諾貝爾如期而至。今年的獲獎?wù)咴诩?xì)胞自噬、分子機器和拓?fù)湎嘧兎矫妾殬湟粠玫难芯浚瑸楹髞碚唛_啟了新的“大門”

比起去年中國科學(xué)家屠呦呦獲獎在國內(nèi)引起的喧囂，2016年的諾貝爾科學(xué)獎項既沒有引發(fā)學(xué)術(shù)界的爭議，也沒有因為出乎意料的人選讓關(guān)注者熱血沸騰。

每年的10月3日都會先公布生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎，今年也不例外。1945年出生于日本福岡的細(xì)胞生物學(xué)家大隅良典（Yoshinori Ohsumi）獨摘這頂桂冠。在接到諾貝爾委員會秘書長Thomas Perlmann的告知電話時，這位勤奮的日本科學(xué)家還在實驗室，他對自己獨享這一獎項十分驚訝。

大隅良典的貢獻(xiàn)，是發(fā)現(xiàn)并闡明了細(xì)胞自噬作用的機理。細(xì)胞自噬，是細(xì)胞組分降解與再利用的基本過程。上世紀(jì)60年代，研究人員發(fā)現(xiàn)細(xì)胞能夠消滅自身內(nèi)部物質(zhì)，方式是將其包裹進(jìn)一個膜結(jié)構(gòu)中，從而形成小型囊體并被輸運至被稱作“溶酶體”的回收機構(gòu)進(jìn)行分解。

不過，直到上世紀(jì)90年代，大隅良典才利用面包酵母找到了與自噬作用有關(guān)的關(guān)鍵基因。隨后他進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，與之相似的復(fù)雜過程也同樣存在于人類的細(xì)胞內(nèi)。他的一系列研究，更新了關(guān)于細(xì)胞物質(zhì)循環(huán)的舊有觀點，開啟了理解自噬作用在許多生理過程中關(guān)鍵作用的嶄新道路，如生物體對于饑餓的適應(yīng)，或者機體對于感染的反應(yīng)。自噬基因的突變會導(dǎo)致疾病的發(fā)生，自噬作用機制在一些類型的疾病，如癌癥和神經(jīng)疾病等病癥中也發(fā)揮了作用。

至今，這一領(lǐng)域“已出現(xiàn)更多的問題，甚至比我開始的時候還多”。在細(xì)胞自噬領(lǐng)域深耕近30年的大隅良典感口義。

10月4日、5日分別公布了物理學(xué)獎、化學(xué)獎，各由三位科學(xué)家分享這兩個獎項。

諾貝爾物理學(xué)獎自1901年至2016年已頒獎110次，其中，1916年、1931年、1934年、1940年、1941年和1942年，這六年因沒有足夠重要的成就而空白。還好，今年“物理學(xué)獎”由三位英美科學(xué)家David J.Thouless、F.DuncanM.Haldane、J.MichaelKosterlitz共同分享。

這三位科學(xué)家為我們打開了一扇通往未知世界的大門，在那里，物質(zhì)可呈現(xiàn)出奇怪的狀態(tài)。他們利用高等數(shù)學(xué)方法研究了物質(zhì)的一些特殊相或狀態(tài)，比如超導(dǎo)體、超流體和磁性薄膜等?；谒麄兊难芯?，對物質(zhì)的新奇相態(tài)的研究展開了，這將在材料科學(xué)和電子學(xué)的未來應(yīng)用中充滿希望。三位科學(xué)家大膽地將拓?fù)鋵W(xué)概念應(yīng)用到物理學(xué)，這對他們后來的發(fā)現(xiàn)起到了決定性作用，他們的獲獎理由正是“理論發(fā)現(xiàn)拓?fù)湎嘧兒屯負(fù)湎辔镔|(zhì)”。

諾貝爾委員會每年向3000位來自全世界物理和化學(xué)領(lǐng)域的專家發(fā)函，請他們提名獲獎?wù)?，再從中遴選出有杰出貢獻(xiàn)者。來自法國、美國、荷蘭的三位科學(xué)家Jean Pierre Sauvage、J.FraserStoddart和Bernard L.Feringa，闖過了層層關(guān)口，以研發(fā)出“分子機器的設(shè)計與合成”，共同分享了2016年諾貝爾化學(xué)獎。

三位研究者研發(fā)出了世界上最小的“機器”——一部微型“起重機”，這是微小到比人類頭發(fā)絲直徑還要小1000倍的分子機器。他們的成就在于成功合成了各類分子機器，從微型馬達(dá)到微型汽車再到微型肌肉。他們開發(fā)出的這種分子機器，運動可以受控制，一旦注入能量，還能執(zhí)行任務(wù)。

他們?nèi)坏墓ぷ饕彩黔h(huán)環(huán)相扣：Jean Pierre Sauvage做了第一步，成功將兩個環(huán)形分子連接起來，形成一根鏈。一部機器要能執(zhí)行任務(wù)，它的各個組成部分之間必須具有相對運動的能力，這兩個相互扣合的環(huán)形分子符合這個要求；Fraser Stoddart則完成了分子機器研發(fā)的第二步——研究出輪烷，即將一個環(huán)形分子套在一個線性分子上，該環(huán)形分子能夠以線性分子為軸移動。之后，他以輪烷為研究基礎(chǔ)，研發(fā)出分子“起重機”、分子“肌肉”和分子計算芯片；Bernard Feringa研發(fā)出了分子馬達(dá)，并設(shè)計出一輛納米車。

可以說，這三位獲獎?wù)邔崿F(xiàn)了機器的微型化，打破了分子系統(tǒng)的平衡局面，為其注入能量，從而使分子的運動具有可控性，將化學(xué)的發(fā)展帶到一個新的維度中。正如一位諾獎委員會成員所言：“他們掌握了在分子層面上控制運動的技術(shù)?！?/p>

受到經(jīng)濟危機的影響，從2012年起，諾貝爾獎的獎金由1000萬瑞典克朗縮水至800萬瑞典克朗，約合619萬元人民幣。三個科學(xué)獎項，除大隅良典獨享獎金外，化學(xué)獎的三位獲得者需要平分獎金。最有意思的還是物理學(xué)獎，按諾獎委員會公布的信息，David J.Thouless獨享一半獎金，其他兩位分享另一半獎金。