛋白质折叠将对于寻找这些疾病的致病机制和治理方法提供帮助。

  蛋白质折叠问题也被列为“21世纪的生物物理学”的重要课题。

  在角逐诺贝尔奖之前,日本京都大学生物物理学教授森和俊及美国加州大学物理学教授彼德·瓦尔特已经因发现非折叠蛋白反应获得拉斯克基础医学奖。近日,有“21世纪东方诺贝尔奖”之称的“邵逸夫奖”生命科学与医学奖同样颁给了这两位科学家。此外,2014年Peter Walter 实验室就未折叠蛋白反应在国际顶级自然科学杂志“Science”上发表文章,影响力进一步扩大。

  相关资料显示,其他科学家也因为蛋白质折叠相关的研究获得过2011年的拉斯克奖。可见蛋白质折叠问题的受重视程度。

  细胞内的一种“自食”现象——细胞自噬也是生命科学领域的一大热门研究方向。日本、法国的科学家研究表明,自噬活性的改变可影响细胞衰老进程。2013 年汤森路透“引文桂冠奖”涉及了细胞自噬领域,同时汤森路透机构在预测2013 年诺贝尔化学奖时对细胞自噬研究寄予了很大的希望。业界在预测今年的诺贝尔奖时,仍认为细胞自噬获奖的概率不低。

  另外值得注意的是,9月25日,汤森路透发布了其2014年度“诺贝尔奖级别”的“引文桂冠奖”获奖名单。在今年的提名名单中,来自生理学和医学领域的大卫·朱利叶斯,其研究阐释了人类神经处理痛感的分子运行机制,在疼痛管理领域开创了新的发展道路。李业广、史蒂芬·谢和米歇尔·威革勒三位科学家的研究解释了特定基因变异与疾病的关联。这些研究成果同样值得关注。

  猜想二 纳米小世界也别有洞天

  在此次路透的引文桂冠奖的获奖名单中,杨培东的名字受到关注。本届的榜单上首次出现多位华裔的名字,他便是其中之一。来自加州大学伯克利分校的杨培东,因为在纳米线光子学方面的研究而受到关注,他的成就还包括创建第一个纳米线激光。

  纳米线是一种纳米尺度的线,尺寸只有人类头发丝千分之一,可以被用来制作超小电路。杨培东所研究的光生成纳米线在数据存储和光计算方面有着重要作用。

  2001年,杨培东和他的研究小组在纳米导线上制造出了世界上最小的激光器—纳米激光器。在此之后,物理和工程实验室出现了诸多纳米线方面的研究,新型应用包括微型生化传感器或高分辨率显示器等。美国宾夕法尼亚州立大学化学家近日便发现了生产超细“钻石纳米线”的方法,它可以制造超强、轻质的线缆。

  “这是个美丽的小世界”,在纳米科学家的眼中,小小方寸之间却有着无尽的可能。在杨培东实现了二维半导体界面功能向一维转移之前,电子器件都只能依赖二维半导体界面。这一技术突破使半导体界面的接触面积得以大大缩小,着带来巨大的应用潜力,在计算机器件、光电器件、化学和生物传感器等领域开创更广的可能性。

  来自宾夕法尼亚大学的查尔斯·凯恩、德国维尔茨堡大学的劳伦斯·莫伦坎普和斯坦福大学的张首晟则因对量子霍尔效应和拓扑绝缘体的研究而获得殊荣。

  拓扑绝缘体是一种性质独特的新材料,材料内部与一般的绝缘体无异:不导电。但是在它的边界或表面总是稳定存在导电的边缘态,且不同自旋的导电电子的运动方向是相反的,并且电子在其中运动时不会被杂质散射,从而大大地降低了能量的损耗,有望带来更快的计算速度或是更轻巧的电子元件。

  铁电材料也是热门领域之一。来自剑桥大学的詹姆斯·斯考特在铁电存储器方面的研究,以及东京大学的十仓好纪和加州大学伯克利分校的拉马莫希·拉梅什针对多铁性复合材料的开创性研究获得关注。

  斯考特长期致力于铁电材料的理论研究,被誉为“集成铁电体之父”。铁电存储具有无需磁或热实现破纪录高密度的优势。多铁性材料则是指材料中包含两种及两种以上铁的基本性能,这些铁的基本性能包括铁电性、铁磁性和铁弹性。它们在信息存储、传感和驱动等领域发挥重要作用。

  此外,铁基超导体同样是诺贝尔物理学奖的热门候选项目,作为新一类高温超导体,这方面的研究在去年曾荣获路透的“引文桂冠奖”。

  除了上述热门领域,科学类博客EverydayScientist预测,物理方面隐形及非线性光学的研究有望获奖。

  猜想三 OLED点亮智能生活

  伴随科技巨头相继向客厅发起挑战,有机发光二极管(OLED)如今已经变得无处不在,无论是电视、手机、平板电脑,还是游戏机或者数码相机,OLED已经成为更佳消费者体验不可缺少的一部分。

  而“OLED之父”是出生于中国香港的美籍华裔教授邓青云,他和Kateeva的首席技术官史提芬·范·斯莱克同样是过去一年最热引文得主。早在上世纪七十年代末,当邓教授在黑暗中打开实验室的门,一个散发出强大光亮的有机蓄电池吸引了他的注意,他由此展开了对OLED的研究。

  而初创公司Kateeva日前表示,已找到可通过打印的方式将OLED显示器像素点印在玻璃或塑料底板上的技术。这种制程技术将有效提高大尺寸柔性显示屏的良品率并降低生产成本。该公司近日获得了3800 万美元D轮融资。相较于传统的LCD显示屏,OLED显示屏的色彩更鲜明、画面更锐利,并且能耗更低。据研究机构Sandler本月预计,全球OLED显示器市场从2013年至2018年的复合年增长率将高达36.7%。

  来自沙特阿拉伯石油公司的查尔斯·克雷斯吉、韩国KAIST大学的Ryong Ryoo以及加州大学圣塔芭芭拉分校盖伦·斯达克因对功能性介孔材料的设计受到关注。介孔材料是指孔径介于2至50纳米的一类多孔材料。介孔材料的特点使其在电极材料、光电器件、微电子技术、化学传感器、非线性光学材料等领域得到广泛的应用。

  其他热门研究还包括澳大莉娅联邦科学与工业研究组织对可逆加成断裂链转移(RAFT)聚合过程。这呼应了欧洲科学家们的预测。包含15个欧洲国家化学学会的欧洲化学出版协会上周末推出针对诺贝尔奖的预测调查。

  截至北京时间23日,获奖呼声最高的是有机化学领域,获得24%的投票。其次是纳米化学和材料/高分子化学,各占据13%的投票量。生物化学及催化剂也都是热门领域。

  而具体到个人,美国哈佛大学的乔治·怀特塞兹被寄予厚望,他是分子自组装、软刻蚀技术和微流控方面的专家。他是世界上第一个提出“自组装”概念的人,这一概念影响和推动着超分子化学的发展,并涉及到纳米打印等先锋技术。

  得票数第二的是来自美国圣地亚哥的K·C·尼科拉乌,人称“有机合成大师”。全合成的研究目的在于尝试新的合成策略和方法并研制出对生物医药领域有用的原料。而尼科拉乌总能发现值得合成的、新的天然产物。全合成的原料通常是容易从自然界中取得的化学物质,如糖类、石油化工产品等,而目标分子通常是具有特定药效的天然产物。

  此外,染料敏化太阳能电池也是化学领域的热门话题。2010年芬兰科技奖基金会的千禧技术奖头奖得主便是瑞士教授迈克尔·格莱才尔。伴随人们对环境问题日益关注,寻找化石燃料的替代品成为备受热议的关注点,其中最受关注的能量来源是太阳。洛桑联邦理工学院的化学技术教授格莱才尔通过其染料敏化太阳能电池做出尝试。 这种被认为是二十一世纪可能取代化石能源的可再生、低能耗的关键能源技术之一。格莱才尔也在2009获得汤森路透的“引文桂冠奖”。记者 王宙洁 王文嫣)

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