導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇諾貝爾物理獎(jiǎng)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

本文首先簡(jiǎn)要介紹粒子物理，然后解釋希格斯機(jī)制及其預(yù)言的希格斯粒子，以及它們?cè)诹Ｗ游锢碇械闹匾裕詈笾v述希格斯粒子是如何在實(shí)驗(yàn)上被發(fā)現(xiàn)的。

1.粒子物理和標(biāo)準(zhǔn)模型

粒子物理是一門研究構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子及其相互作用的科學(xué)，換句話說(shuō)，就是研究亞原子層次微觀世界中物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，以及其產(chǎn)生、湮滅和相互轉(zhuǎn)化的規(guī)律。我們?cè)诹Ｗ游锢韺W(xué)中的所有知識(shí)可以基本總結(jié)為一個(gè)稱之為標(biāo)準(zhǔn)模型的理論，它代表了我們目前對(duì)微觀世界的最深層次的認(rèn)識(shí)水平。標(biāo)準(zhǔn)模型是上世紀(jì)下半葉在眾多實(shí)驗(yàn)和理論粒子物理學(xué)家合作努力下發(fā)展起來(lái)的一個(gè)基于規(guī)范量子場(chǎng)論的理論，在實(shí)驗(yàn)上確認(rèn)了夸克的存在后，其理論結(jié)構(gòu)于上世紀(jì)70年代被最終確立。標(biāo)準(zhǔn)模型自建立以來(lái)經(jīng)受住了大量實(shí)驗(yàn)的精確檢驗(yàn)，其各種預(yù)言也均被實(shí)驗(yàn)所證實(shí)，成為了當(dāng)今粒子物理學(xué)的理論核心。

標(biāo)準(zhǔn)模型對(duì)微觀世界中的基本粒子進(jìn)行了歸納和分類，這些粒子不可再分，并且每種粒子都具有包括質(zhì)量、電荷和自旋等在內(nèi)的各種固有屬性。圖1展示了標(biāo)準(zhǔn)模型中的所有基本粒子以及它們的多種屬性。我們周圍的所有物質(zhì)由自旋為1/2的費(fèi)米子構(gòu)成。這些費(fèi)米子呈現(xiàn)出兩種基本類型：夸克（Quark）和輕子（Lepton），每種類型又有六種粒子，并且成對(duì)地分為三組，每一組稱之為一代，所以一共有三代夸克和三代輕子。第一代夸克由上夸克（u）和下夸克（d）組成，第二代由粲夸克（c）和奇異夸克（s）組成，第三代則包含頂夸克（t）和底夸克（b）。三代輕子分別為：第一代的電子（e）和電子中微子（νe），第二代的繆子（μ）和繆子中微子（νμ），以及第三代的τ粒子（τ）和τ中微子（ντ） 。以上的這種代屬關(guān)系在圖1中得到了形象體現(xiàn)，其中，在每代夸克或輕子中，居于圖中相對(duì)靠上位置的粒子稱之為上分量，靠下的稱之為下分量。不同代的夸克或輕子的質(zhì)量差別比較大，例如第三代上分量夸克-頂夸克的質(zhì)量約是第一代上分量夸克-上夸克的近8萬(wàn)倍，第三代輕子中的τ粒子比第一代中的電子重約3500倍，而輕子中的中微子則被普遍認(rèn)為只具有極小的質(zhì)量?？淇藥в蟹?jǐn)?shù)電荷，每代夸克中上分量帶+2/3的電子電荷，下分量帶-1/3的電子電荷；每代輕子中的上分量帶一個(gè)電子電荷，而下分量的中微子為電中性。

在標(biāo)準(zhǔn)模型中，以上這些費(fèi)米子通過(guò)交換被稱之為規(guī)范玻色子的基本粒子發(fā)生相互作用，按強(qiáng)度由強(qiáng)到弱，共有強(qiáng)相互作用、電磁相互作用和弱相互作用等三種基本相互作用，對(duì)應(yīng)的規(guī)范玻色子分別為右圖上所示的膠子（g）、光子（γ）和Z及W粒子，自旋均為1。當(dāng)兩個(gè)費(fèi)米子交換規(guī)范玻色子時(shí)，每個(gè)費(fèi)米子都受到影響，其效果即為作用在雙方的“力”，規(guī)范玻色子就如同傳遞這種力的媒介，因此，規(guī)范玻色子也被稱之為媒介子。當(dāng)然，這種圖象只是對(duì)粒子相互作用的一種形象解讀。按照作為標(biāo)準(zhǔn)模型理論基礎(chǔ)-規(guī)范量子場(chǎng)論的語(yǔ)言，每種基本粒子都對(duì)應(yīng)了彌散在整個(gè)宇宙中的某種“場(chǎng)”，粒子實(shí)質(zhì)上是這種場(chǎng)處在激發(fā)狀態(tài)的表現(xiàn)，費(fèi)米子場(chǎng)通過(guò)規(guī)范玻色子場(chǎng)相互耦合，從而發(fā)生相互作用。不同費(fèi)米子參與的相互作用種類不盡相同，夸克參與以上所有三種基本相互作用，上分量輕子參與電磁相互作用和弱相互作用，中微子則只參與弱相互作用。宇宙當(dāng)中的所有穩(wěn)定物質(zhì)僅由第一代夸克和輕子，即上、下夸克和電子，組成，其他不穩(wěn)定的物質(zhì)經(jīng)過(guò)上述三種相互作用中的一種或多種最終都會(huì)變成穩(wěn)定物質(zhì)。此外，自然界中還存在引力相互作用，但在粒子物理的微觀層面上，由于相比其他相互作用其強(qiáng)度很弱，因此通常被忽略。

除以上費(fèi)米子和規(guī)范玻色子外，標(biāo)準(zhǔn)模型還預(yù)言了一個(gè)自旋為0的基本粒子，稱之為希格斯粒子（H）。它在標(biāo)準(zhǔn)模型中具有非常獨(dú)特和重要的地位，第2節(jié)對(duì)此將進(jìn)行專門介紹。

綜上所述，在粒子物理的標(biāo)準(zhǔn)模型中，我們對(duì)客觀世界在最基本層面上的圖景可以概括為以下兩點(diǎn)：1、物質(zhì)是由包括夸克和輕子在內(nèi)的自旋為1/2的費(fèi)米子構(gòu)成；2、費(fèi)米子之間的相互作用通過(guò)自旋為1的規(guī)范玻色子傳遞，共有強(qiáng)弱不等的三種。

最后值得一提的是，雖然粒子物理研究的是最微觀世界的規(guī)律，但隨著物理學(xué)的發(fā)展，我們發(fā)現(xiàn)微觀領(lǐng)域中的粒子物理與宏觀領(lǐng)域中的天體物理和宇宙學(xué)密切相關(guān)，很多天體物理和宇宙學(xué)中的根本問(wèn)題，如暗物質(zhì)的本質(zhì)、正反物質(zhì)不對(duì)稱等，需要從粒子物理中尋找答案，由此衍生出了天體物理和宇宙學(xué)與粒子物理的交叉學(xué)科。

2.希格斯機(jī)制和希格斯粒子

物理學(xué)中的對(duì)稱性是指物理規(guī)律經(jīng)過(guò)某些變換保持不變的特性，分為時(shí)空對(duì)稱性和內(nèi)部對(duì)稱兩類。時(shí)空對(duì)稱性是指物理規(guī)律不會(huì)隨地點(diǎn)和時(shí)間不同而變化，不會(huì)在空間或時(shí)間平移，反演或空間轉(zhuǎn)動(dòng)下發(fā)生改變。內(nèi)部對(duì)稱性是指物理規(guī)律對(duì)某些不同的粒子是一樣的，將一個(gè)過(guò)程中的某種粒子換成另一種粒子，相互作用的規(guī)律不變。對(duì)稱性是物理學(xué)發(fā)展的主線，很多理論就是從對(duì)稱性的要求導(dǎo)出的，例如基于光速不變?cè)砗臀锢硪?guī)律在所有慣性系中都一樣的相對(duì)性原理導(dǎo)出狹義相對(duì)論。粒子物理中的標(biāo)準(zhǔn)模型理論也不例外。它建立在局域規(guī)范對(duì)稱性的基礎(chǔ)上，本質(zhì)上是一個(gè)量子化的規(guī)范場(chǎng)理論，在某些局域規(guī)范變換下保持不變。

標(biāo)準(zhǔn)模型中的電磁相互作用和弱相互作用由基于規(guī)范不變的電弱理論統(tǒng)一描述。局域規(guī)范對(duì)稱性要求所有傳遞相互作用的規(guī)范玻色子質(zhì)量為零。這與實(shí)驗(yàn)上觀測(cè)到傳遞弱相互作用的W和Z規(guī)范玻色子的質(zhì)量分別為80.3和91.2 GeV/c2（c為光速，eV為能量單位，1 eV即一個(gè)電子經(jīng)過(guò)1伏特電壓獲得的能量，1 GeV = 106 eV）這一事實(shí)明顯抵觸。因此，支配電弱相互作用的局域規(guī)范對(duì)稱性一定是破缺的。對(duì)稱性破缺的機(jī)制可以分作兩類：明顯破缺和自發(fā)破缺。明顯破缺就是在決定系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的拉氏量中直接引入不滿足對(duì)稱性的成分，使得運(yùn)動(dòng)規(guī)律本身不滿足對(duì)稱性。自發(fā)破缺是指物理系統(tǒng)所遵循的運(yùn)動(dòng)規(guī)律具有某種對(duì)稱性，而物理系統(tǒng)本身不具有這種對(duì)稱性。換言之，系統(tǒng)的拉氏量具有對(duì)稱性，而系統(tǒng)的物理態(tài)不具有相應(yīng)的對(duì)稱性。

LHC在2010年3月首次實(shí)現(xiàn)了質(zhì)心系能量為7 TeV的質(zhì)子質(zhì)子對(duì)撞，遠(yuǎn)高于以往任何高能對(duì)撞實(shí)驗(yàn)，標(biāo)志著希格斯粒子尋找新時(shí)代的開啟。LHC的初始運(yùn)行計(jì)劃是持續(xù)在7 TeV運(yùn)行直到2010年底，然后進(jìn)行近2年的機(jī)器維修，為14 TeV的全能量運(yùn)行做好準(zhǔn)備。但在2011年初，CERN修改了初始計(jì)劃，決定只在2011年底安排一個(gè)短暫的技術(shù)停機(jī)，然后運(yùn)行LHC至2012年底。在2011年底，ATLAS和CMS利用在LHC上所采集到7 TeV對(duì)撞能量下約5 fb-1（fb-1是表征數(shù)據(jù)采集量的單位，1 fb-1近似對(duì)應(yīng)1012次質(zhì)子-質(zhì)子對(duì)撞）的數(shù)據(jù)，分別在希格斯粒子到γγ和ZZ兩個(gè)衰變通道中，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)量約為125 GeV/c2左右的粒子存在的跡象，顯著度超過(guò)2倍標(biāo)準(zhǔn)偏差，如果將多個(gè)衰變通道合并，顯著度將分別達(dá)到3.6和2.6倍標(biāo)準(zhǔn)偏差（顯著度表示假定沒(méi)有希格斯粒子的情況下，由本底事例漲落產(chǎn)生出觀測(cè)結(jié)果的概率，當(dāng)一個(gè)滿足正態(tài)高斯分布的隨機(jī)變量偏離平均值的概率等于這個(gè)概率時(shí)，其偏移量折算為這個(gè)正態(tài)分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差的倍數(shù)即為這里的顯著度數(shù)值，顯然，顯著度越大，這種概率越小，因而所觀測(cè)到結(jié)果為假信號(hào)的可能性也就越小，從而為真實(shí)信號(hào)的可信性就越高）。通常我們將達(dá)到3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差顯著度的觀測(cè)結(jié)果稱之為存在新現(xiàn)象的跡象，而只有在達(dá)到或超過(guò)5倍標(biāo)準(zhǔn)偏差的情況下，才能宣布發(fā)現(xiàn)了一種新現(xiàn)象。這個(gè)具有約3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差顯著度的觀測(cè)結(jié)果導(dǎo)致CERN作出了一項(xiàng)影響希格斯發(fā)現(xiàn)歷程的重要決定：在2012年將LHC對(duì)撞能量由7 TeV提高到8 TeV。對(duì)撞能量的提高將增大希格斯粒子的產(chǎn)生概率，從而提高在LHC上發(fā)現(xiàn)希格斯粒子的靈敏度。事實(shí)證明以上各項(xiàng)對(duì)LHC運(yùn)行計(jì)劃修改的決定大大提早了希格斯粒子的最終發(fā)現(xiàn)。

在LHC 8-TeV運(yùn)行僅約半年后，我們迎來(lái)了一個(gè)在希格斯粒子尋找征程中劃時(shí)代的特殊日子――2012年7月4日。這一天值得紀(jì)念并將永載科學(xué)史冊(cè)，之所以如此，是因?yàn)楫?dāng)天CERN舉行了一場(chǎng)特殊的學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)，在報(bào)告會(huì)上ATLAS和CMS兩大實(shí)驗(yàn)宣布在希格斯粒子尋找的實(shí)驗(yàn)中各自獨(dú)立發(fā)現(xiàn)了一個(gè)質(zhì)量約為125 GeV/c2的新粒子，顯著度水平接近或達(dá)到5倍標(biāo)準(zhǔn)偏差，由于其具體屬性還需進(jìn)一步確認(rèn)，因而被稱為類希格斯玻色子。兩個(gè)實(shí)驗(yàn)獨(dú)立地觀測(cè)到了具有相似質(zhì)量的粒子的顯著的信號(hào)，這大大增強(qiáng)了所觀測(cè)到的信號(hào)的真實(shí)性。這一重大發(fā)現(xiàn)標(biāo)志了人類在尋找希格斯粒子近30年的艱辛歷程中終于取得了突破，也正因?yàn)榇耍?月4日被很多人稱之為希格斯獨(dú)立日。這一天的報(bào)告會(huì)在當(dāng)時(shí)正在澳大利亞墨爾本舉行的國(guó)際高能物理大會(huì)（ICHEP）上進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)直播，并吸引了世界眾多媒體的跟蹤報(bào)道，掀起了一股“希格斯”風(fēng)。完成這一類希格斯粒子發(fā)現(xiàn)所使用的數(shù)據(jù)量為2011年全年采集的約5 fb-1的7-TeV數(shù)據(jù)和2012年上半年采集的約5 fb-1的8-TeV數(shù)據(jù)。ATLAS和CMS基于這些數(shù)據(jù)的最終結(jié)果分別發(fā)表在了同一期的Physics Letter B期刊上[5]，這兩篇文章也成為了LHC上乃至粒子物理實(shí)驗(yàn)史上的代表作。ATLAS和CMS發(fā)表的在這一發(fā)現(xiàn)中觀測(cè)到一個(gè)類希格斯粒子的顯著度與希格斯粒子假定質(zhì)量的關(guān)系。在質(zhì)量為125 GeV/c2附近，ATLAS在近6倍標(biāo)準(zhǔn)偏差的顯示度下觀測(cè)到了一個(gè)新粒子，而CMS也在5倍標(biāo)準(zhǔn)偏差的高顯著度下觀測(cè)到了同樣一個(gè)粒子。

至2012年底，ATLAS和CMS又分別采集到了約15 fb-1的8-TeV數(shù)據(jù)?；谒?-TeV和8-TeV的數(shù)據(jù)，并通過(guò)進(jìn)行更深入的分析，ATLAS和CMS所觀察到的類希格斯粒子的顯著度水平達(dá)到了7倍標(biāo)準(zhǔn)偏差，進(jìn)一步確認(rèn)了新發(fā)現(xiàn)的粒子。于此同時(shí)，兩大實(shí)驗(yàn)還分析了這一粒子的多種屬性，包括信號(hào)強(qiáng)度、耦合及自旋和宇稱等，結(jié)果表明，所觀測(cè)的各種屬性在測(cè)量誤差范圍內(nèi)均于標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言一致。因此，在2013年3月舉行的Moriond高能物理會(huì)議上，在LHC上發(fā)現(xiàn)的新粒子由類希格斯粒子被改稱為希格斯粒子。

在ATLAS和CMS兩個(gè)實(shí)驗(yàn)上，對(duì)希格斯粒子觀測(cè)靈敏度最高的兩個(gè)衰變通道為Hγγ和HZZ4l（l表示電子或繆子），他們也是在希格斯粒子發(fā)現(xiàn)中起著決定性作用的兩個(gè)通道。此外，HWWlvlv（v表示與l在同一代的中微子）通道也具有較高的靈敏度，兩大實(shí)驗(yàn)在此通道均已在超過(guò)3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差顯示度下觀測(cè)到了希格斯粒子的跡象。但是以上衰變通道均為玻色子末態(tài)，而標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言的希格斯粒子與費(fèi)米子也有耦合，因此，在費(fèi)米子衰變末態(tài)中觀測(cè)希格斯粒子對(duì)于驗(yàn)證所發(fā)現(xiàn)的粒子是否是標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言的希格斯粒子具有十分重要的意義。ATLAS利用約20 fb-1的8-TeV數(shù)據(jù)，對(duì)Hτ+τ-衰變進(jìn)行了尋找，結(jié)果在4倍標(biāo)準(zhǔn)偏差的顯著度水平下觀測(cè)到了質(zhì)量約為125 GeV/c2的希格斯粒子的信號(hào)。CMS在這一衰變通道中也觀測(cè)到了一定相對(duì)本底事例的超出。這些觀測(cè)表明了希格斯粒子與費(fèi)米子耦合的跡象，是向深入研究希格斯粒子邁進(jìn)的重要一步。此外，ATLAS和CMS兩大實(shí)驗(yàn)還在包括Hbb，Hμ+μ-等費(fèi)米子衰變通道中對(duì)粒子進(jìn)行了尋找，以及在其他稀有衰變通道中進(jìn)行了尋找。雖然由于受目前所采集的有限數(shù)據(jù)量的限制，在這些通道中均沒(méi)有看到希格斯粒子存在的明顯跡象，但這些尋找為未來(lái)在LHC上更全面深入研究希格斯粒子打下了重要基礎(chǔ)。

中國(guó)科學(xué)家在探測(cè)器的建造之初便參與了ATLAS和CMS實(shí)驗(yàn)。來(lái)自于中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所，南京大學(xué)，山東大學(xué)，北京大學(xué)以及中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的眾多科學(xué)家和工程師參與了ATLAS和CMS探測(cè)器的建造工作，同時(shí)在數(shù)據(jù)分析方面對(duì)在Hγγ、HZZ4l和HWWlvlv衰變通道中尋找希格斯粒子都做出了直接貢獻(xiàn)。

在經(jīng)歷了令人激動(dòng)的希格斯粒子的發(fā)現(xiàn)后，LHC在2013年初停機(jī)，進(jìn)入了一個(gè)近2年的維修升級(jí)期，預(yù)期將在2015年恢復(fù)運(yùn)行并最終達(dá)到14-TeV的設(shè)計(jì)對(duì)撞能量，此外對(duì)撞亮度也將有好幾倍的提高達(dá)到1034/cm2/s的設(shè)計(jì)值。LHC在重新運(yùn)行后性能的巨大提升將產(chǎn)生更多更好的質(zhì)子-質(zhì)子對(duì)撞事例，為我們深入全面地研究新發(fā)現(xiàn)的希格斯粒子提供絕佳條件。我們隨之也將由希格斯尋找轉(zhuǎn)入希格斯研究的時(shí)代，對(duì)希格斯粒子包括質(zhì)量、耦合、自旋和宇稱等在內(nèi)的各種屬性進(jìn)行細(xì)致測(cè)量，以確認(rèn)希格斯粒子的準(zhǔn)確身份，同時(shí)使用希格斯粒子作為橋梁探索可能的超出標(biāo)準(zhǔn)模型的新物理現(xiàn)象，尋求粒子物理新的突破。

4.結(jié)語(yǔ)

標(biāo)準(zhǔn)模型所預(yù)言的希格斯粒子的發(fā)現(xiàn)證實(shí)了賦予基本粒子質(zhì)量的希格斯場(chǎng)的存在。至此，標(biāo)準(zhǔn)模型所預(yù)言的基本粒子都被觀測(cè)到，這標(biāo)志著人類在認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界的歷程中取得了巨大的成功。但這絕對(duì)不是粒子物理的終結(jié)，相反我們還有很多問(wèn)題無(wú)法用標(biāo)準(zhǔn)模型解釋。例如，天文和宇宙學(xué)觀測(cè)中發(fā)現(xiàn)的暗物質(zhì)，標(biāo)準(zhǔn)模型就沒(méi)有合適的粒子作為它的組成單元；宇宙中正反物質(zhì)的比例顯著超出了標(biāo)準(zhǔn)模型的預(yù)期；由于宇宙加速膨脹人們推測(cè)宇宙中彌漫著暗能量，標(biāo)準(zhǔn)模型對(duì)此也無(wú)法描述；作為四種基本相互作用之一的引力作用還未能納入到標(biāo)準(zhǔn)模型中等等。而這個(gè)新發(fā)現(xiàn)的希格斯粒子為我們探索更深層次的物理規(guī)律，解決以上諸多疑難打開了一扇難得的窗戶。粒子物理在今后相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)的重要任務(wù)之一就是利用升級(jí)后的LHC和未來(lái)可能建造的更先進(jìn)的加速器深入全面地研究希格斯粒子的性質(zhì)及其與其他粒子的相互作用，以獲得更本質(zhì)和更深刻的物理規(guī)律的線索。

參考資料

[1]http：///nobel_prizes/physics/laureates/2013/.

[2]L.Evans and P. Bryant （Eds.）， LHC Machine， JINST 3 （2008） S08001.

[3]ATLAS Collaboration，The ATLAS Experiment at the CERN Large Hadron Collider， JINST 3 （2008） S08003.

篇2

高錕被譽(yù)為“光纖之父”. 高錕1933年出生于中國(guó)上海,曾任香港中文大學(xué)校長(zhǎng),1996年當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院外籍院士. 早在1966年,高錕首次提出用玻璃纖維作為光波導(dǎo)用于通訊的理論,以玻璃制造比頭發(fā)絲更細(xì)的光纖,取代銅導(dǎo)線作為長(zhǎng)距離的通訊線路,這個(gè)理論引起了世界通信技術(shù)的一次革命. 高錕還開發(fā)了實(shí)現(xiàn)光纖通訊所需的輔子系統(tǒng),他在單模纖維的構(gòu)造、纖維的強(qiáng)度和耐久性、纖維連接器和耦合器以及擴(kuò)散均衡特性等多個(gè)領(lǐng)域都做了大量的研究,使信號(hào)在無(wú)放大的情況下,以每秒億兆比特傳送至距離以萬(wàn)米為單位的遠(yuǎn)方.

博伊爾和史密斯在1969年第一次成功地發(fā)明了數(shù)字成像技術(shù). 他們?cè)O(shè)計(jì)了一種影像傳感器,可以將光在短時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化為像素,為攝影技術(shù)帶來(lái)了革命性變革. 沒(méi)有CCD,數(shù)碼相機(jī)的發(fā)展將更為緩慢;沒(méi)有CCD,我們就看不到哈勃太空望遠(yuǎn)鏡拍攝的令人詫異的圖片,看不到火星上的紅色沙漠圖像.

2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)中的核心內(nèi)容――光纖通信和CCD圖像傳感器――涉及高中物理眾多知識(shí)考點(diǎn),很可能成為今年高考物理的一個(gè)命題熱點(diǎn).

考點(diǎn)一:光在光導(dǎo)纖維中的全反射

隨著第一個(gè)光纖系統(tǒng)于1981年成功問(wèn)世,華人科學(xué)家高錕“光纖之父”的美譽(yù)傳遍世界. 他的發(fā)明為人類連通了信息時(shí)代,在互聯(lián)網(wǎng)上欣賞高清晰電視節(jié)目,與千里之外的友人通話,這些都要?dú)w功于高錕發(fā)明的“光纖”.

例1 光纖可以用極少能量、極高速度遠(yuǎn)距離傳輸信號(hào),當(dāng)今信息社會(huì)以通信技術(shù)為基礎(chǔ),光纖傳輸徹底改變了人們的日常生活. 如右圖所示,AB為一長(zhǎng)L=30 km的光導(dǎo)纖維,一束光線從端面A射入,在側(cè)面發(fā)生全反射,最后從B端面射出. 已知光導(dǎo)纖維的折射率n=1.35,光線從纖維內(nèi)側(cè)面向外射出時(shí),臨界角的正弦值為0.9,光線在光導(dǎo)纖維內(nèi)從A端傳播到B端所需時(shí)間為t,求t的最小值和最大值.

解析 光線在光導(dǎo)纖維中傳播的時(shí)間取決于光沿AB方向的分速度大小,這與入射角θ有關(guān).

設(shè)光在光導(dǎo)纖維中傳播速度為v,則當(dāng)入射角θ=0時(shí),光在光導(dǎo)纖維中沿AB方向直線傳播,此時(shí)所需時(shí)間最短:tmin=■. 又v=■,可得tmin=■=■=1.35×10-4 s.

當(dāng)入射角恰能使光線在光導(dǎo)纖維側(cè)面發(fā)生全反射時(shí),光在沿AB方向分速度最小,對(duì)應(yīng)時(shí)間最長(zhǎng):tmax=■. 又v=■,sinα=0.9,可得tmax=1.5×10-4 s.

點(diǎn)評(píng) 《考試大綱》要求考生:“了解自然科學(xué)發(fā)展的最新成就和成果及其對(duì)社會(huì)發(fā)展的影響,能讀懂一般性的科普類文章,理解有關(guān)文字、圖表的主要內(nèi)容及特征,并能與已學(xué)的知識(shí)結(jié)合起來(lái)解決問(wèn)題.”在新課程大背景下,近年高考試題注重理論聯(lián)系實(shí)際. 應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決生產(chǎn)、生活和高新科技中的實(shí)際問(wèn)題,已成為新高考的亮點(diǎn). 本題以“光纖傳輸”為背景,考查了折射率、臨界角、全反射規(guī)律、光在介質(zhì)中的傳播速度等知識(shí),綜合程度較高,考查考生將物理知識(shí)進(jìn)行融合和遷移的能力.

考點(diǎn)二:CCD圖像傳感器的原理

在數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)和拍照手機(jī)等電子設(shè)備風(fēng)靡全球的今天,帶領(lǐng)人們進(jìn)入數(shù)碼影像時(shí)代的,正是美國(guó)科學(xué)家博伊爾和史密斯發(fā)明的電荷耦合器件――CCD圖像傳感器. CCD圖像傳感器就好像是數(shù)碼照相機(jī)的電子眼,通過(guò)用電子捕獲光線來(lái)替代以往的膠片成像,從而使攝影技術(shù)得到徹底革新. 這一發(fā)明還推動(dòng)了醫(yī)學(xué)和天文學(xué)的發(fā)展,在疾病診斷、人體透視、顯微外科等領(lǐng)域都有著廣泛用途.

例2 兩位美國(guó)科學(xué)家以“發(fā)明成像半導(dǎo)體電路――電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器”獲得2009年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),他們發(fā)明的數(shù)碼成像裝置有著廣泛用途. 下列有關(guān)說(shuō)法中,正確的是( )

A. CCD圖像傳感器中的半導(dǎo)體是熱敏電阻

B. CCD圖像傳感器中的半導(dǎo)體是光敏電阻

C. CCD圖像傳感器中的光敏電阻是一種光電傳感器

D. 數(shù)碼成像本質(zhì)上是將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào),再由電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?hào)

解析 由所學(xué)知識(shí)可判斷,CCD圖像傳感器中的半導(dǎo)體是光敏電阻,起著光電傳感器作用,將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào),再由電信號(hào)復(fù)原為光信號(hào),由光信號(hào)還原成像. 故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B、C、D正確.

點(diǎn)評(píng) 本題以“CCD圖像傳感器”為背景命題,綜合考查了熱敏電阻、光敏電阻、光電傳感器等知識(shí). 本題是一條新信息題,考生必須通過(guò)閱讀分析,篩選相關(guān)信息,然后利用所學(xué)知識(shí)結(jié)合題中信息解題. 同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)中要多關(guān)注科技熱點(diǎn),進(jìn)行相關(guān)訓(xùn)練,提升運(yùn)用新信息解題的能力.

【相關(guān)訓(xùn)練】

1. 高錕在1966年著手研究以光纖作為通信媒介這一新技術(shù),光纖可以大幅提高信息傳輸速度,使人們可以在剎那間把文本、音樂(lè)、圖像和視頻傳輸?shù)绞澜绺鞯? 目前,我國(guó)正在大力建設(shè)高質(zhì)量的寬帶光纖通信網(wǎng)絡(luò). 下列說(shuō)法正確的是( )

A. 光纖通信利用光作為載體來(lái)傳遞信息

B. 光導(dǎo)纖維傳遞光信號(hào)是利用光的衍射原理

C. 光導(dǎo)纖維傳遞光信號(hào)是利用光的色散原理

D. 目前廣泛應(yīng)用的光導(dǎo)纖維是一種非常細(xì)的特制玻璃絲

2. 電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器使數(shù)碼相機(jī)得以普及,下圖所示為圖像傳感器中的部分電路,R3是光敏電阻,當(dāng)開關(guān)S閉合后,在沒(méi)有光照射時(shí),a、b兩點(diǎn)等電勢(shì),當(dāng)用光照射電阻R3時(shí),則()

A. R3的電阻變小,a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)

B. R3的電阻變小,a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)

C. R3的電阻變大,a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)

D. R3的電阻變大,a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)

3. 電荷耦合器件圖像傳感器把光轉(zhuǎn)換成電信號(hào),從而引發(fā)攝影變革,令小巧便捷的數(shù)碼相機(jī)走入千家萬(wàn)戶. 電荷耦合器件技術(shù)還可應(yīng)用于醫(yī)學(xué)診斷和顯微外科,例如人體內(nèi)成像. 下列器件中應(yīng)用了光電傳感原理的是()

A. CCD圖像傳感器 B. 醫(yī)學(xué)診斷使用的人體成像儀

C. 電腦上使用的光電鼠標(biāo) D. 大型稱重使用的電子秤

4. 數(shù)碼成像對(duì)光亮度有一定的要求,如下圖所示,D為數(shù)碼相機(jī)的閃光燈,RG為光敏電阻. B是具有特殊功能的“非門”,當(dāng)加在它的輸入端A的電壓逐漸上升到某個(gè)值時(shí),輸出端Y會(huì)突然從高電平跳到低電平,而當(dāng)輸入端A的電壓下降到另一個(gè)值時(shí),Y會(huì)從低電平跳到高電平. 使用數(shù)碼相機(jī)時(shí),在光亮度較小時(shí),閃光燈會(huì)點(diǎn)亮. 下列說(shuō)法中,正確的是()

A. 光亮度較小時(shí),Y處于低電平

B. 光亮度較小時(shí),Y處于高電平

C. 當(dāng)R1調(diào)大時(shí),A端的電勢(shì)降低,閃光燈點(diǎn)亮

D. 當(dāng)R1調(diào)大時(shí),A端的電勢(shì)降低,閃光燈熄滅

【相關(guān)訓(xùn)練解析】

1. 解析:光纖通信是利用光的全反射原理傳遞信息,選項(xiàng)A正確,B、C錯(cuò)誤.

光導(dǎo)纖維是一種非常細(xì)的特制玻璃絲,選項(xiàng)D正確.

故選A、D.

2. 解析:R3是光敏電阻,有光照射時(shí),光敏電阻中的載流子增多,R3的電阻變小,則選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤.

由于R3的電阻變小,R4電阻不變,據(jù)串聯(lián)分壓原理,R3的電壓變小,R4的電壓變大,a點(diǎn)電勢(shì)增高,b點(diǎn)電勢(shì)不變,a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì),則選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤.

故選A.

3. 解析:CCD圖像傳感器、醫(yī)學(xué)診斷的人體成像儀、電腦上的光電鼠標(biāo)都是把光信號(hào)的強(qiáng)弱通過(guò)光電傳感器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的大小,然后通過(guò)光電傳感器把電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?hào),都應(yīng)用了光電傳感原理.

大型稱重使用的電子秤是把力的大小通過(guò)壓電傳感器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)(電壓或電流)的大小,應(yīng)用的是力光傳感原理.

故選A、B、C.

篇3

1896年1月20日，在法國(guó)科學(xué)院周會(huì)上，彭加勒把奧丁和巴賽勒米兩位物理學(xué)家?guī)Ыo法國(guó)科學(xué)院的X射線照片給大家看.站在一旁的貝克勒爾問(wèn)彭加勒：“X射線是從管子的哪一部分發(fā)出的？”彭加勒答道:：“看來(lái)是從陰極對(duì)面的玻璃管壁發(fā)熒光的地方發(fā)出的.”貝克勒爾立即作出推斷：可見光與非可見光產(chǎn)生的機(jī)理應(yīng)該是一樣的，X射線可能總是伴隨著所有的熒光現(xiàn)象.貝克勒爾一貫只信賴觀測(cè)，盡可能小心地回避推理.但這一次他卻非常相信X射線與熒光之間很可能有一種關(guān)系，于是決定立即動(dòng)手實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)這一推理.

他的實(shí)驗(yàn)的構(gòu)思是這樣的：用黑色厚紙嚴(yán)密包好照相底片，使其不受陽(yáng)光的作用，但可受X射線作用.在紙封附近放兩塊鈾鹽晶體，其中有一塊鈾鹽晶體用一枚銀幣與紙封隔離，然后，用陽(yáng)光照射這兩塊晶體，使它們發(fā)出熒光.如果發(fā)熒光的物體可以產(chǎn)生X射線，那么底片上將留下明顯不同的痕跡.當(dāng)貝克勒爾把底片沖洗出來(lái)以后，一切和預(yù)料中的完全一樣，用銀幣隔著鈾鹽晶體的那張底片上，留下銀幣輪廓分明的斑點(diǎn).貝克勒爾對(duì)這一結(jié)果比較滿意，但他決定再重做一次實(shí)驗(yàn).

1896年2月26日，他想重復(fù)做一次上面的實(shí)驗(yàn)，可是天不作美.無(wú)奈他只得把鈾鹽和密封的底片一起鎖到抽屜里，等待天氣轉(zhuǎn)晴.貝克勒爾萬(wàn)萬(wàn)沒(méi)有想到，2月底的這幾天陰沉天氣，竟給物理學(xué)帶來(lái)了革命性的變化.

3月1日，天氣晴朗.不知什么原因，他沒(méi)有重復(fù)做上次的實(shí)驗(yàn)，而是把抽屜里的底片直接沖洗出來(lái)了.他原以為由于光線極弱，鈾鹽晶體只有微弱的熒光，底片可能不會(huì)感光，即使感光也一定十分微弱.但沖洗出來(lái)的照片卻使他大為吃驚，底片上感光的程度居然與上次一樣!貝克勒爾立即意識(shí)到他發(fā)現(xiàn)了一種非常重要的現(xiàn)象:鈾鹽晶體即使不受太陽(yáng)光照射，亦即不發(fā)熒光，也可能發(fā)出X射線.通過(guò)進(jìn)一步的研究，貝克勒爾發(fā)現(xiàn)所有的鈾鹽晶體，不論它是否發(fā)光，都使底片感光；而其他礦物，即使是發(fā)出極強(qiáng)的熒光，也不能使底片感光.這時(shí)，貝克勒爾終于明白，這是一種新的射線，后來(lái)就被取名為“貝克勒爾射線”.

篇4

1、諾貝爾獎(jiǎng)（瑞典語(yǔ)：Nobel priset，英語(yǔ)：Nobel Prize）是指根據(jù)諾貝爾1895年的遺囑而設(shè)立的五個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)，包括：物理學(xué)獎(jiǎng)、化學(xué)獎(jiǎng)、和平獎(jiǎng)、生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)和文學(xué)獎(jiǎng)，旨在表彰在物理學(xué)、化學(xué)、和平、生理學(xué)或醫(yī)學(xué)以及文學(xué)上“對(duì)人類作出最大貢獻(xiàn)”的人士；以及瑞典中央銀行1968年設(shè)立的諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)，用于表彰在經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域杰出貢獻(xiàn)的人。

2、1901年諾貝爾獎(jiǎng)首次頒發(fā)，包括：諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)、諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)、諾貝爾和平獎(jiǎng)、諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)和諾貝爾文學(xué)獎(jiǎng)。1968年瑞典中央銀行增設(shè)“瑞典中央銀行紀(jì)念諾貝爾經(jīng)濟(jì)科學(xué)獎(jiǎng)”，該獎(jiǎng)于1969年首次頒發(fā)，人們習(xí)慣上稱這個(gè)額外的獎(jiǎng)項(xiàng)為諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)。諾貝爾獎(jiǎng)的甄選委員會(huì)通常在每年10月公布得主。頒獎(jiǎng)典禮于每年12月10日，即諾貝爾逝世周年紀(jì)念日，分別在瑞典首都斯德哥爾摩和挪威首都奧斯陸由國(guó)王舉行授獎(jiǎng)儀式 。2020年9月24日諾貝爾基金會(huì)主席拉爾斯·?？纤闺硎?020年諾貝爾獎(jiǎng)獎(jiǎng)金將增加至1000萬(wàn)瑞典克朗（約110萬(wàn)美元）。

3、根據(jù)諾貝爾獎(jiǎng)官網(wǎng)顯示，諾貝爾獎(jiǎng)每年評(píng)選和頒發(fā)一次，諾貝爾獎(jiǎng)包括一枚金牌、一份證書以及一筆獎(jiǎng)金。截止至2019年，共授予919位個(gè)人和24個(gè)團(tuán)體，其中4位個(gè)人以及1個(gè)團(tuán)體兩次獲獎(jiǎng)、1個(gè)團(tuán)體三次獲。

（來(lái)源：文章屋網(wǎng) ）

篇5

2016年化學(xué)獎(jiǎng)的回歸

縱觀諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的歷史，羅伯茨的話有其合理性。在諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)116年的歷史長(zhǎng)河中，共有174位獲獎(jiǎng)?wù)?，其中研究成果涉及生物、生命與化學(xué)（統(tǒng)稱生物化學(xué)）的幾近一半。在20世紀(jì)，英國(guó)科學(xué)家弗雷德里克?桑格分別在1958年和1980年兩次獲獎(jiǎng)，成果均為生物化學(xué)的內(nèi)容。

到了21世紀(jì)，除2016年的化學(xué)獎(jiǎng)外，已頒發(fā)的15次化學(xué)獎(jiǎng)中，與生物相關(guān)（生物化學(xué)）內(nèi)容更是高達(dá)10次，占2/3，以致化學(xué)專業(yè)的研究人員感到了不安和憤憤不平，聲稱干脆把化學(xué)合并到生物學(xué)里算了，因?yàn)榧兇獾膫鹘y(tǒng)四大化學(xué)――無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)和分析化學(xué)研究?jī)?nèi)容獲獎(jiǎng)加起來(lái)還不如生物化學(xué)一個(gè)學(xué)科的內(nèi)容獲獎(jiǎng)的多。

不過(guò)，2016年的化學(xué)獎(jiǎng)似乎照顧到了化學(xué)領(lǐng)域研究人員的不安情緒，化學(xué)獎(jiǎng)回歸到純化學(xué)的內(nèi)容。2016年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予法國(guó)的讓-皮埃爾?索瓦日、英國(guó)的弗雷澤?斯托達(dá)特爵士和荷蘭的伯納德?費(fèi)林加，以表彰他們?cè)凇胺肿訖C(jī)器的設(shè)計(jì)與合成”方面的成就。

這三位科學(xué)家的成果實(shí)際上就是設(shè)計(jì)和合成了分子機(jī)器。按時(shí)間順序，1983年，索瓦日成功地將兩個(gè)環(huán)形分子連接起來(lái)，形成一根鏈，命名為索烴，這是兩個(gè)相互扣合的環(huán)形分子，從而啟動(dòng)了分子機(jī)器研發(fā)的第一步。

1991年，斯托達(dá)特研究出輪烷，并將這個(gè)環(huán)形分子套在一個(gè)線性分子上，該環(huán)形分子能夠以線性分子為軸移動(dòng)，從而完成分子機(jī)器研發(fā)的第二步。此后，他以輪烷為研究基礎(chǔ)，研發(fā)出分子起重機(jī)、分子肌肉和分子計(jì)算芯片。

1999年，費(fèi)林加研究出分子旋轉(zhuǎn)葉片，能同向持續(xù)旋轉(zhuǎn)，成為研制出分子馬達(dá)的第一人。利用分子馬達(dá)，費(fèi)林加讓一個(gè)28微米長(zhǎng)的玻璃杯（比馬達(dá)大1萬(wàn)倍）成功旋轉(zhuǎn)。此外，他還設(shè)計(jì)出一輛納米汽車。至此，分子機(jī)器研發(fā)初步成功。

盡管在化學(xué)專業(yè)的研究人員看來(lái)，分子機(jī)器這一科學(xué)成果獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)是化學(xué)姓“化”――回歸純化學(xué)的標(biāo)志，但是，仔細(xì)看來(lái)，這個(gè)萌態(tài)十足的分子機(jī)器并非完全姓“化”，而是也可以姓“物”，或姓“化”與“物”的雙姓，因?yàn)樗⒎鞘羌兓瘜W(xué)的血統(tǒng)，而是化學(xué)與物理學(xué)雜交的“后代”。

追根溯源，生物化學(xué)也是從傳統(tǒng)的純化學(xué)演化而來(lái)，因?yàn)樵缙诘纳锘瘜W(xué)主要作為有機(jī)化學(xué)的衍生學(xué)科，諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獎(jiǎng)勵(lì)的內(nèi)容基本都是生物大分子或生物小分子的鑒定及功能研究，如生物堿、維生素等。

2016年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)其實(shí)也涉及了多學(xué)科的內(nèi)容，并非純化學(xué)血統(tǒng)，尤其是涉及物體的運(yùn)動(dòng)，因?yàn)闊o(wú)論是分子肌肉還是分子電梯，或分子馬達(dá)，都需要它們能夠運(yùn)動(dòng)做功，以達(dá)到幫人干活的目的。分子的運(yùn)動(dòng)也像物體的運(yùn)動(dòng)一樣，既涉及運(yùn)動(dòng)物理，也涉及生物物理和材料物理。

同時(shí)，分子機(jī)器的發(fā)明也起源于物理學(xué)的設(shè)想。1965年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者理查德?菲利普斯?費(fèi)曼早在1959年就在美國(guó)物理學(xué)會(huì)年會(huì)上提出，可以制造原子機(jī)器和分子汽車，后來(lái)他也對(duì)一個(gè)微型分子齒輪裝置進(jìn)行了討論。這些概念成為后來(lái)研究人員研發(fā)分子機(jī)器的靈感源泉。

即便以純化學(xué)而言，分子機(jī)器也涉及并形成一個(gè)很大的領(lǐng)域，包括有機(jī)合成（化學(xué)）、（有機(jī)）超分子化學(xué)、分析化學(xué)等學(xué)科。因此，分子機(jī)器還算不上純化學(xué)血統(tǒng)，而是有多學(xué)科雜交血緣關(guān)系。

醫(yī)學(xué)與物理學(xué)和化學(xué)的結(jié)合

生物醫(yī)學(xué)與化學(xué)結(jié)合的研究成果可以獲得諾貝爾獎(jiǎng)，生物醫(yī)學(xué)與物理學(xué)結(jié)合的研究成果同樣也可以獲得諾貝爾獎(jiǎng)，而且物理學(xué)與化學(xué)結(jié)合的研究成果也可能獲得諾貝爾獎(jiǎng)。因此，交叉學(xué)科成果獲得諾貝爾獎(jiǎng)的概率最高。

1979年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予計(jì)算機(jī)X射線斷層照相術(shù)（CT）的首創(chuàng)者科爾麥克和洪斯費(fèi)爾德二人。這顯然是物理學(xué)的成果應(yīng)用于醫(yī)學(xué)的結(jié)果。

不過(guò)，另一項(xiàng)物理學(xué)成果應(yīng)用于醫(yī)學(xué)而獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)更能體現(xiàn)物理與醫(yī)學(xué)的結(jié)合，這就是2003年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，該獎(jiǎng)項(xiàng)授予美國(guó)的保羅?C.勞特伯和英國(guó)的皮特?曼斯菲爾德，因?yàn)樗麄儼l(fā)明了磁共振成像技術(shù)（MRI），而這已經(jīng)是很早以前的發(fā)明了。這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)明使得人類再也不必在黑暗中摸索，能夠看清自己和生物體內(nèi)的器官，從而有利于診斷和治療疾病。

磁共振成像技術(shù)既是物理學(xué)與醫(yī)學(xué)的結(jié)合，也是交叉學(xué)科能產(chǎn)生豐富成果的有力證明。能精確觀察人體內(nèi)部器官而又不造成傷害的影像對(duì)于醫(yī)療診斷、治療和治療后的隨訪至關(guān)重要。磁共振成像技術(shù)是一種創(chuàng)新，這一發(fā)現(xiàn)能讓醫(yī)生看清體內(nèi)不同組織結(jié)構(gòu)，而且這樣的發(fā)現(xiàn)發(fā)展了當(dāng)代磁共振成像技術(shù)，因此MRI代表著醫(yī)療診斷和研究的革命性突破。

在磁共振成像發(fā)明之前，對(duì)于磁場(chǎng)的研究早就獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。磁場(chǎng)和無(wú)線電波頻率之間的簡(jiǎn)單關(guān)系控制著共振現(xiàn)象，對(duì)于帶有不配對(duì)的質(zhì)子和（或）中子的每種原子核，存在一種數(shù)學(xué)上的常數(shù)。這就有可能確定磁場(chǎng)的波長(zhǎng)，以作為磁場(chǎng)強(qiáng)度的函數(shù)。早在1946年，美國(guó)的費(fèi)利克斯?布洛克和愛(ài)德華?米爾斯?珀塞爾對(duì)質(zhì)子（所有原子的最小物質(zhì)）研究時(shí)就證明了上述現(xiàn)象。為此他們共同獲得1952年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

磁共振成像技術(shù)的原理在于，一個(gè)強(qiáng)磁場(chǎng)中的原子核會(huì)以一定的頻率轉(zhuǎn)動(dòng)，而這個(gè)頻率則取決于該磁場(chǎng)的強(qiáng)度。如果該磁場(chǎng)吸收了相同頻率的無(wú)線電波，它們的能量就會(huì)大大增強(qiáng)。當(dāng)原子核返回到以前的能量水平時(shí)，無(wú)線電波就會(huì)發(fā)射出來(lái)。

在隨后的幾十年中，磁共振主要使用于研究物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)，再后來(lái)導(dǎo)致磁共振成像在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用。水構(gòu)成人體體重的約三分之二，在人體不同組織和器官中的水分是不一樣的。許多疾病的病理過(guò)程會(huì)導(dǎo)致水分的變化，這種變化恰好能在磁共振圖像中反映出來(lái)。

通過(guò)先進(jìn)的計(jì)算機(jī)程序，可以創(chuàng)建一個(gè)反映組織化學(xué)結(jié)構(gòu)，包括不同水含量和水分子運(yùn)動(dòng)的三維圖像。如此一來(lái)就可能在被觀察的身體部位產(chǎn)生非常清晰的組織和器官的圖像。用這種方法可以弄清疾病的病理變化。

對(duì)磁共振現(xiàn)象進(jìn)行研究所產(chǎn)生的成果還遠(yuǎn)不止于此，與這個(gè)內(nèi)容相關(guān)的研究還獲得了另兩次諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1991年，瑞士的理查德?歐內(nèi)斯特由于研發(fā)高分辨核磁共振分光術(shù)的貢獻(xiàn)而獲得該年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。2002年，同樣是瑞士的庫(kù)爾特?伍思里克因發(fā)明核磁共振分光鏡檢查以確定溶液中的生物大分子的三維結(jié)構(gòu)而獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

這兩次化學(xué)獎(jiǎng)當(dāng)然是物理學(xué)與化學(xué)結(jié)合的結(jié)晶。

交叉學(xué)科的魅力

為什么生物、生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、化學(xué)和物理學(xué)的交叉學(xué)科成果最容易受到諾貝爾獎(jiǎng)的青睞？

答案應(yīng)當(dāng)是比較清晰的，交叉學(xué)科是比較容易出成果的富礦。粗略回顧一下從1901年以來(lái)的諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)就可以知道，上述這些學(xué)科的內(nèi)容是難以分割的，而且只有學(xué)科交叉才容易獲得突破性的發(fā)現(xiàn)和發(fā)明。

1998年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予三位美國(guó)科學(xué)家，羅伯特?F.弗奇戈特、路易斯?J.伊格納羅和弗里德?穆拉德，因?yàn)樗麄儼l(fā)現(xiàn)硝酸甘油及其他有機(jī)硝酸酯可釋放一氧化氮?dú)怏w，而后者能擴(kuò)張血管平滑肌從而使血管舒張，這是生物化學(xué)和生物醫(yī)學(xué)的內(nèi)容。

2004年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予以色列的阿龍?切哈諾沃、阿夫拉姆?赫爾什科和美國(guó)的歐文?羅斯，因?yàn)樗麄儼l(fā)現(xiàn)了泛素對(duì)蛋白質(zhì)降解（死亡）的調(diào)節(jié)，這也是生物醫(yī)學(xué)和化學(xué)的內(nèi)容。

2006年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的內(nèi)容也涉及生物化學(xué)和生物醫(yī)學(xué)。美國(guó)科學(xué)家羅杰?科恩伯格因在真核轉(zhuǎn)錄的分子基礎(chǔ)研究領(lǐng)域做出的貢獻(xiàn)而獨(dú)自獲得該年度的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。科恩伯格揭示了真核生物體內(nèi)的細(xì)胞如何利用基因內(nèi)存儲(chǔ)存的信息生產(chǎn)蛋白質(zhì)，也就是真核生物必須先將儲(chǔ)存在基因里的信息備份并傳送至細(xì)胞外層，細(xì)胞再利用這些信息生產(chǎn)蛋白質(zhì)，這個(gè)過(guò)程也稱為轉(zhuǎn)錄。

上述獲獎(jiǎng)和2016年的化學(xué)獎(jiǎng)所表彰的內(nèi)容實(shí)際上既是生物、醫(yī)學(xué)的，也是化學(xué)的，而且很難嚴(yán)格區(qū)分它們到底是生物學(xué)、醫(yī)學(xué)還是化學(xué)，因?yàn)槿咭呀?jīng)有機(jī)結(jié)合在一起了。更能說(shuō)明問(wèn)題的是，兩次獲得諾貝爾獎(jiǎng)的英國(guó)科學(xué)家弗雷德里克?桑格。1958年他的第一次獲獎(jiǎng)是化學(xué)獎(jiǎng)，因?yàn)樗暾麥y(cè)定了胰島素的氨基酸序列，證明蛋白質(zhì)具有明確構(gòu)造;他的第二次獲獎(jiǎng)是在1980年，同樣獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。他發(fā)明的快速DNA測(cè)序方法（雙去氧終止法）“打開了分子生物學(xué)、遺傳學(xué)和基因組學(xué)研究領(lǐng)域的大門”。這兩次獲獎(jiǎng)均為生物、醫(yī)學(xué)和化學(xué)的內(nèi)容。

如果說(shuō)生物、醫(yī)學(xué)和化學(xué)是一些有比較天然聯(lián)系的學(xué)科，因而容易結(jié)合在一起并拓寬視野和獲得成果的話，那么，在跨度較大的學(xué)科之間馳騁縱橫難度就更大一些。但越是在這些難度大的地方，越容易發(fā)現(xiàn)真理，關(guān)鍵是不要讓真理從鼻尖溜走。2003年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)就是如此，即把磁共振成像技術(shù)應(yīng)用到醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，采用物理的技術(shù)和方法來(lái)研究醫(yī)學(xué)，極大地方便了疾病的診斷和治療，取得創(chuàng)造性成果。

交叉學(xué)科容易獲得成果的原因有三。一是舊有的學(xué)科領(lǐng)地已經(jīng)深耕細(xì)作得比較充分了，要挖掘出新成果相對(duì)困難;二是隨著社會(huì)的需求和科學(xué)的發(fā)展，舊有學(xué)科的劃分需要突破，新的學(xué)科則會(huì)應(yīng)運(yùn)而生，而新學(xué)科大多會(huì)建立在多學(xué)科的結(jié)合部位上;三是交叉學(xué)科本身就是一個(gè)新領(lǐng)域，在他人尚未耕種的土地上耕耘，獲得新發(fā)現(xiàn)新成果的概率會(huì)更大一些，因此，交叉學(xué)科就成為創(chuàng)新的基地之一。

篇6

諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)旨在獎(jiǎng)勵(lì)在經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域作出杰出貢獻(xiàn)的人，盡管此獎(jiǎng)項(xiàng)并不屬于1895年諾貝爾遺囑中所提到的5個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)，但一般認(rèn)為此獎(jiǎng)項(xiàng)與5個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)地位相同。下面是小編為大家整理的2021諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)得主，希望能幫助到大家!

2021諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)得主10月11日，2021年諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)得主揭曉，3位美國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家David Card、Joshua D.Angrist、GuidoW.Imbens共同獲得獲得這一獎(jiǎng)項(xiàng)。

2021諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)得主得獎(jiǎng)原因2021年諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)授予三位實(shí)證經(jīng)濟(jì)學(xué)貢獻(xiàn)者，分別是大衛(wèi)·卡德(David Card)、約書亞·安格里斯特(Joshua D.Angrist)、吉多·伊本斯(GuidoW.Imbens)。相對(duì)于諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)、化學(xué)獎(jiǎng)和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)這些具體的學(xué)科，經(jīng)濟(jì)學(xué)更加抽象和不確定，使人們低估了經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)帶給人類的價(jià)值，但是基于人類是群居社會(huì)生物，絕大部分人類的日常是在應(yīng)對(duì)人為的資源分配，而非獨(dú)自應(yīng)對(duì)大自然的挑戰(zhàn)，反倒是經(jīng)濟(jì)學(xué)更加與個(gè)人的生活和生存息息相關(guān)。

本屆諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)一改過(guò)去幾屆對(duì)經(jīng)濟(jì)理論創(chuàng)新的重視，本屆將獎(jiǎng)項(xiàng)授予了經(jīng)濟(jì)學(xué)研究方法的創(chuàng)新，從頒獎(jiǎng)詞和各個(gè)經(jīng)濟(jì)學(xué)家的背景來(lái)看，獲獎(jiǎng)?wù)咧饕暙I(xiàn)來(lái)源于實(shí)證經(jīng)濟(jì)學(xué)研究方法的創(chuàng)新。

現(xiàn)實(shí)社會(huì)中，國(guó)家的教育政策應(yīng)該如何制定?最低工資水平又要如何調(diào)整?這些政策的設(shè)計(jì)和評(píng)估關(guān)系著國(guó)計(jì)民生，需要很強(qiáng)的理論和現(xiàn)實(shí)依據(jù)作為支撐。

但是，與自然科學(xué)不同，社會(huì)科學(xué)往往不易在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行隨機(jī)控制實(shí)驗(yàn)，而現(xiàn)實(shí)社會(huì)中復(fù)雜的多重因素又使得這些問(wèn)題中的因果關(guān)系難以識(shí)別。這使得對(duì)這些政策的研究和設(shè)計(jì)存在難題。

為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，經(jīng)濟(jì)學(xué)家們開始嘗試使用自然實(shí)驗(yàn)的方法來(lái)研究這些社會(huì)政策問(wèn)題。

他們首先努力找到一些不由人們本身控制的外部事件，如自然變化或政策改革等。

面對(duì)這些外部事件，人們只能被動(dòng)接受，避免了很多復(fù)雜因素的干擾，實(shí)際上創(chuàng)造出一個(gè)近似于理想的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。

今年三位諾獎(jiǎng)得主，卡德、安格里斯特和因本斯在該領(lǐng)域的重要貢獻(xiàn)產(chǎn)生了重要的學(xué)術(shù)和政策價(jià)值。

諾貝爾獎(jiǎng)獎(jiǎng)項(xiàng)綜述諾貝爾獎(jiǎng)包括由諾貝爾基金會(huì)官方頒發(fā)的6個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)，分別是：根據(jù)諾貝爾1895年的遺囑而設(shè)立的五個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)，包括：諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)、諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)、諾貝爾和平獎(jiǎng)、諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)和諾貝爾文學(xué)獎(jiǎng);以及瑞典中央銀行1968年設(shè)立的諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)。

諾貝爾基金會(huì)章程規(guī)定：“獎(jiǎng)金數(shù)額可以在兩份工作成果之間平均分配，每份工作成果都應(yīng)被視為可獲獎(jiǎng)。如果一份工作成果是由兩個(gè)或三個(gè)人完成的，則應(yīng)共同獎(jiǎng)勵(lì)。在任何情況下，獎(jiǎng)金數(shù)額均不得超過(guò)三人?！?/p>

篇7

在觀眾們發(fā)出的陣陣尖叫聲中，一位哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院的系主任迅速拔劍而出，高呼道：“歡迎來(lái)到第18屆‘IG諾貝爾獎(jiǎng)’的頒獎(jiǎng)現(xiàn)場(chǎng)!”

2008年“IG諾貝爾獎(jiǎng)”獲獎(jiǎng)名單

和平獎(jiǎng)：“植物也是人”。在瑞士“非人類倫理學(xué)協(xié)會(huì)”的呼吁下，瑞士公民通過(guò)了“植物也有尊嚴(yán)”的法案。

物理學(xué)獎(jiǎng)：“頭發(fā)必然會(huì)打結(jié)”。一個(gè)物理學(xué)家證明了無(wú)論是琴弦還是頭發(fā)，或者其他任何類似的長(zhǎng)細(xì)物體必然會(huì)自動(dòng)打結(jié)。

生物學(xué)獎(jiǎng)：“狗身上跳蚤的彈跳能力強(qiáng)于貓身上的跳蚤”。就同一種跳蚤而言，狗身上的跳蚤更具彈跳能力，看來(lái)生活的地點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)能力還是很有關(guān)系的。

文學(xué)獎(jiǎng)：“你這個(gè)混蛋”。獎(jiǎng)給西姆斯對(duì)“組織內(nèi)的義憤”的研究成果《你這個(gè)混蛋：一部關(guān)于組織內(nèi)義憤的敘事性調(diào)查報(bào)告》。

營(yíng)養(yǎng)學(xué)獎(jiǎng)：“食物聽上去好吃起來(lái)也好”。該獎(jiǎng)?lì)C給一組英國(guó)研究者，他們證明了如果食物的聲音更好聽，味道就會(huì)更好。

醫(yī)藥學(xué)獎(jiǎng)：“安慰劑越貴，它的‘療效’也就越好”。雖然安慰劑的效果仍然是一個(gè)富于爭(zhēng)議的問(wèn)題，但是科學(xué)家證實(shí)了患者在安慰劑上花越多的錢，他所感覺(jué)到的“療效”也就越好。

經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)：“脫衣舞娘在其最容易受孕的時(shí)候能賺最多的錢”。一個(gè)新墨西哥大學(xué)的三人研究小組發(fā)現(xiàn)，脫衣舞娘在排卵期掙的錢要比其他時(shí)間的平均水平高出60％。

考古學(xué)獎(jiǎng)：“犰狳能引發(fā)考古學(xué)災(zāi)難”。一個(gè)巴西兩人小組觀察到，美洲的動(dòng)物六帶犰狳會(huì)破壞考古發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)。

化學(xué)獎(jiǎng)：“可口可樂(lè)是有效的殺精劑”。一個(gè)英國(guó)產(chǎn)科醫(yī)療小組證明了可口可樂(lè)真的是“殺手”。

認(rèn)知學(xué)獎(jiǎng)：“黏菌能走迷宮”。一個(gè)日本研究小組發(fā)現(xiàn)低等生物黏菌能成功走出迷宮。

科學(xué)家其實(shí)相當(dāng)幽默

“IG諾貝爾獎(jiǎng)”改變了公眾對(duì)科學(xué)的成見，人們總想象科學(xué)家的生活緊張而且無(wú)趣，其實(shí)他們很幽默，有時(shí)玩樂(lè)起來(lái)像個(gè)孩子?！癐G諾貝爾獎(jiǎng)”的一大貢獻(xiàn)是刺激更多的人對(duì)科學(xué)產(chǎn)生興趣，并看到科學(xué)家頑皮搞笑的一面。

那些真正的諾貝爾獎(jiǎng)得主們不僅無(wú)償加入“IG諾貝爾獎(jiǎng)”管理委員會(huì)來(lái)參與評(píng)選，還會(huì)在頒獎(jiǎng)典禮上用各種方式逗樂(lè)。哈佛大學(xué)教授羅伊?格勞伯的任務(wù)是打掃衛(wèi)生。頒獎(jiǎng)晚會(huì)上觀眾們不停地往領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)上扔紙飛機(jī)，而領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)上的人，則要把紙飛機(jī)再回敬給觀眾。十多年來(lái)，羅伊總會(huì)頭戴草帽，身背掃把在頒獎(jiǎng)典禮的最后出場(chǎng)，打掃那些紙飛機(jī)。

他唯一一次缺席是在2005年，那一年，他因“對(duì)光學(xué)相干的量子理論的貢獻(xiàn)”而獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

在頒獎(jiǎng)禮上，獲獎(jiǎng)?wù)叩难葜v時(shí)間被嚴(yán)格限制在30秒之內(nèi)，如果超時(shí)，一個(gè)名叫“甜蜜小糞”(Miss Sweetie Poo)的可愛(ài)小女孩就會(huì)跑上臺(tái)，對(duì)著話筒說(shuō)：“請(qǐng)停下，我煩了!”

今年經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)被美國(guó)新墨西哥大學(xué)的杰佛里?米勒等人獲得。這位副教授一出場(chǎng)就高喊：“在座的年輕男性科學(xué)家們，我告訴你們一個(gè)秘密吧!”他們的研究表明，脫衣舞娘在排卵期，小費(fèi)收入會(huì)特別豐碩。而米勒和同事們最初的科學(xué)調(diào)查是，女性是否在排卵期更吸引男性。在調(diào)查了18名脫衣舞娘后，發(fā)現(xiàn)她們排卵期的收入是每小時(shí)70到80美元，而平時(shí)這一數(shù)字僅有50美元。

據(jù)說(shuō)后，不少脫衣舞娘調(diào)整了工作安排。

“IG諾貝爾獎(jiǎng)”頒給令人困惑的一切

“IG諾貝爾獎(jiǎng)”也被翻譯成“搞笑諾貝爾”，但它并不是一個(gè)純粹的搞笑獎(jiǎng)，多數(shù)獲獎(jiǎng)?wù)哌M(jìn)行的都是嚴(yán)肅的科學(xué)研究，只是研究的對(duì)象有點(diǎn)兒匪夷所思。

有些獎(jiǎng)項(xiàng)頒給一些奇怪的發(fā)明，1998年，加拿大人赫?qǐng)D拜斯獲得了“IG諾貝爾”的“安全工程獎(jiǎng)”，因?yàn)樗l(fā)明了一套盔甲，專門用來(lái)防止被黑熊咬傷。

今年的營(yíng)養(yǎng)獎(jiǎng)?lì)C發(fā)給了英國(guó)牛津大學(xué)的實(shí)驗(yàn)心理學(xué)教授查理?斯彭斯。他和另一位意大利學(xué)者提出：食物除了講究色香味，還要有“聲”。嚼薯片時(shí)發(fā)出的聲音越響，人們?cè)礁杏X(jué)食物可口。

篇8

1、阿爾弗雷德·貝恩哈德·諾貝爾國(guó)籍：瑞典。

2、阿爾弗雷德·貝恩哈德·諾貝爾（Alfred Bernhard Nobel），瑞典化學(xué)家、工程師、發(fā)明家、軍工裝備制造商和炸藥的發(fā)明者，1833年10月21日出生于斯德哥爾摩，1896年12月10日逝世。

3、諾貝爾一生擁有355項(xiàng)專利發(fā)明，并在歐美等五大洲20個(gè)國(guó)家開設(shè)了約100家公司和工廠，積累了巨額財(cái)富。

4、1895年，諾貝爾立囑將其遺產(chǎn)的大部分（約920萬(wàn)美元）作為基金，將每年所得利息分為5份，設(shè)立諾貝爾獎(jiǎng)，分為物理學(xué)獎(jiǎng)、化學(xué)獎(jiǎng)、生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)、文學(xué)獎(jiǎng)及和平獎(jiǎng)5種獎(jiǎng)金（1969年瑞典銀行增設(shè)經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)），授予世界各國(guó)在這些領(lǐng)域?qū)θ祟愖鞒鲋卮筘暙I(xiàn)的人。為了紀(jì)念諾貝爾做出的貢獻(xiàn)，人造元素锘（Nobelium）以諾貝爾命名。

（來(lái)源：文章屋網(wǎng) ）

篇9

迄今為止，諾貝爾獎(jiǎng)已評(píng)選了115屆。諾貝爾獎(jiǎng)對(duì)世界的科學(xué)發(fā)展起到了極為重要的作用。1957年諾貝爾物理獎(jiǎng)得主李政道曾說(shuō)，“諾貝爾獎(jiǎng)把人類文明提高到一個(gè)新的高度”。推動(dòng)和促進(jìn)世界科技進(jìn)步和人類文明發(fā)展的貢獻(xiàn)，是獲得諾貝爾獎(jiǎng)的一大原因，也是科學(xué)家和研究者們投身科研、潛心研究的目標(biāo)之一。那么，教育經(jīng)歷、成長(zhǎng)環(huán)境、老師啟蒙、興趣愛(ài)好、后天努力等，到底哪些因素對(duì)這些世界級(jí)的科學(xué)家產(chǎn)生了影響？他們的科學(xué)精神是如何形成的，又有哪些特質(zhì)？

興趣和熱情，點(diǎn)燃科學(xué)夢(mèng)想的火種

在很多人眼中，科學(xué)家這個(gè)稱呼略顯神秘，很多人小時(shí)候都有過(guò)“長(zhǎng)大成為科學(xué)家”的夢(mèng)想。2007年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者、美國(guó)人奧利弗?史密斯教授也一樣，“7歲那年我看了一本關(guān)于超人的漫畫，從那時(shí)候起我就立志要當(dāng)一名科學(xué)家，雖然那時(shí)候的我連科學(xué)家的確切定義是什么都不知道”。

在史密斯眼中，科學(xué)家就是超人，可以變出各種各樣的東西，“所以準(zhǔn)確地說(shuō)，我那時(shí)應(yīng)該是想成為一個(gè)發(fā)明家”。奧利弗?史密斯的很多科學(xué)研究其實(shí)并不只是單純枯燥的理論，而是一些令人愉快的“發(fā)明”?！氨热缥耀@獎(jiǎng)的研究所用的儀器設(shè)備，由于沒(méi)有現(xiàn)成的設(shè)備可以買，于是我自己做了一個(gè)。”他說(shuō)。

做科研重要的是在探索的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)自己的興趣，奧利弗?史密斯一直強(qiáng)調(diào)興趣在科學(xué)研究中的重要性。他建議學(xué)生一定要研究自己有興趣的課題，“如果你不喜歡這個(gè)課題，你就去找你的導(dǎo)師給你換一個(gè)；如果他不答應(yīng)給你換，那么，就換掉這個(gè)導(dǎo)師。”諾貝爾獎(jiǎng)獲得者的共同點(diǎn)都在于“樂(lè)在其中，充滿信念”。

2004年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主戴維?格羅斯告誡青年科學(xué)工作者說(shuō)，“年輕人要樹立遠(yuǎn)大目標(biāo)，但千萬(wàn)不要把得諾貝爾獎(jiǎng)作為自己的目標(biāo)。如果要我給你們提出什么建議，那就是不要僅僅以能掙多少錢或者爬上什么位置作為你科學(xué)研究的動(dòng)因或追尋的目標(biāo)?！?/p>

對(duì)于興趣，學(xué)校的啟蒙和培養(yǎng)不可少?！皩W(xué)校在保證學(xué)生好好學(xué)習(xí)的同時(shí)，一定不要忘記培養(yǎng)學(xué)生的興趣，讓學(xué)生學(xué)習(xí)他們感興趣的?！表f爾特曼說(shuō)，“我不是個(gè)好學(xué)生，因?yàn)閷W(xué)的東西太多，在初中的時(shí)候我竟然要學(xué)4門語(yǔ)言，我都沒(méi)有興趣?！比欢麉s熱衷于理論物理學(xué)的研究，并在1999年獲得諾貝爾獎(jiǎng)。

戴維?格羅斯認(rèn)為，大學(xué)真正的精髓在于真和美。遵照真實(shí)、追尋美好，“這兩點(diǎn)是學(xué)習(xí)、研究的精髓，擁有這兩點(diǎn)，我們才能認(rèn)為這是所真正的大學(xué)。”格羅斯建議青年學(xué)子要做自己真正熱愛(ài)的事業(yè)。

“我用自己的經(jīng)歷告訴你們，在中學(xué)的成績(jī)考得好，并不等于將來(lái)你的職業(yè)發(fā)展會(huì)很成功。重要的是你們要找到自己的喜好和特長(zhǎng)，并充分發(fā)揮它?！?996年諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)得主詹姆斯?莫里斯在講述了自己求學(xué)路、成才的經(jīng)歷時(shí)也提出忠告，“對(duì)于青少年來(lái)說(shuō)，保持一顆探索、好奇的心，對(duì)成才很有好處。”

堅(jiān)持與鉆研，對(duì)科學(xué)精神的敬畏與崇拜

幾天前，《界面》在北卡羅來(lái)納州大學(xué)（UNC）醫(yī)學(xué)院采訪到了2015年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主阿齊茲?桑賈爾。他表示生化研究并不是一件輕松的事情，他的這項(xiàng)研究已經(jīng)做了35年，其中經(jīng)歷了無(wú)數(shù)次的失敗和挫折，失敗率高達(dá)80%至90%。他覺(jué)得，生化研究成功的關(guān)鍵要挑選重要、有意義的研究領(lǐng)域，努力工作，并持之以恒。

著名生物化學(xué)專家、2001年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主蒂姆?亨特博士鼓勵(lì)青年學(xué)者應(yīng)該在最初的研究中有一個(gè)清晰的目標(biāo)，并培養(yǎng)在微小的線索中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力，在遇到困難和瓶頸時(shí)更要充滿信心地去尋找證據(jù)，支持和論證看起來(lái)有異于前人的結(jié)果和發(fā)現(xiàn)。

“當(dāng)我還是一個(gè)10歲孩子的時(shí)候，我曾讀過(guò)韋尼阿明?卡維林的《船長(zhǎng)和大尉》，之后，我便終生不渝地奉行著書中那位主人公薩尼亞?格里戈里耶夫的準(zhǔn)則：奮斗、探求，不達(dá)目的，誓不罷休?！?000年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者、俄羅斯科學(xué)院副院長(zhǎng)若列斯?阿爾費(fèi)羅夫在《科學(xué)與社會(huì)》這本自傳式著作中寫道。

1999年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主馬丁努思?韋爾特曼認(rèn)為，“我們需要有一種品格，就是知難而上?！笨梢姡晒κ怯珊芏嘁蛩卦斐傻?，最重要的一點(diǎn)是“當(dāng)別人放棄的時(shí)候，他沒(méi)有放棄”。

科學(xué)研究需要耐心。盡管你在進(jìn)行一項(xiàng)偉大的研究，也許你處于一流的科研環(huán)境中，你仍然不能強(qiáng)求，因?yàn)榭茖W(xué)研究本身可能需要很長(zhǎng)的時(shí)間。如果堅(jiān)持下來(lái)并最終突破了瓶頸，那么對(duì)所在領(lǐng)域的影響力將是空前的。沃爾夫?qū)?克特勒教授強(qiáng)調(diào)，重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和成就都絕非偶然。美國(guó)很多大學(xué)也是在長(zhǎng)期的科研積累過(guò)程中才獲得了重大突破。這個(gè)過(guò)程，麻省理工學(xué)院積淀了超過(guò)一百年，而哈佛大學(xué)、耶魯大學(xué)甚至更久。在他看來(lái)，對(duì)于一件非凡的工作，很多科研工作者都希望盡快提前完成；但科學(xué)研究這些事情，有時(shí)候還就是需要一定的時(shí)間去積累。

科學(xué)研究是非常辛苦的工作，在經(jīng)歷了一整天的工作后或當(dāng)您感到漸漸失去耐心時(shí)，應(yīng)學(xué)會(huì)釋放壓力。沃爾夫?qū)?克特勒教授告誡后來(lái)者，“對(duì)于真正的科學(xué)家來(lái)說(shuō)，進(jìn)行科學(xué)研究并指導(dǎo)學(xué)生……可能是人生中最重要的事情。但我們不能因此給自己帶來(lái)過(guò)多壓力，我們需要保證自己有辦法協(xié)調(diào)好這些壓力”。

嚴(yán)謹(jǐn)和認(rèn)真，通向成功的科研態(tài)度

據(jù)媒體近日?qǐng)?bào)道，屠呦呦和她的研究團(tuán)隊(duì)研究青蒿素的時(shí)候，為了準(zhǔn)確把握療效“以身試藥”，每天回到家都滿身酒精味，后來(lái)甚至患了中毒性肝炎?！爱?dāng)時(shí)動(dòng)物試驗(yàn)過(guò)了，藥走不出去，發(fā)病季節(jié)就過(guò)了，那就耽誤一年?！蓖肋线险f(shuō)，“那時(shí)候也不考慮榮譽(yù)不榮譽(yù)，我覺(jué)得榮譽(yù)本身就是一個(gè)責(zé)任。榮譽(yù)越多，你的責(zé)任就更多一點(diǎn)?！痹囅胍幌拢绻麤](méi)有孜孜不倦的科學(xué)精神、勤勞勇敢的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，要想取得劃時(shí)代的科學(xué)成就無(wú)異于天方夜譚。

1998年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者崔琦在科研中不僅治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、專心致志，而且非常喜愛(ài)物理學(xué)實(shí)驗(yàn)，需要全身心地投入研究。有時(shí)為了科學(xué)實(shí)驗(yàn)，他四處奔波，走遍波士頓及佛羅里達(dá)州，以便找個(gè)強(qiáng)力磁場(chǎng)進(jìn)行他的“量子液體實(shí)驗(yàn)”，他在工作時(shí)很少理會(huì)身旁其他事情，以致他的研究工作非常出色、非常高效。

另一位獲得諾貝爾獎(jiǎng)的華人科學(xué)家丁肇中在科學(xué)研究中就非常重視實(shí)驗(yàn)，他在諾貝爾獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)發(fā)言時(shí)特別強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)在自然科學(xué)中的重要性。他講道：“中國(guó)有一句古話：‘勞心者治人，勞力者治于人’。這種落后的思想，對(duì)在發(fā)展中國(guó)家的青年們有很大的害處，由于這種思想，很多在發(fā)展中國(guó)家的學(xué)生們都傾向于理論的研究，而避免實(shí)驗(yàn)工作。事實(shí)上，自然科學(xué)理論不能離開實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，特別是物理學(xué)是從實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的。我希望由于我這次得獎(jiǎng)，能夠喚起發(fā)展中國(guó)家學(xué)生們的興趣，注意實(shí)驗(yàn)工作的重要性?！?/p>

篇10

二戰(zhàn)以后，在諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)、化學(xué)獎(jiǎng)、物理學(xué)獎(jiǎng)和經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)這四個(gè)科學(xué)領(lǐng)域里，美國(guó)一直獨(dú)占鰲頭。2016年也是如此，這四個(gè)科學(xué)領(lǐng)域的諾貝爾獎(jiǎng)得主共9人，其中有6人來(lái)自美國(guó)，但這6人中竟沒(méi)有一個(gè)是土生土長(zhǎng)的美國(guó)人，他們?nèi)际且泼瘛?/p>

教育環(huán)境獨(dú)一無(wú)二

美國(guó)是一個(gè)由移民組成的國(guó)家，這在高等教育上表現(xiàn)得尤其明顯。比如美國(guó)波士頓大學(xué)國(guó)際關(guān)系學(xué)院的院長(zhǎng)，原籍巴基斯坦，當(dāng)初他到美國(guó)留學(xué)，先讀本科，再讀研究生，然后做老師，直到現(xiàn)在成長(zhǎng)為一名管理人員。這一路歷程充分表明美國(guó)高等教育對(duì)移民是完全接納的。

美國(guó)高等教育獨(dú)有的開放、包容、寬松氛圍，吸引了世界各地的優(yōu)秀學(xué)者，也激發(fā)了美國(guó)科研工作的創(chuàng)新火花，使美國(guó)在諾貝爾獎(jiǎng)上“獨(dú)領(lǐng)”。

強(qiáng)大的科研力量，引來(lái)別國(guó)艷羨，許多國(guó)家紛紛模仿美國(guó)。新加坡、韓國(guó)、沙特阿拉伯等國(guó)家，它們都投入巨資打造自己的頂尖大學(xué)，給科研人員提供一流的科研設(shè)施和豐厚的薪水，試圖吸引世界各地的優(yōu)秀科研人才。這些舉措確實(shí)贏得了好的反響，但與美國(guó)相比依然有差距，并不很成功。

美國(guó)的教育、科研環(huán)境是獨(dú)一無(wú)二的。1999年，哈邁德?澤維爾獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，他獲的經(jīng)歷就是別國(guó)不可模仿的。澤維爾在埃及出生、長(zhǎng)大，并完成大學(xué)和碩士研究生的學(xué)業(yè)，然后他到美國(guó)留學(xué)，在賓夕法尼亞大學(xué)讀完博士，畢業(yè)后到加州大學(xué)伯克利分校做博士后研究，后來(lái)又成為加州理工學(xué)院的科研人員。在美國(guó)一路走來(lái)，不論在哪種環(huán)境里，澤維爾都被完全接納、認(rèn)可。1999年以加州理工學(xué)院教授的名義，他折桂諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，而且他還是第一個(gè)在科學(xué)領(lǐng)域獲得諾貝爾獎(jiǎng)的埃及人。

美國(guó)模式無(wú)法模仿，沒(méi)有哪個(gè)國(guó)家像美國(guó)那樣，不斷吸引著世界各地的優(yōu)秀人才，并且完全地接納、認(rèn)可他們，而美國(guó)就在這種氛圍中不斷受益。

科研的輝煌離不開移民

美國(guó)在諾貝爾獎(jiǎng)上的成功，某種程度上就折射了美國(guó)的移民史。

在美國(guó)歷史上，第一個(gè)獲得諾貝爾獎(jiǎng)的是阿爾伯特?邁克爾遜。因在測(cè)量光速上的突出成就，他獲得了1907年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。邁克爾遜的父母就是移民，他們從當(dāng)時(shí)歐洲普魯士的史翠諾（今波蘭境內(nèi)）來(lái)到美國(guó)，移民美國(guó)的時(shí)候邁克爾遜年僅兩歲。美國(guó)諾貝爾獎(jiǎng)獲得者中，類似這樣的例子比比皆是。

自1900年設(shè)立以來(lái)，諾貝爾獎(jiǎng)（包括諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)，1969年第一次頒發(fā)）已經(jīng)授予過(guò)579次，頒發(fā)給911位獲獎(jiǎng)?wù)?，包括個(gè)人和科研組織。其中，僅美國(guó)的獲獎(jiǎng)?wù)呔统^(guò)了350位，而其中又有100位以上的獲獎(jiǎng)?wù)?，要么自己移民到美?guó)，要么出生在美國(guó)以外，年幼時(shí)隨父母移民而來(lái)。

這種情況在全世界是獨(dú)有的，沒(méi)有其他國(guó)家像這樣子。除美國(guó)外，英國(guó)和德國(guó)的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者也超過(guò)了100位。然而值得注意的是，英、德兩國(guó)獲獎(jiǎng)?wù)咧?，許多人獲獎(jiǎng)的時(shí)候，正是他們?cè)诿绹?guó)進(jìn)修、工作的那個(gè)階段。

事實(shí)上，如果把美國(guó)獲獎(jiǎng)?wù)咧械囊泼駟为?dú)列出來(lái)，他們就會(huì)自成一類，人數(shù)眾多，并且數(shù)量?jī)H次于美國(guó)裔獲獎(jiǎng)?wù)摺６胰绻磭?guó)籍劃分，他們這一類的人數(shù)還超過(guò)了其他任何一個(gè)國(guó)家的獲獎(jiǎng)?wù)?。這說(shuō)明人才、智力正在從全球不斷地向美國(guó)流動(dòng)，并且向美國(guó)集中的趨勢(shì)越來(lái)越強(qiáng)，再加上完善的高等教育、配套體系等各項(xiàng)優(yōu)惠，美國(guó)的科研也會(huì)藉此更加蓬勃興盛。

全球化浪潮正加劇席卷全球，這種趨勢(shì)根本不會(huì)減緩，而且還會(huì)加快，并持續(xù)進(jìn)行下去。最近兩年來(lái)，美國(guó)諾貝爾獎(jiǎng)獲得者的經(jīng)歷就是證明（見附表）?？偟膩?lái)說(shuō)，最近兩年在美國(guó)生活、教學(xué)、科研的諾貝爾獎(jiǎng)得主中，平均每10位就有9位在美國(guó)以外出生，但有6位在美國(guó)的大學(xué)里完成學(xué)業(yè)。

人才流動(dòng)的自由

美國(guó)的移民政策，實(shí)際上就是最大限度地鼓勵(lì)高級(jí)人才向美國(guó)流動(dòng)，而美國(guó)自由的研究環(huán)境和豐沛的研究資金又助推了這樣的流動(dòng)，這使得全球的高級(jí)人才都在向美國(guó)聚集，美國(guó)的科學(xué)創(chuàng)新由此傲視全球，沒(méi)有一個(gè)國(guó)家能望其項(xiàng)背。