创新黑科技,必先利其器---盘点诺奖中的科学仪器成果

2018-10-24 09:27:14 xinfanyiqi2017 10

  科学仪器是人类的感觉器官的延伸,是人类认识世界获取信息的重要工具,相信这一点大家都毋庸置疑。而原创性的科学设备往往会开辟新的学科领域,带来崭新的研究成果。诺贝尔奖自1901年首次颁发以来至2018年一共112届,因仪器设备获奖的就超过23届,利用先进仪器设备获奖的超过25届。以下整理了1901-2017年间部分与科学仪器有关的诺贝尔奖:

1、1901年诺贝尔物理学奖

  1895年,伦琴(Wilhelm Röntgen,德国)递交了第一篇研究通讯《一种新射线——初步报告》。伦琴在他的通讯中把这一新射线称为X射线(数学上经常使用的未知数符号X)。1901年诺贝尔奖第一次颁发,伦琴就由于发现X射线而获得了物理学奖。X射线的发现和研究,对20世纪以来的物理学以至整个科学技术的发展产生了巨大而深远的影响。

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  2、1915年诺贝尔物理学奖

  1912年11月,劳伦斯·布拉格(小布拉格)发布了《晶体对短波长电磁波衍射》研究成果,亨利·布拉格(老布拉格)于1913年1月设计出第一台X射线光谱仪,并利用这台仪器,发现了特征X射线。

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  3、1922年诺贝尔化学奖

  弗朗西斯·阿斯顿( Francis William Aston,英国)研究质谱法,使用质谱仪发现了非放射性元素的同位素,并且阐明了整数法则。1925年,阿斯顿凭借自己发明的质谱仪,发现“质量亏损”现象。阿斯顿有一句让人奉为圭皋的名言:“要做更多的仪器,还要更多地测量。”

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  4、1926年诺贝尔化学奖

  斯维德伯格((Theodor Svedberg,瑞典),发明超离心机,用于分散体系的研究。

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  5、1952年诺贝尔化学奖

  马丁 (Arcger Martin,英国)、辛格(Richard Synge,英国),发明分配色谱法,成为色谱法其中一大类别。

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  6、1952年诺贝尔物理学奖

  1952年诺贝尔物理学奖授予布洛赫(Felix Bloch,德国)和珀塞尔(Edward Purcel,美国),以表彰他们发展了核磁精密测量的新方法及由此所作的发现。

  除了1952年的物理学奖外,与核磁相关的还包括1943和1944年物理学奖、1991和2002年化学奖以及2003年的医学奖,开创了诺贝尔科学奖授奖史的纪录。

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  7、1953年诺贝尔物理学奖

  泽尔尼克(Frits Zernike,荷兰),发明相衬显微镜。

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  8、1959年诺贝尔化学奖

  雅罗斯拉夫·海洛夫斯基(Jaroslav Heyrovsky,捷克斯洛伐克),因“发现并发展了极谱分析法”而获奖。1922年,海洛夫斯基以发明极谱法而闻名于世。 1924年,海洛夫斯基与志方益三合作,制造了第一台极谱仪。1941年海洛夫斯基将极谱仪与示波器联用,提出示波极谱法。

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  9、1972 年诺贝尔化学奖

  穆尔(Stanford Moore,美国)、斯坦 (William H.Stein,美国) 、安芬林 (Christian Borhmer Anfinsen,美国), 研制发明了氨基酸自动分析仪,利用该仪器解决了有关氨基酸、多肽、蛋白质等复杂的生物化学问题。

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  10、1979年诺贝尔生理学或医学奖

  科马克 (Allan M. Cormack,美国)、蒙斯菲尔德(英国),发明X 射线断层扫描仪(CT扫描)。

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  11、1981年诺贝尔物理学奖

  西格巴恩(Nicolaas Bloembergen,瑞典),开发高分辨率测量仪器以及对光电子和轻元素的定量分析;肖洛(Arthur L.Schawlow,美国),发明高分辨率的激光光谱仪。

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  12、1982年诺贝尔化学奖

  阿龙·克卢格(Sir Aaron Klug,英国),因“发展了晶体电子显微术,并且研究了具有重要生物学意义的核酸-蛋白质复合物的结构”而获奖。

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  13、1986年诺贝尔物理学奖

  鲁斯卡(Ernst Ruska,德国),设计第一台透射电子显微镜; 宾宁(Gerd Binnig,德国)、、罗雷尔(Heinrich Rohrer,瑞士),设计第一台扫描隧道电子显微镜。

  (值得一提的是,现任中科院院长白春礼院士,在1988年也带领团队研制出了我国的第一台扫描隧道显微镜。)

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  14、1991年诺贝尔化学奖

  恩斯特 (Richard R.Ernst,瑞士) ,发明了傅立叶变换核磁共振分光法和二维核磁共振技术,使核磁共振技术成为化学的基本和必要的工具。

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  15、2002年诺贝尔化学奖

  芬恩(John Fenn,美国),田中耕一(日本),发明了对生物大分子的质谱分析法。其中芬恩发明了电喷雾离子源(ESI)、田中耕一发明了基质辅助激光解析电离源(MALDI)。

  两位诺奖得主均与仪器公司有深厚渊源:John Fenn创立的AOB公司在2009年并入珀金埃尔默;田中耕一任职于日本岛津制作所。

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  16、2014年诺贝尔化学奖

  美国及德国三位科学家Eric Betzig、Stefan W. Hell和William E. Moerner获奖。获奖理由是“研制出超分辨率荧光显微镜”。

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  17 、2017年诺贝尔化学奖

  2017年诺贝尔化学奖颁给雅克·杜波切特(Jacques Dubochet,瑞士),阿希姆·弗兰克(Joachim Frank,美国)和理查德·亨德森(Richard Henderson,英国),表彰他们发展了冷冻电子显微镜技术,以很高的分辨率确定了溶液里的生物分子的结构。

  科学仪器是多少前辈科研工作者的历史成就和智慧结晶,当代就是站在巨人的肩膀上,所以当代诺奖获得者依赖测量仪器,无非就是等同于前辈在背后默默地指点一般?我们需要这样的无声的指点,就好比我现在有核磁共振,却还要硬撑着去叩诊听脉望闻问切,这就是会延误病情,这就是对既有医学的不尊重,有巨人的肩膀却还要等自己慢慢长高而延误了看日出的时机。这就是当代诺奖的优势和意义,承前人的理念,启后人的灵感,得到前人的指点,加上后天自己的觉悟。

  仪器化的技术更为后人重复相关实验提供了标准化的操作,为后人开创新的研究方法与手段。望远镜的发明与使用才推动了整个天文大发现,显微镜的发明和使用扩展了整个现代生物学、物理学及化学。当代诺奖大部分依赖于测量仪器就是吸收诺奖的养分,剩余的小部分再融入自己独有的想法和创意催化演变出一棵郁郁葱葱的大树,给大家带来生机,给后人带来芳芬,给土地带来养分。

  既然国外的科研前辈能通过研发科学仪器获得诺奖,我相信我们中国的仪器仪表行业肯定也会今后人才辈出,当我们从模仿,到独立研发的时候,我们的科研工作者就离诺奖越来越近了。——转自《仪器信息网》