2017年最不务正业的诺贝尔化学奖开奖：这些科学家帮你看到原子！

瑞典斯德哥尔摩时间10月4日中午11时45分（北京时间10月4日下午17点45分），瑞典皇家科学学院宣布了2017年总第109届诺贝尔化学奖得主：美籍德裔物理学家约阿基姆·弗兰克（Joachim Frank）、芬兰生物物理学家理查德·亨德森（Richard Henderson）、瑞士生物物理学家雅克·迪波什（Jacques Dubochet）。
获奖理由是：

由于他们开发了冷冻电镜，得以观察更高分辨率的生物分子结构。（For developing cryo-electron microscopy for the high-resolution structure determination of biomolecules in solution.）

冷冻电镜，用于扫描电镜的超低温冷冻制样及传输技术(Cryo-SEM)，可实现直接观察液体、半液体及对电子束敏感的样品，如生物、高分子材料等。快速冷冻技术可使水在低温状态下呈玻璃态，减少冰晶的产生，从而不影响样品本身结构，冷冻传输系统保证在低温状态下对样品进行电镜观察。

冷冻电镜令人们直观看到的物质世界又清晰了一步
目前冷冻电镜的造价依然昂贵，高达数千万元。清华大学教授、结构生物学家施一公团队，曾利用清华大学的冷冻电镜，获得过3.6埃米（3.6Å，1Å=0.1nm）的样品观测结果。
“最正宗嫡传”的诺贝尔奖
诺贝尔本人是个化学家，而由他命名的化学奖本应该更有其特殊意义。
自1901年开始颁发诺贝尔化学奖以来，已经有108名科学家获奖，诺贝尔奖官网列出了这些获奖者的名字。而其中63届都颁给了个人，其余则有两个或更多科学奖分享。
历史上仅有弗雷德里克·桑格（Frederick Sanger）一位科学家获得了两次诺贝尔化学奖（测定氨基酸序列，1958年；测定DNA序列的“桑格法”，1980年）。
史上最年轻的诺贝尔奖获得者是弗列德里克·约里奥-居里，他与妻子伊伦·约里奥-居里（居里夫人的女儿）共同获得当年奖金（发现人工放射性元素，1935年）。
“最不务正业”的诺贝尔奖
但作为早期诺贝尔五大奖项之一，诺贝尔化学奖一开始就表现出“跨界”的特质。
像早期跨物理学科：如溶液渗透理论（范特霍夫，1901年）、电离方程式（阿仑尼乌斯，1903年）、热力学（能斯特，1920年）；后期直接开始跨生物学科：如DNA测序（保罗·伯格、沃特·吉尔伯格，1980年）、ATP合成/钠钾离子泵研究（保罗·博耶、克里斯汀·斯科，1997）、真核生物分子转录（罗杰·科恩伯格，2006年）。
诺贝尔化学奖虽被戏称为“诺贝尔理综奖”，不能代表它就不务正业，作为一项基础学科，化学在近百年来与不同基础门类相结合，衍生了生物化学、物理化学、药物化学等不少交叉学科。

2017年最有力的诺贝尔化学奖竞争者还有谁？
历年诺贝尔奖都是各大机构预测乃至博彩的热门，但相对诺贝尔文学奖等颇具主观色彩、甚至有娱乐性质的奖项来说，理工类学科的悬念更少一些——因为理科基本都有“引文影响因子”。
汤森路透（Thomson Reuters）旗下科睿唯安（Clarivate Analytics）的“引文桂冠奖”，目前已成为颇具影响力的诺奖预测“风向标”。在今年9月20日发布的“2017年度引文桂冠奖”中，化学学科热门人选是：
第一组:

John E. Bercaw，加州理工学院化学与化学工程系Centennial化学名誉退休教授，美国加利福尼亚州帕萨迪纳市
- 以及 –
Robert G. Bergman，加州大学伯克利分校化学系Gerald E.K. Branch特聘教授，美国加利福尼亚州伯克利
- 以及 –
Georgiy B. Shul‘pin，俄罗斯科学院谢苗诺夫化学物理研究所高级研究员，俄罗斯莫斯科

获奖原因：对C-H键官能团化做出了重大贡献

第二组：

Jens Nørskov，斯坦福大学工程学院Leland T. Edwards教授、光子学教授、化学工程系普雷科特能源研究院高级研究员，美国加利福尼亚州

获奖原因：在实体面材的多相催化的理论和实践方面取得了重大进展

（虎嗅注：此项研究有望推动氨和燃料电池重大进展）
第三组：

Tsutomu Miyasaka（宫坂力）桐荫横滨大学生物医学工程学院、工程学研究生院光电化学与能源科学教授，日本横滨
- 以及 –
Nam-Gyu Park，成均馆大学化学工程学院教授，韩国首尔
- 以及 –
Henry J. Snaith，牛津大学克拉伦登实验室物理学教授，英国牛津

获奖原因：发现并应用钙钛矿材料实现有效的能源转换

（虎嗅注：钙钛矿太阳能电池是《科学》杂志评选的2013年度国际上十大科技突破之一，光电转换率超过20%，是一种有望进一步替代目前晶硅太阳能，降低光伏发电价格的新型光伏体系。）
锂电池发明者：“化学界村上春树”
更多有力竞争者还包括：
《化学世界》杂志预测：美国化学物理学家费顿·艾文瑞斯（Phaedon Avouris）、保尔·麦克尤恩（Paul McEuen）和荷兰物理学家考恩内利斯·代克尔（Cornelis Dekker）因对碳基电子产品做出重大贡献，获得了“2017年引文桂冠奖”的物理学奖，但因引力波获奖，故碳纳米管、石墨烯和纳米带等在电子学领域的研究也是有力竞争选手。
呼声很高的还有年年陪跑的锂电池发明人古迪纳夫（John B. Goodenough），这位95岁高龄的老人年年陪跑，几乎成了“化学界村上春树”。
美国加利福尼亚大学研究人员、著名博客作者塞缪尔·劳德、遗传生物学家克里斯安托·盖迪尔瑞兹、分子生物学家艾利克斯·沃尔格曾预测：新一代基因编辑技术CRISPR开展原创工作的珍妮弗·杜德娜（Jennifer Doudna）、伊曼纽尔·夏波尼（Emmanuelle Charpentier）以及华人科学家张锋（Feng Zhang）。
其中80后华人科学家、现年35岁的麻省理工学院终身教授张锋的主要成就在生物技术领域，但考虑到诺贝尔化学奖的“跨界性”，他被提名也在情理之中。
张锋曾获另一个“诺奖风向标”盖尔德纳国际奖（主要颁给医学领域有重大发现或贡献的的科学家，获奖科学家再获诺奖的概率是25%），他也被评为《福布斯》40岁以下最有成就的40人，《自然》杂志十大科学人物，还是他是CRISPR/Cas系统的负责人之一。
CRISPR是当今最热门的生物技术，简单地说，CRISPR（Clustered regularly interspaced short palindromic repeats）是生物进化的结果——细菌为了对抗噬菌体的入侵，进化出了一套“剪刀系统”，在病毒基因整合进自身DNA后，细菌能利用CRISPR系统像剪刀那样，将病毒基因片段剪除，保证不被病毒感染。利用它，研究人员现在能够通过设计，追踪任何感兴趣的潜在基因。
明天，也就是斯德哥尔摩时间10月5日下午13点，即北京时间10月5日晚19点， 诺贝尔文学奖开奖。请各位继续保持关注。
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