一年一度諾貝爾獎來了!各大獎項的熱門人選有誰?
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一年一度諾貝爾獎來了!各大獎項的熱門人選有誰?

2021 年 10 月 5 日

 
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“ 一個民族,千百萬人裡面才出一個天才;人世間數百萬個閒暇的小時流逝過去,方始出現一個真正的歷史性時刻,人類星光璀璨的時辰。 ” 斯蒂芬・茨威格在《人類群星閃耀時》裡如此探究個人和歷史的變更,他提出觀點:決定歷史走向的按鈕被安置在少數人手中,後來的人,能做的只是將一瞬的光明重演一次,又一次。

1895 年 11 月 27 日,阿爾弗雷德・諾貝爾簽署了他的遺囑,將最大的財富比例捐給了一系列獎項,即諾貝爾獎。正如諾貝爾遺囑中所描述的那樣,其中一部分是獻給 “ 在生理學或醫學領域做出最重要發現的人 ” 。
2021 年諾貝爾獎頒布時間已經確定,將於當地時間 10 月 4 日 至 11 日在瑞典首都斯德哥爾摩進行。 2021 年,諾貝爾獎獲得者的獎金是 1,000 萬瑞典克朗, “ 人類群星閃耀 ” 的舞台開始倒數計時。

每年 10 月,瑞典和挪威的委員會都會命名科學、文學和經濟以及和平工作方面的各種獎項的獲獎者,總共將頒發六個獎項:生理學或醫學、物理學、化學、經濟科學、文學和和平工作等領域的獎項。在閱讀眾多資料後,我嘗試 “ 班門弄斧 ” ,做一個諾獎預測的保留遊戲,來看看那些可能成為奪魁的熱門科學家。不耽於一味求準,偉大的科學家、學者和作家們一定能夠涵納我們的小小失誤。

01. 生理學或醫學獎

生理學或醫學獎將在當地時間 10 月 4 日(星期一),台灣時間 17 時 30 分正式舉辦。從 1901 年到 2020 年,共頒發了 111 項諾貝爾生理學或醫學獎,迄今為止,已有 12 名女性獲得了醫學獎,在這裡介紹三組熱門候選科學家。

發覺 mRNA 的 “ 原力 ”

熱門科學家:在新冠疫苗研發中大放異彩的 mRNA 先驅——賓夕法尼亞大學、BioNTech的Katalin Kariko(考里科・卡塔林);賓夕法尼亞大學的 Drew Weissman(德魯・韋斯曼)

mRNA 先驅

▲左:Drew Weissman;右:Katalin Kariko

使用信使 RNA(由 DNA 發送到製造蛋白質的核糖體的資訊鏈)作為免疫工具的技術首次出現在 2005 年的一篇論文中,該論文表明將特定的 mRNA 鏈發送到細胞中可以促使它們製造攻擊病原體的蛋白質,否則不會。

這項研究來自考里科・卡塔林,一名匈牙利生物化學家,專攻RNA介導機制。她的研究促成了由體外轉錄 mRNA 產生蛋白質的療法。 2006 至 2013 年間,她聯合創立了 RNARx 公司並擔任執行長一職。自 2013 年起,她擔任 BioNTech RNA 制藥公司的高級副總裁。同時她也是賓夕法尼亞大學的兼職教授。

卡塔林自 90 年代以來一直致力於該項目,但是當她和韋斯曼發表他們的發現時,並沒有得到太多媒體報導。最近 15 年,BioNTech 和 Moderna 等公司的持續工作已經永遠改變了疫苗接種的未來。

捕捉乳腺癌的遺傳性

熱門科學家:乳腺癌基因的發現者——華盛頓大學的 Mary-Claire King(瑪麗-克萊爾・金)

Mary-Claire King

在 1970 年代初期,癌癥研究主要集中在檢查病毒感染的理論上。金致力於研究她的理論,即大多數乳腺癌是由遺傳基因突變引起的。使用數學模型和來自國家癌癥研究所的大型數據集,她能夠證明可以從父母傳給孩子的乳腺癌特徵的壓倒性證據。

1990 年,金終於能夠將導致遺傳性乳腺癌的特定基因確定為 BRCA1 ,這是一種位於 17 號染色體上的抑癌基因,允許醫生發現並預防如此多女性的乳腺癌和卵巢癌。

2016 年,金因其在 BRCA1 上的工作獲得了國家科學獎章。鑒於諾貝爾委員會過去常常 “ 忽視 ” 女性(在科學領域有 600 多個獎項,只有 24 個獎項授予女性),授予國王獎將是朝著更公平的科學認可邁出的一小步。

探秘免疫系統

熱門科學家:PD- 1 和 CAR-T 的理論奠基人——埃默裡大學大學醫學院的 Max D. Cooper(馬克思・戴爾・庫珀);澳洲沃爾特和伊莉莎霍爾研究所(Walter and Eliza Hall Institute)的 Jacques Miller(雅克・米勒)

探秘免疫系統的兩位科學家

▲左:Max D. Cooper;右:Jacques Miller

隨著人類年齡的成長,免疫系統主要依賴於被稱為淋巴細胞、骨髓和胸腺中產生的白細胞的免疫細胞。這些細胞遍布全身的血液和淋巴組織。在他們職業生涯的早期,庫珀和米勒都致力於梳理動物免疫細胞的起源和功能。隨著時間的推移,他們發現在發育過程中消除某些器官似乎只阻礙了部分免疫系統。

庫珀在 1960 年代初期對雞進行研究,發現鳥類中沒有囊狀專門器官(稱為法氏囊)的動物無法產生抗體,但仍能排斥異物,例如皮膚移植物。相比之下,有法氏囊但沒有胸腺的雞(已知在動物體內產生免疫細胞的器官)能正常產生抗體,但不能拒絕應用的皮膚移植物。

基於米勒之前的研究知識,庫珀發表了第一篇論文,提出了由兩種淋巴細胞組成的兩部分免疫系統:產生抗體的 B 細胞和介導反應的 T 細胞。這一發現徹底改變了細胞免疫學,為過去幾十年幾乎所有新的癌癥治療鋪平了道路,包括新興療法,如檢查點抑制劑和 CAR-T 細胞療法。

02. 物理學獎

2021 年諾貝爾物理學獎將於當地時間 10 月 5 日(星期二)、台灣時間 17 時 45 分宣布。

物理學是阿爾弗雷德・諾貝爾在 1895 年的遺囑中首先提到的獲獎領域。 19 世紀末,許多人認為物理學是最重要的科學,也許同樣這麽認為的也包括諾貝爾,畢竟他自己的研究也與物理學密切相關,這次關於獎項的預測,圍繞著三組科學家。

釐清量子糾纏

熱門科學家: “ 遇事不決,量子力學 ” ,微觀世界的魔術師——巴黎高科高等光學所(Institut d’Optique)的 Alain Aspect(阿蘭・阿斯佩克特);JF Clauser and Assoc 公司的 John Clauser(約翰・克勞瑟);維也納大學的 Anton Zeilinger(安東-澤林格)

▲左: Alain Aspect;中:John Clauser;右:Anton Zeilinger

如今,量子資訊技術引起了轟動,許多專家預測該領域正處於激動人心的重大發展的趨勢。這可能意味著量子電腦最終可以比傳統電腦更快地解決現實世界的問題。但這種新興技術背後的概念也可能導致更敏感的醫療診斷工具或更廣泛的安全通訊網路。

這三位物理學家開創了早期實驗,表明量子粒子可以相互聯繫或糾纏,這樣一個隨機行為與其他人的行為之間的聯繫比直覺上可能的要強得多。量子糾纏是許多最新量子技術進步的核心,因此今年諾貝爾委員會可能會選擇將其作為焦點。

其他可能獲得諾貝爾獎的量子研究人員包括數學家 Peter Shor(彼得・肖爾),他在 1994 年展示了量子電腦如何破解標準加密方法,以及 Gilles Brassard(吉勒斯-布拉薩德)和 Charles Bennett(查爾斯・貝內特),他們對基於量子的加密的研究可能有助於挽救局面破解加密的量子電腦是否應該出現。

《哈利波特》裡才能存在的 “ 超材料 ”

熱門科學家: “ 煉金術士 ” ——倫敦帝國理工學院的 John Pendry(約翰・潘德利);杜克大學的 David Smith(大衛・史密斯)

研究超材料的 John Pendry 與 David Smith

▲左: John Pendry;右: David Smith

一大塊黃金顯示出某些標誌性的特性,包括它的光澤和金色。但事實證明,這些特徵是可以改變的。如果科學家將金原子排列成特殊的圖案,他們可以使金屬看起來是紅色或綠色,或者以自然界中不會發生的方式與光相互作用。黃金成為超材料的一個例子——一種具有不尋常和人工設計特性的材料。

今年的諾貝爾獎可能會表彰超材料領域的領軍人物。最優秀的候選人之一可能是約翰・潘德利,他提出超材料可以製造現實生活中的 “ 隱形斗篷 ” 。

但是超材料的潛在用途遠遠超出了這種類似哈利波特的應用。例如,它們可能有助於進一步小型化電氣和光學設備,或者使工程師能夠設計更有效的方法來從太陽中獲取能量。超材料還可以以看似不可能的方式與聲音或熱量相互作用。

大衛・史密斯是任何表彰超材料研究的獎項的另一位頂級競爭者。他說,他在 2000 年發表的第一篇關於該主題的論文最初被《物理評論快報》拒絕,編輯寫道,這似乎不足以發表。在接下來的幾十年裡,情況發生了巨變變化,諾貝爾獎可能是對這些新材料的看法發生了多大變化的 “ 恰當提醒 ” 。

“ 減速 ” 的光線

熱門科學家:上帝說,征服光——哈佛大學的 Lene Hau(萊娜・豪)

哈佛大学的 Lene Hau

常年來諾貝爾物理學獎得主偏向男性,這反映了一個明顯的趨勢,但萊娜・豪濕氣重可以逆勢而上的潛在贏家,她是一位優秀的女性物理學家。她的團隊已經將光速降低到大約 40 哩/小時,甚至完全停止了光的行動和傳播。

該過程涉及超冷鈉原子氣體和一對激光器,一個透過氣體發送光脈沖,而另一個控制氣體與光相互作用的方式。在一種情況下,研究人員能夠停止光並將其擁有的資訊儲存在鈉原子中。後期,他們可以將資訊轉換回光。在上述量子資訊技術領域,將資訊從光傳輸到物質並再傳輸回來的能力也很有用。

03. 化學獎

2021 年的諾貝爾化學獎將於當地時間 10 月 6 日(星期三)、台灣時間 17 時 45 分宣布。

更快、更便宜地對基因組進行測序

熱門科學家: “ 基因大陸 ” 的哥倫布——劍橋大學的 Shankar Balasubramanian(山卡・巴拉蘇巴拉馬尼安) 和 David Klenerman(戴維・克倫曼)

劍橋大學的 Shankar Balasubramanian 和 David Klenerman

▲左:Shankar Balasubramanian;右: David Klenerman

生物體的 DNA 包含生物體如何進化、基因的功能以及它們是否患有遺傳疾病的大量資訊。但是研究人員可以在多大程度上使用這些資訊取決於他們是否可以有效地 “ 訪問 ” 它,在過去這是個大問題。

二十年前,對單個人類基因組進行測序需要十年時間,需要耗資 10 億美元。 2021 年諾貝爾化學獎可能會表彰那些透過創新使其在一天內完就能完成的科學家,目前的費用約為 1,000 美元。這一加速過程使該技術的新應用成為可能,包括診斷和治療癌癥和其他疾病,以及對來自新冠病毒的 RNA 進行測序以跟蹤變體在世界各地的傳播。

DNA 由兩條相互交織的糖鏈和磷酸鏈組成,每個糖鏈上都有一個核苷酸堿基。有四種可能的堿基——腺嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶和鳥嘌呤——每個堿基都連接到另一條鏈上的一個——腺嘌呤與胸腺嘧啶,胞嘧啶與鳥嘌呤。為了對 DNA 進行測序,科學家需要確定這些堿基對出現的順序。之所以難以做到這一點,部分原因在於每個基因都包含數萬到數百萬個堿基對,而整個人類基因組包含 32 億個堿基對。

上述兩位化學家設計了一種技術,可以同時快速分析數十億個 DNA 片段。他們的工作為他們贏得了 2020 年千禧年技術獎,該獎項過去的九位獲獎者中有三位後來獲得了諾貝爾獎。

讓化學反應在 “ 生物 ” 體內自由舒展

熱門科學家:摘掉糖類組成的癌細胞 “ 隱形斗篷 ” ——史丹佛大學的Carolyn Bertozzi(卡羅琳・貝爾托齊)

史丹佛大學的Carolyn Bertozzi

化學家貝爾托齊以發明了對生物體或細胞中的分子進行化學修飾而不破壞它們的方法而聞名遐邇。她將些反應命名為 “ 生物正交化學 ” (指能在生物系統中發生而且不干擾內源性生物化學過程的化學反應),這些反應可以幫助研究人員識別藥物靶標並標記細胞進行成像,這些研究可能會為她贏得 2021 年的諾貝爾化學獎。

在生物正交化學出現之前,科學家們對包裹我們細胞的糖分子知之甚少。貝爾托齊已經使用生物正交化學來研究生物體內的糖類分子,科學家們現在知道糖衣可以塑造蛋白質、引導白細胞、輔助細胞訊號傳導和執行其他重要任務,它們還可以確定血型。

一種特殊類型的糖,稱為唾液酸,在癌細胞中比正常細胞更突出,很長一段時間,科學家們不確定為什麼。貝爾托齊發現這些糖可以將癌細胞從免疫細胞中隱藏起來。免疫細胞檢測並摧毀癌細胞,但當它們遇到塗有唾液酸的癌細胞時,它們收到的資訊是 “ 這些不是你要找的細胞 ” 。

貝爾托齊的研究團隊找到了一種去除唾液酸的方法,這可以使免疫系統識別癌細胞。她的工作還導致了測試結核病、將藥物與抗體結合以對抗腫瘤以及診斷和治療其他疾病的方法。

自由基、抗氧化劑和人類健康

熱門科學家:掌控衰老——新加坡國立大學的 Barry Halliwell(巴里・哈利維爾)

我們的身體需要平衡自由基,自由基是容易與其他分子發生反應的含氧分子,以及與它們發生反應的抗氧化劑。五十年前,科學界的共識是自由基是有害的,而抗氧化劑是有益的。

哈利維爾是一位生物化學家,他率先努力更好地了解自由基和抗氧化劑,這表明這些分子及其與生物體的關係更為複雜。我們自然會產生自由基和抗氧化劑,但它們也由外部來源引入。當我們吸入污染和香煙煙霧或吸收陽光時,自由基就會進入我們的身體,而抗氧化劑存在於水果、蔬菜和堅果中。

自由基是生存所必需的,具有從破壞病原體和腫瘤到控制血流和神經活動的一系列功能。但由於自由基有一個未配對的電子,它們也會從我們體內的細胞中竊取電子,造成被認為會導致多種疾病的損害。抗氧化劑可以將電子借給自由基,中和它們,使它們不再與細胞發生反應。

哈利維爾的研究有助於準確確定自由基造成的損害類型,以及自由基和抗氧化劑與腦部疾病(包括阿爾茨海默氏癥和癡呆癥)的關係。他還研究了人類飲食中哪些抗氧化劑最重要,為什麼抗氧化劑補充劑似乎基本上無效,以及新抗氧化劑的開發。

04. 文學獎

2021 年的諾貝爾文學獎將於當地時間 10 月 7 日(星期四)、台灣時間 19 時宣布。文學的世界性縮短了作家和每一個人的距離,諾貝爾文學獎的預測其實早已在網路間發酵,目前社交媒體上已有關於諾貝爾文學獎的賠率榜單,截至 10 月 2 日,日本作家村上春樹、肯亞作家 Ngũgĩ wa Thiong’o(恩古吉・瓦・提安哥)等人排在前列。

諾貝爾獎組委會曾對外談過文學獎的評判標準——一切都與品質有關。最重要的是文學品質,獲勝者必須是寫出優秀文學作品的人,當你讀到的時候,你會覺得有某種力量,一種透過書籍和他們所有書籍持續發展的人。

世界上到處都是非常優秀的作家,似乎需要更多的東西才能成為獲獎者。很難解釋那是什麼。我想這是與生俱來的東西,浪漫主義者稱其為 “ 神聖的火花 ” ,抑或是寫作中聽到的一種聲音,只能在某位特定作家的作品中找到、而在其他任何地方都找不到。很難解釋它是什麼,那是一種為特定作家的作品賦予額外維度的天賦。

2020 年的諾貝爾文學獎頒給了一個多數讀者並不熟悉、但在英語文學世界頗負盛名的詩人露易絲・格麗克(Louise Glück)。諾貝爾獎評委會給出的獲獎理由是: “ 因為她那無可辯駁的詩意般的聲音,用樸素的美使個人的存在變得普遍 ” 。她在中國的譯者柳向陽說: “ 格麗克的詩 ‘ 像錐子紮人,紮在心上 ’ 。 ”

今年呼聲僅次於村上和恩古吉的作家( 2021 年諾貝爾文文學獎賠率榜第三名)的也是一位詩人,安妮・卡森,和村上春樹共享命運般,她也陪跑了多年。中國先鋒文學的代表作家殘雪和更為人知的作家余華也成了文學獎的預測熱門。文無第一,武無第二。文學無法像自然科學一樣,從結果出發判定意義的高深程度。

05. 經濟科學獎

經濟科學獎將於 10 月 11 日(星期一)、台灣時間 17 時 45 分宣布。根據諾貝爾獎官網顯示,諾貝爾經濟學獎每年評選和頒發一次,由瑞典皇家科學院頒發一枚金牌、一份證書以及一筆獎金。截止至 2020 年 10 月,諾貝爾經濟學獎一共頒發了 52 次,共有 86 人獲獎,其中 2 位女性獲獎;一對夫妻獲獎。

2020 年的諾貝爾經濟學獎授予了微觀理論領域,來自史丹佛大學的 Paul R. Milgrom(保羅-R-米爾格倫)與Robert B. Wilson(羅伯特-B-威爾遜)憑藉對拍賣理論的改進並以及新拍賣方法的創立,一起分享了這份榮譽; 2019 年的經濟學獎頒發給了致力於消減貧困的發展經濟學學者,Abhijit Banerjee(阿比吉特・班納吉),Esther Duflo(埃斯特・杜弗洛)與Michael Kremer(邁克爾・克萊默)。

從過往的獲獎記錄中,網友認為:回顧過去 20 年,諾貝爾經濟學獎在微觀理論領域已經頒給過機制設計、市場搜尋理論、契約理論、拍賣理論以及行為經濟學理論,在總體經濟學領域頒給過商業週期、貿易與區域研究、氣候變化與科技創新,在實證研究當中頒給過市場力量與監管問題、貧困與福利問題,在金融與資產研究中授予過資訊不對稱、時間序列方法、資產價格研究等等。可以看到獎項覆蓋的子領域非常廣泛,並且在較近的幾年之間鮮少頒給同一個子領域的學者。

因此,在產業經濟學、衛生經濟學、實證經濟學均有可能出現大熱獲獎人選,如暢銷書《魔鬼經濟學》作者 Steven Levitt(史蒂芬・萊維特)、衛生經濟學領域的重要先驅 Michael Grossman(邁克爾・格羅斯曼)等。

最後,再次重申,不求準確和甚解,只是為了給眾多人類群星做出一點註腳,回望他們閃耀著的幾十年,並祈願被他們照亮和影響的未來。

虎嗅網》授權轉載

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