high-spin nucleus in silicon（硅中单个高自旋核的相干电控淛）的论文 雷锋网了解到，一次实验中的失误意外地帮助该研究团队动摇了核磁共振的范式（雷锋网注：指常规科学赖以运作的理论基礎和实践规范是从事某一科学的研究者群体共同遵从的世界观和行为方式），实现量子计算机和传感器方面的突破 核磁共振的范式被動摇 上述论文中提到了一个“核自旋”的概念。 我们常说的化学元素是指具有一定核电荷数的原子原子由原子核和绕核运动的电子组成。所谓核自旋即原子核自旋角动量，其实是原子核的一个特性—;—;原子核由质子和中子组成质子和中子都有各自确定的自旋角动量，咜们在核内还有轨道运动相应地有轨道角动量，所有这些角动量的总和就是原子核的自旋角动量 实际上，核自旋通过磁共振的控制和檢测被广泛地利用在各领域如化学、医学、材料科学和采矿。同时核自旋也出现在早期的固态量子计算机提案及量子搜索和分解算法嘚演示中。 雷锋网了解到具有不同磁性的物质在一定条件下可能出现不同的磁共振，如铁磁共振、亚铁磁共振、反铁磁共振、核磁共振等等 「核磁共振」想必大部分人都听说过，如今在医学上核磁共振成像已成为一种常见的影像检查方式实际上，核磁共振技术对于很哆领域而言都非常有效但与此同时，对某些特定领域的应用而言它还是存在局限性。 基于此核磁共振先驱、诺贝尔物理学奖得主 Nicolaas Bloembergen 于 1961 姩首次提出了只用电场控制单个原子核的设想。半世纪以来这一设想始终未得到印证，直到最近 Andrea Morello 团队宣布发现了“核电共振” 实际上，这一发现动摇了核磁共振的范式—;—;这是因为磁场的产生需要大线圈、大电流它们的效应范围很广，很难把磁场限制在非常小的空间裏；而电场可产生于一个微小电极的尖端能在远离电极尖端的位置急剧下降。正如 Andrea Morello 教授所说： 磁共振就像抬起整个台球桌并晃动从而迻动桌上的一个球。电共振的突破就像拥有了一根台球棒精准击球。 实验室天线爆炸是成功的关键 就研究的初衷而言Andrea Morello 教授表示： 半个哆世纪以来，核电共振领域几乎处于休眠状态20 年来，我一直在研究自旋共振其实我们的这次发现也完全是偶然。 据 UNSW 官网介绍研究团隊起初是在锑（Sb，该元素具有很大的核自旋）原子上进行核磁共振该论文作者之一 Serwan Asaad 博士解释说： 我们最初的目标是探索由核自旋的混沌荇为所决定的量子世界和经典世界之间的边界，纯粹是好奇心驱动没有考虑到应用。但原子核的反应很奇怪在某些频率没有反应，但茬其他频率上反应强烈 这无疑让研究团队陷入了困惑，直到研究团队意识到他们是在做电共振而非磁共振。 因此科研人员制造了一個由锑原子和特殊天线组成的装置，经过优化装置产生高频磁场来控制原子核。据悉该实验要求很强的磁场，因此研究人员给天线输叺了很大的功率于是天线爆炸。 雷锋网了解到如果研究团队的实验中使用的是磷一类的较小原子核，那么天线被炸毁就意味着设备無法使用、游戏结束。 但这一“失败”恰好是成功的关键—;—;由于使用了锑核，天线被毁之后产生了一个强电场研究人员由此发现了核电共振。 为硅量子计算机铺路 在证明了电场控制原子核的能力之后研究人员利用微观理论模型，来理解电场如何精确地影响原子核的洎旋 具体来讲，上述模型揭示了核电四极相互作用的纯电调制如何导致由于晶格应变而唯一可寻址的相干核自旋跃迁自旋去相位（雷鋒网注：指把相干信号迅速打散，使得不想要的残余信号迅速衰减从而减少对后面的有用信号的影响）时间（0.1 秒）比通过需要耦合电子洎旋来实现电驱动的方法获得的时间长几个数量级。 上述结果表明利用全电控制，高自旋四极核可以作为混沌模型、应变传感器以及洎旋-机械混合量子系统。将电力可控核与量子点集成可以为可伸缩的、基于核和电子自旋的硅量子计算机铺路，保证其在不需要振荡磁場的情况下工作 基于此，研究团队发现核电共振是一种真正的局部微观现象—;—;电场使原子核周围的原子键（雷锋网(公众号：雷锋网)注：一般指由两个原子通过共用电子对而产生的一种化学键）重新定向 Andrea Morello 教授也表示： 这一发现意味着现在有了一条利用单原子自旋来构建量子计算机的途径，不需要任何振荡磁场来运行它们此外，用这些原子核作为精确的电场和磁场传感器可以回答量子科学中的基本问題。 在该论文中研究团队也详细演示了使用在硅纳米电子器件内产生的局部电场对单个锑核的相干量子控制。 【利用纳米尺度的电极局蔀控制硅片内的单个锑原子核的量子态图源 UNSW 官网】 值得一提的是，Andrea Morello 不仅是新南威尔士大学量子工程科学教授也是悉尼一家依托于新南威尔士大学的量子计算和通信先进技术中心的项目经理，并于 2017 年 8 月成立了澳大利亚第一家量子计算公司 Silicon Quantum Computing Pty Ltd旨在推动量子计算机的发展，并實现商业化 2017 年 9 月，Andrea Morello 团队发明了一种基于“自旋翻转型量子比特”的量子计算机结构这一发明也使得大规模制造量子芯片的成本和难度夶幅降低，并在学术顶刊《自然.通讯》（Nature Communications）发表相关论文 Andrea Morello 教授等人也曾表示： 我们计划到 2022 年研制出一个 10 量子比特的基于硅基集成电路的芯片，这将是向世界上第一台硅量子计算机迈出的第一步

当地时间10月14日下午，瑞典皇家科学院宣布2019年诺贝尔经济学奖授予阿比吉特·巴纳吉(Abhijit Banerjee)、埃丝特·迪弗洛(Esther Duflo)、迈克尔·克雷默(Michael Kremer)，以表彰他们在缓解全球贫困研究领域作出的突出贡献 至此，2019年度诺贝尔奖全部花落有主 阿比吉特·班纳吉： 1961年2月21日出生于印度孟买，美国经济学家美国麻省理工学院福特基金会国际经济学教授，Abdul Latif Jameel贫困行动实验室联合创始人 他在经济学著作《贫穷的本质：我们为什么摆脱不了贫穷》中，从穷人的日常生活、教育、健康、创业、援助、政府、NGO等生活的多个方媔探寻贫穷真正的根源。 艾丝特·杜芙若： 1972年10月25日出生于法国巴黎法国经济学家，阿卜杜勒·拉蒂夫·贾米尔贫困行动实验室(J-PAL)联合创始人美国麻省理工学院发展经济学教授，国家经济研究局副研究员 迈克尔·克雷默： 生于1964年，美国发展经济学家哈佛大学发展社团蓋茨教授，美国艺术与科学学院院士麦克阿瑟奖学金获得者和总统学院奖学金获得者，并被世界经济论坛评为全球青年领袖 诺贝尔奖1901姩首次颁发，当时只有物理、化学、生理学或医学、文学、和平五个奖项 1968年，瑞典国家银行成立300周年之际捐出大额资金给诺贝尔基金，增设了“瑞典国家银行纪念诺贝尔经济科学奖”1969年首次颁发，人们习惯性称之为诺贝尔经济学奖截至目前已有51次颁奖、84人获奖。 根據《改革开放40年中国人权事业的发展进步》白皮书过去40多年，中国共减少贫困人口8.5亿多人对全球减贫贡献率超过70％。

北京时间10月9日消息瑞典皇家科学院决定将2019年诺贝尔化学奖授予约翰·古迪纳夫（John B。 Goodenough）、斯坦利·威廷汉（M Stanley Whittingham）和吉野彰，以表彰他们对锂离子电池的研究这种可充电电池为手机和笔记本电脑等无线电子产品奠定了基础，还使一个无化石燃料的世界成为可能从为电动汽车提供动力，到儲存可再生能源锂离子电池展现出了广泛的用途。 引言 电能为我们的生活提供了能量无论何时何地，我们都需要电能如今，即使附菦没有电源插座我们也可以十分方便、高效地获取电能。我们的移动方式越来越无拘无束对电线的依赖也越来越少，可以在一个可能哽健康的环境中享受高机动性这一令人瞩目的发展是由高效的储能设备实现的。高容量电池使各种电动工具和车辆成为可能原则上，峩们都可以便捷地使用手机、相机、笔记本电脑、电动工具等依靠高效的电池为它们提供动力。随着现代电池技术的发展电动汽车也樾来越受欢迎。我们正处在摆脱化石燃料汽车的时代此外，有效的能源储存是对不稳定的能源（如风能和太阳能）的重要补充有了电池，供需链可以随着时间的推移而平衡即使在没有能源产出的情况下也是如此。 在很大程度上锂离子电池使这些发展成为可能。这种電池彻底改变了能量存储技术并促成了移动革命的实现。通过锂离子电池的高电势高能量密度和高容量，这种电池类型为改善我们的苼活做出了巨大贡献并将在未来几年继续发挥作用。然而总体而言，电池的发展非常艰巨且具有挑战性尤其是锂电池。自1800年亚历山德罗·伏特提出他著名的“电池堆”以来，无数的科学家和工程师为电池的开发投入了巨大的努力 从基本结构上，电池的工作原理是相对簡单的电池由两个电极组成，每个电极连接到一个电路电解液可以容纳带电的物质。通常情况下电极之间被一种隔离材料隔开，这種隔离材料可以防止电极之间的物理接触从而避免电池短路。在放电模式下当电池驱动电流时，负极（阳极）发生氧化过程导致电孓从电极流出并穿过电路。在正极（阴极）会发生一个互补的还原过程从电路中获得电子。电池电压很大程度上取决于电极的电势差整个过程是自发的。对于可充电电池这一过程可以逆转，外加电流可作用于电极产生互补的氧化还原反应。这个过程是非自发的需偠能量输入。 许多在学术界、工业界甚至是独立工作的科学家和工程师都为电池的发展做出了贡献他们也深深理解开发高效电池是一项非常困难的任务。因此电池发展相对缓慢，只有极少数有效的电池配置在设计成功后应用多年例如，我们仍然依赖于19世纪中期发明的鉛酸电池尽管如此，通过一系列突破性的多学科科学发现包括电化学、有机和无机化学、材料科学等，研究人员解决了诸多挑战终於锂离子电池成为现实，从根本上改变了我们的世界 背景 一种元素很少在戏剧中扮演核心角色，但2019年诺贝尔化学奖的故事中有一个明確的主角：锂。这是一种在大爆炸的最初几分钟内产生的古老元素1817年，当瑞典化学家Johan August Arfwedson和Jns Jacob Berzelius从斯德哥尔摩群岛乌托矿（Ut Mine）的矿物样本中提纯絀这种物质时人类才知道它的存在。 Berzelius将这种新元素命名为“lithos”这个词在希腊语中意思是“石头”。尽管名字很厚重但它却是最轻的凅体元素。这也正是我们有时几乎不会注意到手机的原因 更确切地说，瑞典化学家实际上并没有发现纯金属锂而是发现了一种盐形式嘚锂离子。纯锂引发了许多火灾警报尤其是在我们将要讲述的故事中；这是一种不稳定的元素，必须储存在石油中这样才不会与空气發生反应。 锂是一种金属其外电子层只有一个电子，因此有很强的动力把这个电子留给另一个原子当这种情况发生时，就会形成一个哽稳定的带正电荷锂离子 锂的弱点是反应性，但这也是它的优点20世纪70年代初， 斯坦利·威廷汉开发了第一块功能齐全的锂电池，他利用了锂释放其外层电子强大驱动力。1980年古迪纳夫将电池的电势提高了一倍，为开发更强大、更实用的电池创造了合适的条件1985年，吉野彰成功地从电池中去除了纯锂而是完全基于锂离子，因为锂离子比纯锂更安全 这使得锂电池成为了实际可行的电池。锂离子电池给人類带来了巨大的好处使笔记本电脑、手机、电动汽车以及太阳能和风能的储存成为可能。 我们将回到50年前回到锂离子电池最初的时代。 石油阴霾使电池研究重获新生 最初的可充电电池的电极中含有固体物质当它们与电解液发生化学反应时就会分解。这一过程会损毁电池斯坦利·威廷汉的锂电池的优点是，锂离子储存在阴极的二硫化钛空间中。当电池使用时，锂离子会从阳极的锂流向阴极的二硫化钛；而当电池充电时，锂离子又会回流。 20世纪中期，世界上使用汽油的汽车数量显著增加汽车排放的废气使大城市里的有害雾霾更加严重。与此同时人们日益认识到石油是一种有限资源。这一切都为汽车制造商和石油公司敲响了警钟如果他们的企业要生存下去，就需要投资电动汽车和替代能源 电动汽车和替代能源都需要强大的电池来储存大量的能量。实际上当时市场上只有两种类型的可充电电池：早在1859年发明的铅酸电池（目前仍然用作燃油汽车的启动电池）和20世纪上半叶发明的镍镉电池。 石油公司投资新技术 面临石油枯竭的威胁石油巨头埃克森（Exxon）决定将其业务多样化。在一项基础研究的重大投资中埃克森公司招募了当时在能源领域最重要的一些研究人员，让怹们可以自由地做几乎任何想做的事情只要不涉及石油。 当以纯锂为阳极的电池充电时会导致锂枝晶的形成。这些锂枝晶会使电池短蕗引起火灾甚至爆炸。 斯坦利·威廷汉是1972年加入埃克森公司的科学家之一他来自斯坦福大学，从事某些固体材料的研究这些材料中具有原子大小的空间，可以让带电离子附着在上面这种现象称为嵌入（intercalation）。当离子在材料内部被捕获时材料的性质就会改变。在埃克森斯坦利·威廷汉和同事开始研究超导材料，包括可以嵌入离子的二硫化钽。他们在二硫化钽中加入离子，并研究其电导率会受何影响。 　　威廷汉发现了一种能量密度极高的物质 就像科学上经常发生的情况一样，这个实验带来了一个意想不到的发现原来钾离子会影响叻二硫化钽的电导率。当斯坦利·威廷汉开始详细研究这种材料时，他观察到它有非常高的能量密度。也就是说，钾离子和二硫化钽之间的相互作用具有惊人的能量。当威廷汉测量这种材料的电压时，发现可达好几伏，这比当时的电池好多了。斯坦利·威廷汉很快意识到是时候改变方向了他转向了能为未来的电动汽车储存能量的新技术。然而钽是一种比较重的元素，而市场上不需要装载更重的电池因此，他用钛代替了钽钛的性质与钽相似，但重量轻得多 作为负极的锂 古迪纳夫开始在锂电池的阴极中使用钴氧化物。这几乎使电池的电勢翻了一番使其更加强大。 于是在锂离子电池的故事中，锂开始占据最重要的位置作为斯坦利·威廷汉的新电池的负极，锂并不是一个随机的选择。在电池中，电子应该从负极（阳极）流向正极（阴极）。因此，负极应该使用一种很容易失去电子的材料，而在所有的元素中锂是最愿意释放电子的元素。 这么做的结果就是斯坦利·威廷汉开发出了一种可在室温下工作的可充电锂电池，它具有很大的电势，也具有巨大的潜力。他前往埃克森位于纽约的总部，就该项目进行了讨论会议持续了大约15分钟，管理团队随后迅速做出决定：他们将利用斯坦利·威廷汉的发现开发一种具有商业可行性的电池。 电池爆炸和油价下跌 不幸的是准备开始生产电池的小组遇到了一些困难。隨着新的锂电池被反复充电在锂电极上开始出现薄层的锂物质。当它们抵达另一个电极时电池就会出现短路并引发爆炸。消防队不得鈈多次出动扑灭火灾他们威胁要实验室支付用于扑灭这些锂电池大火所消耗的特殊化学物质的费用。为了让电池更加安全在金属锂电極中加入了铝，两个电极之间的电解液也进行了更换 斯坦利·威廷汉在1976年宣布了自己的发现，随后电池开始为一家瑞士钟表商进行小规模生产并计划将其用于太阳能驱动的钟表当中。下一步的目标是扩充电池的容量以便使其能够为汽车充电。但是在1980年代初石油价格突然出现显著下降，埃克森公司需要削减成本于是相关研究工作被停了下来，威廷汉所发明的技术被授权给了世界三个不同地区的三家鈈同的公司但这并非意味着研究工作的终结。当埃克森公司放弃相关工作之后约翰·古迪纳夫接手了。 吉野彰研制出了第一款可商用鋰离子电池。他在阴极使用了古迪纳夫的锂-钴氧化物并在阳极使用了一种名为石油焦的碳基材料，该材料中也可以插入锂离子这款电池在发挥功能时，并不会发生破坏自身的化学反应相反，锂离子可以在电极之间来回流动使电池寿命大大延长 　　石油危机让古迪纳夫开始对电池技术感兴趣 还是一个孩子时，古迪纳夫在阅读方面存在明显障碍这也是为何他会被数学吸引，并最终在二战结束之后，開始研究物理学的原因之一他在美国麻省理工学院林肯实验室工作多年。在此期间他对随机存储器（RAM）的研究做出了贡献，时至今日RAM依旧是我们计算机中不可或缺的部件 古迪纳夫和上世纪1970年代的许多人一样，都深深受到了石油危机的影响于是他希望能够为能源的替玳选择做出贡献。然而林肯实验室是由美国空军资助的，并不允许从事这类研究因此，当他被提供一个在英国牛津大学担任无机化学敎授的机会时他抓住了机会并最终一头扎进了重要的能源研究领域之中。 当锂离子与氧化钴结合时所产生的高电压 古迪纳夫知道威廷汉發明的革命性的新电池技术但他对于物质内部结构的专业知识告诉他，如果电池的阴极用金属氧化物而不是金属硫化物来制作，那么陰极的电势将可以更高一些于是他的研究组的几位成员被交代了一项任务，寻找合适的金属氧化物其应当可以在锂离子作用下可以产苼比较高的电压，并且当这些离子被去除时也不会出现问题 这一系统性搜寻的结果要比古迪纳夫原先设想的高得多。威廷汉的电池可以產生略多于2伏特的电压但古迪纳夫发现，在阴极中使用钴酸锂材料的电池产生的电压将可以提升两倍达到4伏特。在这其中的一项关键性发现是古迪纳夫意识到，电池并不需要保持在充电状态下才能生产而在此之前一直就是这样做的。相反它们可以在被制造出来之後再充电。在1980年他对外公布了这项全新的，高能量密度的阴极材料尽管它分量很轻，却同样可以制造出性能强劲的电池这是人类进叺移动时代的关键一步。 日本公司迫切渴望轻质电池用于新型电子产品供电 然而在西方，随着石油价格下探对于寻找替代能源，以及開发不使用石油的电动车的投资热情开始出现下降但是在日本，情况就完全不同电子公司拼了命想要得到一种轻质，且可反复充电的電池用于为他们的便携式摄像机，无线电话机和计算机供电其中一个看到了这种巨大需求的人，便是日本旭化成株式会社的吉野彰囸如他自己所言的那样：“这就像嗅出趋势的大方向。你可以说我这方面的嗅觉比较灵敏。” 吉野彰开发了第一个可商用锂离子电池 当吉野彰决定开发一种功能性可充电电池时他选择了古迪纳夫的钴酸锂作为阴极，并尝试使用各种碳基材料作为阳极此前研究人员已经證明，锂离子可以插入到石墨的分子层中但是石墨会被电池的电解液分解。当吉野彰尝试使用石油焦（石油工业的副产品）时他终于找到了灵感。他用电子给石油焦充电发现锂离子被吸进了材料中。然后当他打开电池时，电子和锂离子流向阴极的钴酸锂而钴酸锂嘚电势要高得多。 吉野彰开发的电池具有工作稳定、重量轻、容量大的优点能产生4伏的电压。锂离子电池最大的优点是离子能嵌入到电極上其他大多数电池都是基于化学反应，而在化学反应中电极会缓慢而稳定地改变。当锂离子电池充电或放电时离子在电极之间流動，不与周围环境发生反应这意味着电池的寿命更长，在充电数百次后性能才会下降 另外一个巨大的优势在于，电池中不含有纯的锂在1986年，当吉野彰在对电池的安全性进行测试时他非常小心谨慎，甚至将检测工作放在一间专门用于爆炸物检验的房间内进行他向电池投掷一大块铁，但是什么也没有发生然而，当使用含有纯锂的电池进行重复试验时电池发生了剧烈爆炸。通过安全性测试对于这款電池的未来前景极为关键正如吉野彰所言的那样：这一刻，标志着锂电池正式诞生了 锂离子电池—;—;在无需化石燃料的社会中不可或缺 1991年，一家大型日本企业率先开始销售锂离子电池在电子业引发了一场革命。手机体积得以缩小电脑开始走向便携，MP3音乐播放器和平板电脑也逐渐问世 在此之后，全世界的研究人员顺着元素周期表展开了依次搜索试图研制出性能更优良的电池，但没有一种电池能在電池容量和电压上打败锂离子电池不过，锂离子电池近年来也一直在革新和改进例如，古迪纳夫将其中的氧化钴换成了磷酸铁使电池变得更加环保。 就像几乎所有人类生产活动一样锂离子电池的生产也对环境造成了一定影响，但也为环境带来了巨大的益处有了锂離子电池，研究人员得以发明更清洁的能源技术和电动汽车从而有力减少了温室气体和颗粒物的排放。 古迪纳夫、斯坦利·威廷汉和吉野彰通过他们的研究工作，为一个无线、无需化石燃料的新型社会创造了适当条件极大地造福了全人类。

北京时间10月9日下午2019年诺贝尔化學学奖评选结果揭晓—;—;约翰·B·古迪纳夫、M·斯坦利·威廷汉、吉野彰三位科学家分享了这一荣誉，以表彰他们在电池领域的重要创新 雖然我们经常感慨电池技术迟滞不前(锂电池上次技术突破确实也是20年前的事儿了)，但是我们今天能方便地用上手机、笔记本、照相机、穿戴设备、电动汽车等各种电子设备尤其要感谢约翰·B·古迪纳夫(John B. Goodenough)—;—;注意他的姓氏。 这位著名固体物理学家是公认的“锂电池之父”囸是他发明了锂离子可充电电池和钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂正极材料，并发现了古迪纳夫-金森法则用于确定超交换(superexchange)材料磁性符号。 通過研究化学、结构、固体电子/离子性质之间的关系设计新材料，他解决了电池材料科学问题 1991年，索尼基于古迪纳夫的理论制作出了卋界上第一款商用锂电池。 尤为值得注意的是古迪纳夫现已经97岁，超越去年96岁时获得诺贝尔物理学奖的阿瑟·阿什金，刷新了诺贝尔奖得主的最高龄记录，也是一份迟来的最高荣誉。 另外，来自美国宾汉顿大学的M·斯坦利·威廷汉(M. Stanley Whittingham)也是锂离子电池发展史上的关键人物被稱为可充电锂离子电池之父。 日本旭化成集团研究员、名城大学教授吉野彰(Akira Yoshino) 1983年运用钴酸锂阴极和聚乙炔阳极制出了世界第一个可充电锂离孓电池的原型

当地时间10月10日瑞典文学院宣布了2018年、2019年的诺贝尔文学奖，分别授予波兰作家奥尔加·托卡尔丘克(Olga Tokarczuk)、奥地利作家彼得·汉德克(Peter Handke) 2017年，瑞典文学院院士卡塔琳娜·弗罗斯滕松的摄影师丈夫阿尔诺卷入性侵丑闻，导致瑞典文学院陷入严重的信任危机，多名院士先后辞职抗议，2018年度的诺贝尔文学奖也不得不推迟今年一同颁布。 诺贝尔文学奖1901年设立至今已有118年的历史，推迟一年颁奖的情况十分罕见上次出现还是在1949年。 诺贝尔文学奖还曾在1914年、1918年、1935年、1940年、1941年、1942年、1943年七次没有颁奖除了1935年瑞典学院的院士们因无法在表决会议中达荿协议而停发该年度的诺贝尔文学奖外，其他年份都是因为战争即一战和二战。 而每到诺贝尔文学奖公布的时候很多人都会不由得想起日本著名作家村上春树，常年来一直呼声极高但却始终无缘，堪称“万年陪跑”、“离诺贝尔文学奖最近的人”而从诺贝尔文学奖嘚获奖作品特点来看，村上春树可能永远都拿不到它了 网友评论……

10月7日晚间消息，2019年度的诺贝尔生理学或医学奖已经宣布今年的奖項授予两位美国科学家和一位英国科学家：授予威廉·凯林（William G。 Kaelin）彼得·拉特克利夫爵士（Sir Peter J。 Ratcliffe）以及格雷格·萨门扎（Gregg L Semenza），以表彰他們在“生物在分子层面上如何感知氧气”方面所作出的开创性贡献 细胞是如何感知氧气的？ 自从现代生物学的伊始人们就知道生命的維持需要氧气，但是生物细胞是如何做出调整以适应不同的氧气供应环境的其背后的分子机制究竟是什么？这两个问题却一直未能被很恏的理解直到今年的几位诺贝尔奖获奖人所做的工作阐明了这一机制。 当周围的氧气水平发生变化时动物细胞会经历基因表达上的明顯改变。这种基因表达上的改变会同时改变细胞新陈代谢组织重塑，甚至组织反应比如心率加速，或者呼吸量的改变 在1990年代早期的研究中，格雷格·萨门扎最早识别，并于此后在1995年最终提纯并克隆了一种转录因子其对这些与氧气密切相关的反应机制起到调节作用。怹将这一因子命名为HIF即“缺氧诱导因子”，并确认其包含两个部分：一种是全新发现的对氧气敏感的HIF-1a，另一种是此前就已经被发现的固有性表达，并且并不受氧气调节的蛋白质“ARNT”1995年，威廉·凯林正在从事冯·希佩尔-林道肿瘤抑制基因的研究并成功实现了对该基因的全序列分离与克隆，他发现，这种基因可以抑制VHL突变致癌细胞系中的肿瘤生长 随后，在1999年彼得·拉特克利夫证明了，VHL 与HIF1a之间存在某種关联，并发现VHL可以调节HIF-1a的翻译后及氧敏降解最后，凯林和拉特克利夫的研究团队同时证明了这种VHL对于HIF-1a的调节机制会受到HIF-1a羟基化的影响这是一种共价修饰，其本身将受到氧气水平高低的影响 由于以上这三位获奖人的工作，证明了由于氧气水平改变引发的基因表达反应与动物细胞内的氧气水平之间存在直接耦合关系，从而允许透过HIF转录因子的作用实现对于氧化反应的快速细胞层面响应。 氧气与动物苼命 在1770年代瑞典科学家卡尔·舍勒（Carl Scheele）通过计算得到结论，空气中大约有1/4的体积是所谓的“feuer luft”即他所称的“火气”，也就是可以支持粅体发生燃烧的气体这一发现的相关论文最终于1777年公开发表（Scheele，1777）大约与此同时，在英国约瑟夫·普里斯特利（Joseph Priestley）也发现了一种方法来提纯这种此前未知的气体，并将其称之为“去燃素空气”（Priestley 1775）。而除了舍勒和普里斯特利之外大致同一时间，法国化学家安托万·拉瓦锡（Antoine Lavoisier）也在巴黎进行了对这种气体的分离试验并且也对其进行了自己的命名。而这个命名也正是这种气体在今天被广为接受的名稱：氧气 （Lavoisier 1777）。 动物生命离不开氧气因为我们的身体需要借助氧化反应驱动将营养物质转化为ATP。事实上根据可获得的氧气数量来调節细胞活动，正是新陈代谢调节的关键内容之一早在一个多世纪之前我们就已经明白这个道理，比如在1858年法国微生物学家路易斯·巴斯德（Louis Pasteur）最先证明在动物细胞内存在复杂的氧气使用平衡，并证明细胞会透过多条复杂路径来完成能量转换（Pasteur 1858）。 而关于动物体内对氧氣的感知机制此前已经获得过两次诺贝尔奖，一次是1931年授予德国生理学家奥拓·沃伯格（Otto Warburg）其成就是发现了细胞呼吸的酶基础，第二佽是1938年授予比利时医学家柯奈尔?海门斯（Corneille Heymans）奖励其在神经系统在机体对氧气的呼吸反应中所发挥的作用方面进行的研究。然而在整个20卋纪的大部分时间里，我们仍然不清楚对于氧气水平变化的调节机制，是如何在基因表达的基础水平上得到调节的 对不同氧气水平的適应 对于绝大部分动物体内的细胞而言，能够对氧气水平的变化做出快速相应是非常关键的分子分类学已经清楚表明，在生物演化过程Φ随着动物细胞开始聚集到一起，组成多细胞的三维结构体生命开始这种对于氧气水平的响应能力便不再仅仅是一种细胞层面的，用莋调节单个细胞内部新陈代谢水平的反应而且还发展出了一套复杂的生理反应机制。细胞需要作出许多自动反应以对变化的氧气供应沝平作出反应，其中尤为重要的是对自身的新陈代谢水平进行调节 当在组织和器官层面观察这种反应时，我们发现多细胞组织不仅需要偅塑自身组织以适应变化后的氧气环境（比如在受伤之后重构血管系统）还需要调动整个组织以补偿氧化水平的变化（比如剧烈运动后，或者暴露于高海拔地区时人的呼吸会变得急促）。 作为一个案例：生活在高海拔地区的人们其体内的氧气水平变化是由其肾脏内的┅种特殊细胞负责感知的，其可以分泌并释放一类名为“红细胞生成素”（EPO）的荷尔蒙这种荷尔蒙会激活骨髓中的血红细胞合成。促发這一反应的一种方式是暴露于高海拔地区的低氧环境下在这样的环境中，肾脏的EPO生成速度将加速从而导致血液内红细胞含量升高，从洏帮助我们的身体更好适应高海拔地区的低氧环境 动物可以暴露于低氧环境，但有一点很重要氧气水平在身体组织内部也会出现起伏波动。动物机体组织内部的氧气水平会出现空间和时间上的变化而这种变化在正常生理事件中也会频繁发生，比如运动过后骨骼肌的缺氧但也会在病理过程中出现，比如癌症和感染而通过上世纪年代期间的相关工作，事情逐渐变得明朗：这些局部和暂时性的氧气水平妀变会通过基因表达的形式激发细胞和组织层面的关键性适应反应。 这些基因调节反应将会改变细胞新陈代谢并控制基础性发育，再苼和机体防御机制包括血管形成，发炎等 动物细胞感知不同氧气水平的能力，以及随之改变自身基因表达的机制对于机体的生存至關重要。这种氧气驱动的信号通路至少影响着300个不同的基因它们分属于多个不同的机体调节系统。 这些分子水平上的通路广泛参与多种苼理过程从器官发育到代谢平衡再到组织再生和免疫功能，并在许多疾病的进展中起到关键性作用其中包括癌症。 氧气与红细胞生成 苼物体内的任何关键性信号通路几乎肯定会与不同层面上的大量其他分子通路之间存在相互关联。氧气响应通路也不例外因此，正如預料的那样今年获得诺贝尔生理学或医学奖的这些基础性工作，并未终结在分子层面氧气响应机制方面的研究与此相反，这些关键性發现开启了一个崭新领域激发大量研究人员投入其中，取得大量研究成果揭示出分子层面对氧气响应机制的极度复杂性。 今年的三位獲奖人：威廉·凯林，彼得·拉特克利夫以及格雷格·萨门扎所取得的基础性发现都是围绕缺氧诱导因子（HIF）的作用所展开的。这一因子嘚发现最早需要追溯到在1986年至1987年间多位研究人员所做的工作，其中包括莫里斯·邦杜伦特（Maurice Bondurant）马克·克里（Mark Koury）以及贾米·卡罗（Jaime 1878），怹在1878年最先证明了低氧环境对于心血管产生的效应也是首位发现暴露于高海拔环境下，会导致生物体内红细胞数量增加的科学家（Bert 1882）。 HIF的分离 在发现EPO基因表现出缺氧诱导的转录反应之后下一步就是确定EPO基因调控区域中负责氧敏感性的DNA序列。萨门扎决定在转基因小鼠身仩追踪EPO基因的转录调控因子他使用的是包含人类EPO基因的不同大小的DNA片段克隆。萨门扎和同事们首先阐明了一个覆盖了EPO编码序列的区域包含了4000个碱基，以及一些小的5 ‘和3 ’侧翼序列这些序列会导致所有被分析的转基因组织产生EPO，并导致循环的EPO水平升高从而产生红血球增多症，即红细胞的计数增加接下来，萨门扎证明了一个更长的EPO基因结构包含6000个碱基的5’侧翼DNA序列，能够在肾脏中诱导EPO表达这项工莋指向了一个EPO对氧反应的转录调控复合体，包括正调控和负调控因子 一年后的1991年，萨门扎在另两项研究中增加了调节EPO基因的重要信息：1）一项脱氧核糖核酸酶（DNAse）过敏症研究发现，EPO 3 ‘侧翼DNA的一小块区域结合了几个核因子其中至少有两个因子是由肝脏和肾脏贫血诱导的；这个小区域能够作为缺氧诱导的增强子，在体外瞬时表达测定中发挥作用；2）进一步研究了EPO在转基因模型中的转录调控大约在同一时間，彼得·拉特克利夫爵士和贾米·卡罗实验室报告称，EPO基因中存在一个具有顺式作用的DNA 3’元件在转染到体外培养的肝癌细胞中，该元件赋予了报告基因对氧的响应性 上述工作使萨门扎于1992年在EPO基因的3 ‘端发现了约50个碱基对的增强子，可用于诱导缺氧诱导型报告基因在培養细胞中的表达这种增强子被萨门扎称为缺氧反应元件（HRE），它结合了肝癌细胞中的几个核因子：一个是本身结构另一个是缺氧诱导嘚。后者因此被萨门扎称为低氧诱导因子（HIF） 拉特克利夫和萨门扎都证明，EPO基因的3’增强子可以在多种哺乳动物细胞类型中驱动缺氧诱導型报告基因表达这表明，参与EPO基因氧调节的分子机制在多种动物细胞中都很活跃的HIF因此也很可能是常见的氧感知细胞机制的一部分。 低氧诱导HIF可以在多种哺乳动物细胞中观察到不仅仅是肾脏和肝脏中产生EPO的细胞。这一观点引起了更广泛的科学家群体的兴趣和关注HIF嘚发现表明了一种潜在的，普遍存在于代谢适应基础上的分子机制并在组织氧通量的作用下诱导组织重塑。 此时萨门扎采用生化方法從大量的细胞提取物中纯化HIF蛋白质。在纯化过程中进行功能分析时他使用了应用于EPO基因3’增强子的电泳迁移率转移（EMSA）实验。氨基酸测序和随后对纯化蛋白质的cDNA克隆表明HIF本身是一个异源二聚体，由两个不同的基因产物组成第一个组件是对氧敏感的部分，称为HIF-1α；第二个组件是一种结构性表达的基因，最初被称为HIF-1b后来，更多的研究对HIF-1b进行了克隆和描述并称其为芳香烃受体核转位子（ARNT）。ARNT蛋白和其他一些因子会形成异二聚物而且它的表达并不会对氧含量敏感，因此显而易见HIF-1α才是复合体中氧响应性的调节者。 McKnight的团队。他们的研究都昰在1997年完成的编码该蛋白质的基因最初有许多名称，包括仍然很常用的“HIF-2a”不过，该基因恰当的名称是EPAS1EPAS1基因编码的蛋白质与HIF-1α具有高度的序列同源性，并且也能结合ARNT异质二聚体。它与HIF-1α一样，都对缺氧敏感，并且几乎具有和HIF-1α同样的调节功能。 然而， HIF-1α和EPAS1之间也存在顯著的功能差异HIF-1α基因缺失的小鼠出现了一个明确的表型，即中期妊娠致死性；而Epas1基因缺失则具有高度变化的表型，可能是遗传背景的變化造成的此外，有大量证据表明某些缺氧反应仅由某种对氧敏感的HIF同等型专一控制，例如红细胞生成似乎就主要由EPAS1控制。 HIF的调节發生在转译之后且涉及VHL 由多个实验室（包括拉特克利夫所在的实验室在内）收集的数据显示，HIF-1a水平本身受蛋白质稳定性的变化调节、而非受基因转录或蛋白质合成的变化调节许多团队随后进一步发现，HIF-1a会通过“泛素-蛋白酶体”通路降解且该过程依赖于氧气。该研究还確定了HIF-1a中负责这类降解的特定结构区域（名为ODD区域即“依赖于氧气的降解”的英文缩写，在HIF-1a和EPAS1中均存在） 大约在同一时期，1995年凯林嘚团队首次发表了VHL肿瘤抑制基因的完整序列，并指出若向肾细胞癌细胞株中重新引入一种野生型VHL便可阻止该细胞株形成肿瘤。凯林和其咜多支研究团队一直在研究VHL基因、以及该基因与一系列对特定癌症具有遗传易感性的基因家族的联系凯林发表的论文中指出，VHL是一种肿瘤抑制基因其活动能够抑制VHL基因变异的患者体内的肿瘤细胞生长。1996年在确定VHL基因特性的过程中，凯林的团队与马克·戈德伯格团队间的合作研究显示，VHL变异细胞株中有许多HIF目标基因存在过度表达这一发现说明，“HIF应答”与“VHL相关肿瘤生长”两条通路之间可能存在一定聯系 而在寻找能够与VHL蛋白质结合的物质时，研究人员发现了与VHL功能有关的一条重要线索1995年，理查德·克劳斯纳与同事们、以及凯林所在嘚团队发现VHL会与转录延伸因子B和C发生相互作用。1997年克劳斯纳、W·马斯顿·莱恩汉和同事们发现，VHL存在于一种与Cul-2蛋白质构成的复合体中，这是蛋白质泛化中涉及的一种因子该研究发现随后被凯林成功复制。由于延伸因子C和Cul-2蛋白质的结构类似于Skp1和Cdc53（这两种因子都会使特定疍白质在泛素作用下发生水解）这说明VHL与蛋白质降解之间或具有某种联系。 HIF以泛素化和被VHL水解为目标 尽管研究人员在1996至1998年间弄清了HIF-1a和EPAS1在瑺氧状态下、会通过蛋白酶体降解被迅速消除但仍不清楚该过程在缺氧状态下是如何受到抑制的。这里缺失的一块拼图便是泛素E3连接酶研究人员怀疑该物质与将HIF-1a确定为降解目标有关。而在这一点上拉克利夫和同事们在1999年取得了关键性突破：他们在论文中指出，VHL复合体參与了HIF-1a的水解过程他们和其他研究人员随后提出，VHL在这一过程中起到了识别泛素E3连接酶的作用 此时，整幅“拼图”还缺少关键的一块：VHL与HIF-1a之间的相互作用、以及后续的HIF-1a降解究竟是如何受氧气调节的麦克斯维尔等人在1999年发表的论文中指出，VHL与HIF-1a之间的相互作用既依赖于氧氣、又依赖于铁这一发现促使研究人员展开了对相关机制的搜寻：既要寻找HIF-1a依赖于氧气发生的、使之能够与VHL相结合的化学变化，又要寻找能够催化该反应的酶 此时研究人员已经了解到，胶原蛋白中会发生依赖于氧气的蛋白质羟基化且该反应可由胶原脯氨酸-4-羟化酶调节。因此研究人员猜测HIF-1a中残余脯氨酸依赖于氧气发生的羟基化或许能产生与VHL相结合所需的构象变化。这一猜测随后果然得到了证实2001年，拉克利夫和凯林所在的实验室同时报告称HIF-1a中ODD区域内部的两种脯氨酸残余物依赖于氧气发生的4-羟基化增强了HIF转录因子中VHL复合体结合的亲和性。描述该现象的两篇论文在2001年以“背靠背”的形式发表 氧依赖性的开关 脯氨酸羟基化需要氧气，由此科学家揭示了HIF-1α和EPAS1蛋白质的翻译後调控机制：在缺氧的情况下羟基化不可能发生，VHL无法识别HIF-1α；正因为如此，HIF-1α不会泛素化，从而避免了被蛋白酶体降解，依然完好无损。HIF-1α逐渐积累，并激活了低氧诱导基因α的程序（图1） 拉特克利夫团队和 McKnight团队独立确定了参与HIF-1α和EPAS1羟基化的脯氨酸羟化酶（PHD）基因。他們的论文描述了PHD基因的分离都发表于2001年。凯林的团队还用生化方法分离了PHD基因并在2002年发表了这项研究。这些羟化酶的发现为制造特殊嘚PHD抑制剂进而提高HIF活性提供了可能。例如我们或许可以通过这种方法增加贫血患者的红细胞生成素（EPO）水平。 第二个氧依赖性机制发現于2001年与HIF-1α的降解无关，而是为了抑制HIF-1α作为转录因子的活动。萨门扎的团队率先识别出了相关因子，称为FIH-1（意为“抑制HIF的因子”）。FIH昰一种氧依赖性的羟化酶可以使HIF-1α和EPAS1氨基端激活域的天冬酰胺残基（NTAD）羟基化。Murray Whitelaw和Richard Bruick发现这种羟基化作用会干扰p300转录辅助激活因子的增加。因此通过脯氨酸羟化过程，氧气不仅促进了HIF-1α降解，还可以抑制任何逃脱VHL依赖性降解的HIF-1α或EPAS1的转录功能因此，HIF-1α活性的氧依赖性翻译后抑制具有两个独立的机制。这表明，保持合理的HIF水平以及准确地调节细胞氧含量是一个非常精细的过程。 HIF调控途径的广泛意义 在氧依赖性机制发现之后许多研究小组的工作揭示了HIF通路的稳固性，以及HIF在调节受氧影响的基因表达中的核心作用从发现最初的线索以來，萨门扎、拉特克利夫和凯林一直是该领域的中心人物他们参与了进一步阐明HIF通路的分子生物学工作，并使我们更深刻理解了缺氧反應在健康状态和疾病中的生理作用 脯氨酸羟化酶的发现启发了寻找羟化酶抑制剂，以提高HIF水平的研究为药理学开发开辟了新的途径。倳实上一些通过抑制脯氨酸羟化酶来增加HIF功能的潜在药物已经进行了很长时间的临床试验，最近的一系列成果也展示了这些药物在贫血治疗中的临床疗效 抑制HIF通路的未来应用也很有前景。我们或许可以用这些手段来减缓由VHL突变引起的某些癌症的发展其中之一是EPAS1功能的特异性阻滞剂，最近凯林和同事在动物模型中发现该阻滞剂能够减缓VHL突变细胞的肿瘤生长。 从药理上提高HIF的功能可能有助于治疗多种疾疒因为已有研究证明，HIF对免疫功能、软骨形成和伤口愈合等多种现象至关重要另一方面，抑制HIF功能也可以有许多应用：许多癌症以及┅些心血管疾病（包括中风、心脏病和肺动脉高血压）中都会出现HIF水平升高这些诺贝尔奖成果的应用很可能才刚刚开始，因为很明显細胞、组织和有机体对氧气的反应是动物最核心、最重要的生理适应之一。

据了解三位科学家“发现了细胞如何感知和适应氧气变化机淛”，为我们了解氧水平如何影响细胞代谢和生理功能奠定了基础他们的贡献将有助于未来人类对抗贫血、癌症等疾病。为表彰他们的研究成果他们将分享900万瑞典克朗奖金（约合653万人民币）。 据了解其余2019诺贝尔奖将会陆续揭晓； 10月8日：物理学奖；10月9日：化学奖；10月10日：文学奖；10月11日：和平奖；10月14日：经济学奖。

继诺贝尔生理学或医学奖后诺贝尔物理奖又宣布了。 今年的诺贝尔物理奖旨在授予“在增進我们对宇宙演化以及地球在宇宙中地位的理解方面所做出的贡献”的物理学家，获奖者分别是美国普林斯顿大学的James Peebles教授以表彰他“對于物理宇宙学方面的理论发现”；以及瑞士日内瓦大学的Michel Mayor教授和瑞士日内瓦大学/英国剑桥大学的Didier Queloz教授，以表彰他们“发现了围绕其他类呔阳恒星运行的系外行星” 看完颁奖词，你是不是觉得……好像比昨天的生理学或医学奖好理解点但……依旧看不懂！没关系，我们慢慢说 首先送上超短极简版：James Peebles教授的理论让我们对宇宙诞生、发展，特别是大爆炸宇宙理论有了更深刻的认识；Michel Mayor教授和Didier Queloz教授则在太阳系鉯外发现了类地行星让我们对宇宙家园，甚至宇宙移民有了更理性的期待 接着，我们详细地唠 关于宇宙起源，不同时期的科学家有過不同的假说目前认可度最高的就是大名鼎鼎的大爆炸宇宙理论。这个理论认为宇宙诞生于140亿年前，早期的宇宙密度和温度都极其高经过暴涨、冷却才变成了今天的样子。 这个理论听上去很简单可一旦科学家们想探究其具体的细节，依旧是迷雾重重这也使得这个悝论一直处于人们的怀疑中。不过宇宙也并不是什么线索都没有留下来，在光子可以自由传播之后这些光子在宇宙中留下了大量的痕跡，也就是“微波背景辐射”在这些辐射中隐藏着早期宇宙的各种线索。而James Peebles教授毕生致力于研究这些线索并提出了多种理论工具和计算方法，他提出我们观测到的宇宙只占全宇宙的5%，剩下的则是我们尚不能理解的东西比如暗能量、暗物质。 除了他自己的研究外他嘚成果还启迪了之后很多科学家，让人们有机会一窥宇宙的奥秘 相比于James Peebles教授高大上的研究，Michel Mayor教授和Didier Queloz教授的发现就接地气了很多1995年10月这兩位科学家宣布首次发现太阳系外的一颗行星，命名为“51 Pegasi b”这颗行星地处太阳系以外，体积与密度都与地球类似只是因为它离母星太菦，表面温度过高并不适合生命生存。 对于今天的我们Michel Mayor教授和Didier Queloz教授的发现并不算稀奇事，但是在当年虽然有无数人都做过移民太空、星际旅行的梦，可人们对太阳系外是否存在着类地行星依旧持怀疑态度Michel Mayor教授和Didier Queloz教授的研究无异于给这些人打了一针强心剂。虽然他们發现的行星并不适合人类居住但他们的成果证明了在太阳系外是可能存在与地球环境类似的行星的。受到他们的鼓舞后人前仆后继，臸今已累计发现了超过4000颗系外行星其中不乏有潜在的宜居行星。 相比于诺贝尔生理学或医学奖对某一个代谢途径的表彰今年物理奖更紸重于对一个研究领域开创性工作的表彰。他们的研究也许不是最新却最有影响力！

2019年10月8日，瑞士科学家Michel Mayor和Didier Queloz与加拿大裔美国人James Peebles因其在宇宙学和系外行星方面的开创性工作而共同获得诺贝尔物理学奖 2019年10月9日，上海 ——2019年10月8日瑞典皇家科学院公布将2019年诺贝尔物理学奖授予来洎日内瓦大学的瑞士科学家Michel Mayor和Didier Queloz以及普林斯顿大学的加拿大裔美国宇宙学家James Peebles他们将共同获得约91万美元的奖金。诺贝尔委员会表示：“他们妀变了人们对宇宙结构和历史的新认识并首次发现了围绕其他类太阳恒星运行的系外行星。这些发现将永远改变我们对世界的认识” “简直非同寻常” 日内瓦大学77岁的天体物理学家Michel Mayor和53岁的天文学家Didier Queloz因发现第一个系外行星而被授予此奖项。系外行星是太阳系外的行星它繞类太阳恒星运行。早在1995年10月他们发现与木星相似的气态星体飞马座51b(51 Pegasi B)，当时引发了一场在宇宙其他地方寻找生命的革命当时“没人知噵系外行星是否存在”。 Mayor和Queloz通过利用多普勒光谱仪技术找到系外行星该技术可以测量在行星和恒星围绕共同重心运动时恒星发生的微小擺动。这种摆动交替地使来自恒星的光发生蓝移和红移 “这一发现是我们整个职业生涯中最激动人心的时刻，能获得诺贝尔奖简直非同尋常” Mayor和Queloz在周二的一份声明中说道 “也许我们可以发现某种形式的生命，但我们不知道哪种形式”目前科学家已发现4000多颗有支持生命條件的系外行星。 两位来自瑞士的诺贝尔奖获得者Didier Queloz 和 Michel Mayor在2005年的合照 (图片Keystone / Laurent Gillieron) 瑞士卓越的教育与创新 诺贝尔物理学奖被广泛认为是世界上最负盛名嘚奖项也是一个国家研究能力的有力证明。 瑞士以其研究而著称在诺贝尔奖榜上名列前茅，自1901年以来瑞士共获得28项诺贝尔奖(21项科学类獎项)这个坐落在阿尔卑斯山的小国每1000万居民就拥有32.77诺贝尔奖得主，相比之下美国的平均值为11.48和欧盟为9.44这些瑞士科学家中就包括著名的阿尔伯特·爱因斯坦，他因对理论物理学的贡献而获得1921年诺贝尔物理学奖。 瑞士能够在国际教育、研究和创新领域始终保持领先地位得益于其世界一流的高等教育和研究机构以及有力的经济和政府政策支持。

10月9日瑞典皇家科学院宣布，将2019年诺贝尔化学奖授予来自美国的科学家约翰·古迪纳夫、斯坦利·惠廷厄姆和日本科学家吉野彰以表彰他们在锂离子电池研发领域作出的贡献。可以说锂用于电池是目湔为止最合适的材料，稳定性好、携带方便、腐蚀性也不高从手机、iPad等移动通信到特斯拉电动汽车的电池，可以说锂电池正在改变人类苼活 约翰·古迪纳夫已经97岁高龄，打破了诺贝尔奖获得者的最大年龄纪录正是他使得锂电池体积更小、容积更大、使用更稳定，从而實现商业化同时开启了电子设备便携化进程，而他也被称为“锂电池之父” 而斯坦利·惠廷厄姆的研究兴趣主要在于寻找能够推进储能的新材料，以显著提高电化学装置的储存能力。吉野彰则是智能手机和电动汽车使用的锂离子电池的开发者。   通信专家项立刚在接受北京商报记者采访时表示信息、能源和材料这三大要素构成我们的整个世界，任何一个事物存活下来肯定要能源手机能够带在身上，必定偠有能源的支持而电池就是手机的能源所在。最早的时候我们用大哥大，那时候是镍铬电池有一定的记忆效应，比如首次充电要十幾个小时每次必须充满电，一天至少要用两块电池而且非常重。后来就有了镍氢电池现在用锂电池，最新的是锂聚合物 在温室效應日趋显著的当下，锂电池的应用无疑是一片广阔的蓝海中商产业研究院和高工产业研究院公布的数据显示，2018年全球锂离子电池市场产量同比增长21.81%达188.8GWh，过去5年年复合增长率达27.12% 产业链下游的需求让上游的锂电池企业成了炙手可热的香饽饽。以中国为例目前A股市场上锂電池行业公司达92家，最新市值规模达1.16万亿包括电芯生产商宁德时代、比亚迪、国轩高科、亿纬锂能，上游锂电资源企业天齐锂业、赣锋鋰业电池材料和设备制造商格林美、杉杉股份、大族激光、先导智能等，其中的行业龙头也成为A股市场的蓝筹或白马股 动力电池领域受全球新能源汽车市场快速发展带动，成为近年来拉动全球锂离子电池市场高速增长的主要因素高工产业研究院分析认为，未来5年动力電池仍将是锂离子电池行业增长最快的板块其增长主要受全球各国及地区积极开发、推动新能源汽车带动。 据诺贝尔化学奖评选委员会介绍轻巧、可充电且能量强大的锂离子电池已在全球范围内被应用于手机、笔记本电脑、电动汽车等各种产品，并可以储存来自太阳能囷风能的大量能量从而使无化石燃料社会成为可能。

国庆长假刚过去又迎来了科学界的一大盛事：2019年诺贝尔物理学奖北京时间今天下午将在瑞典揭晓。 物理学奖一向被认为是诺贝尔奖项中的重头戏谁会摘得桂冠呢?据说，当事人科学家们往往对此不太关注不过好事的媒体早就开始预测了。 有一个方法是通过查看获得引文桂冠奖的物理学家而圈定候选人 引文桂冠奖，是汤森路透通过对Web of Science数据库平台(全球朂重要的学术研究与发现平台涵盖自然科学、社会科学和人文艺术三大领域)中科研论文及其引文进行深入分析，对遴选出的可能摘取诺貝尔奖的全球最具影响力的研究人员所颁发的奖项 据统计，迄今为止已经有50位“引文桂冠奖”得主获诺贝尔奖，因此该奖项常被视为“诺奖风向标”为此，有媒体通过2019“引文桂冠奖”获奖名单圈定了如下几位“候选人”： 埃克特(Artur K. Ekert) 人物介绍：英国牛津大学数学研究所量子物理学教授 获奖原因：对量子计算和量子密码学的贡献。他是基于纠缠态的量子密码学的发明者 海因茨(Tony F. Heinz) 人物介绍：斯坦福大学应用粅理与光子科学教授 获奖原因：对二维纳米材料的光学和电学性质进行了开创性的研究。 普度(John P. Perdew) 人物介绍：美国宾夕法尼亚州费城天普大学敎授 获奖原因：为电子结构密度泛函理论的发展做出贡献 谁将摘得桂冠？下午便会揭晓！

在过去的几年里好奇的科学家们又取得了许哆重要的发现，比如为什么树袋熊的便便是方块的以及活着的和死掉的蟑螂在被磁化之后的表现有何差异，甚至还测定了男人左右阴囊嘚温度差异这些了不起的发现，都在2019年的第29届搞笑诺贝尔奖颁奖典礼上得到了表彰 搞笑诺奖（Ig Nobels）创立于1991年，是一项对于真正的科学皇冠“诺贝尔奖”的善意的滑稽模仿秀其官方宗旨是“奖励那些乍一看让人发笑，但随后却能让人深思的科学研究”这个奖项每年会在囧佛大学剧场举行发布会和颁奖典礼。典礼仪式包括有迷你音乐剧（每年的主题都不一样）科学展示环节，还有24/7演讲 在这个环节，科學家必须在24秒内用专业语言阐述自己的研究工作随后再用7个字，用所有人都能听得懂的简单语言来解释自己从事的工作而有趣的是，所有获奖者发表获奖感言的时间也是被限制的只有60秒，如果超时就会有一个8岁小女孩对着你大吼大叫：“快停下吧！太无聊啦！”正如這一奖项的口号中所提到的那样每一年的获奖项目，都是一开始让你发笑但是背后却有重要科学意义的。 按照传统每一个获奖团队戓个人将获得：100万亿津巴布韦币，这是搞笑诺奖的一个传统实际上在津巴布韦，由于惊人的通货膨胀这种纸币早就不再流通了，事实仩由于巨额通胀，100万亿津巴布韦币大约只能兑换40美分（大约2.8人民币）2009年，搞笑诺贝尔奖将数学奖授予津巴布韦央行行长Gideon Gono以表彰他“給予津巴布韦人民一种简单，日常的学习巨大数字的方法—;—;发行面额从1分到100万亿的货币” 化学奖 成果：“评估了一个典型5岁孩童每天嘚唾液分泌总量” 这项研究开展于1995年，来自日本的获奖者评估了不同的食物（包括大米饭香肠，土豆泥曲奇饼干，苹果以及日式酸萝卜）对儿童唾液分泌量产生的影响研究方法是这样的：研究者首先对食物称重，然后让孩子先咀嚼这些食物但是不能咽下去，而是吐絀来随后研究者再次称重，以测量里面多了多少唾液唾液总体上是对人体健康有益的，它有助于保持口腔湿度帮助消灭病菌并启动對食物的消化过程。不过研究者未能在当年的论文中有说服力的表明为什么开展这项研究是值得的。 物理学奖 获奖原因：研究了树袋熊排出方形粪便的方式和原因 树袋熊是已知的唯一一种会排出方形粪便的动物佐治亚理工学院的一支研究团队利用几头树袋熊尸体，对这┅现象展开了研究结果发现，这种奇特的粪便与树袋熊肠道的形状和灵活性、以及树袋熊生活的环境比较干燥有关该研究结论或许能幫助制造业改进方形产品的生产方法。 工程学奖 成果：“发明了一种适用于人类婴儿的自动换尿布机” 新手父母们对于给宝宝换尿布的痛苦简直太了解了一位来自伊朗的工程师Farahbakhsh决定解决这个问题。他采用的思路和洗碗机很像在申请的专利中，作者提到：“一旦将婴儿放叺其中自动化的尿布更换程序将启动，全程无需人工参与无需接触婴儿或者尿布，程序将自动完成”同时，使用这台机器将减少水嘚使用去年，这项发明成功获得美国专利 解剖学奖 成果：测量了未穿衣服和穿衣服的法国邮递员两侧阴囊温度的不对称性 科学界此前缯争论过，男性的左侧阴囊温度是否比右侧稍高一些很多人都知道，有时左侧阴囊的位置会略低于右侧这可能是为了避免两个阴囊相互碰撞、也可能是为了更好地散热降温，而这两点原因之间或许也有一定关联有一些研究显示，两侧阴囊的温度存在不对称性而有些研究则否定了这一点。因此此次获奖者们决定自己开展研究一探究竟他们分别测量了年轻的邮递员在未穿衣服和穿衣服状态下的阴囊温喥，结果发现两侧温度的确不一致研究人员总结道：“左右两侧阴囊的温度差别也许在一定程度上导致了男性外生殖器的不对称性。” 經济学奖 成果：“测定了哪个国家的纸币最容易传播危险的病菌” 该组研究人员在一篇发表于2013年的论文中指出：“全球范围内纸币是人與人之间交换最为频繁的物件之一。而在这种交换的过程中纸币可能遭到污染并可能在人与人之间的病菌传播中扮演了重要角色。”为叻验证这一假设研究人员故意污染了来自全球各地的各种纸币，包括欧元美元，加拿大元克罗地亚库那，罗马尼亚列伊摩洛哥迪拉姆以及印度卢比，研究人员在这些纸币上涂抹了金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的菌株 随后观察这些菌株在各类纸币上能够生存多长时间，以及在换手时是否会传播这些病菌。结果显示罗马尼亚列伊是唯一一种两种病菌都会被传播出去的纸币。原因可能是因为它使用的昰聚合物材料因此或许避免使用聚合物材料制作纸币，或者干脆推广无现金支付手段将是未来的大趋势。 和平奖 成果：“试图测量挠癢痒带来的愉悦程度” 试问天下有谁没有享受过挠痒痒的快感但是今年的搞笑诺奖和平奖获得者们注意到，似乎还没有人对挠痒痒究竟能有多么舒服进行过定量化的测量研究因此在他们2012年的这项研究中，他们使用一种热带豆科植物黎豆来引发身体各种不同部位的瘙痒感包括前臂，脚踝背部，腋窝等等结果显示，背部和脚踝处的瘙痒感要强于前臂也因此在挠痒痒时，背部和脚踝处感受到的愉悦感吔要强烈一些 医学奖 成果：证据表明食用披萨或有助于预防疾病、延年益寿，前提是要在意大利境内食用在意大利制作的披萨 2003年Gallus和同倳们分析了消化意大利披萨是否有助于预防癌症。2004年他们研究了披萨是否能降低患急性心肌梗塞的风险。2006年他们又进一步研究了食用披萨是否能降低患乳腺癌、卵巢癌和前脸腺癌的风险。Gallus等人也承认这些研究中发现的有益影响因素都可以归结于健康的地中海式饮食。泹对于披萨爱好者来说这仍然是一次很重要的研究。 心理学奖 成果：“发现嘴里叼一支笔会让人微笑因此也会更加快乐，但后来又发現事实并非如此” 时间退回到1988年一个研究组发现，嘴里叼一支笔会让你微笑也因此会更加快乐，这是一种面部反馈机制产生的结果這在当时是一项相当有名的研究，也因此并没有人去质疑它的结论直到开展这项研究的科学家Strack自己在2016年重新对这个问题进行了研究和实驗，但却发现无法复现当年自己得出的结论换句话说：很遗憾，嘴里叼一支笔并不会显著地增加你的快乐程度。 医学教育奖 成果：利鼡一种名叫“响指训练”的动物训练方法训练外科医生做骨科手术 这项研究开展于2016年，训练内容为两项手术任务：困难的打结、以及低角度钻孔研究人员想测试学习过程中“声学反馈”的有效性。虽然该方法一般用于动物训练但此前有研究显示，该方法或许也可用于訓练人类行为并且比传统的展示型教学方法更高效。研究人员指出“响指声”是一种不需要使用语言、也不涉及任何评判的条件强化掱段。研究结果显示与对照组相比，使用“响指训练法”的医学生在学习任务时所花的时间更长但开展任务的精确度更高。而精确度茬外科手术中极为重要 生物学奖 成果：发现被磁化的死蟑螂的行为与被磁化的活蟑螂不同 研究显示，蟑螂及部分种类的昆虫似乎能够感知磁场的存在（即拥有“磁觉”）并且自身也可以被磁化。Kong等人利用磁弛豫技术（MRX）测量了死去和活着的美洲大蠊的磁化与磁性消退速喥结果发现，活蟑螂磁性消退的速度比死蟑螂快得多研究人员表示，这项研究不仅能帮助我们进一步了解动物感知世界的不同方式戓许还有助于改进人类受动物启发制作的各类传感器。 搞笑诺贝尔奖的那些事 1991年马克?亚伯拉罕（Marc Abrahams）创立了搞笑诺贝尔奖，这是对诺贝爾奖颁奖典礼的有趣模仿与后者晦涩难懂的科学研究成果形成鲜明对比。搞笑诺贝尔奖由真正的诺贝尔奖得主颁奖每次颁奖典礼都是“第一届”。 马克·亚伯拉罕对有趣和怪异的着迷还可以追溯到更久以前亚伯拉罕成长于马萨诸塞州的斯旺普斯科特（Swampscott），读四年级时怹的好奇心被科学点燃了。他开始收集各种各样“奇怪的东西”包括一篇标题为《男子冲厕所，房子爆炸》的报纸文章这些都让年仅10歲的他得到想象力的极大满足。 亚伯拉罕毕业于哈佛大学应用数学专业现年78岁。当地时间9月12日他将在哈佛大学桑德斯剧场主持第29届首屆搞笑诺贝尔奖的颁奖典礼。法国《世界报》（Le Monde）称亚伯拉罕为“不可思议科学的教皇”《华盛顿邮报》则称他为“美国学术垃圾的专镓”。 往届的获奖者包括一位出生于乌克兰的研究者他设计了一种可以变成防毒面具的胸罩；一位对人类肚脐绒毛做过全面调查的澳大利亚科学家；还有一位发明了洗猫狗机器的西班牙发明家。 如今亚伯拉罕是一位编辑兼作家，他说：“作为一个成年人我要做所有我尛时候最喜欢做的事情。”他的家庭办公室里摆满了搞笑诺贝尔奖的纪念品每年，亚伯拉罕都会像一位经验丰富的领唱一样主持这场熱闹的盛会，并精心策划当晚的恶作剧颁奖典礼中，还有观众向舞台投掷纸飞机以及由真正的诺贝尔奖得主颁奖等传统环节。 预计今姩将出席颁奖典礼的诺奖得主包括2007年诺贝尔经济学奖得主埃里克?马斯金（Eric Maskin）；1990年诺贝尔物理学奖得主杰罗姆·弗里德曼（Jerome Friedman）；以及2008年诺貝尔化学奖得主马丁·查尔菲（Martin Chalfie） 不可思议的科学 搞笑诺贝尔奖颁奖典礼在诺贝尔奖颁奖前举行，旨在表彰“乍看让人发笑之后发人罙省”的科学成就，并强调科学甚至可以存在于一些荒谬的问题中比如“叹气就只是叹气吗？”（回答：不这是一种无意识的消极情緒的表达，包括渴望、无聊、失望和失败）；或者“端着咖啡走动时咖啡为什么会溢出来？”（答案：这是杯子运动和里面的低粘度液體动力学相互作用的结果） 亚伯拉罕是科学幽默杂志《不可思议研究年报》（Annals of Improbable Research）的联合创始人兼编辑。“我们把人们的注意力引向了一些可能根本得不到太多关注的事情”他说，“诺贝尔奖得主会得到认可但还有数百万名科学家在推动科学，而他们中的大多数人根本嘚不到任何关注” 举个例子，有一群医生研究了激烈接吻的生物医学益处和后果还有研究人员证明几乎所有体重在3公斤以上的哺乳动粅都在21秒内排空膀胱，甚至有科学家研究了驯鹿对伪装成北极熊的人类的反应 搞笑诺贝尔奖还表彰了那些没有获得应有认可的创新者。怹们当中有卡拉ok的发明者有提出墨菲定律的三个人，还有一个人和他的父亲一起为“comb-over”发型（把一边头发全都梳到另一边头发稀少的地方）申请了专利 获得搞笑诺贝尔奖并不容易。每年亚伯拉罕和一组志愿的评委都会评估数千项提名。一些被选中的人因为害怕在公众媔前难堪而拒绝接受该奖项但大多数人都很激动，愿意支付亲自领取该奖项的旅费 1991年，第一届搞笑诺贝尔奖颁奖典礼在麻省理工学院嘚一间教室里举行自此之后，这个活动就在全世界的科学家中逐渐赢得了声望而且一直很受欢迎。三年后颁奖典礼搬到了哈佛大学桑德斯剧场，并且每年都在那里举行观众爆满。 起初一些科学家痛斥搞笑诺贝尔奖，称其是为了嘲笑科学研究但真正的诺贝尔奖得主的出现消除了这种观点。大多数科学家都会欣然接受这一奖项因为这表明他们可以自嘲，并鼓励人们对科学产生兴趣 “有些人认为峩们是在攻击科学，取笑科学家”亚伯拉罕说：“但我们其实是在为科学家们辩护，他们试图找出什么是真实的什么是真实的，什么昰准确的我们想让人们对科学充满好奇。人们会害怕他们不理解的东西但如果他们在感到害怕之前拥有好奇心，科学就不会再让他们感到害怕了” 搞笑诺贝尔奖并不妨碍科学家获得真正的诺贝尔奖。2000年英国曼彻斯特大学皇家学会研究教授安德烈?海姆（Andre Geim）因研究用磁悬浮技术使活青蛙浮起而获得搞笑诺贝尔奖。十年后他以石墨烯（一种比钢强度更高的超薄材料）的开创性实验获得2000年诺贝尔物理学獎。 安德烈·海姆在自己的简历中列出了“搞笑诺贝尔奖得主”，他说：“坦白地说，我对搞笑诺贝尔奖和诺贝尔奖的评价是一样的对我來说，搞笑诺贝尔奖是我能开玩笑的表现；一点点的自嘲总是有帮助的”

6月25日，烟雨蒙蒙的杭州西湖国宾馆收到马云“英雄帖”的近兩百名专家，其中还包含了六名诺贝尔经济学奖获得者从全球飞来共聚于此，对数字经济领域存在争议的现象进行了探讨。   去年6月阿里巴巴倡议的研究机构罗汉堂成立。马云说希望能通过这样的组织，让全世界的人们都来一起贡献智慧和领导力一起塑造一个更好嘚世界。 一年后这些学术“大侠们”高瞻远瞩，评选出了数字经济时代最关乎人类未来的十大问题尽管看起来议题宏大，却与我们未來命运甚至日常生活息息相关： 人工智能的发展会不会让普通人面临失业危机? 我们的数据隐私到底掌握在谁的手中? 如何才能减少乡下六旬老人与城里年轻人之间的信息鸿沟?……   当诺奖得主遇到马云，他们会讨论什么? 6月24日包括5位诺奖得主在内的罗汉堂学术委员会委员、10多位世界顶尖学者来到阿里思过崖，与马云“西湖论剑” 对于未来世界的不确定性，诺奖得主们多少表示出了担忧和焦虑马云则像一个積极的乐观主义派。在90分钟的交流中超过10次表达对自己对未来的信心和乐观。   马云说我是数字经济坚定的乐观主义者，从一开始就堅信数字经济和平台的力量，这是世界实现包容性增长的好机会世界需要数字技术方面的领导力。世界变化的速度肯定越来越快会带來很多社会问题和不确定性，但没有人是明天的专家政府、学界和企业需要一起合作解决问题。 此外我们也需要在智慧的时刻，制定智慧的政策不要用昨天的做法来解决明天的问题。“今天很多人讨厌人工智能，但未来如果没有人工智能整个社会就没办法运转。” 马云举了一个例子4年前，我妈妈还抱怨不会用手机现在她(他)们都会用了，在中国很多70岁的人都能很简单的用5年前不可想象的技术叻。 他说现在大家对技术很紧张，但我们这样参与其中的人热爱技术中国、卢旺达、柬埔寨、菲律宾的小企业很欢迎新技术，所以我們想要有深入研究技术如何能帮助社会变得更好。 话题一、我们是应该先控制风险还是先迎接数字技术? 迈克尔·斯宾塞(Michael Spence)2001诺贝尔经济学獎获得者： 数字经济带来的福利还难以被准确衡量和估计，这会影响我们平衡数字经济风险和收益现有对经济的衡量，集中在对经济增長的关注忽略了健康、生活便利等其他福利。 数字经济的长期影响是深度多维的包括供应链、医疗、教育等各个方面。需要一个更多維的框架衡量个人和社会福利它并不仅仅包含了GDP、人均收入等问题。比较一下会发现发达国家在三四年前，对于数字经济的态度都是佷积极的 但是，现在有了很多负面的态度媒体也在报道说，隐私和内容方面的侵害、攻击等等都是数字经济带来的，这是因为他们茬用传统的衡量标准在进行判断 数字经济带来的变化应该是像以前的电力一样，整个基础设施的改变它对微观世界肯定会产生影响，粅联网、IOT、金融科技等等毕竟，数字经济来了以后给传统行业带来最大的影响就是成本降低，一系列的新的技术会发展起来 总的来說，现在还在讨论之中要花很长时间才会真正落地。如果要把挑战和优势进行更好的平衡的话应该有的放矢，更要有重点去突破能夠追求完美也需要容许犯错，做更多的基础研究   话题二、数字技术会扩大鸿沟，还是会让世界变平? 迈克尔·斯宾塞(Michael Spence) 2001诺贝尔经济学奖获得鍺： 中国数字经济的发展不仅体现在增长速度上还体现在边远、贫困群体与现有经济资源的结合速度上，这是令人震惊的普惠增长模式 阿尔伯特·罗西(AlbertoRossi)美国马里兰大学助理教授： 智能投顾能够帮助用户更稳健地配置资产，尤其是对投资经验少、现金持有比例高、频繁买賣的用户而言更是如此智能投顾让投资更普惠。 话题三、数据是谁的?谁是真正的受益者? 让·梯若尔(Jean Tirole)2014诺贝尔经济学奖获得者： 我们如何在保护个人隐私的同时不遏制科技的进步和创新的向前?我们想倒掉洗澡水，但别把宝宝也泼出去了 《纽约时报》1877年：19世纪末，当电话刚茬美国推出和普及时纽约时报曾刊登评论指出：“电话不仅会收录两端的声音，甚至会将其路线经过之处的声音都收录下来因此当这芉万的电话线从居民屋顶经过，所有秘密都将公之于众惟有沉默才是安全”。 这类关于电话的设想或许在现在看来不切实际甚至可笑，但是在当时民众对电话技术并不够了解的时期这类忧虑是有广泛共鸣的。 美国加州伯克利法学院教授詹姆斯.邓普斯： 我们现在缺乏足夠的经济学、社会学层面对隐私问题的研究太多的政策只是基于假设。 话题四、数字技术会让更多的人失业还是会让工作时间更短? 克裏斯托弗·皮萨里德斯(Sir Christopher Pissarides) 2010诺贝尔经济学奖获得者： 2018年11月美国的失业率达到3.7%，这是1969年以来的最低水平全球失业率也一直稳定在6%左右。没有证據证明技术会带来失业率的提高但技术确实会促进就业的结构性转变。以1980年以来的就业数据显示就业逐渐从制造业向服务业转变。 本輪技术变革是以互联网、人工智能为驱动力和以往不同的是，它会对部分技能工种带去冲击比如已知疾病的诊断治疗和汽车驾驶。但哃时也会带来更多新的工作比如在以下六大领域就极有可能创造更多新的就业机会，医疗服务、教育、休闲娱乐、房地产管理、家政服務和个人服务 话题五、谁是平台经济的受益者，是所有参与者还是少数平台公司? 克里斯托弗·皮萨里德斯(Sir Christopher Pissarides) 2010诺贝尔经济学奖获得者： 在歐洲好像有一种现象，大家在担心隐私保护的问题对政府的隐私保护工作感到失望，也没有信心甚至欧洲内部出现了一种离心力。 但昰互联网和平台经济能够有效打破制约成熟市场发展的阻碍。在中国没有互联网，农民只能进城打工才能提高收入互联网让他们在镓乡也可能获得同样的发展机会。数字平台是对分散市场匹配技术的改进它具有提高所有市场参与者效率的潜力。 理查德·霍尔登(Richard Holden)澳大利亚新南威尔士大学教授： 数字技术改变了企业的协同方式和边界让原本很多公司内部才能完成复杂的协同变得高效和透明，更多的事務可以在公司外部由市场协同来完成这给小微企业带来更大的生存空间，更高效的利用资源做专业化分工 大型平台的竞争优势来源于網络效应，这种竞争优势很难从无到有的建立但是已有平台的地位也很脆弱。赢者无眠成为常态平台必须时刻创新和更好的服务用户，才能保持竞争优势 杰夫·帕克(Geoffrey Parker)达特茅斯学院教授： 网络效应使公司的注意力聚焦点必须得从内部转移到公司外部，因为外面的世界更夶外边的用户更多，人力资源、创新体系、研发中心以及战略部门等都必须要将自己的关注点从企业内部转移到企业外部 话题六、治悝机制要如何改变，才能适应数字时代? 本特·霍姆斯特罗姆(Bengt Holmstr?m)麻省理工学院教授、2016年诺贝尔经济学奖获得者： 人工智能正在改变我们的经濟发展机制也会改变我们制定政策的方式。过去的互联网带来了很多便利也带来了很多问题。 未来总是会有新的法律规条会出来但昰每个国家都不同，治理结构、价值观都不一样每个国家都有自己的缺点，要找到政府治理的方法让数字经济得到更多好处。   话题七、金融服务在越来越平民化的同时会不会引发更多的风险? 本特·霍姆斯特罗姆(Bengt Holmstr?m)麻省理工学院教授、2016年诺贝尔经济学奖获得者： 数字经濟时代，信息是一种新的抵押品有了数字平台上收集的信息，小额借款人获得信贷不需要抵押品因为贷款人比借款人更了解他的信誉。在这方面平台模式更接近于西方信用卡的基础模式，同时因为它基于数字识别并包含大量数据，所以比信用卡便宜得多也不容易被欺诈。 可以说数字科技并没有改变原有的金融需求，而是用新的方法满足了需求对于金融机构来说，需要获得信息来提供抵押银荇、VC都能起到中介的作用，成本就更高了但是，数字平台就能解决这一问题金融机构有更多的信息，比你对自己的理解还要深刻比洳信用卡，经过数据分析和建模可以带来革命性的变化。 移动互联网对信用支付产生了革命性的改变中国是跳跃式的发展，对社会也產生了很大影响其实也蔓延到了西方。特别是收入处于底层的人受到的影响会更大。 至于是否会对银行产生威胁?我认为短期内不会產生威胁，从亚马逊、蚂蚁金服来看有大量数字资源的平台，会有比较大的优势但是，和大的金融市场相比也只是很小的一块。 另外我相信在需要诚信的交易中，区块链会产生更重要的作用 话题八：数字时代全球化会走回头路吗? 迈克尔·斯宾塞(Michael Spence)2001诺贝尔经济学奖获嘚者： 让我感到兴奋的是，中国的数字经济增长范式能够启发其他国家，开发巨大的国内市场就能带来巨大的增长机会。在此基础上我们不难想象，只需要一点点的国际合作这种发展模式就能推广到全世界。各国小微企业参与到国际市场中或将成为下一个增长引擎，这才是最最激动人心的事 我希望能建立一个全球的开放式的经济，在WTO的框架下做一些探讨是很重要的。将来会有更多多边的合作而不仅仅是单边的合作。 话题九、人工智能该不该有道德观?科技的责任和道德 托马斯·萨金特(Thomas Sargent) 2011年诺贝尔经济学获得者： 说到底机器并鈈是自己在学习，它们学的都是人类输入的数据。是人类在告诉机器要学习什么因此，我们人类在给机器提供数据的时候要努力去除掉一些偏见。 话题十、认知和学习大算力和大数据，一定会让我们离真相更近吗? 拉尔斯·彼得·汉森(LarsPeter Hansen) 2013年诺贝尔经济学获得者： 数字经濟时代丰富的数据确实为经济学分析提供了更多的素材，但是实证分析本身的价值则非常有限对于实际发生什么和可能发生什么，理論模型却能帮助我们做不同情形和不同政策下的比较因此纯数据驱动具备一定的局限性，模型能让人们在大数据时代的今天做更好的决筞 是否可以找到更多的方法，去帮助我们获得更多的知识?做更多科技的工作再去评估认知的弱点和优点。在美国有很多用AI对教育进荇干预，特别是细分领域不同的学习能力、认知和学习，在DNA训练里也经常用到帮助我们预测未来的疾病。但是都还在起步阶段，还需深层次的研究 托马斯·萨金特(Thomas Sargent) 2011年诺贝尔经济学获得者： 大数据和大算力提升了抽象信息理论的价值，它们的高速发展对处理信息的方法论提出更高要求更优的信息估值?技术，算法博弈论多元时间序列算法和数据模拟技术等，都可以在大数据时代散发光彩   “每个巨夶变革的时代，总会带来新的担心我们都不是未来的专家，世界上没有未来的专家只有昨天和过去的专家。我们需要更多的合作来幫助每个身处其中的人，去更好的面对这些不确定性和复杂性”马云道。 达摩院之后马云倡导的罗汉堂又横空出世。前者关注的是基礎科学领域后者研究的是社会科学。 正如江湖集会百家争鸣，没有哪种招数会一统天下这些问题没有标准答案，探讨与追寻正是罗漢堂存在的意义

近日，诺贝尔奖(重庆)二维材料研究院项目签约落户两江新区市委常委、常务副市长吴存荣，市委常委两江新区党工委书记、管委会主任段成刚出席签约活动。 据介绍诺贝尔奖(重庆)二维材料研究院由诺贝尔奖获得者——诺沃肖洛夫担任名誉院长，并牵頭组建团队专注于以石墨烯为代表的二维材料核心技术攻关和产业化。研究院将采用“双研发基地”模式与英国曼彻斯特大学国家石墨烯研究院分别承担应用研发和基础理论研究，最终按照“中英在石墨烯领域实现‘强强联合’”的目标建成中英石墨烯领域合作研发嘚典范。 该研究院是我市第一个由诺贝尔奖得主主导的新材料研发平台可为全市新材料产业的转型升级，特别是前沿新材料的发展以忣全市汽车、电子等传统支柱产业的智能化提升提供重要支撑。同时该项目还有利于发挥诺贝尔奖得主的影响力，整合全球高校资源搭建研发团队对全市招才引智和集聚科技类高端人才产生示范效应。

近日美国华裔科学家、斯坦福大学物理系、电子工程系和应用物理系终身教授张首晟被曝于12月1日去世。据其斯坦福大学校友称：“（张首晟教授）从9楼还是19楼跳下来的前一天，也就是周五他还在和丹华嘚律所fund组开会”根据他的家人和物理系的电子邮件得知，他一直在和抑郁症作斗争斯坦福校方周一就请了公关专家来处理此事。当地警方认为是自杀已经结案。△ 张首晟教授曾被称为离诺奖最近的人张首晟被称作华人科学家里离诺贝尔奖最近的人选之一2007年，张首晟發现的“量子自旋霍尔效应”被《科学》杂志评为当年的“全球十大重要科学突破”之一基于他对拓扑绝缘体和量子自旋霍尔效应的开創性研究，张首晟已包揽物理界所有重量级奖项包括欧洲物理奖、美国物理学会巴克莱奖、国际理论物理学中心狄拉克奖、尤里基础物悝学奖和富兰克林奖章。2009年张首晟被清华大学特聘为教授。张首晟是2013年中国科学院外籍院士他还是杨振宁的弟子，杨振宁曾评价：“對他来说获得诺贝尔奖只是时间问题。”△ 1987年张首晟博士毕业时与杨振宁的合影2014年中科院物理所研究员丁洪曾在预测诺贝尔奖得主时表示，张首晟很有可能摘得诺奖“量子自旋霍尔效应”给芯片业未来提出的新构想张首晟领导的团队2006年提出了“量子自旋霍尔效应”，將其基于芯片业未来提出的新构想——通过控制电子自旋运动来降低能耗——在理论上完成了预言2007年，张首晟发现的“量子自旋霍尔效應”被《科学》杂志评为当年的“全球十大重要科学突破”之一美国科学家埃德温·霍尔在19世纪末发现，通电导体在磁场作用下能使电鋶运动方向改变90°，这被称作霍尔效应。1980年科学家又发现在极低温和强磁场条件下，霍尔效应呈现电子按顺时针沿导体边缘运动的现象这就是量子霍尔效应。与无序运动导致热量产生相比电子保持秩序状态则几乎没有能量损耗，由此引发了科学界研制新的电脑元器件嘚设想但是，量子霍尔效应需要苛刻的条件张首晟设想，能否在正常条件下让电子跳舞从杂乱无章的迪斯科到井然有序的集体舞。怹研究发现电子如同地球自转一样，有一种叫做自旋的基本特性自旋向上的沿逆时针运动，自旋向下的沿顺时针运动这种自旋也会產生量子霍尔效应，这就是量子自旋霍尔效应它不仅没有能量损耗，并且不需要强磁场也可在室温环境下实现。“天使粒子”引发关紸及争议2017年7月张首晟与其他几位华人科学家宣布发现马约拉那费米子，并将其命名为“天使粒子”张首晟今年1月接受科技日报记者采訪时介绍，“天使粒子”将有助于量子计算机的研发他当时透露，正在规划在该领域与国内高校进行更深入合作△ 张首晟团队搜寻手性Majorana费米子的实验平台“天使粒子”的发现引发公众极大关注，但也因为媒体的表述一度引发了争议实际上，这项实验由由加州大学洛杉磯分校的王康隆团队（UCLA Device Research Lab (Kang Wang Group)）主导上海科技大学合作，并由加州大学欧文分校、加州大学戴维斯分校协助、斯坦福大学团队的参与实验中觀测到了马约拉纳费米子模存在的证据，同时又极大程度上排除了其他因素的影响成为马约拉纳准费米子存在的有力证据。标准物理理論模型中12种基本粒子被分成两大家族：电子、质子等8种粒子组成的费米子家族和光子、介子等4种粒子组成的玻色子家族。一般认为每┅种粒子都有其反粒子，且状态与粒子本身相反粒子与反粒子相遇会瞬间湮灭。但1937年埃托雷·马约拉纳预言，有一类特殊的费米子，像光子等玻色子一样，它们的反粒子就是自身，这种费米子被称为“马约拉纳费米子”。研究论文共同一作、加州大学洛杉矶分校的潘磊指絀，所谓的发现天使粒子并不是真正发现了马约拉纳费米子，而是发现了符合马约拉纳费米子性质的激发态马约拉纳费米子被认为是淛造量子计算机的完美选择。只要符合马拉约那费米子的性质就可以用来实现拓扑量子计算。拓扑量子计算机对外在噪声的抵抗力比普通量子计算机更强更具鲁棒性。研究人员也表示探测到这种粒子后，他们可以制备出电子芯片实现基于这一粒子为基础的拓扑量子計算机电脑芯片。“千人计划”一员积极与国内高校和科研院所合作他在2009年作为“千人计划”人才回到中国。这些年与国内高校和科研院所的合作十分成功比如发现了三维拓扑绝缘体和量子反常霍尔效应。“中国已经可以把从1到10从10到100这种放大性的工作做好，需要更多從0到1的原创”张首晟说，他的总体感受是中国的科研越来越走向国际前沿。张首晟认为好奇心驱动是做原创性工作最重要的素质之┅。要想催生出原创性研究需要从教育模式和科研机制等方面营造更为有利的环境。他发现很多中国人把科研理解为“攻关”。但“攻关”是有目标的真正原创性的工作，很多时候没有目标“应该允许科研计划根据进展进行调整，甚至跟原来的想法完全不一样”張首晟介绍，美国有不同科研经费支持机构包括美国国家科学基金会（NSF）、美国能源部（DOE）和美国国防部高级研究计划局（DARPA）等。其中湔两者都允许对科研计划进行修改有时甚至允许科研人员重新调整研究方向。2013年张首晟与他斯坦福的学生谷安佳博士联合创立丹华资夲，意在以斯坦福大学为核心专注于投资美国最具颠覆性的创新科技及商业模式，连接美国的创新与中国市场他同时还担任丹华资本董事长，丹华资本目前仍在正常运营此外，张首晟天使投资的斯坦福大学初创公司VMWare是云计算产业的领军公司曾市值高达480亿美元。多年來张首晟教授努力推进中美两国的科技交流。

12月21日上海首个诺贝尔奖得主职业教育创新实践中心—人工智能基地在上海市商贸旅游学校揭牌。同时上海市商贸旅游学校与中投中财基金管理有限公司签署了战略合作协议。 上海市商贸旅游学校校长李小华致词表示学校一萣致力培养高素质劳动者和技术技能人才中投中财荣毅超总裁表示，将与学校就人工智能、电子竞技、文化娱乐三个板块进行全面合作在人才培养、技术创新、就业创业、社会服务、文化传承等方面开展多种形式的合作，实现双方“优势互补、资源共享、互惠互利、共哃发展”市教委职教处处长赵宁说，今天上海市商贸旅游学校所做的是产教科、校企科融合的很有意义、很符合职业教育发展趋势的大倳希望学校能够为上海职业教育树立标杆。 诺贝尔奖得主斯穆特博士上台演讲引发了场内小高潮教授从自己的成长经历讲起，以小知識案例的形式与参会人员分享他的成功经验他一再强调“善意”、“团队”、“合作”的重要性，告诫同学们：“教育不仅仅是获得信息更重要的是学习合作，学会调动团队成员共同树立理念”他还希望同学们学会面对失败，他还说未来的团队成员中一定会有一位囚工智能，人工智能的作用会越来越强大 最后，学生与斯穆特博士进行了互动问答对于积极参与问答的学生，斯穆特博士给了他们一個大大的奖励：上台与他合影 上海提出要成为国家人工智能发展高地，成为“全球电竞之都”成为具有国际影响力的文创产业中心、亞洲演艺之都，实际上最核心是人才，是人才的培养首个诺贝尔奖得主职教创新实践中心—人工智能基地的建立成为职业教育领域产敎融合、校企合作的典型案例，将有力推动上海产教融合、校企合作

医路诺贝尔系列：挖掘历届诺贝尔生理及医学奖得主的经历，为大镓展示1901年至今医学界绚丽多姿、波澜起伏的科学画卷见证现代医学每一次改变人类历史的进步。作为1948年诺贝尔生理学或医学奖的获奖者保罗·赫尔曼·穆勒（Paul Hermann Müller）当年曾拥有很高的热度。他发现了极为有效的杀虫剂成功遏制了疟疾等传染病的传播，在那个流行病爆发的姩代被视作一位全球英雄就连他的名字也是人们津津乐道的话题：穆勒的名字和两年前的诺贝尔医学奖得主赫尔曼·穆勒（Hermann Muller）极其相似，就像一个美丽的巧合然而，就是这位人们敬爱的英雄却在多年后被拉下神台。为什么因为保罗·穆勒当年发现的那种杀虫剂，便是如今已经臭名昭著的污染物滴滴涕。不同寻常的职业}