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诺贝尔奖一百年

时间:2022-08-18 百科知识 版权反馈
【摘要】:二、诺贝尔奖一百年 风骚缺憾各有缘诺贝尔奖是世界上最著名、学术声望最高的国际科学大奖,它是以瑞典化学家诺贝尔遗赠的基金设立的。小居里夫妇因为认识到了新的放射性元素可以产生放射性同位素,从而获得了1935年度的诺贝尔化学奖。这也是自诺贝尔奖颁发以来,迄今为止世界上唯一一个家庭荣获了五个诺贝尔奖,创造了世界奇迹。他的儿子杰·汤姆逊因证实了电子波动而获得了1937年度诺贝尔物理学奖。

二、诺贝尔奖一百年 风骚缺憾各有缘


诺贝尔奖是世界上最著名、学术声望最高的国际科学大奖,它是以瑞典化学家诺贝尔遗赠的基金设立的。它分设物理学奖、化学奖、生理学或医学奖、文学奖和和平奖(后又增加经济学奖,我们在此只说前3项自然科学奖)。从1901年首次颁发,除了受“二战”影响和干扰而停发3年外,每年颁发1次,至今已经116年。到2016年,全世界荣获3个自然科学奖的科学家共有561人。在这561人次中,男性科学家有551人次,女性科学家10人次,其中居里夫人在物理和化学两次获奖。先后有3人次两次获奖,有4对父子、3对夫妇获奖。

按国籍来分,美国为243人次,英国为74人次,德国为69人次,法国为30人次,瑞典为18人次,奥地利为11人次,荷兰为14人次,苏联(俄罗斯)为13人次,瑞士为17人次,丹麦为9人次,加拿大为8人次,比利时为5人次,日本为15人次,中国为5人次(李政道和杨振宁1957年获奖时为中国国籍,李远哲于1986年获奖时为中国台湾籍),以色列为3人次,印度、巴基斯坦和土耳其各为1人次。其余为其他国籍。

在20世纪初,确定评选诺贝尔奖金的基本标准是:1.对人类做出重大贡献的科研成果;2.构成较大发现的因素;3.评选之前一年的成果。并且规定每一项获奖人数不超过3人。通过116年的颁奖实践,我们看到原来规定的标准也在不断地进行修正。如在20世纪前50年,单项成果评定比较明显。20世纪50年代以后,往往很难评选出一项突出的成果,而不得不改变为表彰在某一个领域或某几个科学家多年来已有的成就,无法说出他们在某一单项上的发明、发现或成就。关于评选前一年的成果,除了1923年在加拿大班廷和马克里德是因为1922年发现胰岛素、1957年李政道和杨振宁是因为在1956年打破宇称守恒定律而获奖外,其余几年再也没有一项是前一年的成就而获奖的,多数是几年、十几年甚至是几十年前的成就。其中,年龄最大的美国医学家劳斯,他1955年获奖的成果是“劳斯肿瘤病毒的发现”,实际上是他于1911年就已经完成的成就,迟到获奖整整44年,获奖时,他已87岁高龄。美国女生物学家麦克林托克于1957年提出“可移动基因学说”,于1983年获奖时,比她提出学说时间晚了整整32年。德国物理学家鲁斯卡于1933年制成了世界上第一架电子显微镜,于1986年获奖时,比他取得的成就晚了整整53年时间。

之所以出现上述情况,一方面反映自然科学成就评定的艰难性和复杂性,另一方面也是为避免出现偏差而采取“宁可保守些”的态度,就连爱因斯坦获奖也不是因为他创立了狭义相对论和广义相对论,而是他建立了光电效应定律。因为当时对广义相对论在科学界还有一定的争议,同时也因为对这项太过高深的理论真正理解的人并不太多。评奖委员会内部也有个别评委阻挠爱因斯坦获奖,以至一拖再拖。但爱因斯坦确实又是一位伟大的科学家,如果不给他颁发诺贝尔奖,可以说其他奖项几乎都将在一定程度上失去意义。所以,几经曲折,瑞典皇家科学院采取了灵活态度,既让爱因斯坦获奖,又不引起更大争议。

1.夫妻父子同获奖 科学佳话传百年

夫妻同时获奖的有法国科学家皮埃尔·居里夫妇和他们的女儿女婿约里奥·居里夫妇,人称小居里夫妇。小居里夫妇因为认识到了新的放射性元素可以产生放射性同位素,从而获得了1935年度的诺贝尔化学奖。这也是自诺贝尔奖颁发以来,迄今为止世界上唯一一个家庭荣获了五个诺贝尔奖,创造了世界奇迹。美国科学家科里夫妇进行碳水化合物代谢作用的研究成果,与阿根廷医学家何塞共同获得了1947年度诺贝尔生理学及医学奖。

父子同时获奖的有英国物理学家亨利·布拉格和劳伦斯·布拉格。他们通力合作,用X光射线分析晶体结构取得重要成就,于1915年获得了诺贝尔物理学奖。当时儿子劳伦斯·布拉格年仅25岁,是最年轻的诺贝尔奖获得者,这个纪录至今未有人打破。

剑桥大学卡文迪许实验室主任、原子物理学家汤姆逊因证实电子的存在,获得了1906年度诺贝尔物理学奖。他的儿子杰·汤姆逊因证实了电子波动而获得了1937年度诺贝尔物理学奖。丹麦物理学家、量子力学创始人之一的尼克斯·玻尔因原子结构和辐射的研究成果,特别是他于1913年提出了分立能态原子结构模型,获得了1922年度诺贝尔物理学奖。他的儿子阿格·玻尔因发现了原子核里集体运动和粒子运动之间的关系,在这个联系的基础上发展了原子核结构理论,获得了1975年度诺贝尔物理学奖。瑞典化学家伊勒·奇尔平因对糖的发酵和发酵酶的研究作出重大贡献,获得了1929年度诺贝尔化学奖。他的儿子冯·伊勒因对有关神经传输和机能一系列作用的发现,于1970年度获得了诺贝尔生理学或医学奖。

2.八位华裔科学家 炎黄子孙显才华

炎黄子孙科学家中先后有8人获奖。李政道和杨振宁于1957年度获得诺贝尔物理学奖,丁肇中获得了1976年度诺贝尔物理学奖,李远哲获得了1986年度诺贝尔化学奖,朱棣文获得了1997年度诺贝尔物理学奖,崔琦获得了1998年度诺贝尔物理学奖,钱永健获得了2010年度诺贝尔化学奖,屠呦呦获得了2015年度诺贝尔生理学或医学奖。

3.十位女性科学家 巾帼英雄人人赞

女性科学家到目前为止有10人次获奖。第一位是居里夫人;第二位是居里夫人的女儿伊蕾娜·约里奥·居里;第三位是美国女物理学家格蒂·科里;第四位是美籍女物理学家玛利亚·迈耶,她与德国物理学家汉斯詹森合作研究原子核物理问题,于1955年共同发表了《原子核壳层结构的基础理论》的重要论文,获得了1963年度诺贝尔化学奖。第五位是英国女化学家多罗西·霍奇金,她因成功地使用X射线技术测定复杂晶体和大分子的空间结构,获得了1964年度诺贝尔化学奖。第六位是美国女医学家罗莎琳·耶洛,她因对下丘脑中肽激素的研究成果和有关发现,和美国医学家耶曼和沙利共同获得了1977年度诺贝尔生理学或医学奖。第七位是美国女医学家麦克林托克,她长期研究玉米生长,在大量实验研究基础上,于1951年提出了“可移动遗传基因理论”,获得了1983年度诺贝尔生理学或医学奖。第八位是意大利女生物学家蒙塔尔奇尼,她与美国生物学家科恩共同研究发现“生长激素”,并发明有助于细胞生长的化学试剂而获得了1986年度诺贝尔生理学或医学奖。第九位是美国女医学家埃利翁,她和其他科学家合作,经多年努力,首次成功地研制出治疗白血病的新药物品种,并且发现了药物治疗癌症的重要原则而获得了1988年度诺贝尔生理学及医学奖。第十位是我国女科学家屠呦呦,因领导研制成功青蒿素,获得了2015年度诺贝尔生理学或医学奖。

4.物理化学三英杰 两次获奖绩卓然

两次获得诺贝尔奖的只有居里夫人、巴丁和桑格3人。居里夫人因发现放射性元素镭和钚,而与丈夫居里和贝克勒尔共同获得了1903年度诺贝尔物理学奖;又因成功地提炼出纯镭而获得了1911年度诺贝尔化学奖,而且第二次获奖是横跨了物理和化学两大学科,这在诺贝尔奖历史上实属首次,至今无人打破。巴丁是美国物理学家,他与另外两位物理学家——肖克莱和布拉顿——合作发明双点接触式半导体三极管,并推动半导体研究的发展而获得了1955年度诺贝尔物理学奖;巴丁后又与库珀和施里弗合作,于1957年提出了超导性理论而获得了1972年度诺贝尔物理学奖。桑格是英国生物学家,他于1945年在蛋白质特别是胰岛素结构方面的研究成果显著,荣获1958年度诺贝尔化学奖;后来又发现了测定DNA顺序的方法,与美国化学家伯格和吉尔伯特获得了1980年度诺贝尔化学奖。

5.没有文凭设巨奖 贡献科学励百贤

有趣的是,和创办世界上第一所大学的人一定不是大学毕业一样,设立诺贝尔奖的诺贝尔不但没有博士学位,而且连一张大学毕业文凭也没有,这不能不引起我们的思考。

诺贝尔于1833年10月21日生于瑞典首度斯德哥尔摩,弟兄四人,他排行老三,父亲是一个小工厂主。诺贝尔8岁时,父亲破产,全家不得不移居到俄国彼得堡。身居异乡,他没进学校读书,跟一位家庭教师学习。诺贝尔从小和父亲一样也喜欢研究化学,后来跟父亲一起试验炸药。他16岁时中断学业,独自一人到美国学习技术。1854年,他21岁时回到彼得堡,边学习边随父亲从事化学实验工作,同时研制新型炸药。诺贝尔一生就在研究和试验炸药中度过的,他一生共获得350多项专利。我们看诺贝尔的知识结构:

化学、制药:精通这一领域所有的知识。

历史、文学、哲学数学:修养较深。

语言:能用法文、俄文、英文、德文等语言自由地讲话,并能流利地书写出内容。

从上可以看出,诺贝尔所具有的这些知识,可以和当时世界上任何一位具有博士学位的一流科学家相媲美。只是由于家庭方面等各种原因,未有机会进入大学取得文凭的机会,但他对人类做出的伟大贡献是人所共知的。诺贝尔把自己的毕生精力和心血都贡献给了科学事业,去世后又把自己的遗产捐献出来用于奖励那些为科学事业做出杰出贡献的人,他的崇高的奋斗精神和巨大荣誉的诺贝尔奖,激励着全世界科学家为之努力奋斗。

6.三人没有博士衔 努力奋斗仍获奖

我们下面看一看几位没有博士学位,但仍获得了诺贝尔奖的科学家。

第一位是意大利物理学家马可尼,他是无线电报发明家。马可尼生于意大利博洛尼亚,1892年考入博洛尼亚大学物理系。1896那年,23岁的马可尼就发明了无线电报。但他的发明专利是在英国开始申报和实施的。马可尼常年忙于表演和实验,创办无线电公司,无暇攻读博士学位。1909年,在他发明的无线电报早已投入使用并取得良好效果时,马可尼和德国另一位物理学家布朗共同获得该年度诺贝尔物理学奖。

第二位是印度物理学家拉曼。1888年,拉曼出生在印度马德拉斯的一个地主世家,他自幼勤奋好学,14岁就被地方政府推荐上了印度最著名的马德拉斯学院。历经5年寒暑,拉曼获得了当时的最高学位——硕士,并且拿到了去英国剑桥大学攻读博士学位的机会。可是因为他的家庭中落,拿不起去英国的学费,只好放弃了这次难得的机会。拉曼作为品学兼优的大学生,在当时竟很难找到一份合适的工作,他徒有本领,却报国无门,只好放弃了自己热爱的物理专业,到印度总督府财政部当了一名小事务员。他在这个不称心的岗位上整整干了10年,才由小事务员缓慢地晋升到科员。但拉曼却在光学和声学的研究上取得了惊人的突破,先后发表了不少有创建的科学论文。可是,拉曼的学术成就在英国和印度受到冷遇。直到1913年,法国物理学会季刊发表了他的《光束传播论》而引起各国重视时,他才有了出头之日。第二年,拉曼终于当上了母校的兼职教授。在困境中,拉曼又经过十几年的努力研究和奋斗,于1928年发表了《一种新的辐射》的论文,第一个发现散射光中有不同波长成分,它和散射物质的结构有密切关系。这个现象被称为“拉曼效应”。这一杰出贡献,使拉曼获得了1930年度诺贝尔物理学奖。

第三位是中国科学家屠呦呦。

1930年12月30日,屠呦呦生于浙江宁波一个书香世家。宁波旧居的屠家楼顶有个摆满各类古典医书的小阁间,这里是屠呦呦童年时的阅览室:《黄帝内经》《神农本草经》《伤寒杂病论》《千金方》《四部医典》……虽然因识字不多且读得磕磕绊绊,但这里是她医学梦想萌发的温床。

1946年一场灾难降临,屠呦呦不幸染上肺结核,学业被迫中断两年多。这段经历,在屠呦呦看来,正是自己对医药学产生兴趣的起源。1951年春,屠呦呦从宁波中学毕业,考入北京医学院,攻读生物药学专业。1955年,屠呦呦大学毕业,被分配到卫生部直属的中医研究院(现中医科学院)工作。

20世纪60年代,因疟原虫对抗疟特效药奎宁类药物已产生抗药性疟疾的防治重新成为世界各国医药界的研究课题。1967年5月23日,中国60多家科研单位组成的科研团队开始了代号“523”的任务,研究防治疟疾新药。两年后的1969年,屠呦呦所在的中医研究院也参与进来。39岁的屠呦呦被任命为课题研究组组长。从此,屠呦呦领导课题组从系统收集整理历代医籍、本草、民间方药入手,调查了2000多种中草药制剂,选择了其中640种可能治疗疟疾的药方。最后,从200种草药中,得到380种提取物用于在小白鼠身上的抗疟疾检测。利用现代医学和方法进行分析研究、不断改进提取方法,但进展并不顺利。

屠呦呦整天泡在实验室,每次回到家,身上满身酒精味道。而当放弃酒精改用乙醚后,由于乙醚对人体有毒性,盛放乙醚浸泡青蒿的大缸发出刺鼻的气味,后来屠呦呦因此得了中毒型肝炎。团队中的钟裕荣,则切除了部分气管和肺叶。另一位同事崔淑莲,则很早就过世了。

面临困境,屠呦呦重新温习中医古籍,进一步思考东晋葛洪《肘后备急方》有关“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之”的截疟记载。这使她联想到提取过程可能需要避免高温,由此改用低沸点溶剂的提取方法。中国古老医学给屠呦呦及科研团队关键启发,在经历191次试验后,屠呦呦课题组终于发现了抗疟效果为100%的青蒿提取物。为了确定药物对人类的有效性,屠呦呦和研究组的成员甚至充当了第一批志愿者,以身试药。青蒿素的发现被世界卫生组织誉为消灭疟疾的“首要疗法”,几十年里,已经在100多个国家拯救了无数人的生命。

由于提取青蒿素的成功,2015年12月,屠呦呦荣获本年度诺贝尔生理学或医学奖。

7.诺贝尔奖留遗憾 未曾获奖各有因

科学史家认为,获得诺贝尔奖并不能充分说明一个国家科学技术水平的高低,还有些在科学领域里做出杰出贡献的科学家因种种原因而与诺贝尔奖无缘。下面看一看有几位应该获奖但未获奖的科学家。有意思的是,这些未获奖的科学家女性占多数。第一位是奥地利伟大的女物理学奖迈特纳博士。欧洲和世界科学界总是把居里夫人称为“第一位伟大的科学家”,而把迈特纳称为“第二位伟大的科学家”。迈特纳于1878年11月7日出生于奥地利维也纳的一个律师家庭。她从小就勤奋好学,1901年以优异成绩考入维也纳大学攻读物理和化学,1906年获得博士学位。毕业后投师于德国柏林大学量子论权威、诺贝尔物理学奖获得者普朗克门下,与哈恩合作研究物理学和化学。在与哈恩合作期间,首先发现了一种放射性新元素镤。哈恩又与另外一位科学家合作,发现了用中子轰击铀产生钡的原子核裂变现象。迈特纳把自己对原子核裂变现象进行了精确的理论解释和计算。1944年,哈恩因此项成就而获得了诺贝尔化学奖,而迈特纳没有获奖,但她对老朋友哈恩获奖表示祝贺。

第二位是英国物理化学家、生物学家弗兰克林。她于1920年7月25日出生于英国伦敦,1938年考入剑桥大学攻读物理化学,毕业后到法国巴黎中央化学研究所,致力于DNA分子结构研究。当时美国科学家沃森与英国科学家克里克和威尔金斯也在致力于这一研究。在研究中,弗兰克林指出了他们研究中的一些错误,并将自己的研究成果毫无保留地交给了他们。尤其是在1953年初,弗兰克林拍摄到了一张高超的DNA的X光栅衍射照片,并获得了大量的数据和研究资料。沃森、克里克和威尔金斯正是在这些照片和资料的基础上,才提出了脱氧核糖核酸和双螺旋结构,从而获得了1962年度诺贝尔生理学或医学奖。不少科学家认为弗兰克林是“实际上的诺贝尔奖获得者”,但因评奖委员会有规定,每年授奖人数不能超过3人。这样,弗兰克林才遗憾未能获奖。

第三位是伟大的实验物理学家吴健雄。吴健雄于1912年5月出生于中国江苏省太仓县,1930年考入南京中央大学物理系,1936年大学毕业后赴美国加州大学跟随著名物理学家、诺贝尔奖获得者劳伦斯攻读原子核物理学,1940年获得博士学位。吴健雄长期从事原子核物理学的实验研究,取得多项重大成果。但她最伟大的成就是在1956年12月,从实验上验证了李政道和杨振宁二人提出的“宇称不守恒定律”,李杨二人于1957年获得了诺贝尔物理学奖。吴健雄遗憾未能获奖。也许是为了弥补这一缺憾,以色列沃尔夫基金会于1978年授予她与诺贝尔奖相当的以色列沃尔夫基金会物理学奖。

男性中第一位理应获诺贝尔物理学奖的博士,是我国著名物理学家赵忠尧。1927年,赵忠尧到美国加州理工学院研究生部,师从著名物理学家密立根教授攻读博士学位。到1930年,赵忠尧在实验中发现了正负电子对的湮灭,发现了反物质的存在。他相继发表了两篇论文:《硬伽马射线吸收系数测量》和《硬伽马射线的散射》,并以此获得了博士学位。但在1936年瑞典皇家科学院决定对发现正电子这项举世瞩目的伟大成就授予诺贝尔物理学奖时,获奖者名单中没有赵忠尧的名字,只有1932年在云室中观测到正负电子轨迹的安德逊的名字。

直到半个世纪后,当诺贝尔奖评审情况解密之后,这个不公之谜才得以解开。首先,杨振宁和李政道对原始文献做了认真细致的调查研究,以确凿证据廓清了正电子发现有关研究的历史本来面目,阐述清楚了赵忠尧在这项科研中首创和独到的主要贡献,使物理学界更多的科学家知道了这个历史公案。李政道也在各种场合不遗余力地充分阐释赵忠尧在首先发现正电子的卓越贡献。

因发现正电子而获奖的安德逊,也在1983年出版的一本著作中公道地承认:当赵忠尧的实验结果出来时,他正在做自己的学位论文实验。他的办公室正好与赵忠尧的办公室相邻,他对赵忠尧的实验结果非常清楚,并怀有极大的兴趣。当时他就感觉到,赵忠尧的实验已表明有多出的未知的“新东西”存在。于是,他采用与赵忠尧不同的仪器,在有磁场的云室中观测到硬马玛射线与物质的作用,结果他不但观测到了电子的轨迹,同时观测到与此质量相当、方向相反的反物质——正电子的轨迹。安德逊坦诚地承认,他的实验是在赵忠尧的实验结果基础上做出来的,并受到赵忠尧实验结果的直接启发。

特别是前诺贝尔物理学奖委员会主任爱克斯朋在他撰写的一篇书评中坦诚地写道:“书中有一处令人不安的遗漏,谈到有关重靶上高能(2.65兆伏)伽马射线的反常吸收和辐射这个研究成果时,书中没有提到中国物理学家赵忠尧,尽管他是最早发现硬伽马射线反常吸收者之一,而且他还独自首先发现了明显的、向后者、多向同性的0.5兆伏射线辐射(后来被确认为这就是正负电子湮灭产生的辐射)。”

赵忠尧虽未获得诺贝尔奖,但物理学家都认为他应该获得诺贝尔奖,他是发现正电子这项诺贝尔奖的首创者和主要的成功者,他在世界物理学家心中的地位是实实在在的诺贝尔奖得主。面对不公,赵忠尧毫不沮丧,对此,他淡然处之。他认为科学研究的目的不是为了个人私利和荣誉,而是为人类谋幸福。这充分表现了一个伟大的科学家的宽阔胸襟。

第二位是中国物理学家王淦昌。王淦昌年轻时曾拜迈特纳为师,在柏林大学攻读物理学。1930年的一天,王淦昌参加了一次原子结构学术讨论会,忽然产生了一个新的灵感。他想:α粒子真的有那么大的穿透力?是否还有其他粒子存在?为了证实这一假设,王淦昌回来后设计了一套实验方案,并把他自己的想法告诉了迈特纳。迈特纳听后却未同意。任凭王淦昌怎么说,这个囿于传统的导师迈特纳就是不同意,不肯一试。1932年2月,查德威克正是用与王淦昌相同的实验方法,证实了那种贯穿辐射能力很强的基本粒子是中子流,从而获得了诺贝尔奖。王淦昌虽然获得了博士学位,但却留下了终身遗憾。

第三位是德国化学奖哈恩。他以研究元素同位素和放射性化学著称,但却未能以研究同位素的研究获得诺贝尔奖。1902年,哈恩便从大量的天然钍的铀矿中,鉴别出有一种新的过去未发现过的物质成分,这种被称为“射钍”的成分实际上是一种放射性钍的同位素。1905年,哈恩在卢瑟福的研究室工作了一年,在那里相继发现了铊的同位素——射铊和锕的同位素——射锕,并协助卢瑟福对这两种同位素进行了精确的测定。1906年,哈恩又在柏林费希尔实验室发现了镭的同位素。1909年,哈恩还和迈特纳一起发现了钋的同位素“镭C”。在近10年时间里,哈恩先后发现和测定了一系列重元素的放射性同位素,对发展放射化学和同位素的研究工作做出了巨大贡献。遗憾的是他只是仅仅停留在实践探索上,未能从理论上迈出关键一步。

哈恩未做的事情被其他科学家完成了。1910年,英国化学家索迪通过对放射性元素原子序数的研究,找出了其中的规律,提出了“同位素”这一化学术语。两年后,索迪与另一位德国化学家法加斯又提出了放射性元素的“位移法则”,系统地阐明了同位素的概念和它们之间相互转化的规律。因此,索迪因此项成就获得了1921年度诺贝尔化学奖。当然,哈恩还是于1944年因发现重核裂变而获得化学奖,但这是后话了。

第四位是苏联的太空大师、著名的物理学家科罗列夫。是他把人类第一颗卫星送入太空,是他把第一枚洲际弹道导弹送入太空,是他把第一个载人飞船送入太空。人类进入太空时代,科罗列夫的功劳无与伦比,在与当时的美国进行空间竞赛中取得了领先地位,让一直高傲的美国人都自叹弗如。1957年,当瑞典人向赫鲁晓夫发函,询问人类首颗卫星设计师的大名时,这个秃头领导人的答复是:卫星设计师是苏联人民。美苏冷战使诺贝尔奖与这位伟大的太空大师失之交臂。

第五位是苏联著名的无机材料专家夏尔布里津。早在1978年,他就率先合成了镧铜氧化物,并发现该物质具有在温度下降时电阻会趋于减少的特征。夏尔布里津在本国研究期刊上公布了这一实验事实,并对镧氧化铜晶体的组成和结构做了论述。第二年他的论文被译成了英文。此后,他因经费缺乏而一度中断试验,直到1980年才恢复研究工作。

在1981年的一次试验中,夏尔布里津将温度降低到绝对温度40K(-233℃)。此时,镧铜氧化物的电阻突然消失。他本应抓住这一异常现象继续深入探讨,但却未加深究。不过,他还是把试验结果告诉了同在一个研究所工作的另一位物理学家。那位漫不经心地听完了他漫不经心的叙述,认为这或许是一种表面异常现象,结果,该研究便中途而废了。

1986年4月,在美国商用机器公司苏黎世研究所工作的瑞士物理学家卡尔·缪勒和德国物理学家汉尼斯·伯诺兹,把超导材料的转变温度从23.2K提高到30K。这是自1911年昂内斯发现超导现象后75年来最大的发现,为寻找更具广泛应用价值的高温超导材料奠定了基础。于是,这两位科学家便以此新型超导材料的发现而获得了1987年度诺贝尔物理学奖。这一荣誉,本来是可以被夏尔布里津争取到的,无奈,他在那次实验的基础上放弃了努力,荣誉和成功也随之没有了。

8.获奖迟到半世纪 八十高龄亦欣然

有一位经过50多年时间才终于获奖的科学家,他就是德国物理学家鲁斯卡。鲁斯卡于1906年12月25日生于德国海德堡,1929年从柏林技术大学毕业。由于当时德国社会面临严重失业,找不到工作,他只好继续读书,做博士论文,以图将来进一步掌握好技术容易找工作。年轻的鲁斯卡在生活比较困难、精神压力很大和研究条件比较简陋的情况下,把全部精力和时间都用来钻研技术,做实验、看资料。他从科研资助机构得到的为期仅半年、每月100马克的生活补贴也全部用于科研工作。终于在1933年设计制成了世界上第一台电子显微镜,可将待观察实物放大1.2万倍,并以此写成了出色的博士论文,在电子学基础研究中取得了新的突破。

当时,鲁斯卡的发明并未引起社会的承认和重视,人们对他的成果持怀疑态度。他到处寻求支持,但均无结果。直到1936年底,西门子公司才正式采用、投产,制造出第一批电子显微镜,投放市场。1931年6月4日,当他还在柏林技术大学的一次学术会议上公布他的电子显微镜试验设计之后,某公司的研究部主任曾派人来拜访他。鲁斯卡当时并无戒心,让来人翻阅了他的全部设计图纸。事后知道,这位研究部主任用自己的名义向政府登记了专利,将鲁斯卡的发明窃为己有。战后,这项专利同德国的其他全部专利被美国等盟国没收。

鲁斯卡继续努力。到1939年,他设计的电子显微镜放大率高达3万倍,使各种科学研究都进入新领域。1956年,鲁斯卡在柏林普朗克学会的哈伯研究所创立了一个研究中心,聚集了一批科研人员,要进一步提高电子显微镜的放大率。在理论上,电子的波长是小得可以“看见”个别原子的。在技术上,其难度相当于设计一架可以看见月球上一个直径为20厘米球体的望远镜一般。由于大街上交通的振动使他的显微照片模糊不清,鲁斯卡设计了一幢特殊建筑,一座有双层墙壁的双塔式房屋,每一座塔里安装一架电子显微镜。他用这项显微镜成功第拍摄到了一堆堆原子照片,其清晰程度令人吃惊。

1982年,德国物理学家宾尼格和罗赫尔设计成功“扫描隧道效应显微镜”,他们获得了把原子放大一亿倍的原子的立体景观图片。他们三人因此而共同获得1986年度诺贝尔物理学奖。鲁斯卡时年已经80高龄。

9.菲尔兹奖补缺憾 数学王国任遨游

在诺贝尔遗嘱所设立的5个奖项中,由于他对数学的伟大意义认识不足,所以未设数学奖,这不能不说是个缺憾。为了弥补这个缺憾,1924年,在加拿大著名数学家约翰·菲尔兹的热心操持下,第七届国际数学家大会在加拿大的多伦多顺利举行。在这次大会上,菲尔兹正式倡议,为了表彰鼓励有杰出成就和贡献的青年数学家,建议设立一项国际性的数学奖,并将这次大会结余的经费用来作为数学奖金。这个建议被国际数学家大会所采纳。后来,菲尔兹因积劳成疾而病倒了,他将自己一大笔财产加到大会结余的经费里,托人转交给1932年的第九届国际数学家大会。

菲尔兹生前曾表示,数学奖不要以个人名义、国家或者机构来命名,而要用“国际奖金”的名义。但国际数学家大会经过认真慎重讨论,未采纳他的意见,决定将这项数学家渴望得到的最高奖励命名为“菲尔兹奖”。从此,颁发菲尔兹奖成了每届国际数学家大会的第一项议程,一项与诺贝尔奖齐名的国际大奖便从1936年开始颁发了。菲尔兹奖的一个最大特点就是鼓励青年人,奖励那些已有出色成就并能对未来数学发展起重大作用的数学家,每4年颁发一次。每次奖励2~4名有杰出贡献的数学家,获奖者的年龄不超过40岁。例如彭比利、德利涅、邱成桐都曾荣获菲尔兹奖,他们在获奖后仍然在不断开拓进取,对数学做出多方面的巨大贡献,跻身于世界著名数学家行列。

菲尔兹奖是数学界的最高荣誉,自颁奖以来,全世界只有27位数学家获此殊荣,获奖者全部都是40岁以下的具有博士学位的数学家。28岁的邱成桐是获得这一最高荣誉的华裔数学家。1949年,邱成桐出生在中国广东省汕头市,从小随全家定居香港。1965年初中毕业后考入香港中文大学数学系,后来到美国深造,拜当代著名数学大师陈省身为师。在名师指导下,邱成桐于1977年获得博士学位,成为美国斯坦福大学数学教授。同年,他以非常巧妙的方法解决了美国数学家卡拉比在20世纪50年代提出的一项关于高度空间曲线的几何理论设想——卡拉比猜想,于1983年9月因此项成就,邱成桐获得菲尔兹奖。

自1978年以来,又出现了一种与诺贝尔奖金数额相当的国际数学奖——沃尔夫数学奖,这是用以色列化学家沃尔夫的名字命名的。该奖项共分为数学、物理、化学、医学、农业和艺术6个方面。这项奖一两年颁发一次,对获奖者的年龄没有限制,因而在全世界范围内按其一生全部工作和贡献来遴选杰出的数学家,如嘉当、柯尔莫哥洛夫、陈省身、怀尔斯等获奖者,都是当时世界上最富盛名的数学家。

怀尔斯是英国著名数学家,他证明了比哥德巴赫猜想还要古老的费马猜想而荣获1995/1996年度沃尔夫数学奖。费马猜想是法国数学家费马于1637年提出来的。358年以来,它困扰了世界上无数才华横溢的数学家。这个难题,连18世纪最伟大的数学家欧拉都未能解决。怀尔斯1953年生于英国,1978年在剑桥大学获得博士学位,毕业后移居美国,任普林斯顿大学教授。他从1985年到1995年用了10年时间,终于攻克了这座堡垒。怀尔斯这项伟大成就本应获得菲尔兹奖,遗憾的是他在1995年超过了40岁,因此,他获得了沃尔夫奖。

我国著名数学家陈景润,在哥德巴赫猜想上取得了偶数=(1+2)的卓越成就,即证明了每个充分大的偶数都可以表示为一个素数和一个素因子个数不超过二的正整数之和。陈景润于1966年在《科学通报》上发表论文宣布了这个成果,于1973年在《中国科学》上发表了详细证明,在国际数学界引起轰动,被誉为“陈氏定理”。他的这个成果至今仍保持着世界领先地位。当年意大利数学家庞比获得菲尔兹奖时的一个重要贡献,就是他于1965—1966年间证明了(1+3)。陈景润在1966年时年仅33岁,到1973年也才年仅40岁。如果不是“文革”动乱原因,陈景润以他的杰出成就完全有资格获得菲尔兹奖。

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