編輯推薦

　　最近十多年來，《自然雜誌》編輯部組織到瞭很多優秀科普文章，或由大傢寫就、視野開闊，或對科技熱點進行深度解析，或觀點獨到令人耳目一新。今天看來，這樣的文章也是彌足珍貴的。這些文章散落於各期雜誌，不易為讀者所注意。因此我刊將這些可稱為高級科普精品的文章編選成冊，以便讀者鳥瞰式地瞭解近年來國內外的科學進展。這套 《自然雜誌》科普擷英叢書，首先推齣《院士解讀科學前沿》和《諾貝爾自然科學奬全解讀（2005—2015）》兩種，今後還將按照不同主題選編相關文章齣版其他科普圖書。齣版科普擷英叢書的目的，一是希望為讀者瞭解科學前沿提供一定幫助，二是希望為不同領域的專傢寫好科普文章提供一點藉鑒，三是作為對《自然雜誌》近十年的總結和迴顧。

內容簡介

　　《自然雜誌》科普擷英叢書之一。本書收錄的是2005年至2015年的《自然雜誌》每年 “諾貝爾奬簡介”專欄的所有文章。該專欄文章以當年評齣的諾貝爾自然科學奬三大奬項——物理學奬、化學奬、生理學或醫學奬為介紹評述對象，約請該領域的國內專傢撰文，對81位獲奬科學傢及其研究成果、研究過程以及後續影響和意義加以介紹，為相關領域的科研工作者及理工科青年學生瞭解學科前沿提供幫助。

作者簡介

　　《自然雜誌》是由上海大學主辦的一本內容涵蓋自然科學各個領域的綜閤刊物，創刊於1978年。宗旨為傳播自然科學知識，介紹國內外新科技成果及科學上有創見的新思想、新學說。依托一流科學傢撰稿，文章既有較高的學術水平，又有較強的可讀性，是溝通不同學科、不同專業的科普雜誌。

目錄

物理學奬

光學領域裏的一對奇葩

——2005 年諾貝爾物理學奬簡介

解讀宇宙的起源

——2006 年諾貝爾物理學奬簡介

巨磁電阻引發硬盤的高速發展

——2007 年諾貝爾物理學奬簡介

物質世界的對稱性破缺

——2008 年諾貝爾物理學奬簡介

影像科學的革命

——2009 年諾貝爾物理學奬簡介

石墨烯：單原子層二維碳晶體

——2010 年諾貝爾物理學奬簡介

Ⅰａ 型超新星測距揭示宇宙的命運

——2011 年諾貝爾物理學奬簡介

操縱和測量單個量子態

——2012 年諾貝爾物理學奬簡介

質量之謎：希格斯機製與希格斯玻色子

——2013 年諾貝爾物理學奬簡介

照亮21 世紀的新型光源

——2014 年諾貝爾物理學奬介紹

敲開新物理大門的中微子

——2015 年諾貝爾物理學奬介紹

化學奬

烯烴復分解反應的故事（從發現到發展）

——2005 年諾貝爾化學奬簡介

真核基因轉錄的分子機製

——2006 年諾貝爾化學奬簡介

現代錶麵化學的發展

——2007 年諾貝爾化學奬簡介

綠色熒光蛋白研究的三個裏程碑

——2008 年諾貝爾化學奬簡介

核糖體的研究曆程

——2009 年諾貝爾化學奬簡介

鈀催化的交叉偶聯反應

——2010 年諾貝爾化學奬簡介

準晶：奇特而又平凡的晶體

—— 2011 年諾貝爾化學奬簡介

Ｇ 蛋白偶聯受體：七次跨膜結構的超級分子

——2012 年諾貝爾化學奬簡介

計算機分子模擬

——2013 年諾貝爾化學奬簡介

光學超分辨熒光顯微成像

——2014 年諾貝爾化學奬簡介

鍾情於基因組ＤＮＡ“修理工”

——2015 年諾貝爾化學奬簡介

生理學或醫學奬

平淡世界裏的精彩

——2005 年諾貝爾生理學或醫學奬簡介

雙鏈ＲＮＡ 引發瞭基因沉默

——評2006 年諾貝爾生理學或醫學奬

基因的瞄準器：基因靶嚮技術

——評2007 年諾貝爾生理學或醫學奬

病毒與人類健康

——2008 年諾貝爾生理學或醫學奬簡介

端粒和端粒酶與衰老、癌癥的潛在關係

——2009 年諾貝爾生理學或醫學奬簡介

試管嬰兒技術的發展與探討

——2010 年諾貝爾生理學或醫學奬簡介

Ｔｏｌｌ 樣受體和樹突狀細胞：免疫激活傳感器

——2011 年諾貝爾生理學或醫學奬簡介

細胞重編程改寫細胞命運：細胞的返老還童

——2012 年諾貝爾生理學或醫學奬簡介

細胞囊泡運輸係統與人類健康

——2013 年諾貝爾生理學或醫學奬簡介

身在何處

——2014 年諾貝爾生理學或醫學奬介紹

解決人類重大健康問題的抗寄生蟲病藥

——2015 年諾貝爾生理學或醫學奬簡介

精彩書摘

　　編者的話

　　《自然雜誌》為一份內容涉及自然科學各領域的綜閤性刊物。刊物定位為高級科普期刊，所刊載的文章主要由國內外各領域的專傢撰稿，深入淺齣地介紹自然科學各領域的最新科學進展。文章在強調學術性的同時，也兼顧可讀性，以利於不同學科之間的交流閤作。

　　自1978年5月創刊以來，《自然雜誌》曆經賀崇寅、汪元章、董遠達、吳明紅四位主編。1978—1994年創刊人賀崇寅擔任主編時期，雜誌作者大傢雲集、影響巨大，卻最終黯淡休刊；在錢偉長校長的關心下，《自然雜誌》轉至上海大學主辦；1995—2004年由汪元章擔任主編；2005—2015年董遠達擔任主編期間，勵精圖治，銳意進取，對原有的欄目和版式做適當的調整，重申高級科普雜誌的定位，並投入相當多的精力嚮專傢組稿。2016年起由吳明紅擔任主編，提齣辦刊理念為：關注前沿科學、促進學術交融、推動創新發展。

　　承濛各位專傢厚愛，最近十多年《自然雜誌》編輯部組織到瞭很多優秀科普文章，或由大傢寫就、視野開闊，或對科技熱點進行深度解析，或觀點獨到令人耳目一新。今天看來，這樣的文章也是彌足珍貴的，然而這樣的文章散落於各期雜誌，不易為讀者所注意。因此我刊希望能夠選編堪稱高級科普精品的文章集結成冊，以便讀者鳥瞰式地瞭解近年來國內外的科學進展。

　　國務院發布的《全民科學素質行動計劃綱要(2006-2010-2020年)》明確，科學素質是公民素質的重要組成部分，公民具備基本科學素質，要求瞭解必要的科學技術知識，掌握基本的科學方法，樹立科學思想，崇尚科學精神。而我們卻不得不麵對這樣一種現實：科學的發展一日韆裏，其成果不但應用於科技、國防等高端領域，與公眾日常生活的改變也關係密切，一般人從中受惠良多。普通人享受著科技發展的成果，似乎感到科技離每個人都很近，但對於科技發展的本身卻知之不多。現代科學的發展日益細化、精深，一般人想要瞭解它睏難重重，即便是青年大學生和研究人員，也往往是隔行如隔山。因此需要“高級科普”，使具備一定文化素養的公眾瞭解當前科學發展到瞭哪種程度，有哪些新領域、新進展，在腦中能建立起一個現代科學的大緻框架。

　　這套《自然雜誌》科普擷英叢書，首先推齣《院士解讀科學前沿》和《諾貝爾自然科學奬全解讀（2005—2015）》兩種，今後還將按照不同主題選編相關文章齣版其他科普圖書。齣版科普擷英叢書的目的，一是希望為讀者瞭解科學前沿提供一定幫助，二是希望為不同領域的專傢寫好科普文章提供一點藉鑒，三是作為對《自然雜誌》近十年的總結和迴顧。

　　感謝各位撰稿專傢，是你們的纔華和智慧成就瞭該叢書的齣版；感謝廣大《自然雜誌》讀者長期以來的訂閱支持和各種建議；感謝上海大學齣版社編輯陳強在本書策劃和成書過程中付齣的辛勤勞動！

前言/序言

　　序言

　　在一個盛夏的下午，讀完瞭《諾貝爾自然科學奬全解讀》。這本書介紹瞭從2005—2015年的11年間，獲得諾貝爾物理學奬、化學奬，以及生理學或醫學奬的81位科學傢的工作，它是由來自中國科學院和17所大學的學者精心撰寫的。這本書不但為讀者解讀瞭每一個獲奬項目，也為我們詮釋瞭獲奬科學傢所以能獲奬的學術思想緣起。掩捲沉思，竟暑意全消。一個個諾貝爾奬的獲奬者好像在腦子裏活動起來，似乎要對世人講幾句關於奬項之外的話。

　　從每一個獲奬項目的詮釋中，可以清楚地看到學者們對重大科學問題的認識，都有一個逐步遞進深化的曆史變遷過程，不少項目是靠若乾代科學傢一棒一棒接力來完成的。有的科學傢還會被當時的權威誤解，甚至指責。傾聽諾貝爾奬得主的獲奬感言，就會發現他們幾乎沒有一個人料到會得奬，有的人在得到獲奬通知時竟感到意外和突然。更有像約翰·巴考（John Bahcall）那樣的科學傢，為完善標準太陽模型和推動太陽中微子研究貢獻瞭終身，卻在頒奬典禮前去世。然而，人們不會忘記他們，人們會默默地嚮他們緻敬，銘記科學大師在人類知識積纍過程中的創造性貢獻。

　　諾貝爾奬是為“對人類做齣最重大貢獻的人”而設立的大奬。然而，正如獲得2010年度諾貝爾化學奬的根岸英一（Ei-ichiNegishi）所說：諾貝爾奬是一個偉大的奬項，但科學傢工作的目的決不是為瞭獲奬。他認為學術研究有三重境界：“學習知識、理解知識、發現知識。普通學生會學習，優秀學者會理解，頂尖科學傢會發現。善於發現纔能走到科學前沿。”1997年諾貝爾物理學奬得主坦諾基（C.C.Tannoudji）還把提倡批判性思考和相互尊重的對話作為學習、理解和發現的必由之路。

　　誠然，屠呦呦的獲奬展現瞭中國科學傢的學術風采，縱觀全書，我們還能看到中國學者在每一個獲奬項目所涉及的領域的卓越貢獻。然而，我們多麼迫切希望有更多的中國科學傢獲得諾貝爾奬。這不由使人想起著名的“錢學森之問”。

　　錢學森晚年曾經發齣過世紀之問：“為什麼我們的學校總是培養不齣傑齣人纔？” 溫傢寶也曾經發問：“怎樣催生獨立之精神、自由之思想”？他們針對的都是如何營造傑齣人纔成長的文化環境問題。最近習近平對這個問題作齣瞭很好的迴答，他說：“五四以後在新文化的影響下，中國齣現瞭一大批燦若星河的大師”。這就強烈地啓示我們，如若能像五四時期呼喚“賽先生”和“德先生”那樣，在實現中華民族偉大復興的中國夢的新時期，營造齣傑齣人纔成長的文化生態和學術思想能自由錶達交流的良好環境，中國就能再次齣現一大批燦若星河的大師。他還告訴我們“要非常尊重科學傢，要尊重科學研究靈感瞬間性、方式隨意性、路徑不確定性的特點，允許科學傢自由暢想、大膽假設、認真求證。”“倡導在全社會形成講科學、愛科學、用科學的良好氛圍。”毫無疑問，這種氛圍應該是寬鬆、寬容與和諧的，鼓勵質疑、思辨與創新的。

　　基礎研究往往基於研究者的自由思想，有的時候並沒有明確的目標，具有很大的不確定性，而且是在不知道答案，甚至不知道能不能找得到答案的情況下進行的。但是一旦取得突破就可能成為全世界學者的關注焦點，對提高國傢的科技實力，催生新的支柱産業，提升人民生活水平，都會發揮不可估量的推動作用。智能手機、電視電腦、衛星定位、節能照明、數碼相機、核磁共振、掃描電鏡、精確醫學、遠程醫療、移動互聯網等等。在能想到的生活工作的方方麵麵，我們幾乎都在享受著包括諾貝爾奬得主和無數理論研究者的無私奉獻。所以，真正原創性、顛覆性的科學發現往往蘊藏著無窮的商機。在人們對自然現象或現象之間的關係的認識發展到某個節點，而新的科學思想尚未形成的時候，有的人就能經過深入觀察和思考來發現問題，並以可被驗證的方式提齣科學問題。這樣一類學者的內心往往擁有寬廣的突破慣性思維的想象空間。對不確定的事物的想象是科學傢的一個生活要素，這是一種智慧，是創造性思維的前提。人類科學發展的曆史告訴我們，理論創新纔是真正的源頭創新。這就是“無用之用，是為大用”。

　　有學者分析後發現，20世紀諾貝爾奬得主發錶獲奬研究的平均年齡是38.7歲。所以，我們唯有著力培養青年的質疑精神，逐步形成具有學術原創性工作潛力的青年學者群體，有朝一日我們國傢纔有可能擁有最具創新潛能的人纔群體。其實，我們在培養人纔時，一開始也往往不知道誰會成纔，但隻要堅持不懈地優化培養和選拔人纔的環境，傑齣人纔就一定會不斷湧現齣來，我們的事業就會興旺發達。正所謂“功以纔成，業由纔廣”。

　　這本書介紹的是2005到2015年的諾貝爾自然科學奬項目，其中絕大多數研究工作是在上個世紀六七十年代完成的。而在那個年代，我們的國傢正在經受著浩劫與動亂，科學傢們遠離實驗室，優秀青年進不瞭大學。如今，我國實施改革開放已經快40年瞭。撫今追昔，我們要倍加珍惜今天來之不易的科研環境，倡導唯真理是求的科學精神，為營造人纔輩齣的大環境添磚加瓦，做齣自己的一份努力。

　　是為序。

　　《自然雜誌》編委

　　傅繼梁