梅- 布里特·莫澤

約翰·奧基夫

愛德華·莫澤

赤崎勇

中村修二

 天野浩

生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎垂青“大腦GPS”

本報訊（記者馮麗妃）“這簡直不太可能，我從未預(yù)料到，這是一項崇高的榮譽。”10月6日，2014年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎獲得者之一約翰·奧基夫在接受記者采訪時仍然非常激動。當(dāng)?shù)弥�獲獎時，他正在家里的辦公桌前像以往一樣工作。

瑞典卡羅琳醫(yī)學(xué)院6日在斯德哥爾摩宣布，將2014年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予擁有美英雙國籍的科學(xué)家約翰·奧基夫以及兩位挪威科學(xué)家梅－布里特·莫澤和愛德華·莫澤，以表彰他們發(fā)現(xiàn)大腦定位系統(tǒng)細(xì)胞的研究。

諾貝爾獎評選委員會在聲明中說，今年獲獎?wù)叩难芯砍晒�解決了困擾科學(xué)界幾個世紀(jì)的難題，發(fā)現(xiàn)了大腦的定位系統(tǒng)，即“內(nèi)部的GPS”，從而使人類能夠在空間中定位自我，有助于進一步了解人類大腦空間記憶的中樞機制。

布里特在采訪中表示，在接到瑞典諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎委員會秘書長電話得知喜訊后，她喜極而泣。讓她感到有些沮喪的是，丈夫愛德華當(dāng)時正在飛機上，不能在第一時間與他分享這個消息。

“12:30飛機落地后，我走出機艙，有一個機場代表捧著鮮花接我坐車，當(dāng)時我還一頭霧水。”愛德華說，看到朋友們發(fā)來的150封郵件和75條短信后，他才知道自己獲得諾獎。

今年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎獎金共800萬瑞典克朗（約合111萬美元），奧基夫?qū)�獲得獎金的一半，而莫澤夫婦將共享獎金的另一半。

非熱門的“真貢獻”

■本報見習(xí)記者 倪思潔 記者 馮麗妃

10月6日下午，2014年諾貝爾獎首個獎項——生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎揭曉。

美國及挪威的三位科學(xué)家約翰·奧基夫（John O’Keefe），莫澤夫婦——梅-布里特·莫澤（May-Britt Moser）和愛德華·莫澤（Edvard I. Moser）因“發(fā)現(xiàn)構(gòu)成大腦定位系統(tǒng)（GPS）的細(xì)胞”獲獎。

不過，大獎一出即引來爭議，有專家認(rèn)為，其研究并非“獨領(lǐng)風(fēng)騷”。同時，專家呼吁，中國腦科學(xué)計劃不宜再“議而不決”。

揭開世紀(jì)之謎

數(shù)世紀(jì)以來，一直有個問題困擾著哲學(xué)家和科學(xué)家——大腦是怎么構(gòu)造出一幅描述我們所處環(huán)境的地圖，我們又是如何在復(fù)雜環(huán)境中找到線路的？

“這是很重要的未解問題。”中國科學(xué)院外籍院士、中科院上海生科院神經(jīng)科學(xué)研究所所長蒲慕明在接受《中國科學(xué)報》記者采訪時說。

就在兩周前，蒲慕明在法蘭克福馬普腦研究所的一個會議上，與O’Keefe、E. Moser再次相遇。在蒲慕明看來，他們能獲得諾貝爾獎是在意料之中的。

“O’Keefe的工作為研究大腦如何決定動物體自身在空間中位置開創(chuàng)了新的實驗范式，指出了海馬區(qū)在空間定位中的重要性。Moser夫婦對網(wǎng)格細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)，是近年來O’Keefe實驗范式下的最重要發(fā)現(xiàn)之一。”蒲慕明說。

在他看來，Moser團隊目前顯然是這個領(lǐng)域最活躍的，“他們在奧斯陸Kavli研究所的所有研究組都圍繞這個領(lǐng)域展開”。

對于獲獎成果的意義，中國科學(xué)院院士楊雄里在接受《中國科學(xué)報》記者采訪時評價，該研究對于人類認(rèn)識自身基本生理功能，闡明腦的高級復(fù)雜功能有典型意義；其次，他們的研究首先具有哲學(xué)層面的意義，為康德的先驗論提供了神經(jīng)生理學(xué)證據(jù)；此外，該研究對與老年癡呆癥等大腦疾病的治療、診斷對策的研發(fā)也可能會有所啟示。

“神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域一直是諾貝爾獎的得獎大戶。這項研究揭示了關(guān)于生命最基本的知識信息，讓我們能夠更加理解人類自己，這也符合諾貝爾獎的一貫原則，即獎勵給對人類知識有真正貢獻的科學(xué)研究。”第二軍醫(yī)大學(xué)教授孫學(xué)軍告訴記者。

獲獎存在爭議

不過，在楊雄里看來，這樣的結(jié)果還是有些“出人意料”。

“他們的工作并非‘獨領(lǐng)風(fēng)騷’。”中科院院士楊雄里告訴記者，盡管獲獎?wù)咴诖竽X的定位系統(tǒng)方面的研究做得很出色，但是這樣類型的研究工作很多，達到這種研究水平的，也不只這么一家。

在楊雄里看來，諾獎到底授予誰，見仁見智，“但還是出乎我的意料”。

有同樣感受的，不只是楊雄里。此獎項頒發(fā)當(dāng)天就引來爭論。10月6日晚，由北京大學(xué)教授饒毅等三位學(xué)者主編的《賽先生》發(fā)文表示：“今年生理獎不一定有廣泛共識”“有觀點認(rèn)為腦內(nèi)各種細(xì)胞都有，比這些細(xì)胞更有趣的如‘鏡像神經(jīng)元’‘祖母神經(jīng)元’等，所以發(fā)現(xiàn)細(xì)胞不夠重要，確定其功能，了解其機理更為重要。”

此前，湯森路透的“諾獎預(yù)測”根據(jù)論文的引文分析，共篩選出了三項可能獲獎的研究，關(guān)于大腦定位系統(tǒng)細(xì)胞的研究未在其列。

就腦科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點來看，腦細(xì)胞空間定位功能的研究也只不過是眾多腦功能研究的一個方向。“目前，腦科學(xué)領(lǐng)域研究中，最受關(guān)注的是各種腦功能相關(guān)的神經(jīng)環(huán)路的結(jié)構(gòu)和工作原理，比方說有哪些神經(jīng)細(xì)胞組成怎樣的環(huán)路結(jié)構(gòu)，在進行各種腦功能時回路中的各個神經(jīng)細(xì)胞是如何處理電活動信息的編碼、儲存和提取。”蒲慕明說。

“對大腦定位系統(tǒng)的研究是當(dāng)前腦科學(xué)研究很重要的一個方面，但并非‘炙手可熱’。”楊雄里說。

中國差距“相當(dāng)大”

今年3月，蒲慕明、楊雄里等一批神經(jīng)科學(xué)家召開了以“我國腦科學(xué)研究發(fā)展戰(zhàn)略研究”為主題的香山科學(xué)會議，呼吁盡快啟動中國腦科學(xué)計劃。

“但是半年過去了，進展情況不如人意。”楊雄里感慨，細(xì)致、謹(jǐn)慎的討論非常重要，但需要果斷的決定和妥善的安排，以扎實的措施推進腦計劃的實施。

近20年來，楊雄里親眼見證了中國神經(jīng)科學(xué)的發(fā)展。他認(rèn)為，隨著國家對腦科學(xué)支持力度的加大，研究人員數(shù)量增加，研究水平不斷提高，中國的神經(jīng)科學(xué)近年來取得了“相當(dāng)迅速的”發(fā)展。

“但是，我們應(yīng)該看到，我們得到支持的力度與發(fā)達國家相比，仍有相當(dāng)差距；我們的研究水平在神經(jīng)科學(xué)的幾個分支，比方說神經(jīng)系統(tǒng)的可塑性研究、感覺的研究等方面，達到了國際先進水平，但從整體來講，力量還比較薄弱，研究水平的差距還相當(dāng)大。”楊雄里說。

蒲慕明也表示，整體上，我國腦科學(xué)研究在高水平、有競爭力的實驗室數(shù)量，科學(xué)成果總量和影響力等方面，與先進國家相比都有很大差距。目前我們也沒有腦科學(xué)領(lǐng)域里主要的、推動前沿發(fā)展的團隊。

今年1月，中國科學(xué)院腦科學(xué)卓越創(chuàng)新中心正式揭牌成立，將進一步聚焦腦科學(xué)的重要前沿方向。

“未來數(shù)十年里，我國神經(jīng)科學(xué)家是有可能做出像O’Keefe和Moser夫婦的工作那樣突破性的成果。要達到這個目標(biāo)，關(guān)鍵在于科研問題的選擇，我們的青年科學(xué)家要能有膽識去選擇重要的未解難題，我們的科研環(huán)境也要能鼓勵支持青年科學(xué)家冒險攻關(guān)，尤其是組成團隊攻關(guān)。”蒲慕明說。

物理學(xué)獎花落“藍光LED”

本報訊 （記者馮麗妃）瑞典皇家科學(xué)院10月7日宣布，將2014年諾貝爾物理學(xué)獎授予85歲的日本科學(xué)家赤崎勇、54歲的天野浩和60歲的美籍日裔科學(xué)家中村修二，以表彰他們發(fā)明了節(jié)能高效的“藍色發(fā)光二極管”。

紅光LED和綠光LED早已發(fā)明，但長期以來制造藍光LED成為一個難題，缺少了三原色中的藍色，就無法獲得可用于照明的白色LED光源。此次獲獎成果解決了這個問題，瑞典皇家科學(xué)院在新聞公報中說：“隨著LED燈的問世，我們現(xiàn)在有更持久和更高效的替代光源。”

頒獎結(jié)果公布后，諾獎委員會物理學(xué)會主席在接受媒體采訪時間回應(yīng)稱：“這是一項真正有益于大多數(shù)人的發(fā)明。”

赤崎勇現(xiàn)任日本名城大學(xué)終身教授、名古屋大學(xué)特聘教授。天野浩現(xiàn)任名城大學(xué)、名古屋大學(xué)教授。中村修二現(xiàn)任美國加州大學(xué)圣塔巴巴拉分校教授。三名獲獎?wù)邔⑵椒?00萬瑞典克朗（約合111萬美元）的諾貝爾物理學(xué)獎獎金。

“在我的大學(xué)時代，半導(dǎo)體工業(yè)在各類工業(yè)領(lǐng)域獨領(lǐng)風(fēng)騷。今天，以硅為基礎(chǔ)的大規(guī)模集成電路（LSI）在各類投資中極具競爭力。而復(fù)合半導(dǎo)體盡管極具發(fā)展?jié)摿Γ�但它們的很多物性尚未被發(fā)掘。我們很幸運，因為我們還有更多的研究機遇。”名古屋大學(xué)的個人主頁上，天野浩給學(xué)生的信中寫道。

“小職員”的大成就

■本報記者 陸琦 見習(xí)記者 王珊

白熾燈點亮了20世紀(jì)，21世紀(jì)注定將是LED（發(fā)光二極管）燈的天下。

北京時間10月7日下午5點45分，2014年諾貝爾物理學(xué)獎揭曉，日本及美國三位科學(xué)家赤崎勇（Isamu Akasaki）、天野浩（Hiroshi Amano）和中村修二（Shuji Nakamura）獲獎。獲獎理由是“發(fā)明了高效藍光二極管，帶來了明亮而節(jié)能的白色光源”。

呼聲很高

早在頒獎之前，復(fù)旦大學(xué)物理學(xué)系教授施郁就在猜測是否會將今年的獎頒發(fā)給LED，“很多其他重要應(yīng)用成果都得獎了，而LED還沒有”。

全球四分之一的電能用于照明。而傳統(tǒng)的白色光源在環(huán)保以及效能和明亮度上都越來越受到詬病。一直以來，尋找一種更持久更高效的方式來代替舊有的光源，成為眾多研究者追逐的目標(biāo)。

紅色和綠色二級管早已存在，但是若沒有藍光，就無法制造白色燈管。雖然有很多人為此努力，但在科學(xué)界和工業(yè)界，30年來藍光二極管一直是個重大挑戰(zhàn)。

直到上世紀(jì)90年代早期，當(dāng)赤崎勇、天野浩和中村修二從半導(dǎo)體中制造出明亮藍色光束時，他們?yōu)橹乒饧夹g(shù)觸發(fā)了根本性轉(zhuǎn)變。利用藍光二極管，白光可通過新的途徑被創(chuàng)造出來。隨著LED燈管的出現(xiàn)，現(xiàn)代的燈不僅壽命長，而且更節(jié)能。

“LED燈泡的發(fā)明將大大減低能耗，節(jié)約成本。”中科院光電研究院研究員、北京中視中科光電技術(shù)有限公司總工畢勇表示，高效藍光二極管如果能夠大規(guī)模應(yīng)用的話，能夠節(jié)電50%以上。

對于三位獲獎?wù)撸�其實業(yè)內(nèi)早就有期待。中科院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所研究員徐科說，2002年左右，相關(guān)的呼聲就已經(jīng)很高。

獲獎?wù)咧�一的中村修二被稱為“藍光之父”，他是高亮度藍色發(fā)光二極管與青紫色激光二極管的發(fā)明者。2006年，中村修二獲得千禧年創(chuàng)新獎。能夠獲得此獎，是業(yè)界非常大的榮譽。

“業(yè)界對他非常看重。”中科院院士歐陽鐘燦說，美國加州大學(xué)圣塔巴巴拉分校校長楊祖佑曾三次親自前往日本拜訪中村修二，請他去美國擔(dān)任教授。

而另外一位獲獎?wù)叱嗥橛乱部芍^是眾望所歸。他開發(fā)了氮化鎵結(jié)晶化技術(shù)，并完成世界第一個高亮度的藍色發(fā)光二極管。2009年11月10日，赤崎勇獲得了京都獎尖端技術(shù)領(lǐng)域的獎項。而京都獎素有“日本諾貝爾獎”之稱。

瑞典皇家科學(xué)院諾貝爾獎評委會常務(wù)秘書斯泰方·諾爾馬克表示，本次諾貝爾物理學(xué)獎因循“獎勵為人類福祉作出重要貢獻的發(fā)明”的精神而頒出。

“我們老是差一步”

上世紀(jì)70年代初，世界范圍內(nèi)掀起了對氮化鎵的研究熱潮，而利用它開發(fā)出藍色發(fā)光二極管被認(rèn)為是一個大膽設(shè)想，一旦開發(fā)成功，應(yīng)用范圍廣闊。赤崎勇當(dāng)時從事的便是這一領(lǐng)域的研究。

但是提高氮化鎵品質(zhì)和控制其性質(zhì)并非易事。到上世紀(jì)70年代末，當(dāng)大多數(shù)科學(xué)家都放棄了氮化鎵系藍色發(fā)光二極管的研究時，赤崎勇繼續(xù)不懈研究，在經(jīng)歷了多次失敗后，終于在世界上首次實現(xiàn)氮化鎵的PN結(jié)，為利用氮化鎵材料制造藍色發(fā)光二極管奠定了基礎(chǔ)。

徐科指出，與國外相比，國內(nèi)的研究在力量上雖然不弱，但是在進展上“老是差一步”。

“日本在LED方面的研究已經(jīng)做到了理論上的極限。”畢勇說。日本已經(jīng)研制出超過200流明/瓦的商業(yè)用器件，中國則為100流明/瓦~120流明/瓦。

流明是光通量的單位，即每輸入一瓦的電，能夠獲得的光的數(shù)量。流明量越高，發(fā)光效率越高。

事實上，在商業(yè)化的應(yīng)用上，中國與其的差距正在縮小，差距主要在實驗室研究上。畢勇說：“目前，我們實驗室的最高水平是150流明/瓦，日本已經(jīng)到了240流明/瓦。日本下一步更多地是往商品的應(yīng)用上去轉(zhuǎn)換。”

“過去近30年半導(dǎo)體的發(fā)展都是在其他工作的基礎(chǔ)上慢慢發(fā)展。”徐科表示，在LED方面，目前我們已經(jīng)有很好的研究基礎(chǔ)，有較大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，未來要在國際上具有核心競爭力，必須在基礎(chǔ)研究和技術(shù)開發(fā)上作出中國自己的貢獻。

小職員何以登上大舞臺

得獎雖是眾望所歸，但是獲獎?wù)叩纳矸輩s再次讓不少人嘖嘖驚嘆。

中村修二曾經(jīng)只是一個普通公司的職員，生活在日本一個叫阿南的小城市里，因為與工廠鬧矛盾才離開。而之前，他也只是一個不知名大學(xué)畢業(yè)的碩士生。

2002年，田中耕一獲得諾貝爾化學(xué)獎也是如此，一時間化學(xué)界并不知道這個人是誰。尋究起來才發(fā)現(xiàn)，他只是一個擁有本科學(xué)歷的小職員。

小職員何以登上大舞臺，一次次創(chuàng)造奇跡。中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所研究員黃慶表示，這與他們在科學(xué)道路上的堅守和探索精神密不可分。

1988年，中村修二提出要制備氮化鎵藍光發(fā)光二極管，而此時，所有的人都還在十年如一日地生產(chǎn)磷化鉀砷化鎵。沒有實驗員沒有助手，中村修二卻在短短四年時間內(nèi)獲得了理想的試驗結(jié)果。

已經(jīng)80多歲的赤崎勇也曾是在神戶工業(yè)公司（現(xiàn)富士通公司）和松下電器產(chǎn)業(yè)公司從事科研工作的一名職員。在許多研究場合，他都強調(diào)不懈和不氣餒的精神。

在一次對年輕研究人員的講話中，他說道：“即使是失敗，也絕對不要放棄。想做一件全新的事情，失敗會如影隨形。在失敗的情況下，不要氣餒、不言放棄非常重要。另外，對研究來說，直覺也非常重要，而直覺需要在經(jīng)歷無數(shù)次失敗的過程中培養(yǎng)。”

而在國內(nèi)，專家們表示，LED的發(fā)展進程其實是我國科學(xué)界急功近利的一個體現(xiàn)，也是遲遲難以獲得國際性突破的原因。

“上世紀(jì)80年代坐冷板凳，90年代跟隨大潮開始熱，但是原創(chuàng)性上卻一直落后。”對于這點，徐科有點遺憾。

黃慶表示，目前我國科學(xué)領(lǐng)域也演變成急功近利的舞臺，沉溺于影響因子、SCI、量化指標(biāo)，而不是充滿冒險、樂趣、堅守和風(fēng)險的探索之旅。

“我們的科技體制到底要將科學(xué)扳向何方？”黃慶表達了自己的疑問。