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诺贝尔如期而至。今年的获奖者在细胞自噬、分子机器和拓扑相变方面独树一帜的研究，为后来者开启了新的“大门”

2016科学诺奖无争议

比起去年中国科学家屠呦呦获奖在国内引起的喧嚣，2016年的诺贝尔科学奖项既没有引发学术界的争议，也没有因为出乎意料的人选让关注者热血沸腾。

每年的10月3日都会先公布生理学或医学奖，今年也不例外。1945年出生于日本福冈的细胞生物学家大隅良典（Yoshinori Ohsumi）独摘这顶桂冠。在接到诺贝尔委员会秘书长Thomas Perlmann的告知电话时，这位勤奋的日本科学家还在实验室，他对自己独享这一奖项十分惊讶。

大隅良典的贡献，是发现并阐明了细胞自噬作用的机理。细胞自噬，是细胞组分降解与再利用的基本过程。上世纪60年代，研究人员发现细胞能够消灭自身内部物质，方式是将其包裹进一个膜结构中，从而形成小型囊体并被输运至被称作“溶酶体”的回收机构进行分解。

不过，直到上世纪90年代，大隅良典才利用面包酵母找到了与自噬作用有关的关键基因。随后他进一步发现，与之相似的复杂过程也同样存在于人类的细胞内。他的一系列研究，更新了关于细胞物质循环的旧有观点，开启了理解自噬作用在许多生理过程中关键作用的崭新道路，如生物体对于饥饿的适应，或者机体对于感染的反应。自噬基因的突变会导致疾病的发生，自噬作用机制在一些类型的疾病，如癌症和神经疾病等病症中也发挥了作用。

至今，这一领域“已出现更多的问题，甚至比我开始的时候还多”。在细胞自噬领域深耕近30年的大隅良典感叹。

10月4日、5日分别公布了物理学奖、化学奖，各由三位科学家分享这两个奖项。

诺贝尔物理学奖自1901年至2016年已颁奖110次，其中，1916年、1931年、1934年、1940年、1941年和1942年，这六年因没有足够重要的成就而空白。还好，今年“物理学奖”由三位英美科学家David J.Thouless、F.DuncanM.Haldane、J.MichaelKosterlitz共同分享。

这三位科学家为我们打开了一扇通往未知世界的大门，在那里，物质可呈现出奇怪的状态。他们利用高等数学方法研究了物质的一些特殊相或状态，比如超导体、超流体和磁性薄膜等。基于他们的研究，对物质的新奇相态的研究展开了，这将在材料科学和电子学的未来应用中充满希望。三位科学家大胆地将拓扑学概念应用到物理学，这对他们后来的发现起到了决定性作用，他们的获奖理由正是“理论发现拓扑相变和拓扑相物质”。

诺贝尔委员会每年向3000位来自全世界物理和化学领域的专家发函，请他们提名获奖者，再从中遴选出有杰出贡献者。来自法国、美国、荷兰的三位科学家Jean-Pierre Sauvage、J.FraserStoddart和Bernard L.Feringa，闯过了层层关口，以研发出“分子机器的设计与合成”，共同分享了2016年诺贝尔化学奖。

三位研究者研发出了世界上最小的“机器”——一部微型“起重机”，这是微小到比人类头发丝直径还要小1000倍的分子机器。他们的成就在于成功合成了各类分子机器，从微型马达到微型汽车再到微型肌肉。他们开发出的这种分子机器，运动可以受控制，一旦注入能量，还能执行任务。

他们三位的工作也是环环相扣：Jean-Pierre Sauvage做了第一步，成功将两个环形分子连接起来，形成一根链。一部机器要能执行任务，它的各个组成部分之间必须具有相对运动的能力，这两个相互扣合的环形分子符合这个要求；Fraser Stoddart则完成了分子机器研发的第二步——研究出轮烷，即将一个环形分子套在一个线性分子上，该环形分子能够以线性分子为轴移动。之后，他以轮烷为研究基础，研发出分子“起重机”、分子“肌肉”和分子计算芯片；Bernard Feringa研发出了分子马达，并设计出一辆纳米车。

可以说，这三位获奖者实现了机器的微型化，打破了分子系统的平衡局面，为其注入能量，从而使分子的运动具有可控性，将化学的发展带到一个新的维度中。正如一位诺奖委员会成员所言：“他们掌握了在分子层面上控制运动的技术。”

受到经济危机的影响，从2012年起，诺贝尔奖的奖金由1000万瑞典克朗缩水至800万瑞典克朗，约合619万元人民币。三个科学奖项，除大隅良典独享奖金外，化学奖的三位获得者需要平分奖金。最有意思的还是物理学奖，按诺奖委员会公布的信息，David J. Thouless独享一半奖金，其他两位分享另一半奖金。

本刊综合诺贝尔官网、科学网报道