中国大陆为什么不能获得诺贝尔和平奖获得者自然科学奖

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解读2016年自然科学诺奖
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原标题:解读2016年自然科学诺奖
10月初,一年一度的诺贝尔奖大戏上演了。其中备受自然科学界关注的生理学或医学奖、物理学奖和化学奖,在刚刚过去的国庆节期间陆续揭晓。尽管今年这类奖项的榜单上并没有中国人的名字,却依然受到国内不少科学人士的关注,毕竟,每一年自然科学诺奖的出炉,都不失为是对自然科学领域佼佼者的一次梳理和表彰,也是向公众展示人类最前沿探索研究的一次绝佳机会。
那么,今年摘得这些桂冠的获奖人是谁?他们的研究成果是什么?这些研究对我们未来的生活又有着什么样的影响?中国青年报?中青在线记者采访相关专家对此进行解读。
生理学或医学奖
又是日本人,第23位生于日本的诺奖得主!
2016年的第一个诺贝尔奖项,即诺贝尔生理学或医学奖正式揭晓,日本细胞生物学家大隅良典获得这一殊荣,获奖理由是表彰他在自噬反应(autophagy)领域作出的卓越贡献。中国青年报?中青在线记者采访中科院青年创新促进会理事、中科院北京基因组所陈科博士,对此进行解读。
在陈科看来,自噬反应(自我吞噬)就是细胞吞噬自身细胞质或细胞器的过程,形象地说,就是“细胞自己吃自己”。
那么,为什么细胞“需要”吃掉自己?
陈科说,这是因为,在一些原因的导致下,有的细胞已经不为人体所需要了――多余,或者有的细胞被外源微生物“感染”了,变得对人体不利――有害。这些多余的、有害的细胞成分就需要一个机制来“消灭”。还有一个原因,细胞自噬能提供能量,因此在细胞饥饿时,这一机制也会启动。
这个机制,就是“细胞自噬”,细胞借此分解无用蛋白,实现细胞自身的代谢需要和某些细胞器的更新。
别小看这个机制,一旦没法充分完成,就可能导致一些疾病,比如帕金森症、糖尿病以及部分肿瘤的发生。相应地,搞清楚其机理,生产相应的药物,则有望治愈这些病症。
事实上,这不是有关“细胞质量控制”研究的第一次获得诺奖,大隅良典也并非发现“细胞自噬”现象的第一人。
早在上个世纪50年代,科学家就已经“看到”了“细胞自噬”这种现象。当时,科研人员观察到,在一种新型的细胞器里面,装有可以降解、消化蛋白质的酶,这个酶被称作“溶酶体”,是细胞内生化成分降解的工作站。1974年,比利时科学家克里斯汀?德?迪夫因为“溶酶体”的发现,被授予诺贝尔生理学或医学奖。
2004年,阿龙?切哈诺沃、阿夫拉姆?赫什科、欧文?罗斯3位科学家因为“泛素介导的蛋白质降解的发现”而被授予该年度诺奖。不过,这个发现留下一个尾巴,即现象是发现了,但机制却没有解释,即没有讲明白为什么能够降解?
1992年,大隅良典发现在缺乏营养的情况下,酵母细胞出现了大量的自噬现象,这也是人类首次在酵母中看到自噬现象。随后,他进一步实验找到了和自噬有关的“基因”。至此,和自噬有关的信号通路才得以被阐明。
根据东京大学、东京工业大学官网的介绍,大隅良典,1945年生于日本福冈,1974年获东京大学博士学位,在纽约洛克菲勒大学――细胞生物学的发源地――做了3年博士后研究。后来回到日本,从1977年开始,直到1988年都在东京大学任职,2009年他退休获得名誉教授称号,并于同年担任东京工业大学综合研究院特聘教授。
10月3日当天,东京工业大学官网刊发了一篇关于大隅良典的报道,这篇报道曾在2012年发表,其中提到大隅良典说过的一句话:“我们生活在一个和平的世界,如果你想实现伟大的事情,那么你要打破常规思维模式(think outside the box)。”
2013年,汤森路透――作为经常预测年度诺贝尔奖得主的全球知名机构,就在当年度给出的预测中,提及了来自东京工业大学的科学家大隅良典,可能会由于其在细胞自噬研究中的贡献而获奖。
值得一提的是,作为2016年第一个揭晓的诺奖奖项,生理学或医学奖揭晓后,不少人惊呼:又是日本人!
这是继2012年和2015年以后,诺贝尔生理学或医学奖再次颁发给日本科学家。去年,当中国人为屠呦呦获得2015年诺奖生理学或医学奖而喜出望外时,诺奖官网上关于2015年诺奖生理学或医学奖的获奖名单上,还写着另外两个人的名字,其中一个就是日本科学家大村智。
据不完全统计,大隅良典是第23位出生于日本的诺贝尔奖得主。在陈科看来,获奖数量多的背后,和日本政府对基础研究的重视,以及大力度的资助不无关系,他们也因此从中收益颇多,除了表面上的诺奖获奖数量,还有背后经济的腾飞,都离不开科技创新的发展尤其是基础研究的发展。
这项物理研究,中国也走在前面!
2016年诺贝尔物理学奖于北京时间10月4日下午揭晓,大卫?索雷思、邓肯?霍尔丹和迈克尔?科斯特里兹3位科学家共享这一奖项。
对很多科学的门外汉来说,物理学的诺贝尔奖获得者,可能是他们所知道的科学家里最耳熟能详的一批人:爱因斯坦、玻尔、普朗克、居里夫人、伦琴、薛定谔、海森堡,等等。不过,获得物理学诺奖的成果,也可能是人们最费解的,至少比起生理学医学和人类健康息息相关的研究,物理学领域的名字听上去就十分拗口。
拓扑相变,看到这4个字,很多非科学人士恐怕会摸不到头脑。那么,拓扑相变究竟是什么,本次获物理学诺奖的研究对人类生活意味着什么,中国在这方面的研究又如何?中国青年报?中青在线记者采访了中科院物理研究所研究员翁红明。
来自诺奖官网的消息称,这3位2016年诺贝尔物理学奖获得者“打开了一个未知世界的大门”,在那个世界里,物质呈现奇怪的状态。这3位获奖者用一些高等数学方法研究物质的不寻常阶段或状态,如超导体、超流体或薄磁膜,在他们的研究下,人类对物质的探索才进入了一个新的阶段。
“这是一项具有开创性的工作。”翁红明如此评价这项研究,他告诉记者,如今十分热门的拓扑绝缘体、拓扑半金属等研究方向,都是在这项研究的基础上才得以开展。
翁红明告诉记者,一旦这项研究再往前发展,就可能实现低能耗的电子传输,有望解决当前电子器件小型化和多功能化所面临的能耗问题,这也将给未来的计算机发展带来翻天覆地的变化。
那么“拓扑相变”究竟是什么?可以把这个词拆开来看,拓扑、相变,而相变还可以拆为“相”和“变”。“相”通俗地说可以理解为物质的形态,比如固态、液态、气态,“变”是指变化,“相变”就是物质形态的变化,比如冰融化成水,就是发生了相变。
在科学界,主流的观点一度认为,对于很薄的物质,分子的随机运动会让它陷入无序之中,即不会存在“相变”。但在1970年代早期,迈克尔?科斯特里兹和大卫?索雷思推翻了这一观点,他们认为,在温度足够低的条件下,很薄的物质也是会发生“相变”的。
他们将自己证明的“相变”,称之为“拓扑相变”,因为这用到了拓扑学来描述。正如诺奖官网所说,3位获奖者将拓扑学概念应用到物理学,给他们后来的发现起到了决定性作用。
拓扑是一个数学上的名词,它研究的是那些“不连续”的特征,这并不容易理解。在当天公布诺奖的发布会上,诺奖官方的工作人员还举起了几块面包――没有洞的肉桂卷、一个洞的面包圈和两个洞的碱水面,充当科普工具,来解释究竟什么是“拓扑”――在拓扑上,这几种结构是完全不一样的,即洞的数量不同。
在1980年代,索雷思提出用tknn数来标识整数量子霍尔效应,即在一个非常薄的电导层中出现精确的整数霍尔电导的现象,他证明了这些整数在本质上是具备拓扑性质,且直接对应观测到的整数量子电导。
如今,人们已经知道拓扑相有很多种,它们不仅存在于薄层和线状物,还存在于普通的三维材料中,这就是所谓的新的奇异的世界。
当天接受媒体记者群访的邓肯?霍尔丹,恰巧是翁红明比较熟悉的一位,翁红明形容他是一位“非常聪明的”“天才级的”理论物理学家,做了很多开创性的工作。
霍尔丹还提到,他之所以走上研究拓扑相变这条路,最初的契机是为了“证明另一个理论是错的”。
在翁红明看来,一个研究人员,如果没有挑战现有理论的勇气,他的研究很可能构不成一个开拓性的发现,毕竟“不破,不立”。
令人欣喜的是,在物理学领域,尤其是拓扑研究领域,中国的表现并不落后。在翁红明看来,就是说中国物理学界在国际拓扑领域处于前沿位置、走在最前面,也并不为过。
就在去年,翁红明所在的中科院物理所方忠、戴希研究团队,就成功在TaAs晶体中发现了外尔费米子,这是这类特殊的电子第一次展现在科学家面前。这一研究入选了英国物理学会主办的《物理世界》(Physics World)公布“2015年十大突破”,同时也被美国物理学会的《物理》评为2015年八大亮点工作之一。
外尔费米子,就是拓扑半金属研究方向的一个重要课题。
在此之前的2013年,我国科研团队独立实现“量子反常霍尔效应”,也是拓扑研究领域的一个重要延伸课题。1988年,邓肯?霍尔丹――就是当天的诺奖获得者,他提出可能存在不需要外磁场的量子霍尔效应,但是多年来一直未能找到实现这一特殊量子效应的材料体系和具体物理途径。
在2010年,我国的科研单位率先在该领域取得突破。中科院物理所方忠、戴希研究团队与斯坦福大学张首晟团队合作,从理论与材料设计上取得了突破,被《科学》杂志称作“实现量子反常霍尔效应的最佳体系”。2013年,这两个单位的研究人员和清华大学的团队,又在极低温输运测量装置上观测到了“量子反常霍尔效应”,至此完成了“量子反常霍尔效应”的实现,其研究结果于3月14日在线发表于美国《科学》杂志。
同一年的4月19日,中科院物理所和清华大学召开新闻发布会公布这项成果,当时,杨振宁毫不犹豫地将这一成果称为“这是第一次从中国实验室里发表的诺贝尔奖级的物理学论文”。
这项研究叫“量子霍尔效应”。在那以前,发现“整数量子霍尔效应”与“分数量子霍尔效应”的科学家分别获得1985年和1998年诺贝尔物理学奖。而整个“量子霍尔效应”家族里,至此仍未被发现的成员就是“量子反常霍尔效应”,也被认为是有望冲击诺贝尔奖的一个研究。
诺贝尔化学奖,终于又颁给了化学家!
2016年诺贝尔奖的最后一个自然科学奖项――化学奖终于揭晓。让?皮埃尔?索维奇、詹姆斯?弗雷泽?斯托达特、伯纳德?费林加,来自法国、美国、荷兰的3位科学家分享了这一殊荣。诺奖官方给出的获奖理由是他们“设计与合成了分子机器”。
一获知这一结果,中科院化学研究所副研究员、中科院青年创新促进会理事梁福鑫就在朋友圈转发了该奖项公布的消息,并写下一条评论:“回归化学!”
在他看来,这一次,诺贝尔化学奖,终于回归传统化学,颁给了纯化学家。
所谓“传统化学”,在梁福鑫看来,指的是分子合成,以及与分子性质有关的化学研究,然而在过去的10多年里,诺贝尔化学奖曾多次颁给生物、生物化学、生物物理、物理等领域的研究成果及相应的科学家,其中生物的占比最高。他分析,生物方面的研究更为热门,毕竟,对人类来说,生命健康的重要性是不言而喻的。
但他同时提到,搞化学的人,却不买这个账,“并不认为这些(生物研究)是真正的化学问题和成就”。
曾有人作过专门统计,进入21世纪,即从2001年开始,在过去已颁发的15年诺贝尔化学奖中,与生物相关的化学奖就达10次之多,而有机化学等传统意义上的化学研究只有5次。也因此,不少传统化学领域的研究者或调侃,或吐槽,每每化学奖“所颁非人”,便呼吁化学奖“正常一些”。
事实上,化学奖是众多诺贝尔奖中最重要的奖项之一,诺贝尔奖的发起人阿尔弗雷德?诺贝尔本人就是一名化学家,他的不少发明和成就,都是以化学知识为基础发展起来的。根据诺贝尔的遗愿,诺贝尔化学奖授予“在化学领域作出最重大发现或进展的人”。
如今,距离1901年诺贝尔奖首次颁发已经过去115年,也是诺贝尔化学奖获奖名单的第108次揭晓,这一回,诺贝尔化学奖终于“正常”了,颁给了“分子机器”,一个“超分子化学”领域的命题。
那么,获得今年诺贝尔化学奖的“分子机器”究竟是什么?这要从分子说起,分子,人们并不陌生,它是构成物质的一种基本粒子。
而鲜为人知的是,分子本身是具有特定结构的,能够相互作用,能够识别,甚至能够“动”起来。当然,要让它动起来,需要研发一种机器――3位化学诺奖获得者所做出来的“分子机器”。
根据诺奖官网的介绍,这是“世界上最小的机器”,包括一部微型“起重机”,几块人工“肌肉”和微型“马达”。
它和历史上的电动马达有着很大的相似之处。19世纪30年代,电动马达问世,然而,当时的科学家只能看到,电动马达是一堆旋转曲柄和轮子,却没意识到这些东西将导致电车、洗衣机、风扇以及食品加工机的产生,并彻底改变了世界。
分子机器则被认为很有可能将在新材料、传感器以及储能系统的研发中得到应用。梁福鑫说,对“分子机器”乃至对整个超分子领域继续深入研究,有望实现未来机械的小尺寸化,例如分子机器人、高密度信息存储等。
回归到当天的主角,让?皮埃尔?索维奇、詹姆斯?弗雷泽?斯托达特、伯纳德?费林加,他们是如何将分子机器造出来的?
第一步是将两个环状分子连接在一起。1983年,索维奇实现了这一步,他成功地将两个环状分子连接在一起,形成了一条特殊的链,即双环化合物,并命名其为“索烃”。
一般来说,一个能够执行任务的机器,必须包含可以相对移动的部分,“索烃”正好满足了这个条件。
接下来是第二步,利用一个分子推动另一个分子运动。斯托达特实现了这一点,1991年,他成功合成出了“轮烷”,即将一个环形分子套在一个线性分子上,如此,环形分子就能以线性分子为轴,进行运动。
在此基础上,他设计出了分子“起重机”、分子“肌肉”和分子计算芯片。
第三步是设计分子马达。费林加就是第一个研究出分子马达的人。1999年,他研制出一个分子旋转叶片,能够朝一个方向持续旋转――这个东西就是分子马达。
在这个基础上,他成功让一个玻璃圆筒开始旋转,要知道,这是一个比分子马达大上1万倍的圆筒。后来,他又设计了一辆纳米小车。至此,他将分子由稳态变为能够运动的状态,并初步实现控制。
来自诺奖官网的消息称,这3位科学家相当于开创了利用超分子自组装的领域,将分子体系带出了平衡的僵局,带进了充满能量的状态,在这个状态中分子的运动可以被控制。
而这一切,仅仅就是靠那个“世界上最小的机器”。它,只有人类头发的千分之一那么大。(邱晨辉)
(责编:王艺锭、熊旭)
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  中国教育现状:儿童的知识学习能力世界排名前茅、创造力倒数第五。不能把知识技能有效的转化为创造力,就不会有创新、就不会有推动社会进步的力量!我们需要更多的中国诺贝尔奖获得者!
  拥有世界1/5人口的中国本土,在这之前却从来没人能得诺贝尔科学奖。1901年以来,共有700多人或组织获得诺贝尔奖,而一衣带水的邻国日本已经有13位本土的科学家获得科学类诺贝尔奖,反差之大引人深思。
  中国人为什么获不了诺贝尔奖?
  中国本土科学家之前没人获得诺贝尔奖,这说明我们的科技竞争力一直处于比较低的位置。国内科学家的研究成果在世界范围内的影响力不够。科技实力的薄弱是多方面的因素造成,说明我们有许多亟待改进和完善的地方。原因有以下几点:
  第一,我们国家研发经费占GDP的比重低
  我们国家研发经费占GDP的比重在国际上处于较低水平,远低于美、日等发达国家。年,日本研发经费占GDP的比例为2.99%,3.07%,3.12%,3.15%。我国的研发经费占GDP的比例一直在1%以下。2001年3月,日本出台的科学技术基本计划表示,要在50年内拿30个诺贝尔奖。当时许多人认为日本政府疯了,从现在的速度看,这一目标是有可能实现的。日本有人称,中国科技人才缺乏,70年也撵不上日本。如果我们不在研发上多投入,就不会有高产出。我们花在做表面功夫的钱太多了,而用于科研的钱还很不足。而科学是生产力,是一个国家长远发展的动力这点大家都明白。
  第二,教育体制以及科技体制的因素!
  现在申请科研经费都要和应用挂钩,基础科研的经费少。许多人拿经费也是靠关系。好课题未必能得到经费支持。而诺贝尔奖奖励的很多都是基础科学,这些研究成果当时也许没有应用的基础,很多都是在几十年后被证明是非常有用的。如果我们现在大力支持目前可以”应用“的科学研究,而忽略最本质的基础研究,这就是舍本逐末,应该两方都有平衡。特别是要加大基础研究的投入量。
  美国在科研和技术应用方面的衔接做得非常出色,人才很多,有专门的体系。曾经让散粉思考者震动很大。在technology transfer 方面有专门的人才和部门。研究型大学基本都有这样的设置。还有一些顾问公司专门在做。不少人都有理科类的博士学位,同时还有金融,经济,MBA方面的学位。现在都说博士生研究生工作不好找,而他们很多人可以从事这一领域的工作。散粉思考者看这也是我国一个该发展的领域。
  美国教授对中国学生的普遍看法是人很聪明,也非常勤奋,考试能出好成绩,但是创造力不足。这是和我们整个教育体制有关。我们的体制培养出的就是这样的学生。此外我们尊崇权威,不敢挑战权威的文化传统也是让学生缺乏创造力和挑战力。
  在美国的研究型大学,教授的位子很难拿,一个教授基本就是他所在研究领域,比较有成就的人。我国教授成堆,整体水平不怎样,有的就是排资论辈上的。有些院士也是知识老化,根本是靠老本,而不是能真正担当科技带头人。我以前见到有文章深入分析比较中国院士的水平(以他们发表文章所在的杂志和文章数量为准),有的院士水平还不及美国的助理教授。这样的学术带头人带出来的怎么能有获诺贝尔奖的竞争实力?
  美国的院士仅是一个荣誉,和工资、级别、待遇不挂钩,也就没有什么特权。而我国头衔就象是一个学术职称,号称要享受副部级待遇,很多人当领导期间,也给自己上了院士榜,而有成就没职位的可能根本评不上院士。一旦有了院士的头衔,本人不用搞任何科研就够吃一辈子了,自然有人拉他进课题,利用他的牌子申请基金。而他院士本人对课题本身却很少甚至根本不染指,给学术腐败提供了滋生的土壤。
  大学职称的评审主要是根据被评审人发表论文和专著的数量,还有刊物是否在XX索引之列,而不是象国外一样让同行专家评审其学术水平,所以很多人根本对科研不持严谨态度,有点数据不仔细核实就急着发表,有的人甚至造假。不少人一文多投,把几篇文章揉和一下又出篇新文章来凑数,不少人甚至抄袭别人的论文和专著。我们不是时常听到某某教授抄袭被揭发的事吗。还有不久前利用软件评测博士论文的抄袭情况,问题很严重,很普及。现在学术刊物来自中国大陆的论文数量直线上升看起来是个好现象,但是有多少禁得起推敲的值得商榷。在《Nature》和《Science》这样顶级的科学杂志的要求非常高,被引用数量也非常高,代表了某个专业领域的前沿成就。作者也会因此受到业界同行的认同,享有声誉。但是文章一旦出来就要经过此领域里的人来自世界科学家的检查和核实,一旦发现作假就会身败名裂。尽管国内人的文章数量不少,可是被发表到这样杂志的人却很罕见。相反不少文章作者却是海外的华人。这也是海外华人获得更多认知度,甚至获诺贝尔的原因之一。
  在国外开学术会议,很少见到从大陆来的科学家。自然是研究经费所限。见到的华人大多都是从欧美来的。没有这样的国际交流,怎么把握当前科技发展的前沿和动向?怎能在同行圈子里展示自己的影响,树立自己的威信?不为外界所知和认可,即便有天大成就,又如何能被提名诺贝尔奖?就我所看到的,即便有个别来参加国际会议的,也没有自信的表现。也许是受英文能力所限,他们的表现和意见也大多没什么影响力。那些拿着国家钱出来考察的所谓科技团,更是不用提,噼里啪啦乱照一通,因为不知道什么是主要的,所以什么都照,也提不出什么关键问题,也听不懂人家介绍的是什么。考察团成了到国外旅行的旅游团。
  屠呦呦,女,日生,药学家,中国中医研究院终身研究员兼首席研究员,研究开发中心主任。1980年聘为硕士生导师,2001年聘为博士生导师。多年从事和中西药结合研究,突出贡献是创制新型―――青蒿素和。2011年9月,获得被誉为诺贝尔奖“风向标”的拉斯克奖。这是中国生物医学界迄今为止获得的世界级最高级大奖。
  个人履历
  日,生于浙江省宁波市;1948年,进入宁波效实中学学习;
  1950年,进入宁波中学就读高三;
  1951年,考入北京大学医学院药学系;
  1955年,毕业于北京医学院(后改名为北京医科大学,现为北京大学医学部)药学系;
  1955年,分配在中医研究院(现中国中医科学院)中药研究所工作至今;
  年,参加卫生部全国第三期西医离职学习班;
  1979年,任中国中医科学院中药研究所副研究员;
  1985年,任中国中医科学院中药研究所研究员。
  个人荣誉
  1958年,被评为卫生部社会主义建设积极分子;
  1978年,青蒿素抗疟研究课题获全国科学大会“国家重大科技成果奖”;
  屠呦呦在2011年度“拉斯克奖”颁奖现场领奖
  1979年,青蒿素研究成果获国家科委授予的国家发明奖二等奖;
  1984年,青蒿素的研制成功被中华医学会等评为“建国35年以来20项重大医药科技成果”之一;
  1987年,被世界文化理事会授予阿尔伯特&爱因斯坦世界科学奖状;
  1992年,双氢青蒿素被国家科委等评为“全国十大科技成就奖”;
  1997年,双氢青蒿素被卫生部评为“新中国十大卫生成就”;
  2009年,获第三届(2009年度)中国中医科学院唐氏中药发展奖;
  2011年9月,青蒿素研究成果获拉斯克临床医学奖。
  拉斯克奖是美国最有声望的生物医学奖,也是世界上最有声望的大奖之一,是仅次于诺贝尔生理或医学奖的大奖。屠呦呦获得的拉斯克临床医学奖是中国生物医学界迄今为止获得的世界级最高级大奖。
  拉斯克奖设有四个奖项:基础医学奖、临床医学奖、公共服务奖和特殊贡献奖。屠呦呦获得的是临床医学奖,获奖理由是“因为发现青蒿素――一种用于治疗的药物,挽救了全球特别是发展中国家的数百万人的生命”。
  科技成就
  疟疾是种严重危害人类生命健康的世界性流行病。据世界卫生组织(WHO)报告,全世界约数10亿人口生活在疟疾流行区,每年2亿余人患疟疾,百余万人死于疟疾。因对喹啉类药物已产生,所以,疟疾的防治重新成为世界各国医药界的研究课题。60年代以来,美、英、法、德等国花费大量人力和物力,寻找有效的新结构类型化合物,但始终没有满意的结果。我国是从1964年重新开始了对抗疟新药研究,至1967年,又组织全国7大省、市全面开展这项工作。从中草药中寻找抗疟新药一直是整个工作的主流,但是,通过对数千种中草药的初步筛选,却没有任何重要发现。
  就在国内外都处于困境的情况下,1969年2月,屠呦呦接受了中草药抗疟研究的艰巨任务。她首先从收集整理历代医籍、本草、地方药志的单、验方入手,还走访当时中医研究院内老中医专家,搜集建院以来的有关群众来信,整理了一个从2000余选编的以640种药物为主的抗疟方药集,并且在此基础上,进行实验研究,组织鼠疟筛选。然而,筛选的大量样品,均无好的苗头。不久,屠呦呦服从组织安排,到海南岛疟区实验室工作半年之久,回北京后,由于种种原因工作难以开展。1971年,抗疟队伍再次在广州召开专业会议,周恩来总理对此作了重要指示。屠呦呦也参加了这次会议,并肩负新的任务回到北京,组织力量成立课题组,投入了新的攻关研究。
  这次,在重新考虑对一些基础比较好的药物进行复筛时,她又系统查阅有关文献,特别注意在历代用药经验中吸取药物合理提取方法的线索,以寻找突破口,东晋名医《肘后备急方》中称,有“一握,水一升渍,绞取汁服”可治“久疟”。她细细琢磨这段记载,觉得里面大有文章。屠呦呦根据这条线索,改进了提取方法,采用乙醇冷浸法将温度控制在60℃,所得青蒿提取物对鼠疟有了显著提高;接着,用低沸点溶剂提取,使鼠疟效价更高,而且趋于稳定。
  当时正是“文化大革命”的非常时期,政治冲击一切。在这样的环境下,屠呦呦等人仍不受任何干扰,日以继夜地埋头于实验室,反复进行抗疟实验研究,终于在日,即广州会议后的第191次实验(先后筛选方药200余种)中,获得了青蒿抗疟发掘的成功。青蒿提取物对鼠疟原虫抑制率达100%,她又把青蒿提取物分为中性和酸性两大部分,并发现中性部分抗疟效价高而毒副作用低,酸性部分无效而毒性大。在确证中性部分为青蒿抗疟有效部分后,又进行猴疟实验,取得同样满意的效果。
  此后,她又进行了深入的药理、毒理研究,为确保用药安全她还亲自试服。在这种情况下,屠呦呦于 月,偕同有关医务人员携药赴海南昌江地区试用,从间日疟到恶性疟,从本地人口到外地人口,首次取得30例青蒿抗疟的成功。1973年,又在同一地方首次试用青蒿素单体,肯定其抗疟疗效胜于优选抗疟药。接着在全国各地的大力协助下,进一步扩大临床验证,至1978年,共治疗2099例(其中包括间日疟1511例,恶性疟588例),全部获得临床痊愈,使青蒿素真正成为一种令人瞩目的新结构类型抗疟新药。
  在临床证实青蒿抗疟有效的基础上,屠呦呦等人发扬连续作战的精神,从中性部分进一步分离提纯青蒿有效单体。这种新型化合物被命名为“青蒿素”,经大量化学工作、制备结合四大光谱研究,确定为倍半萜类成分。由于其结构的特殊性,后又在中国科学院生物物理研究所和有机化学研究所等单位的支持协助下,用X-衍射方法最终确定了其化学结构。青蒿素为一具过氧基团的“倍半萜内酯”,该结构仅含有碳、氢、氧3种元素,从而突破了抗疟药必须具有含氮杂环的理论“禁区”。结果还揭示,青蒿素的抗疟活性与“倍半萜内酯”结构中的过氧基团相关,为结构改造工作打下了理论基础。
  1977年3月,首次以“青蒿素结构研究协作组”名义撰写的论文《一种新型的倍半萜内酯――青蒿素》发表于《科学通报》(1977年第3期),引起了世界各国的密切关注和高度重视。
  青蒿素的发现和研制,是人类防治疟疾史上的一件大事,也是继喹啉类抗疟药后的一次重大突破。在1981年10月,在北京召开了由等主办的国际青蒿素会议上,屠呦呦以首席发言人的身份作《青蒿素的化学研究》的报告,引起国内外代表们的极大兴趣。
  疟疾化疗科学工作组主席、印度中央药物研究所所长阿纳德教授认为:这一新的发现,更重要的意义是在于发现这种化合物独特的化学结构,它将为进一步设计合成新的药物指出方向。”世界卫生组织官员在报告中也指出:“在理论上,任何一种新药物都具有新的结构和它的作用方式,这样才能延缓抗药性的产生,具有较长的生命力。显然,中国青蒿素是符合这一要求的。”会议代表一致认为,青蒿素及其衍生物是中国科学工作者的发明,它的化学结构与抗疟作用与以往已知的抗疟药作用完全不同,对各种抗药疟原虫具有高效、速效、低毒的特点,是一个很有发展前途的新药。
  人物故事
  2011年9月,我国在生物医学领域写下新篇章,有“诺贝尔奖风向标”之誉的拉斯克奖得主名单在美国纽约诞生,一位81岁的中国女药学家赫然在列,填补了华人十年未获此奖的空白,也造就了第一位在中国独立完成研究的获奖者。以“抗疟神药”拯救千万人生命,自己却安守清贫默默耕耘,她以百折不挠的精神在中华科技史上书写下又一段传奇。
  传奇的锻造者,名叫屠呦呦,中国中医科学院研究员,青蒿素研发中心主任。
  寸草心,几度寒暑报春晖
  “呦呦鹿鸣,食野之苹”,《诗经&小雅》的名句寄托了屠呦呦父母对她的
  美好期待。作为一名药学专业学生,屠呦呦考入北大医学院时就和植物等天然药物的研发应用结下不解之缘。从1955年进入中医研究院(现为中国中医科学院)来,她几十年如一日,埋首于深爱的事业中,将一份份漂亮的成绩单回馈给党和人民。
  屠呦呦入职时正值中医研究院初创期,条件艰苦,设备奇缺,实验室连基本通风设施都没有,经常和各种化学溶液打交道的屠呦呦身体很快受到损害,一度患上中毒性肝炎。除了在实验室内“摇瓶子”外,她还常常“一头汗两腿泥”地去野外采集样本,先后解决了中药半边莲及银柴胡的品种混乱问题,为防治血吸虫病做出贡献;结合历代古籍和各省经验,完成《中药炮炙经验集成》的主要编著工作。屠呦呦最引人瞩目的成就是发现青蒿素,作为防治疟疾的一线药物,“它每年在全世界,尤其是发展中国家,拯救了成千上万的生命,并且在与疟疾这种致命疾病的持续战斗中产生了长远的医疗福利。”拉斯克基金会如是说。
  为什么屠呦呦可以在平凡岗位上大有作为?或许我们可以从她说过的一句话中找到答案:“一个科技工作者,是不该满足于现状的,要对党、对人民不断有新的奉献。”
  传承者,古代医书淘到金
  日,一双双眼睛紧张地盯着191号青蒿提取物样品抗疟实验的最后成果。随着检测结果的揭晓,整个实验室都沸腾了:该样品对疟原虫的抑制率达到了100%!
  时间追溯到日,我国紧急启动“疟疾防治药物研究工作协作”项目,代号为“523”。项目背后是残酷的现实:由于恶性疟原虫对氯喹为代表的老一代抗疟药产生抗药性,如何发明新药成为世界性的棘手问题。
  临危受命,屠呦呦被任命为“523”项目中医研究院科研组长。要在设施简陋和信息渠道不畅条件下、短时间内对几千种中草药进行筛选,其难度无异于大海捞针。但这些看似难以逾越的阻碍反而激发了她的斗志:通过翻阅历代本草医籍,四处走访老中医,甚至连群众来信都没放过,屠呦呦终于在2000多种方药中整理出一张含有640多种草药、包括青蒿在内的《抗疟单验方集》。可在最初的动物实验中,青蒿的效果并不出彩,屠呦呦的寻找也一度陷入僵局。
  到底是哪个环节出了问题呢?屠呦呦再一次转向古老中国智慧,重新在经典医籍中细细翻找,突然,葛洪中的几句话牢牢抓住她的目光:“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之。”一语惊醒梦中人,屠呦呦马上意识到问题可能出在常用的“水煎”法上,因为高温会破坏青蒿中的有效成分,她随即另辟蹊径采用低沸点溶剂进行实验。
  ,求索之路无止境
  成功,在190次失败之后。1971年,屠呦呦课题组在第191次低沸点实验中发现了抗疟效果为100%的青蒿提取物。1972年,该成果得到重视,研究人员从这一提取物中提炼出抗疟有效成分青蒿素。这些成就并未让屠呦呦止步,1992年,针对青蒿素成本高、对疟疾难以根治等缺点,她又发明出双氢青蒿素这一抗疟疗效为前者10倍的“升级版”。
  青蒿,南北方都很常见的一种植物,郁郁葱葱地长在山野里,外表朴实无华,却内蕴治病救人的魔力。正是如青蒿一样的科学追梦人,大爱在左,奉献在右,随时播种,随时开花,将生命长途点缀得花香弥漫,绿意盎然,让不同地域、种族的人一起吮吸现代科技的芬芳。
  发展中国儿童创造力教育时不可待!!!
  我们需要更多的诺贝尔奖推动人类文明进步的发展!
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