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历届荣获诺贝尔科学奖的华裔科学家概况

发布时间:2013-05-14

罗昆安

 

一、诺贝尔奖是怎么回事

阿尔费里德?伯恩纳德?诺贝尔,1833年10月21日生于瑞典首都斯德哥尔摩。他没有妻子、儿女,终身未婚。诺贝尔1842年随家去俄国圣彼得堡居住。1850年去巴黎学习化学一年,后又在美国J.埃里克森手下工作过4年。回圣彼得堡后,在他父亲的工厂里工作。1859年诺贝尔开始研究硝化甘油,但在1864年工厂爆炸。为了防止以后再发生意外,诺贝尔将硝化甘油吸取在惰性物质中,使用比较安全。诺贝尔称它为达纳炸药,并于1867年获得专利。1875年诺贝尔将火棉(纤维素六硝酸酯)与硝化甘油混合起来,得到胶状物质,称为炸胶,比达纳炸药有更强的爆炸力,于1876年获得专利,1887年诺贝尔发展了无烟炸药。他还有许多其他的发明,在橡胶合成、皮革及人造丝的制造商都获有专利。诺贝尔经营油田和炸药生产,积累了巨大财富。

在即将辞世之际,诺贝尔立下了遗嘱:“请将我的财产变做基金,每年用这个基金的利息(当时约为20万美金)作为奖金,奖励那些在前一年为人类做出卓越贡献的人。”根据他的这个遗嘱,从1901年开始,具有国际性的诺贝尔奖创立了。诺贝尔在遗嘱中还写道:“把奖金分为5份:一、奖给在物理学方面有最重要发现或发明的人;二、奖给在化学方面有最重要发现或新改进的人;三、奖给在生理学和医学方面有最重要发现的人;四、奖给在文学方面表现出了理想主义的倾向并有最优秀作品的人;五、奖给为国与国之间的友好、废除使用武力与贡献的人。”为此,当时诺贝尔分设了5个奖。直到1969年,诺贝尔奖新设了第6个奖——诺贝尔经济学奖。

以上各奖的评选工作,是这样分工的:由瑞典皇家科学院负责诺贝尔物理学奖、诺贝尔化学奖和诺贝尔经济学奖的评选;由瑞典皇家卡罗林外科医学研究院负责生理学或医学奖的评选;由瑞典文学院负责诺贝尔文学奖的评选;由挪威议会选出的5人小组负责诺贝尔和平奖的评选。为实行遗嘱的条款而设立的诺贝尔基金会,是基金的合法所有人和实际的管理者,并是颁奖机构的联合管理机构,但不参与奖的审议或决定,其审议完全由上述4个机构负责。每项奖包括一枚金质奖章、一张奖状和一笔奖金,奖金数字视基金会的收入而定。诺贝尔还在遗嘱中强调:“不分国籍、肤色以及宗教信仰,必须要把奖金授予那些最合格的获奖者。”因此,由各奖的诺贝尔委员会和全世界的主要大学等机构,还有著名专家、科学家独立自主地、秘密地推选出获奖候选人名单(每个诺贝尔奖可以由两个同研究领域的人共同获得,最多可以有3个人共同获得,不过必须是仍活着的人),最后的获奖者以从这个名单中产生出来。获奖者名单在每年的10月中旬公布,授奖仪式于诺贝尔的逝世日12月10日在斯德哥尔摩音乐厅举行。瑞典国王亲自出席大会并授奖。诺贝尔奖获得者在授奖仪式上接受奖状、金质奖章和奖金支票,还要在晚宴上作3分钟的即席演讲。可以说,诺贝尔科学奖对有志者来说是梦寐以求的。由于瑞典和挪威的不断努力,诺贝尔奖已成为世界瞩目的权威的国际大奖。

诺贝尔奖金的数额到底是多少呢?根据各年诺贝尔基金的收益不同,每年的数额都是不相同的。1901年的诺贝尔奖金数额为15.0872万瑞典克朗,即相当于当时一位教授20年的工资。此后,奖金数额不断缩水,起伏。但一直到不了1901年的水平。直到1953年,政府允许基金会可独立进行投资,可将钱投在股市和不动产方面,这是基金会投资规则的一个里程碑式的改变。1969年第一次颁发诺贝尔经济学奖时,奖金金额为37.5万瑞典克朗。 1991年,诺贝尔奖达到600万瑞典克朗,2000年诺贝尔奖五大单项奖和诺贝尔经济学奖达到了900万瑞典克朗(100万美金)。2012年奖金额113万美金(800万瑞士克朗),比上年缩水2成,这年中国文学家莫言即获得相当750人民币奖金。

二、获得诺贝尔科学奖的华人科学家先容

截至2012年已经有8位华裔科学家拿到过诺贝尔科学奖,按得奖时间先后他们分别是:

杨振宁:1957年因“发现弱作用中宇称不守恒”而被授予诺贝尔物理学奖。,时年35岁; 
李政道:1957年因“发现弱作用中宇称不守恒”而被授予诺贝尔物理学奖,时年31岁; 
丁肇中:1976年因“发现一类新的基本粒子”而获得诺贝尔物理学奖,时年40岁; 
 
李远哲:1986年因“发明了交叉分子束方法使详细了解化学反应的过程成为可能”而获得诺贝尔化学奖,时年50岁;
  
朱棣文:1997年因“发明了用激光冷却和俘获原子的方法”荣获诺贝尔物理学奖,时年49岁;
   
崔 琦:1998年因“在量子物理学研究做出的重大贡献”而获诺贝尔物理学奖,时年59岁;
  
钱永健:2008年因“对
绿色荧光蛋白的研究”获得诺贝尔化学奖,时年57岁;

高琨: 2009年因在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”取得了突破性成就获得诺贝尔物理学奖,时年75岁

下面对诺贝尔奖成立以来获得诺贝尔科学奖的8位华裔科学家和他们的获奖成果进行一个简单的先容(按得奖时间由近及远)。

2009年诺贝尔奖获得者高锟

高锟 (Char les K.Kao),光纤通讯、电机工程专家。美国国籍。1933年,高锟出生于上海金山的一个书香世家,父亲是国际法庭的律师。1965年获英国伦敦大学电机工程学博士学位。1970年迄今任香港中文大学教授,1987-1996年任该校校长。美国国家工程院院士、英国皇家工程科学院院士、英国皇家艺术学会会员和瑞典皇家工程科学院外籍院士,台湾“中央研究院”院士。

高锟教授1966年在《光频率介质纤维表面波导》论文中开创性地提出光导纤维在通讯上应用的基本原理,描述了长程及高信息量光通讯所需绝缘性纤维的结构和材料特性。同时开发了实现光通讯所需的辅助性子系统。在单模纤维的构造、纤维的强度和耐久性、纤维连接器和耦合器以及扩散均衡特性等多个领域都作了大量的研究,而这些研究成果都是使信号在无放大的条件下,以每秒亿兆位元传送至距离以万米为单位的成功关键。

瑞典皇家科学院2009年10月6日宣布,华裔科学家、“光纤之父”高锟(Charles Kao)以及两名美国科学家韦拉德-博伊尔(Willard Boyle)和乔治-史密斯(George Smith)获得2009年诺贝尔物理学奖。

2008年诺贝尔奖获得者钱永健

钱永健(Roger Yonchien Tsien)华裔生物化学家,汉族,1952年生于美国纽约,祖籍浙江杭州,是中国导弹之父钱学森的堂侄。

2008年,与美国生物学家马丁?沙尔菲和日本有机化学家兼海洋生物学家下村修以“绿色荧光蛋白的研究”获得该年度诺贝尔化学奖。

1996年当选为中国科学院外籍院士。

绿色萤光蛋白(green fluorescent protein),简称GFP,这种蛋白质最早是由下村修等人1962年在一种学名Aequorea victoria的水母中发现。其基因所产生的蛋白质,在蓝色波长范围的光线激发下,会发出绿色萤光。由于具有自发荧光等特性,在分子生物学和细胞生物学领域得到广泛应用。GFP作为一种报告分子,在检测蛋白表达、蛋白和细胞荧光示踪、研究蛋白质之间相互作用和构象变化中,起到了重要的作用。

钱永健和他的同事不仅加深了对绿色荧光蛋白发光机制的了解,比如分子氧的作用,由此可以说明为什么绿色荧光蛋白在有机体内可容易地发射荧光。更重要的是发现了一些新的具有不同光谱行为的绿色荧光蛋白变体,从紫外部分一直位移到蓝色。这些结果表明,绿色荧光蛋白在进行取代或进行化学转换上是十分活泼的,而这些改进了的绿色荧光蛋白,为其在生物科学中的成功应用铺设了一条康庄大道。钱永健及其合编辑,还解决了绿色荧光蛋白的晶体结构问题,从而允许能够较合理地对具不同性质的变体合成进行设计。这些新变体有的荧光更强,有的呈黄色,有的呈蓝色,有的呈红色,有的可激活、可变色。这意味着除绿色以外,还可以用其他颜色荧光蛋白标示不同的蛋白质和细胞。今天,绿色荧光蛋白及其变体作为基因标志,已实现了工具化,有了通用的“工具盒”,可应用于所有生命体系中的科学研究。

虽然这一获奖项目为化学奖,但是它所涉及的大量工作都和生物和生命科学相关,包括所研究对象,以及它的实际应用等。这说明现代科学的分类已不拘泥于以往的格局,显现出彼此交织覆盖,互相关联。

1998年诺贝尔奖获得者崔琦

崔琦,一九三九年生于中国河南省,五十年代到香港接受教育,一九五七年在香港培正中学毕业,随后到美国继续深造,一九六七年在美国芝加哥大学获物理学博士学位,此后到贝尔实验室工作,一九八二年至今任美国普林斯顿大学教授,目前他从事电子材料基本性质等领域的研究。崔琦的妻子是美国人,他们有两个女儿。

1998年10月13日由瑞士皇家科学院正式宣布,崔琦与德国的霍斯特·斯托尔默和美国的罗伯特·劳克林因在量子物理学研究做出的重大贡献而获1998年的诺贝尔物理学奖。

瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩发表的资讯公报说,斯托尔默教授和崔琦教授在一九八二年对在强磁场和超低温实验条件下的电子进行了研究。他们发现,在这种条件下大量相互作用的电子可以形成一种新的量子流体,这种量子流体具有一些特异性质,比如阻力消失、出现几分之一电子电荷的奇特现象等。一年之后,劳克林教授对他们的实验结果做出了说明。在这一发现的基础上,科学家又陆续作出一些重大发现。公报强调说,这三位科学家的成果是量子物理学领域内的重大突破,它为现代物理学许多分支中新的理论发展做出了重要贡献。

据新华社引述崔琦教授来自中国的学生李济群等人先容,崔琦为人随和,但对学生要求非常严格。他思维敏锐,在师生中威望很高。宣布他获得诺贝尔奖那日清晨崔琦像往常一样来到学校,当大家向他表示祝贺时,他像平常那样微微一笑,只说了句“谢谢”就躲了起来。

1997年诺贝尔奖获得者朱棣文

 

朱棣文 (Steven Chu) 1948年2月28日出生于美国密苏里州圣路易斯。美籍华人,美国科学院院士。祖籍中国江苏太仓城厢镇。父亲朱汝瑾是国际知名的化学工程专家,母亲李静贞曾就读于麻省理工学院。他们于40年代来到美国,育有三子,都学有所成。朱棣文排行老二。现已在太仓创建了朱棣文小学,1998年曾经访校一次,

朱棣文研究的领域包括基础原子物理、激光、生物物理等。朱棣文最早发展出了一套利用激光冷却并捕捉原子的方法。用此方法可以在不破坏细胞膜的情况下,操控细胞内的物质,或者在密闭的容器里处理稀有元素或放射性元素。打个比方,犹如以喷水的方式来使一个行进当中的小球静止下来,让它悬浮在空中,把它看个够。这项成就,可使科学家在前人所无法到达的领域内操控物质,同时也是对物理学理论的重大突破。为此,朱棣文从1976年做博士后起整整奋斗了20年的时间。

1997年朱棣文因“发明了用激光冷却和俘获原子的方法”荣获诺贝尔物理学奖,与他同获该奖项的是美国科学家威廉·菲利普斯和一名法国学者科昂.塔诺季。

然而,朱棣文在得知他获奖的消息后却平静得异乎寻常。他说:“我不希翼因这个奖励则打断我的时间表,我仍会象往常一样地去学校上课。”朱棣文的父母亲则说:“身为父母,有子荣获诺贝尔奖,当然非常开心,更重要的是,他替中国人争了光。”

朱棣文曾多次访问中国,1998年6月,朱棣文当选为中国科学院外籍院士。2008年12月15日被美国当时新当选总统奥巴马提名出任美国能源部长。

1986年诺贝尔奖获得者李远哲

李远哲(Yuan Tseh Lee),1936年11月29生于中国台湾省新竹市,1959年毕业于台湾大学化学系,1961年在台湾清华大学原子科学研究所考获硕士学位。 1962年赴美国柏克莱加州大学,在化学系读博士班。1965年获得博士学位。

李远哲主要从事化学动态学的研究,在化学动力学、动态学、分子束及光化学方面贡献卓著。分子束方法是一门新技术,1960年才开始试验成功,交叉分子束方法起初只适用于碱金属的反应,后来由李远哲在1967年同赫休巴赫(D. R. Herschbach)教授共同研究创造,把它发展为一种研究化学反应的通用的有力工具。此后十多年中,又经李远哲将这项技术不断加以改进创近,用于研究较大分子的重要反应。他所设计的“分子束碰撞器”和“离子束碰撞器”,已能深入了解各种化学反应的每一个阶段过程,使人们在分子水平上研究化学反应所出现的各种状态,为人工控制化学反应的方向和过程提供新的前景。

1986年李远哲因“发明了交叉分子束方法使详细了解化学反应的过程成为可能,为研究化学新领域—反应动力学作出贡献”与哈佛大学Herschebach博士及多伦多大学JohnPolany博士同获诺贝尔化学奖。

多年来,他一直与中国科技大学开展学术交流,并帮助中科大化学系开展起化学动力学的研究工作。中国科技大学和中国科学院化学研究所、上海复旦大学授予他荣誉教授头衔。他还引导大连生物研究所和北京化学研究所建立分子束装置。

1976年诺贝尔物理学奖华人科学家获得者丁肇中

丁肇中(Samuel Chao Chung Ting ),美国实验物理学家。汉族,祖籍山东省日照市。1936年1月27日生于美国。1949年丁肇中进入台湾建国中学, 1956年到美国密歇根大学,在物理系和数学系学习,1960年获硕士学位,1962年获物理学博士学位。

丁肇中研究方向是高能实验粒子物理学,包括量子电动力学、电弱统一理论、量子色动力学的研究。他所领导的马克?杰实验组先后在几个国际实验中心工作。

1965年起,丁肇中领导的实验组在联邦德国汉堡电子同步加速器(束流能量为7.5×109eV)上进行了关于量子电动力学和矢量介子(ρ,ω,φ)的一系列出色的实验工作,其中包括光生矢量介子、矢量介子衰变的研究、矢量为主模型的实验检验、ρ、ω、φ介子光生相位的测量和ρ、ω介子干涉参数的精密测量等,推进了对矢量介子的认识(见介子)。还在实验上证明了量子电动力学的正确性。

1972年夏,丁肇中实验组利用美国布鲁克海文国家实验室的3.3×1010eV质子加速器寻找质量在(1.5~5.5)×109eV之间的长寿命中性粒子。

1974年,他们发现了一个质量约为质子质量3倍(质量为3.1×109eV)的长寿命中性粒子。在公开发表这个发现时,丁肇中把这个新粒子取名为J粒子,“J”和“丁”字形相近,寓意这是中国人发现的粒子。与此同时,美国人B.里希特也发现了这种粒子,并取名为ψ粒子。后来(1975)人们就把这种粒子叫作J/ψ粒子。J/ψ粒子具有奇特的性质,其寿命值比预料值大5000倍;这表明它有新的内部结构,不能用当时已知的3种味的夸克来说明,而需要引进第四种夸克即粲夸克来说明。J/ψ粒子的发现大大推动了粒子物理学的发展。

1976年丁肇中因“发现一类新的基本粒子”对物理学的贡献,为此丁肇中和里希特共同获得1976年诺贝尔物理奖。

他是中国上海交通大学和北京师范大学的名誉教授。他还是中国科学技术大学等校的名誉教授,中国科学院高能物理研究所学术委员会委员。丁肇中热心培养中国高能物理学人才,经常选拔中国青年科学工编辑去他所领导的小组工作。

1957年诺贝尔物理学奖华人科学家获得者李政道

李政道:美籍华裔物理学家,汉族,1926年11月25日出生于中国上海,祖籍江苏苏州,

1945年他转学到时在昆明的西南联合大学就读二年级,师从吴大猷、叶企孙等教授。1946年赴美进入芝加哥大学,师从费米教授。1950年获得博士学位之后,从事流体力学的湍流、统计物理的相变以及凝聚态物理的极化子的研究。1953年,他任哥伦比亚大学助理教授,主要从事粒子物理和场论领域的研究。三年后,29岁的李政道,成为哥伦比亚大学二百多年历史上最年轻的正教授。他开辟了弱作用中的对称破缺、高能中微子物理以及相对论性重离子对撞物理等科学研究领域。现在,他的兴趣转向高温超导波色子特性,中微子映射矩阵,以及解薛定谔方程的新途径的研究。如今耄耋之年的他仍奋斗在物理研究的第一线,不断发表科学论文。

1957年,他31岁时与杨振宁一起,因发现弱作用中宇称不守恒而获得诺贝尔物理学奖,李政道和杨振宁是最早获诺贝尔奖的华人。

自20世纪七十年代初,他和夫人开始回国访问,为祖国的科学和教育事业做了很多贡献。他体会到科学人才必须从小培养,因而在1974年5月30日会见毛爷爷主席时,建议在中国科技大学开设少年班,他的建议受到采纳。1979年他去合肥访问时去科大少年班看望了同学们,并题词:“青出于蓝,后继有人。”李政道关心中国科学事业的发展,他积极建议重视科技人才的培养,重视基础科学研究,促成中美高能物理的合作,建议和协助建造北京正负电子对撞机,建议成立自然科学基金,建议建立博士后制度,成立中国高等科学技术中心和北京大学及浙江大学的近代物理中心等学术机构,设立私人教育基金,这些建议都一一得以实现。他对艺术和中国的历史学问有着强烈的兴趣,个人亦喜随笔作画并积极倡导科学和艺术结合。1985年7月16日,邓小平会见李政道时,对他说:“谢谢你,考虑了这么多重要的问题,提了这么多好的意见。”

1998年1月23日,李政道将其毕生积蓄30万美金,以他和他的已故夫人秦惠(竹君)的名义设立了“中国大学生科研辅助基金”,资助北京大学、复旦大学、兰州大学和苏州大学的本科生从事科研辅助工作。李政道为中国教育事业的发展,为科学事业后继有人,做出了自己的贡献。

李政道教授(左边中间者)访问中科院上海硅酸盐研究所

 

1957年诺贝尔物理学奖华人科学家获得者杨振宁近影

杨振宁,安徽省合肥县人,1922年8月22日出生。杨振宁父亲杨武之是芝加哥大学的数学博士,回国后曾任清华大学与西南联合大学数学系主任多年。1942年杨振宁毕业于昆明的国立西南联合大学,1944年在该校研究生毕业。1945年考取公费留学赴美,就读于芝加哥大学,取得博士学位。1949年,杨振宁进入普林斯顿高等研究院进行博士后研究工作,开始同李政道合作。1966年以后,他长期执教于纽约州立大学石溪分校,创立并主持该校的理论物理研究所。

1957年,和李政道合作推翻了爱因斯坦的“宇称守恒定律”,他们这项贡献得到极高评价,被认为是物理学上的里程碑之一。

科学界在1956年前一直认为宇称守恒,也就是说一个粒子的镜像与其本身性质完全相同.1956年,科学家发现θ和γ两种介子的自旋、质量、寿命、电荷等完全相同,多数人认为它们是同一种粒子,但θ衰变时产生两个π介子,γ衰变时产生3个,这又说明它们是不同种粒子。1956年,李政道和杨振宁在深入细致地研究了各种因素之后,大胆地断言:τ和θ是完全相同的同一种粒子(后来被称为K介子),但在弱相互作用的环境中,它们的运动规律却不一定完全相同,通俗地说,这两个相同的粒子如果互相照镜子的话,它们的衰变方式在镜子里和镜子外居然不一样!用科学语言来说,“θ-τ”粒子在弱相互作用下是宇称不守恒的。在最初,“θ-τ”粒子只是被作为一个特殊例外,人们还是不愿意放弃整体微观粒子世界的宇称守恒。此后不久,同为华裔的实验物理学家吴健雄用一个巧妙的实验验证了“宇称不守恒”,从此,“宇称不守恒”才真正被承认为一条具有普遍意义的基础科学原理。因此,他和杨振宁共同获得1957年诺贝尔物理奖。

杨振宁于1954年提出的规范场理论,则于70年代发展成为统合与了解基本粒子强、弱、电磁等三种相互作用力的基础;此外还曾在统计物理、凝聚态物理、量子场论、数学物理等领域做出多项卓越的贡献。

杨振宁于1971年夏访问中华人民共和国,是美籍知名学者访问新中国的第一人。他回美以后,对促进中美建交、促进两国人民的相互了解,促进中美科学技术教育交流都做了大量工作。杨振宁受聘为北京大学、复旦大学、中国科学技术大学、中山大学等校的名誉教授,中国科学院高能物理研究所学术委员会委员,是中国科学院的外籍院士。

李政道与杨振宁曾是非常要好的朋友。但是后来杨振宁和李政道的关系变得愈来愈紧张,两人在1962年分手,杨振宁拒绝谈论是什么原因使得他们的关系变得紧张的。他说:“这是我生命中令我非常失望的一件事情,我要说,这是一个悲剧。”

杨振宁现居于北京清华大学。杨振宁的结发太太是杜聿明的女儿杜致礼,2003年10月因病过世。2004年底至2005年初,82岁高龄的杨振宁与28岁广东外语外贸大学翻译系硕士班学生翁帆再一次步入婚姻殿堂。

1957年诺贝尔奖获得者合影,物理学奖得主杨振宁(左一)与李政道(中)

吴健雄的实验先容

宇称不守恒定律是指在弱相互作用中,互为镜像的物质的运动不对称.由吴健雄用钴60验证。吴健雄用两套实验装置观测钴60的衰变,她在极低温(0.01K)下用强磁场把一套装置中的钴60原子核自旋方向转向左旋,把另一套装置中的钴60原子核自旋方向转向右旋,这两套装置中的钴60互为镜像。实验结果表明,这两套装置中的钴60放射出来的电子数有很大差异,而且电子放射的方向也不能互相对称。实验结果证实了弱相互作用中的宇称不守恒。

吴健雄工作照

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