諾獎得主,留在時間裏的科學功績和有趣靈魂

2024-10-14 16:07:37 來源: 《環球》雜誌

 

2016年2月11日,美國加州理工學院、麻省理工學院以及LIGO的研究人員當天在華盛頓舉行記者會,

宣布他們利用LIGO探測器於2015年9月14日探測到來自兩個黑洞合併的引力波信號。

圖為LIGO聯合創辦者基普·索恩(前右)與雷納·韋斯(前左)擁抱在一起

/《環球》雜誌記者華義楊汀徐弘毅郭爽許蘇培

編輯/馬琼劉娟娟

  諾貝爾獎,在常人看來往往是那麼地聳入雲端,那些難以聽懂的理論太過高深。而實際上,諾貝爾獎嘉許的,常常也是與我們生活有緊密&&的研究成果。

  2024年諾貝爾獎各獎項正陸續揭曉。《環球》雜誌記者回顧幾位近年曾經採訪的諾貝爾獎獲得者,時光流轉,但他們的研究成果對於大眾生活的影響從未減弱,他們依然言行生動,個性充滿魅力。

 

本庶佑:諾獎背後的醫學突破與科研省思

  2018101日,瑞典卡羅琳醫學院宣布,將諾貝爾生理學或醫學獎授予美國科學家詹姆斯·艾利森和日本科學家本庶佑,以表彰他們在癌症免疫治療方面所作出的開創性貢獻。

  評獎委員會介紹,兩名科學家“松開”了人體的抗癌“剎車”,讓免疫系統能全力對抗癌細胞,“現在已徹底改變了癌症療法”。

  艾利森的主要工作是在實驗室裏對一種名為CTLA-4的蛋白質進行深入分析,當時他和多名科學家都觀察到CTLA-4能對與人體免疫T細胞起到“剎車”作用。

  談到PD-1的發現和應用過程,本庶佑在接受《環球》雜誌記者採訪時進行了通俗易懂的解釋。他説,PD-1是人體血液內免疫細胞上的一個分子,1992年他首次發現這個細胞,繼而用小鼠試驗證實,“阻擊”PD-1會解除免疫細胞受到的束縛,使其全力對抗癌細胞。2006年,他的團隊開始就“抗PD-1療法”進行臨床試驗,2012年首次發表臨床試驗結果。2014年,相關藥物被開發出來,日本厚生勞動省批准其適用於部分皮膚癌和肺癌的治療,20179月,胃癌也被列入適用範疇。

  本庶佑在獲得2018年諾貝爾生理學或醫學獎後&&,希望他這次得獎能夠進一步加速基礎醫學領域的發展,給從事基礎研究的研究人員帶來勇氣。他説,基礎研究非常重要,但研究成果要回饋社會耗時較長,期待社會能夠更加寬容地對待基礎研究。

  本庶佑還在小學生的時候就對自然科學産生了濃厚興趣,他會用望遠鏡不厭其煩地觀察夜空,為看到土星環而感動,並曾想成為一名天文學家。即便上了年紀,成立獲得諾獎的名人,他依然懷有一顆童心。據日本媒體報道,本庶的興趣愛好是高爾夫,會與2015年諾獎獲得者北裏大特別榮譽教授大村智一起打打高爾夫,他戲稱“打第二桿球到果嶺的時候,突然倒地不醒而去是一種理想的死法”。

  諾貝爾科學獎主要頒發給基礎科學領域的重大原始創新性成果,而基礎研究成果從出現到獲得高度認可通常需要相當長時間。

  研究發現,日本新世紀19名諾貝爾科學獎得主的平均獲獎年齡為69歲,做出獲獎奠基性成果的平均年齡為41歲,兩者之間的時間差為28年。本庶佑從上世紀70年代就開始研究免疫抗體,他的主要成果是1992年獲得的,從出成果到獲得諾獎等待了26年。

  本庶佑在接受媒體採訪時曾&&,他開展研究工作時,正趕上日本科研經費增長期,從年輕時就能夠獲得研究補助資金,得到周圍人們的各種支持,所以他從來沒有過放棄研究的念頭。但他也認為,日本科研人員退休年齡延長,客觀上佔據了青年科研人員的位置,所以有必要打造競爭性科研環境,讓青年科研人員有更多機會,加強培養青年科研群體。

 

基普·索恩:在黑洞與時空中穿行的科學詩人

  每次路過美國加州理工學院物理學家基普·索恩的辦公室,《環球》雜誌記者都會在門口駐足。那裏挂着一塊牌子,記錄着索恩與霍金的賭局——關於黑洞的存在以及它們如何影響宇宙中的引力波傳播。那不僅僅是科學家之間的游戲,更是他們面對人類未解之謎時挑戰已知探索未知的態度和勇氣。

  從小就思考“宇宙之外是什麼”和“時空到底是什麼樣的”的索恩,迄今為止科學生涯中最為重要的時刻,莫過於他在引力波探測領域的重大突破。

  引力波是由大質量天體的運動引起的時空漣漪,但由於信號極其微弱,科學家們長期無法直接探測到它們。儘管這一預言在理論上成立,但引力波是否真的存在、它能否被探測到,是物理學家們爭論不休的焦點。

  索恩堅信引力波存在,並且有望在未來通過精密的儀器進行探測。1990年代,他與麻省理工學院的物理學家雷納·韋斯和加州理工學院的巴裏·巴裏什聯手發起了LIGO(激光干涉引力波天文&)項目。這個耗資數億美元、動員全球數百名科學家的項目,旨在利用極其精確的激光干涉技術,探測到來自遙遠宇宙的引力波信號。

  然而,LIGO項目並非一帆風順。多年來,科學家們一直在為探測靈敏度和技術障礙而苦苦奮鬥。面對外界的質疑和內部的技術難題,索恩始終保持着信心。2015年,LIGO終於取得了突破:914日,兩個黑洞並合産生的引力波信號首次被探測到。這是人類歷史上第一次“聽見”宇宙深處的聲音。

  因引力波的發現,2017年,索恩、韋斯和巴裏什共同獲得了諾貝爾物理學獎。諾貝爾委員會稱他們的發現“為人類觀察宇宙打開了全新的窗口”。引力波的成功探測,不僅驗證了愛因斯坦的廣義相對論,還開啟了引力波天文學的新時代。

2017年10月9日,瑞典皇家科學院宣布將2017年諾貝爾經濟學獎授予美國經濟學家理查德·塞勒,

以表彰他在行為經濟學研究領域作出的突出貢獻。圖為塞勒當天在芝加哥家中與朋友視頻聊天

  除了黑洞與引力波,索恩還提出了許多大膽的科學猜想,其中最著名的當屬他對蟲洞的研究。蟲洞,即時空中的隧道,是廣義相對論的另一種預測,這種假設讓人類可以通過它們實現“時空旅行”,從宇宙的一個地方瞬間到達另一個地方。索恩是最早一批嚴肅對待蟲洞可能性的科學家之一,尤其是他對蟲洞作為時間旅行工具的研究。

  索恩並不僅僅停留在理論上,他甚至用他的研究幫助朋友、著名科幻作家卡爾·薩根為小説《接觸》中的時間旅行部分提供科學依據。薩根為《接觸》構思了一個關於外星人和人類通過蟲洞進行交流的故事,但他不確定這種設想是否具有科學依據,於是向索恩求助。索恩為小説提供了基於物理學的模型,使得蟲洞不僅看似合理,而且被大眾廣泛接受為可能的科學概念。

  2014年,索恩作為科幻電影《星際穿越》的科學顧問,幫助導演克裏斯托弗·諾蘭將一部關於宇宙旅行的電影打造成科學與幻想的完美結合。《星際穿越》中的蟲洞、黑洞“卡岡圖雅”的視覺效果,都是基於索恩的計算和物理模型。為確保影片中科學理論的準確性,索恩設計了詳細的方程,甚至編寫了新的計算程序,用以生成黑洞的視覺效果。影片中的黑洞形象不僅震憾了觀眾,還成為科學家們研究的對象。

  索恩對科幻電影的參與,不僅展示了他對科普的熱情,也表明他希望通過娛樂的方式讓更多的人理解物理學的奧秘。通過《星際穿越》,索恩成功地將時間膨脹、蟲洞等複雜的科學概念引入大眾視野,激發了無數人對宇宙奧秘的興趣。諾蘭曾&&:“沒有基普,這部電影根本不可能實現。”

  這種科幻與科學的交融使索恩成為了打破時空界限的先鋒。他的蟲洞研究不僅是理論物理學的重要成果,也為未來探索時空旅行提供了理論基礎。儘管目前尚無實際實驗支持蟲洞的存在,但索恩相信,如果能找到合適的能量形式,或許有一天人類真的能通過蟲洞穿越宇宙。

  索恩還是一位充滿激情的教育者。他在加州理工學院擔任榮譽教授,培養着下一代的科學家。他深知,科學的未來在於年輕人,在於那些懷抱好奇心和夢想的年輕科學家。通過LIGO項目、學術講座和公開演講,索恩始終致力於激發人們對物理學的興趣,尤其是在宇宙學、引力波和時空領域。

 

理查德·塞勒:誰都不是“明白人”

  2017年,美國經濟學家理查德·塞勒因其在行為經濟學領域的突出貢獻獲得諾貝爾經濟學獎。塞勒致力於經濟學和心理學等交叉學科的研究,主張人在經濟活動和決策中的有限理性,挑戰了經濟學傳統的“理性經濟人假設”。

  現年79歲的塞勒依舊活躍在教學一線,其代表性的“助推”理論也在公共政策設計領域持久而深刻地影響着世界。在他的引領下,一大批經濟學家進入行為經濟學研究領域,不斷發展理論和實證檢驗方法,讓行為經濟學從曾經飽受爭議的邊緣學科,變成主流經濟學研究最重要的分支之一。

  一度,阿姆斯特丹史基浦機場的男廁小便池裏都蝕刻了一隻蒼蠅圖案。據設計者介紹,蒼蠅圖案讓男士解手時找到了瞄準的靶子,集中注意力提高準頭,能夠減少80%的“旁逸斜出”,有效降低了機場的清潔成本。

  這是塞勒個人最喜愛的有關“助推”的例子,他把它寫進了和卡斯·桑斯坦合著的《助推:如何作出有關健康、財富與幸福的最佳決策》一書。翻閱塞勒的著作,我們會看到大量如“畫蒼蠅”這般生動的案例,用來説明他學術研究所指向的重要結論:人作為所有經濟活動和決策的主體,會受到各種心理作用的影響,理性不足,經常“犯錯”。而通過一些設計和“助推”,有助於解決問題,更好決策。

  剛得知獲獎消息時,塞勒感慨,諾獎的肯定對他來説意義非凡,因為自己在40年前開啟這項研究時,“行為經濟學還是一片荒野”。行為經濟學是如何一步步由邊緣走向主流的?以塞勒為代表的一大批極具開拓思想和鬥爭精神的經濟學家的不懈推動,居功至偉。

  普通人在日常決策中無法做到完全理性,這一點毫無爭議。然而經濟學模型需要簡化,追溯到亞當·斯密時期的經濟學理論,最重要的一點便是“經濟人”假設:個體在經濟決策中具有完全理性,能夠在完全信息的前提下實現效用或利益最大化。這一假設幫助經濟學家建立嚴謹的數理模型,在微觀經濟學和宏觀經濟學中得到廣泛應用。

  隨着理論和實證研究的發展,“經濟人”假設的局限性越來越明顯,經濟學家開始通過引入越來越多現實世界的複雜性,不斷完善和修正“經濟人”模型。也正是在對傳統經濟模型修正的合流中,行為經濟學迎來發展的春天。這其中,塞勒作出了不可磨滅的貢獻。

  面向業界同行,塞勒在《美國經濟評論》和《金融學期刊》等知名期刊上發表大量文章,列舉違反傳統微觀經濟學理論的經濟行為實例;針對大眾讀者,他出版了《贏家的詛咒》《準理性經濟學》等多本行為經濟學暢銷書;服務政府機構,“助推”理論幫助全球多個國家和組織優化公共服務設計,減少政策成本。2020年,世界衞生組織發起了“行為洞察計劃”,聚焦包括流行病、疫苗接種和年輕人群的風險承擔問題等在內的多項公共衞生問題。

  曾獲2002年諾貝爾經濟學獎的美國心理學家丹尼爾·卡內曼將自己的獲獎歸功於塞勒,稱後者是“首位將心理學引入經濟學,開創了行為經濟學”的學者。

  儘管總是自稱“出了名的懶人”,但塞勒在為行為經濟學背書站&時可謂相當勤奮。在2016年奧斯卡獲獎電影《大空頭》中,塞勒出現在拉斯維加斯賭場。“把人想象成以邏輯指導行為的動物,實在是瘋狂之舉。”這正是他在電影中的&詞。他終其一生都在論證這句話:誰都不是“明白人”。

  時至今日,塞勒依舊沒有殺死“經濟人”,行為經濟學的發展也面臨着種種質疑,一些經濟學家認為行為經濟學缺乏全面的理論框架。對於這些批評和質疑,塞勒在自己《“錯誤”的行為》一書中早有回應:“我們無須拋棄已經掌握的經濟學和市場知識。對於‘假設所有人都是理性經濟人’的理論,我們也不必棄之不理,它可以作為研究的起點,為建立更符合實際情況的模型奠定基礎。”

手機版