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中国许多科研成果都是诞生在进口的仪器设备上。陈宜瑜代表认为——
没有科研仪器创新，难有重大原创成果
——聚焦科研仪器创新（上）
　　两会特别关注
　　我国论文数量世界第一，被SCI数据库收录的论文数世界第二，但不得不承认的是，我国原创性成果还是太少。&没有自己创新出来的仪器设备，很难获得世界一流的突破性、变革性的成果。&全国人大常委、国家自然科学基金委员会主任陈宜瑜说。
　　科研仪器是用来求索未知的工具。据不完全统计，20世纪以来，诺贝尔自然科学奖颁给与分析仪器发明发展直接相关的实验项目达27项之多，约有60%的诺奖获得者是用自己设计的工具发现了别人没发现的东西。而我国许多科学家在进口来的成型仪器中，只能看到那些被揭示过的现象。
　　仪器核心技术受制于人严重制约我国科技创新
　　天文望远镜的诞生开辟了天文学研究的新纪元，透射电镜和扫描电镜促进了生命科学和材料科学研究的快速发展，扫描隧道显微镜的发明推动了纳米科技的发展&&陈宜瑜说，科学发展的历史表明，一种新的科研仪器或工具，往往成为开辟新研究领域的金钥匙。
　　中科院生物物理所所长徐涛对此深有体会。他曾工作过的德国马普生物物理化学研究所的欧文&内尔教授，因开拓细胞离子通道研究获得1991年诺贝尔生理学医学奖。&这项研究就始于仪器创新，他开发了一种可检测到非常微弱电流的仪器，从而开辟了新的研究领域。&
　　另一个例子同样说明研发仪器的必要性：人类基因组计划开始的时候，科学家估计需30年测序完成。而研发出96道毛细管电泳测序仪后，测序任务3年就完成了。
　　&正因此，加速科学仪器创新与发展已成为世界各国科技投入的重点之一。&陈宜瑜说。
　　遗憾的是，此前很长一段时间内，我国对仪器创新的重要性认识不足，投入的力量也不够。数据显示，我国每年上万亿元的科研固定资产投资中，有60%用于进口设备，部分领域的高端仪器100%依赖进口。
　　全国两会前夕，科技部发布的《科研条件发展&十二五&专项规划》指出，高端科学仪器设备大量依赖进口、关键核心技术和设备受制于人，已成为制约我国自主创新能力提升的关键因素之一。
　　支持科研仪器创新的布局在国家层面展开
　　近两年，随着我国科研走向高端，人们逐渐意识到科研仪器、尤其是科研目标导向下的仪器创新之于占领科技制高点的重要性。一个支持科研仪器创新的布局在国家层面展开。
　　2011年，为贯彻落实《国家中长期科学与技术发展规划纲要（年）》，推动我国重大科研仪器设备自主研制工作，中央财政拨专款设立国家重大科研仪器设备研制和开发专项。其中，国家自然科学基金委负责管理重大科研仪器设备研制专项，着力支持原创性重大科研仪器设备研制工作；科技部管理重大科学仪器开发设备专项，主要资助重大科学仪器设备的开发。
　　&重大科研仪器设备研制专项突出科学目标引导，鼓励和培育具有原创性学术思想的探索性科研仪器设备研制，为科学研究提供新颖手段和工具，带动学科发展，开拓研究领域，提升我国科学研究原始创新能力。&陈宜瑜说。
　　徐涛主持的&光电融合超分辨生物显微成像系统&是重大科研仪器设备研制专项首批获批的9个项目之一。该成像系统是一个可记录细胞内蛋白质位置和结构信息的高级&摄像机&。&我们希望最终能形成一个精细描述细胞内部构造的三维&地图&。&
　　其他几个获资助的项目，涉及超强超短激光、拓扑量子计算等多个领域。&中科院大连化学物理所承担的&基于可调极紫外相干光源的综合实验研究装置&一旦建成，能实现大气环境的全空间实时监测，获得的数据就是我们独家的。&陈宜瑜说，&而且我们强调的&重大&，重点不是指规模和金额，而是科学意义。我们也不要求一定形成批量生产，允许失败。&
　　&我们现在做这个项目，可谓是&天时、地利、人和&&。对于项目本身，由于尚未完成，徐涛不愿多说，但他肯定了重大科研仪器设备研制专项对于其工作的巨大推动作用。&加快了我们所电子显微镜和光学显微镜两大方向的融合，让我们全力以赴地抓紧做这件事情。&他坦言，&即使没有专项支持我们可能也会做这件事，但进度不会这么快，而稍微慢一点，就可能在激烈的国际竞争中被别人超越。&
　　他说，他们的目标是针对生物样本发展纳米尺度分辨的融合成像系统。&这一技术手段可极大推进新兴的细胞结构生物学的发展，国际上都在争夺发展先机。&他还透露，尽管项目并没有产业化要求，他们也一直很低调。但是，一些国外的顶尖厂商听说他们的研究内容，已经提出了合作的意向。
　　记者注意到，按照《科研条件发展&十二五&专项规划》的目标，到2015年，我国科研条件自主研发能力将显著增强。攻克一批科学仪器新原理新方法，突破一批核心技术和关键部件，研发形成20种以上具有原创性的科学仪器设备，200种以上具有自主知识产权和产业核心竞争力的重大科学仪器设备；科研用试剂、实验动物资源、国家计量标准研发能力进一步提升，创新方法的研究与推广应用进一步深化。
　　营造利于仪器创新的氛围培养一支队伍
　　有了经费和项目，仪器创新仍是一个漫长历程。包括徐涛在内的许多科研人员认为，要营造有利于仪器创新的氛围，应首先完善科技评价体系，而这也是此前制约我国科研仪器发展的一个重要原因。
　　&目前我们的评价体系过于单一，偏重发表文章的数量和质量。既然买现成仪器做实验，也能很快发文章，何必花那么多力气来搞仪器？&徐涛说。
　　相比之下，&英国剑桥MRC分子生物学实验室（LMB）则将发展新手段新方法列为科研人员的考核指标之一。他们不仅看重你在科学上是否有重大突破，更看重你是否发展了新技术新方法，这些新技术新方法有没有推动所在领域的进步&。徐涛说，LMB是DNA双螺旋模型的诞生地，也是诞生了12个诺奖得主的国际著名研究机构。
　　与评价体系直接相关的，是如何建立一支稳定的仪器研发制造技术人才队伍及相应的配套服务。
　　徐涛至今仍对马普研究所一层的仪器加工中心记忆犹新。&中心有精密机械、精密光学、微电子等各个加工车间。如果有个新想法，画出一个简单的示意图，那里的师傅一两天就能做好。&
　　同样的活儿，国内可能得两三周才能完成。&因为加工量小，外面的企业往往不愿接仪器的单个零部件加工，好不容易求到人了，也会拖很长时间。我们耗不起啊。&徐涛说。正因为这样的无奈，2009年，中科院生物物理所生命科学仪器加工技术中心成立，中心下设的精密加工中心也于去年挂牌成立。曾从事过科研及仪器加工的孟涛，成为该中心的负责人。
　　像孟涛这样的人才可是香饽饽。&熟练掌握仪器操作和开发的人，很快就会被大仪器生产厂家挖走。前不久我刚挽留了一个。&徐涛说，所里正采取措施稳定这支队伍，比如对他们实行单独考核。但更多时候，只能给他们画个&等到成功那一天&的饼，因为给不了大公司的优厚待遇，只能以事业留人。
　　&仪器创新涉及到多学科的交叉，科研人员不懂机械，搞机械的人不懂科研，我们也希望这个项目能培养一批仪器加工人才。&这也是陈宜瑜重点考虑的问题。（科技日报北京3月6日电）
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浅谈中国为什么没有诺贝尔奖获得者
你可能喜欢诺奖评委会后院儿撕逼；落选者服毒自尽；心直口快尖酸刻薄的人也得不到诺贝尔化学奖···...
回望诺贝尔化学奖115年的发展历史，不免会让人发现即使是这样一个已经走过一个多世纪的致力于表彰全球科学文化领域有重大创新和突破的奖项也会存在有失公允的时候，比如说有些科学家为化学领域的发展做出了巨大的贡献却从来没有获得过诺贝尔化学奖。
根据诺阿尔弗莱德·贝尔先生遗嘱的规定和限制所建立的诺贝尔奖颁发准则，还有一些个人恩怨、过早逝世以及宿命等因素，让奖项的颁发总存在着缺憾和争议。
今年三月，美国化学协会的化学史部在圣地亚哥举办的一场会议上，演讲嘉宾发布了一篇关于10个有关本应该获得诺贝尔化学奖的故事，这些故事讲述了这些值得诺奖青睐的化学家抱憾而归的原因。今天我们主要来谈谈其中这几位与诺贝尔化学奖有缘无分且最具有戏剧性的这几位化学家。
Dmitri Mendeleev 德米特里·门捷列夫
皇家学院内部撕逼，学术拗不过政治
Dmitri Mendeleev
Credit: Ivan Nikolaevich Kramskoi
门捷列夫对化学这一学科发展最大贡献在于发现了化学元素周期律。他在批判地继承前人工作的基础上，对大量实验事实进行了订正、分析和概括，总结出元素周期律和周期表。门捷列夫工作的成功，引起了科学界的震动。人们为了纪念他的功绩，就把元素周期律和周期表称为门捷列夫元素周期律和门捷列夫元素周期表。
任何一个与化学历史重要事件有关的内容当中，你都会看到门捷列夫的大名，他是一位来自俄罗斯的知名化学家，在十九世纪他完善了化学元素周期表的信息。尽管在有生之年他亲身经历了头几届化学奖的盛事，但是他仍旧未能得到该奖项的青睐。
到底是什么原因导致德米特里·门捷列夫未能获奖呢？
莱莫恩学院（LeMoyne College）的Carmen J. Giunta教授解释说，关键的问题是在1895年当Alfred Nobel立遗嘱的时候明确地表示该奖项认可“在上一年度中为人类的发展带来巨大利益的科学家“。第一届诺贝尔化学奖最早在1901年颁发，早期的化学奖都颁发给了那些大概是在同时期有重大贡献的科学家。
但是在1900年，执行奖项颁发并体现诺贝尔基金会官方解释的章程里面提到“这些奖项主要是办法给那些在最近几年做出巨大科技进步的学者，其次也可以用来表彰那些在几年之前就有所突破并在最近开始被科学界所认可的科学家”。
门捷列夫的支持者认为，根据诺贝尔基金会官方所给出的解释，惰性气体元素应该成为1904年化学和物理学诺贝尔奖的热门话题。支持者们认为门捷列夫从化学元素周期表当中所发现的新元素足以让他有资格成为下一届诺贝尔化学奖的最大赢家，因此诺贝尔基金会在舆论的压力下终于在1905年提名门捷列夫为候选人。
虽然门捷列夫得到了学术界研究人员的一致认可，但是胳膊终究拧不过大腿，终究让门捷列夫败走的竟然是来自诺贝尔评审委员会。
虽然1904年的诺贝尔化学奖未能将门捷列夫推到全球科学的聚光灯下，但这丝毫没有影响评委在1906年以4比1的压倒性票数推荐门捷列夫应该成为该年度奖项的热门人选。实际上，幸运女神的橄榄枝掌握在瑞典皇家学院的手中，最终谁能得到幸运女神的眷顾，只有皇家学院才能决定。这次，瑞典皇家学院反而又为评委会另外添加了4位新的评审委员，因此评委会不得不推翻之前的选票结果而重新进行投票，原来支持门捷列夫的票数因为新增的票数而被稀释，最后致使亨利·莫瓦桑（Henri Moissan）以5比4的票数击败门捷列夫，瑞典皇家学院欣然接受了这个投票结果并将1906年的化学奖颁给了这位分离出元素氟并发明了电加热炉的巴黎化学家。
学者们认为瑞典皇家学院的斯凡特·阿伦尼斯（Svante Arrhenius）是导致门捷列夫落选的幕后指使者。因为斯凡特·阿伦尼斯关于离子离解的理论（电解质在水中解离后形成离子）遭到了俄国长期而公开的指责和批评，这让思凡特感到非常不爽。思凡特也认为门捷列夫所取得的进步在当时已经不是什么新鲜事了。
门捷列夫在1907年病逝，因此他再也没有机会得到诺贝尔化学奖的肯定，因为阿尔弗莱德·诺贝尔的遗嘱当中还有这样一条规定：“只有健在的科学家才有资格获得奖章。”
Wallace Carothers 华莱士·卡罗瑟斯
华莱士·卡罗瑟斯拉伸一个在杜邦实验室当中合成的橡胶。
Credit: DuPont
1924年获伊利诺伊大学博士学位后，先后在该大学和哈佛大学担任有机化学的教学和研究工作。1928年应聘在美国杜邦公司设于威尔明顿的实验室中进行有机化学研究。他主持了一系列用聚合方法获得高分子量物质的研究。首先合成了氯丁二烯及其聚合物，为氯丁橡胶的开发奠定了基础。1935年以己二酸与己二胺为原料制得聚合物。由于这两个组分中均含有6个碳原子，当时称为聚合物66。他又将这一聚合物熔融后经注射针压出，在张力下拉伸为纤维。这种纤维即聚己内酰胺己二胺纤维，1939年实现工业化后定名为耐纶，又称尼龙，是最早实现工业化的合成纤维品种。他是第一种聚酰胺纤维──尼龙66的发明者,奠定了合成纤维工业的基础。卡罗瑟斯虽然在事业上取得成功，但却在盛年因长期抑郁而自杀。
大约是在1930年，杜邦公司的华莱士·卡罗瑟斯（Wallace Carothers）发明了一种可以生成聚合物的缩聚化学反应，这种化学反应可以结合单体与反应性末端基团，在反应过程中会释放水。到了1935年，他使用这种方式制造出了尼龙，这种材料之后迎来了极大的商业成功。在圣地亚哥德州大学的E. Thomas Strom教授看来，缩聚反应应该成为诺贝尔化学奖的不二之选。
卡罗瑟斯在杜邦公司的中央研究部开展了他的高分子化学研究工作，该部门类似一个学术科研机构，在1927年由杜邦公司的化学家查尔斯·斯坦（Charles Stine）创办。斯坦的想法就是接纳那些在胶态材料、物理化学、有机化学以及高分子材料方面有建树的全球顶尖科研人员并让他们在公开文献资料当中发布自己的研究成果，这样他们就可以得到国际社会对其工作的认可。之后杜邦会充分地利用它认为有价值的研发项目的成果。当陶氏化学与杜邦公司合并之后，中央研究部在规模上大大缩水。
由尼龙制成的女士丝袜在当时风靡全球，而今天它被广泛应用于纤维、成型零件、薄膜和其他产品中。杜邦公司所发明的尼龙材料直到1939年才被社会所熟知。然而Strom教授说1936年诺贝尔化学奖的得主本来应该是卡罗瑟斯。
如果我们严肃认真地考虑一下，我们会发现，如果将卡罗瑟斯提名为杰出化学家的话会更符合他当时的身份，当时他之所以没有获得诺贝尔化学奖主要是因为存在另外一名强劲的对手——欧文·朗缪尔（Irving Langmuir），他在1932年因表面化学赢得诺贝尔化学奖，那时候他在通用电气担任工业化学家一职。
Strom教授推测说，如果当年朗缪尔与施陶丁格（Hermann Staudinger）及卡罗瑟斯同时被提名为高分子材料先驱者的话，“他们胜算的几率会更大”。 Strom解释说，施陶丁格作为加聚反应的创造者，从1931年到1935年期间共被提名九次，但是他没有获得弄诺贝尔奖。并且，当美国国家科学院（U.S. National Academy of Sciences）在1936年任命卡罗瑟斯为工业有机化学家时，他已经红得发紫。
“所以1936年是卡罗瑟斯顺风顺水的一年，” Strom说。卡罗瑟斯终究没有得到诺贝尔基金会的赏识，直到1937年，该有的机遇也就这样乘风西去了。之后卡罗瑟斯患上了忧郁症，并酗酒成瘾。Strom回忆说：“他当时觉得自己作为一名化学家非常失败，日在美国费城一家饭店的房间里，他饮用了掺有氰化钾的柠檬汁而自杀身亡。为了纪念卡罗瑟斯的功绩，杜邦公司在1946年将乌米尔特工厂的尼龙研究室改名为卡罗瑟斯研究室。
在1953年，经过多年的等待之后，施陶丁格终于如愿或得了诺贝尔化学奖。但是如果卡罗瑟斯可以继续坚持等待下去的话，也许他真的会迎来这期待已久的一天，但有时候真的是事与愿违。
青出于蓝而胜于蓝，卡罗瑟斯的学生Paul J. Flory ()，在总结研究卡罗瑟斯的基础上，出版了影响整个世界的《高分子化学原理》一书，该书依然是今天高分子领域主要的理论基础。1974年，Paul J. Flory获诺贝尔化学奖。
Michael Dewar 迈克尔· 迪瓦尔
图一时口舌之快比获奖更爽？
Michael Dewar
Credit: Courtesy of Jeffrey Seeman
迈克尔·迪瓦尔（Michael Dewar）是美国德州大学的一名化学教授，主要贡献是发现了半经验理论（semiempirical theory），这个理论可以让化学家把实验数据与理论计算结合起来进行分子属性和行为的评估，如果只是单纯依靠理论的话很难完成这种评估工作。在十九世纪五十年代到八十年代，他的理论逐渐发展起来，一直到现在，他的论文每年都可以得到400至500的引用数量，来自圣爱德华大学的Eamonn F. Healy 教授说，这表明他的确值得诺贝尔化学奖的垂爱。
半经验理论其实做出了属于自己的妥协。因为这个理论并不像从头计算理论（ab initio theory）那样严谨。这让半经验方法比从头计算方法实用的多，因为人们只需要花费相对很少的时间就可以得出自己想要的研究结果。但从头计算理论却是一个用于解决问题的完整方案，Healy教授说：“尽管从头计算方法需要很多步骤才能完成，但当你使用这种方法的时候你可以明确地知道你的下一步将会走到哪里。”
尽管半经验理论的使用效果非常棒，但是迪瓦尔并没有获得诺贝尔化学奖，很多人认为这可能是因为他争强好胜的性格以及他那尖酸刻薄的说话风格让一败涂地。
在一次会议举办现场，演讲台上有一位知名理论学家正在绘声绘色地发表自己的演讲，而坐在观众席当中的迪瓦尔忽然站起身来当众用讽刺的语言称那位理论家为“科学界的耻辱”。 Healy回忆说：“Michael实际上和每个遇到过的人都发生过争吵。但是让他获奖之路变得异常艰难的真正原因主要还是因为威廉·利普斯科姆（William N. Lipscomb）和莱纳斯·鲍林（Linus Pauling）的出现。
Healy说：“半经验理论的致命弱点就是，当你觉得计算结果正确的时候你反而不确信结果对的原因是什么，而当结果错误的时候，你又无法给出证明结果错误的论据。迪瓦尔当时解释说这并没有多大关系，只要接受这个结果就好。”他所给出的答案在很大程度上削弱了他作为诺贝尔化学奖得主的竞争力。
鲍林是理论化学的泰斗，但是迪瓦尔对共振理论（一个由鲍林在1930年左右研发出的关于电子离域的理论）嗤之以鼻。迪瓦尔认为鲍林的这个理论充满了误导性，不仅没有让理论化学没有进步，反而让理论化学倒退了很多年。Healy说：“从赢得诺贝尔化学奖的角度而言，迪瓦尔当时的言论已经慢慢将他剥离热门候选人的核心地带，但在那个时期，迪瓦尔的做法的确是为自己挖了一个又一个坟墓，直到他栽在了自己的手里。”
迪瓦尔终生未或得过诺贝尔奖，并于1977年逝世。Healy说迪瓦尔这件事就是一个教训——“尽管你觉得自己是对的，但是你不能把自己的思想强加于别人，至少你不能像迪瓦尔这样做。”
Louis Hammett 路易斯·哈米特
棋逢对手败下风
Louis Hammett
Credit: Pure Appl. Chem. 1995, DOI: 10.1351/pac
哈米特是物理有机化学的先驱，并著有一本与该领域相关的教科书。在本次年会上，来自圣地亚哥加州大学的Charles L. Perrin教授说凭借哈米特方程的发现，他完全有资格获得1937年诺贝尔化学奖。
哈米特方程是一个描述反应速率及平衡常数和反应物取代基类型之间线性自由能关系的方程。所研究的反应物是苯甲酸以及间位和对位取代的苯甲酸。通过测定这些苯甲酸衍生物的pKa值，可获得它们的取代基常数(σ)，也就是对取代基电子效应的量度。
Perrin教授说哈米特方程的显著作用以及我认为他可以或得诺贝尔奖的原因在于它凭借可预见的规律将有机化学建成一门独立的科学，并不只是简单地结果观察和制剂收集，它允许你作出关于反应的机理推论。
Perrin说：“如果哈米特和Christopher K. Ingold共同分享诺贝尔奖的话再合理不过了，因为他们提出了将有机化学作为一门系统性且具有逻辑性学科的想法。Christopher K. Ingold是一位英国化学家，他孕育出物理有机化学的概念，比如说四种反应机制SN1、SN2、E1和E2。
但是对于Ingold而言，若想轻易或得诺贝尔化学奖可不是什么易如反掌的事儿，在化学界，他有一个强劲的对手，他就是有机化学家Robert Robinson，他对诺贝尔评委会有很大的影响力，Perrin说，也正因为这匹黑马的存在，才让哈米特和Ingold成为诺贝尔化学奖的遗珠。
Perrin说：“哈米特方程预测各种过程的反应的能力代表了一种伟大的进步，他值得被加冕，但遗憾的是，诺贝尔奖委员会选择对此视而不见。”
Howard Simmons 霍华德·西蒙斯
名利有时候难以双收
Howard Simmons
Credit: Wikimedia Commons
西蒙斯在1954年至1991年一直在杜邦公司工作，并且担任杜邦研发部的老大，在他的领导下，一系列重要工作被发展。其中就包括穴状配体，冠醚的发现。
在1987年，因为让-马里·莱恩（Jean－Marie Lehn）在穴状冠醚领域重要的贡献而获得诺贝尔奖。而同年与他分享诺奖的两位都是来自超分子界。
由于诺奖最多三个人领取，西蒙斯错失了这个奖项。这主要的原因在于作为杜邦研发部的领导，他每天要处理太多的事务，以至于他没有足够的时间来整理撰写他的研究结果，他的很多重要工作都没有被发表。
但是西蒙斯是一个心胸宽广的科学家，他乐意与Jean－Marie Lehn分享在冠醚领域的研究工作。在Lehn拿到诺奖后，Lehn连续打了两个电话给西蒙斯，希望他不要灰心难过。西蒙斯说，他并不会难过。
编辑·校对·撰稿丨丑灿
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