諾貝爾獎

每當諾貝爾物理獎即將揭曉，科學界總會開始討論可能的得主，而英國理論物理學家 Michael Berry 往往是備受關注的候選人之一。Michael Berry 的貢獻遍及量子力學和光學領域，有趣的是，他與 Andrey Geim 因 「漂浮青蛙」 實驗獲得2000年的搞笑諾貝爾獎，然而，Michael Berry 更為人熟知的是他在量子力學中提出的「貝里相位」，這一現象不只被記載在所有量子力學的教科書中，也成為量子科技發展的基石之一。Berry 相位僅依賴於系統的路徑，與時間無關，也就是說這一個相位的累積具有天然的抗干擾能力。這些成就讓 Michael Berry 不僅在科學界聲名卓著，也讓人期待他能否成為同時獲得諾貝爾獎和搞笑諾貝爾獎的雙料得主。

二十世紀初，有兩顆重磅炸彈被投入物理領悟——量子力學與相對論，它們掀起了革命性地風暴，開創全新的研究領域，更孕育了無數諾獎的得主。朝永振一郎也是這片煙花中的燦爛星火，他鑽研的領域是量子電動力學的研究，其研究團隊發現電子散射幅中的發散其實是源自於質量和電荷的發散，而且質量和電荷的發散形式類似。其後，又基於貝特的量子估算，最終完整了量子電動力學的主架構，於1965年與其他兩位QED奠基人許溫格、費曼獲得諾貝爾獎的桂冠。

一項統計研究分析了諾貝爾獎學者獲獎時的年齡，發現學者在取得了具重大變革的研究成果後，有的領域很快地便能夠受到諾貝爾獎青睞，某些領域的研究成果必須等上很長一段時間，才能獲得認可。因此，並非所有學者獲得諾貝爾獎所歷經、等待的時間都是相同的。以物理學家來說，他們通常在年輕時就有了最具代表性的重大發現，但他們平均得等待二十多年才能贏得令人垂涎的獎項。但對化學家來說恰好相反，他們雖然取得足以獲諾貝爾獎肯定的研究成果時年紀稍長，等待獲獎的時間最短。

■演化的力量是透過生命來展現。2018年的化學諾貝爾桂冠頒給Fances H. Arnold (阿諾)、George P. Smith (史密斯) 和 Gregory P. Winter (溫特)爵士，表彰她/他們透過演化的控制為人類謀取了最大的福祉。運用人工定向演化(directed evolution)所製造的酵素，現在已被用來生產包括生質燃料和藥物等等的物質。抗體的演化可以透過一種噬菌體顯示(phage display)的方法來對抗自體免疫的疾病，以及在某些特定的例子中治癒轉移性癌症。

■2018年諾貝爾物理學獎一共分為兩部份。第一部份頒給了由Arthur Ashkin所發明的光學鑷子（又稱光鉗）與光學鑷子與在生物系統上的應用。第二部份由Mourou與Strickland分享，以表彰他們所發明的產生高強度超短光學脈衝的方法。

■今年諾貝爾獎生醫獎，由美國科學家Michael Rosbash、Jeffrey Hall、Michael Young，因為對生理時鐘研究的貢獻，一同獲得！
Rosbash、Hall，與 Young 三人，在年輕的時候，搶著想先把調控生理時鐘機轉的基因給找到。而在比他們更早、更早前，科學家就發現一件很有趣的事。如果讓老鼠、倉鼠這類夜行動物，在永遠的黑暗裡自在倘佯著生活，完全不給這些實驗動物光照，老鼠、倉鼠的作息還是大抵以 24 小時為週期，誤差可能在正負一到兩分鐘間。
這很神奇吧？像是動物體內自有一個小小的時鐘，滴答滴答地跟著地球自轉週期一起搖搖擺擺旋轉似的。於是，動物體內所內建的晝夜節律自此有了名字：拉丁文裡的繞著轉（circa）和天（dies），兩相拼成了「circadian」這個字，也就是大家常常聽到的生理時鐘（circadian clock）。

廣義相對論以彎曲時空來描述重力，這種數學語言和牛頓的萬有引力公式當然不同，但是有沒有可能，愛氏只不過是把牛頓的理論「幾何化」罷了？正如馬克士威利用「流體力學的語言」改寫法拉第的理論，然而就物理意義而言，馬克士威方程組和法拉第的電/磁力線可謂殊途同歸。
星光偏折現象為這個問題提供了明確的答案！

時值2017年春夏之交，譯者正在教兩個與地球科學相關科系的新生普通化學，剛要進入化學動力學的討論，其中將會提到氮的氧化物與氯原子，如何催化性破壞平流層大氣中臭氧的化學機制。這個課題正是1995年得到諾貝爾化學獎的主題，然而至少譯者所用的教課書卻並未提到得獎的三位重要科學家，因此興起了念頭，翻譯一下當年諾貝爾獎委員會發佈的新聞稿。
在這22年之後重新回顧當時的這份文稿，不勝唏噓。常聽人言，讀史能鑑古知今，的確，此文立即讓我想到目前另一討論不休的議題，亦即全球暖化。有關此議題的現況不就如同當年臭氧層消失的爭辯嗎？

2016年諾貝爾生理醫學獎桂冠，頒給發現自噬作用機制的日本細胞生物學家大隅良典教授。巨自噬作用 (Macroautophagy) 後來稱作自噬作用 (autophagy)，是演化保留下來的作用之一，因此真核生物能透過雙層膜的囊泡 (vesicle)，將所隔離的部分細胞質成分，運送至溶體 (lysosome) 進行消化，以便再利用。自噬作用與其它分解機制不同，它能移除存活時間長的蛋白質、巨分子複合體、以及已退化或受損的胞器。自噬作用調控飢餓狀態下細胞內非重要成分的消化及再利用，以及參與移除細胞某些成分以提供空間給新成分的各種生理過程。此外，自噬作用是清除入侵微生物及毒性蛋白質聚合物的重要細胞機制，因此在感染、老化、及人類疾病的發病機制上，扮演重要的角色。

2016年的諾貝爾化學獎頒給了Jean-Pierre Sauvage (索瓦)，Sir J. Fraser Stoddart (史托達特爵士)，和Bernard L. Feringa (費倫加)，這是因為他們開發出了比頭髮還要細上千倍的分子機器，這是關於他們如何將化學分子連結在一起並設計出各種機器，包括微型電梯，馬達以及微型肌肉的故事。

2016年的諾貝爾物理學獎頒發給美國華盛頓大學的David J. Thouless，普林斯頓大學的F. Duncan M. Haldane及布朗大學的J. Michael Kosterlitz，以表彰他們發現拓樸相變與物質拓樸相的理論貢獻。