一文知晓诺贝尔奖 | 看复旦研究生如何解读2021年诺贝尔奖吧!

发布于 2021-10-18 13:15

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近期,2021年诺贝尔奖得主名单全部新鲜出炉~作为复旦研究生,当然要紧跟科研前沿,接下来,让我们一起来解读一下今年诺贝尔奖的研究发现吧!

 诺贝尔生理学/医学奖 

冷暖自知——挖掘人体温触感受的奥秘

2021年诺贝尔生理学或医学奖授予了两位科学家:David Julius和Ardem Patapoutian。两位科学家因发现温度和触觉感受器而共享此项殊荣。
那么,温度和触觉受体的组合何以会将诺奖收入囊中?作为感觉神经生物学领域的重要组成部分,温度受体(如TRPV1,TRPM8),是人类感知外界温度变化的媒介,而触觉受体(如Piezo1/2),则介导力的感知。人们为何能对烈火、钉子等诸多危险因素做出预判并及时躲避呢?因为我们体内存在温度和触觉的感受器,它们就像一把把锁,精细调控着感觉信息向大脑的传递,构成我们身体的警报系统。本次诺奖的成果为我们揭开了温、触感受器的神秘面纱,揭示了温度、触觉感知与调控的生物学基础
人的痛觉到底是如何产生的、如何调控的?这是一项非常基础但又十分重要的研究。其实无论是被辣椒素或高温激活的TRPV1、被薄荷醇或低温激活的TRPM8,还是被机械力激活的Piezo1/2, 均属离子通道受体家族。它们被激活后闸门开放,带电离子通过,形成电信号,将痛觉向中枢传递,让我们得以感知疼痛、躲避伤害。
这项发现也为临床上镇痛药物开发提供了新的靶点,相信在不久的将来,以这类分子为基础的靶向药物开发定能造福一众被疼痛问题困扰的患者。
(脑科学研究院2019级直博生 张琛)

 诺贝尔物理学奖 

真理的探索是人类可持续发展的力量源泉

2021年诺贝尔物理学奖将一半颁给了Syukuro Manabe和Klaus Hasselmann,表彰他们“利用地球气候进行物理建模,量化可变性并可靠地预测全球变暖”另一半颁给了Giorgio Parisi,表彰他因为发现了“从原子到行星尺度的物理系统中无序和波动的相互作用”
“一只蝴蝶在巴西轻拍翅膀,可以导致一个月后德克萨斯州的一场龙卷风。”在全球大气这一个对人类至关重要的高度复杂的混沌系统,气候变化就好像是蝴蝶煽动的翅膀,如何对高度复杂的地球气候进行物理建模,并验证人类活动在全球变暖过程中到底造成了多大的影响,并不是一件简单的事情。两位获得诺奖的气象学家就实现了这一成就。
Manabe领导了地球气候物理模型的开发,实现了在计算机上再现和预测整个地球的气候,首次展示了大气中二氧化碳含量的增加如何导致地球表面温度升高。Hasselmann则将天气和气候联系在一起,创建了气候随机变化模型,回答了为什么气候模型在天气多变且混乱的情况下依旧可靠的问题,能够更直接地度量人类活动对气候变化的影响程度。
另一方面,气候问题中常见的随机、混沌以及跨越多个尺度的物理规律迭代所带来的高阶非线性效应也在其他科学领域中带来了巨大的困难,使以往的方法很难给出有效的预测。Parisi首先在自旋玻璃这一无序体系中让我们对其有了较为全面且定量的认识,尔后则继续在混沌、非线性动力系统和湍流等问题继续深耕。他的思想和由此建立起来的方法论成为了一把利刃,让各个领域的科学家从此得以刺破将抽象理论运用到复杂现实中时所遭遇的混沌和无序。
英国著名物理学家霍金称“21世纪将是复杂科学的世纪”,这是一门正蓬勃发展的科学。终有一天,人类可以更好地回答自然界给出的难题,也能更长久地与自然和谐共处。真理的探索才是人类可持续发展的力量源泉。
(物理学系2019级博士研究生 赵渊晟 & 大气与海洋科学系2019级博士研究生 徐致真)

 诺贝尔化学奖 

“不对称有机催化”—助力药物合成新方法

今年该奖授予了来自马克斯·普朗克研究所的Benjamin List教授和普林斯顿大学的David MacMillan教授,以表彰他们在“不对称有机催化”上的突破性贡献。他们主要是发展了一类绿色高效的催化剂来构建化学分子。
在化学家实现不对称催化之前,许多药物都包含一个分子的两个镜像,其中一个是具有疗效的,而另一个有时会产生不良影响。一个灾难性的例子是上世纪60年代西方的“反应停事件”。当时作为抗妊娠药物被大力推广的沙利度胺,实际上是手性分子——其中右手分子具有抑制妊娠反应活性的作用,而左手分子却对胎儿有致畸性。
“不对称有机催化”可以利用优良的有机小分子催化剂高效地合成手性化合物单一对映体,从而避免对映异构存在的问题。而且相较于传统的金属催化剂在潮湿环境中易于失活以及酶催化剂的单一性,小型有机分子催化剂具有对水、氧不敏感,使用、存储及放大的技术难度较低等优点。“不对称有机催化”反应也可用于治疗焦虑和抑郁症的帕罗西汀,以及用于治疗呼吸道感染的抗病毒药物奥司他韦的合成。
尽管“不对称有机催化”反应已经取得诸多发展,但依然存在一些问题亟待解决。化学家未来还需继续致力于发展新型高效的催化模式、可低负载量使用的手性有机催化剂以及催化反应来解决这些问题。
(化学系2018级博士研究生 胡堃)

 诺贝尔文学奖 

探寻隐秘孤独感的文学

2021年诺贝尔文学奖由坦桑尼亚小说家阿卜杜拉扎克·古尔纳(Abdulrazak Gurnah)爆冷摘得。作为移民作家,以难民身份定居英国的经历使古尔纳能以“流散者”的双重视角,客观深入地观察帝国中心,同时又回看故土非洲。他的话语立场多触及全球化视野下重要问题:移民活动中的文化分歧是可以被弥合的;世界应该是多种智慧的交汇;难民也常常意味着给予。
 
诺贝尔文学奖并非雄踞于某个审美等级的顶点,至多是我们窥见当代世界文学的一扇窗户,读者大可以在阅读之后对获奖者产生怀疑,毕竟奖外的遗珠仍在漫漫历史长河之中散发着夺目的光彩,唯一能够确证作者生命力与影响力的只有作为淘金之手的时间。
说到底,文学总是为人所做,意图是打破沉默,嘉奖为人的艺术。
(中国语言文学系2021级硕士研究生 陈陈相因)
 

 诺贝尔经济学奖 

在复杂的社会关系中追溯因果

今年的诺贝尔经济学奖获得者是美国经济学家David Card、Joshua D.Angrist和Guido W.Imbens,其中David Card由于对劳动经济学的实证贡献获得一半奖金,其余两位由于对因果分析的方法论贡献分享另一半奖金。
 
今年和2019年的诺贝尔经济学奖都颁授给了在实证方法上有突出贡献的经济学家,这说明严谨的实证分析正成为经济学领域的“宠儿”。经济学的一个重要任务是在社会盘根错节的复杂事物关系中寻找因果关系,但这并非易事,因为社会可不像理工医科的实验室那样可控。所以,如果稍不谨慎,就会闹出许多笑话。
一个常见的例子是,人们发现溺水人数和冰棍的销量正相关,因此有人建议为了防止溺水,应当禁止销售冰棍。另一个例子是,有人发现蛀牙的发病率和刷牙的次数正相关,因此便说为了减少蛀牙的发病率,应当不要刷牙。有常识的人都知道,上面两个例子都是因果谬论,前者是忽视了混淆因素,后者则是倒置了因果关系。今年获奖的三位经济学家提出了双重差分法、工具变量法、准自然实验法等多种方法,成为经济学实证分析中准确识别因果关系的方法论基础。
 
当然,即便是这些方法,仍然饱受学界的争议和质疑。社会变化日新月异,事物之间关系的复杂度呈指数级上升,要做出干净漂亮的因果识别任重而道远。
(经济学院2019级博士研究生 张剑宇)

看了复旦研究生们对诺贝尔奖的解读
屏幕前的你想必也对本次公布的诺奖结果有一些见解
欢迎在留言区和我们分享
最后,向各行业的巨擘们致敬
感谢他们对于人类社会各个领域所做出的杰出贡献

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编辑    王子妤

图片    网 络

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