时隔55年又一女性获诺贝尔物理学奖

国内统一刊号：CN43-0057

2018年10月3日 星期三

时隔55年又一女性获诺贝尔物理学奖

三位科学家共同获奖；光镊技术已在生物医学广泛应用

本报长沙讯  瑞典皇家科学院2日宣布，将2018年诺贝尔物理学奖授予美国科学家阿瑟·阿什金、法国科学家热拉尔·穆鲁以及加拿大科学家唐娜·斯特里克兰，以表彰他们在激光物理学领域的突破性贡献。

今年的获奖研究为激光物理学带来革命性的变化。阿什金发明的光镊工具能够夹住微小如原子的物体；穆鲁和斯特里克兰的科研突破则为实现更短和更强的激光脉冲打下基础。900万瑞典克朗（约合100万美元）奖金阿什金获得一半，另外两人分享另一半。

“作为一名女性物理学研究人员，得知时隔55年后又有一名女性科学家获得诺贝尔物理学奖，心情非常振奋。”10月2日，湖南大学物理与微电子科学学院教授庄秀娟说，自1901年至2018年，诺贝尔物理学奖项已颁发112次，共有210人次获奖，但女性获奖者仅3位，今年获奖的加拿大科学家斯特里克兰为第三位女性获奖者。

庄秀娟介绍，三位科学家共同获得这一奖项，表明三位科学家的研究彼此关联。

美国科学家阿什金的光镊技术，也就是可以使用激光进行“观察、推、拉、剪、切”等类似人的动作，实现对原子以及分子等微观粒子的“抓取”。这一技术已经在生物医学等领域得到广泛运用，相当于可以用一把激光的手来检验和操控病毒，细菌和其他活细胞而不会对其造成损伤。阿什金教授是这一技术的最初运用者。

“光镊需要超短脉冲的激光来操控粒子，另外两位获奖科学家就是发明这种激光的人，相当于提供了操作粒子的那只‘手’，是基础工具。”庄秀娟进一步解释说，这两位教授发明的啁啾脉冲放大术，使超短脉冲激光的峰值功率大幅提高。而在此前，人们很难在极短时间内实现峰值功率极高的单脉冲激光。评论认为，他们的开创性工作为产生超短脉冲、高强度的激光铺平了道路。他们所开创的技术开启了核物理和粒子物理等科学研究的“崭新纪元”，并在医学领域得到广泛应用。

值得注意的是，来自加拿大的科学家斯特里克兰是在上世纪80年代的博士生毕业论文中做了这项工作，当时这篇论文发表在一个以目前眼光看并不算“高档次”的学术期刊上。对此，庄秀娟解释说，诺贝尔当年设立该奖项时的条件之一，就是获奖者的开创性工作要造福大众。诺奖最大的原则就是尊重原始创新，因此要找这个技术的第一个发明人。而在斯特里克兰这篇论文里，有对这项技术最原始的描述。事实上，凭借发表多年的论文获得诺奖，这种情况在诺奖史上并不鲜见。

庄秀娟表示，今年的诺贝尔物理学奖一大看点就是时隔55年后，第三位女性获奖。在诺贝尔物理学奖百余年历史间，女性获奖极为罕见，大家比较熟悉的第一次是1903年旅法波兰科学家居里夫人，第二次是1963年旅美德国物理学家玛丽亚·格佩特－梅耶。也就是说几乎每次间隔60年左右。

“其实女性科学家在智力等方面与男性并无分别。”庄秀娟认为，女性在自然科学研究领域的佼佼者数量非常之少，一方面与过去社会对女性的歧视有关，再就是女性在家庭中承担的传统角色也影响了女性在自然科学领域取得出色业绩。女性要付出更多时间、精力，才能取得与男性等同水平的成绩。因此，庄教授呼吁社会各界，更多的关注女性成长，尤其是需要优化自然科学领域里女性的生存与成长环境。

应用

微创手术离不开他们的成果

随着人类的研发和技术应用走入更高阶段，我们往往要不断地“钻牛角尖”，比如在实验室中观测并分析极其微小的病毒、分毫不差地在眼球上进行微创手术等。要实现这些难度极高的操作，我们需要驾驭光，让光成为奇迹工具。三位科学家正是通过开创性发明和研究为我们提供了这方面的强大工具。

阿什金的发明让科研人员有机会在不破坏细胞膜的前提下，深入分析细胞内发挥关键作用的分子马达，探讨其中的运作机制。如今在许多生物实验室中，光镊已经是标配的设备。

穆鲁和斯特里克兰发明的新技术在物理、化学以及医学等领域都得到应用。科研人员有机会一窥微观且快速变化中的分子和原子世界中发生了什么。超强的激光束能够精准地在不同材料上实现切割和钻孔。

本报记者李柯夫实习生江子仪

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