诺贝尔奖与分析仪器小论文

诺贝尔奖与仪器分析小论文

浅谈计算机在科学研究方面的突出贡献——以“诺贝尔奖”获奖成果为例的分析

姓名:王金科

学号:1043111051

学院:软件学院

专业:软件工程

指导老师:吴鹏

计算机科学主要的研究范畴包括计算机理论、计算机硬件、计算机软件、计算机网络及计算机应用等。科学研究是计算机的传统应用领域。主要用来进行科技文献的存储与查询、仿真计算、虚拟现实、复杂现象的跟踪与分析以及知识发现等。

一、计算机仿真技术

仿真就是应用计算机对复杂现实系统经过抽象和简化形成系统模型,然后在分析的基础上运行此模型,从而得到系统一系列的统计性能。

计算机仿真技术可以缩短决策时间,避免资金、人力和时间的浪费。可以重复进行,优化实施方案,具有很高的科学研究价值和巨大的经济效益。

首先由于仿真技术在应用上的安全性,使得航空、航天、核电站等成为仿真技术最早的和最主要的应用领域。特别是在军事领域,新型的武器系统、大型的航空航天飞行器在其设计、定型过程中,都要依靠仿真试验进行修改和完善。其次从仿真的经济性考虑,由于仿真往往是在计算机上模拟现实系统过程,并可多次重复运行,使得其经济性十分突出。采用模拟器培训工作人员,经济效益和社会效益也十分明显。另外,从环境保护的角度考虑,仿真技术也极具价值,如现代核试验多是在计算机上仿真进行。

二、虚拟现实技术

虚拟现实技术是一种高度逼真地模拟人在自然环境中视、听、动等行为的人机界面技术,按其功能不同,可分成三种类型:

(1)沉浸型虚拟现实系统:是一套比较复杂的系统。使用者必须头戴头盔、手带数据手套等传感跟踪装置,才能与虚拟世界进行交互。优点是用户可完全沉浸到虚拟世界中去,缺点是系统设备价格昂贵,难以普及推广。

(2)简易型虚拟现实系统:由一台普通的计算机系统组成,使用者通过键盘、鼠标便可与虚拟环境进行交互。特点是结构简单、价格低廉,易于普及推广,是一套经济实用的系统。

(3)共享型虚拟现实系统:是利用远程网络,将异地的不同用户联结起来,共享一个虚拟空间,多个用户通过网络对同一虚拟世界进行观察和操作,达到协同工作的目的。

虚拟现实系统的通常由3个子系统构成:视觉子系统,提供的信息使参与者可以感知环境及其变化;听觉子系统,给参与者一个覆盖360度球体的声音环境,从而可以增强虚拟环境的真实性;触觉子系统,可以使参与者能够感觉到物体的运动阻力、表面纹理、材质和弹性等。

虚拟现实技术广泛地应用于各个领域,科学研究与实验、教育与培训、制造、建筑、艺术娱乐、遥控操作、城市规划等。尽管目前虚拟现实系统的硬件设备还比较昂贵,虚拟现实技术尚未能普及。但是,随着虚拟现实技术的不断发展和完善,以及硬件设备价格的不断降低,我们相信,虚拟现实技术以其自身强大的优势和潜力,最终会在许多领域广泛应用并发挥其重要作用。

三、文件存储与检索系统

科技文献的检索与查询是开展科学研究工作的先导。在进行任何一项科学研究工作之前都必须对该课题国内外的研究状况有一个全面、深入的了解,这样才能够继承前人所取得的成果、避免花费无谓的精力去重复做他人已经做过的工作或者重蹈他人已经失败的覆辙。

在信息化的社会中,科技文献正在以爆炸性的速度急剧地增加。据统计,目前全世界每年发表的科技论文多达500万篇以上、科学杂志已达数十万种、每天

约有近百亿信息单元的信息量在网上传递,如此庞大的信息量,只有依靠计算机来检索和存储才能进行正常有效的科学研究和科技成果的交流。

计算机智能技术在生物医学实验与医学诊断中的应用:

(1)控制实验室条件。室内的温湿度,光线等用计算机自动控制,以保持实验室环境条件的绝对恒定。计算机做药物在体内代谢的实验时,只要把一种药物的投药方法、剂量及给药间隔时间送入系统,药物在体内的代谢曲线即可在荧光屏上出现,它比化学方法测定血药尝试快而准确,效率高。

(2)模拟实验。模拟实验大体分为两种:第一种是将研究现象先作数学约理研究,通过电脑运算得出结果,然后再做动物实验验证,这样可取代大量的动物实验。第二种模拟研究是当现实条件不可能时,求助于电脑,这种研究方法可以开拓新的局面。

(3)智能诊断。护士在计算机的辅助下系统地解决病人不断出现的各种健康问题,为病人提供适合其个人需要的最佳护理和健康指导。计算机系统可根据病人情况,指出病人每天需要各种物质及其输液的数量,大大提高工作质量和效率。临床用药监护仪。具有检索504种常用中西药物的潜在性相互作用,不良反应、禁忌证及204种注射液的pH值、配伍变化、成人剂量及老幼折算等七种功能,是应用于医疗卫生作为瞻性用药监护和回顾医疗质量分析的工具。专家系统、人工神经网络、模糊系统、进化算法、数据提取、知识探索等都属于计算机智能的范畴。

今年的诺贝尔物理学奖被授予法国科学家阿罗什与美国科学家维因兰德,以表彰他们

在量子光学领域作出的突出贡献。阿罗什是腔量子电动力学(CQED)的奠基人之一。腔量子

电动力学在上世纪八十年代起步,早期主要研究原子性质受高Q谐振腔影响的程度,再后

来发展到利用高Q谐振腔研究光子和原子的耦合作用。阿罗什利用高Q谐振腔成功地实现

了对腔内光子态的量子无损测量。维因兰德的突出贡献在于离子囚禁和冷却技术的发展,他

是最早提出利用激光冷却离子,利用离子阱囚禁离子的科学家之一,并成功地在实验上实现

了单个离子的囚禁,量子态的操纵以及探测,并利用这些技术发展了光学频率标准,有望成

为下一代时间定义基准。两位科学家的研究为量子物理学实验开辟了一扇大门,实现了原先

人们认为不可能实现,只能想象的实验。

量子计算机最基本的数据单位依然是比特——0或1。但与常规计算机不同,一个量子构成的量子比特,可以同时表现为0和1,两个量子比特就是00、01、10、11四种状态。以此类推,300个量子比特承载的数据量便可达到2的300次方,超过整个宇宙的原子数量总和。同时,它的运算速度极快。张卫平说,虽然整体上量子计算机与实用还有很远的距离,但既然其最基础的部分——得到1个量子比特已获成功,那么,说不定本世纪内相关技术就能成熟,从而给人类带来新的计算革命。

与量子计算机相比,光钟更接近现实。正因为可以操控单个量子,科学家就能按意愿调控量子的振荡频率,直到光频段。量子振荡相当于钟摆,频率越高,精度越高。目前,实验中的光钟比此前最先进的铯原子钟精准数百倍——若这座钟从宇宙发端之日起运行,至今的误差只有5秒。借助这样的钟,GPS卫星能更精确地进行全球定位,科学家甚至可以用它来观测因为步行导致的时间变慢——相对论认为,运动会导致时间变慢;接近光速时,时间将趋于停止。

超级计算机是计算机中功能最强、运算速度最快、存储容量最大的一类计算

机,多用于高科技领域和极端技术研究,是国家科技发展水平的重要标志。超级计算机常用于需要大量运算或者软件模拟实验,譬如运算化学、分子模型、物理模拟、密码分析等等。

一页多的诺贝尔奖论文

一页多的诺贝尔奖论文(纯调侃) 07年11期的《发现》上有一篇题为"3篇地球人都知道的论文"的文章,文中提到的3篇论文,有一篇地球人是都知道的,就是爱因斯坦有关狭义相对论论文,但地球人不一定都知道这篇文章的题目是什么。爱因斯坦在1905年发表的这篇论文是当年发表的五篇论文之一,题目叫"论动体的电动力学"。而另外二篇就相对就要生疏多了。但作为物理教学工作者,一般可能都会听说过这"一页多的诺贝尔奖论文"。源于《发现》的这一篇"3篇地球人都知道的论文",我想在此特意介绍一下这"一页多的诺贝尔奖论文"。 一故事发生在二十世纪初的法国巴黎。 一样的延续着千百年的灯红酒绿,香榭丽舍大道上散发着繁华和暧昧,红磨坊里弥漫着躁动与彷徨。而在此时的巴黎,有一个年轻人,名字叫做德布罗意(De Broglie),从他的名字当中可以看出这是一个贵族,De 是法国贵族的标志,像德国贵族的"冯(von)"一样。事实上德布罗意的父亲正是法国的一个伯爵,并且是正是一位当权的内阁部长。这样一个不愁吃不愁穿只是成天愁着如何打发时光的花花公子自然要找一个能消耗精力的东西来磨蹭掉那些无聊的日子(其实象他这样的花花公子大约都会面临这样的问题) 德布罗意则找到了一个很酷的"事业"--研究中世纪史。据说是因为中世纪史中有着很多神秘的东西吸引着这位年轻人。 时间一转就到了1919,这是一个科学界急剧动荡动着的年代。就在这一年,德布罗意突然移情别恋对物理产生了兴趣,尤其是感兴趣于当时正流行的量子论。具体来说就是感兴趣于一个在当时很酷的观点:光具有粒子性。这一观点早在十几年前由普朗克提出,而后被爱因斯坦用来解释了光电效应,但即便如此,也非常不见容于物理学界各大门派。 德布罗意倒并不见得对这一观点的物理思想有多了解,也许他的理解也仅仅就是理解到这个观点是在说"波就是粒子"。或许是一时冲动,或许是因为年轻而摆酷,德布罗意来到了一派宗师朗之万门下读研究生。从此,德布罗意走出了一道足以让让任何传奇都黯然失色的人生轨迹。 二 历史上德布罗意到底花了多少精力去读他的研究生也许已经很难说清,事实上德布罗意在他的5年研究生生涯中几乎是一事无成。事实上也可以想象,一个此前对物理一窍不通的中世纪史爱好者很难真正的在物理上去做些什么。 白驹过隙般的五年转眼就过去了,德布罗意开始要为他的博士论文发愁了。 其实德布罗意大约只是明白普朗克爱因斯坦那帮家伙一直在说什么波就是粒子,(事实上对于普朗克大约不能用"一直"二字,此时的普朗克已经完全抛弃自己当初的量子假设,又回到了经典的就框架。)而真正其中包含的物理,他能理解多少大约只有上帝清楚。五年的尽头,

诺贝尔奖与分析仪器小论文

诺贝尔奖与仪器分析小论文 浅谈计算机在科学研究方面的突出贡献——以“诺贝尔奖”获奖成果为例的分析 姓名:王金科 学号:1043111051 学院:软件学院 专业:软件工程 指导老师:吴鹏

计算机科学主要的研究范畴包括计算机理论、计算机硬件、计算机软件、计算机网络及计算机应用等。科学研究是计算机的传统应用领域。主要用来进行科技文献的存储与查询、仿真计算、虚拟现实、复杂现象的跟踪与分析以及知识发现等。 一、计算机仿真技术 仿真就是应用计算机对复杂现实系统经过抽象和简化形成系统模型,然后在分析的基础上运行此模型,从而得到系统一系列的统计性能。 计算机仿真技术可以缩短决策时间,避免资金、人力和时间的浪费。可以重复进行,优化实施方案,具有很高的科学研究价值和巨大的经济效益。 首先由于仿真技术在应用上的安全性,使得航空、航天、核电站等成为仿真技术最早的和最主要的应用领域。特别是在军事领域,新型的武器系统、大型的航空航天飞行器在其设计、定型过程中,都要依靠仿真试验进行修改和完善。其次从仿真的经济性考虑,由于仿真往往是在计算机上模拟现实系统过程,并可多次重复运行,使得其经济性十分突出。采用模拟器培训工作人员,经济效益和社会效益也十分明显。另外,从环境保护的角度考虑,仿真技术也极具价值,如现代核试验多是在计算机上仿真进行。 二、虚拟现实技术 虚拟现实技术是一种高度逼真地模拟人在自然环境中视、听、动等行为的人机界面技术,按其功能不同,可分成三种类型: (1)沉浸型虚拟现实系统:是一套比较复杂的系统。使用者必须头戴头盔、手带数据手套等传感跟踪装置,才能与虚拟世界进行交互。优点是用户可完全沉浸到虚拟世界中去,缺点是系统设备价格昂贵,难以普及推广。 (2)简易型虚拟现实系统:由一台普通的计算机系统组成,使用者通过键盘、鼠标便可与虚拟环境进行交互。特点是结构简单、价格低廉,易于普及推广,是一套经济实用的系统。 (3)共享型虚拟现实系统:是利用远程网络,将异地的不同用户联结起来,共享一个虚拟空间,多个用户通过网络对同一虚拟世界进行观察和操作,达到协同工作的目的。 虚拟现实系统的通常由3个子系统构成:视觉子系统,提供的信息使参与者可以感知环境及其变化;听觉子系统,给参与者一个覆盖360度球体的声音环境,从而可以增强虚拟环境的真实性;触觉子系统,可以使参与者能够感觉到物体的运动阻力、表面纹理、材质和弹性等。 虚拟现实技术广泛地应用于各个领域,科学研究与实验、教育与培训、制造、建筑、艺术娱乐、遥控操作、城市规划等。尽管目前虚拟现实系统的硬件设备还比较昂贵,虚拟现实技术尚未能普及。但是,随着虚拟现实技术的不断发展和完善,以及硬件设备价格的不断降低,我们相信,虚拟现实技术以其自身强大的优势和潜力,最终会在许多领域广泛应用并发挥其重要作用。 三、文件存储与检索系统 科技文献的检索与查询是开展科学研究工作的先导。在进行任何一项科学研究工作之前都必须对该课题国内外的研究状况有一个全面、深入的了解,这样才能够继承前人所取得的成果、避免花费无谓的精力去重复做他人已经做过的工作或者重蹈他人已经失败的覆辙。 在信息化的社会中,科技文献正在以爆炸性的速度急剧地增加。据统计,目前全世界每年发表的科技论文多达500万篇以上、科学杂志已达数十万种、每天

诺贝尔生理学奖课程论文

课程名:诺贝尔生理学奖史话课堂号:1 任课教师:张铭学号:2012213815 姓名:袁生 诺贝尔生理学或医学奖中的重大转折发现 ——中国人在生命科学领域的诺奖级工作 摘要:毋庸置疑,诺贝尔奖是自然科学领域举世瞩目的国际性大奖,代表了自然科学界的最高水平。目前世界上还没有哪一种自然科学奖项,能比诺贝尔奖更受人关注,更具名气,更具权威性,一年一度的诺贝尔奖,代表了人类科学发展的最高水平。本文主要讲述诺贝尔生理学或医学奖历史上一些重大转折发现,以及中国人在生命科学领域的诺奖级工作。 关键词:诺贝尔奖;自然科学奖项;重大转折发现;生理学或医学;诺奖级工作。 诺贝尔奖是以瑞典著名的化学家、硝化甘油炸药的发明人阿尔弗雷德·贝恩哈德·诺贝尔的部分遗产(3100万瑞典克朗)作为基金创立的。诺贝尔奖分设物理、化学、生理或医学、文学、和平五个奖项,以基金每年的利息或投资收益授予前一年世界上在这些领域对人类作出重大贡献的人,1901年首次颁发。诺贝尔奖包括金质奖章、证书和奖金。1968年,瑞典国家银行在成立300周年之际,捐出大

额资金给诺贝尔基金,增设“瑞典国家银行纪念诺贝尔经济科学奖”,1969年首次颁发,人们习惯上称这个额外的奖项为诺贝尔经济学奖。 诺贝尔生理学或医学奖由瑞典首都斯德哥尔摩的医科大学卡罗琳学院负责评选,每年10月颁布获奖人,颁奖仪式于12月10日(诺贝尔逝世的周年纪念日)举行,大会由50名选举出来的卡罗琳医学院名教授组成,是为了表彰在生理学或医学领域有重要的发现或发明的人。该奖项于1901年首次颁发。诺贝尔生理学或医学奖的颁奖历史主要分为三个阶段:第一阶段(1901~1928)主要为应用医学方面,其中传染病的研究占有突出地位。第二阶段(1929~1957)以维生素和抗生素发现为标志的现代医学与控制传染病的应用医学平分秋色。第三阶段(1958~)以分子生物学、免疫学和神经科学为代表的基础研究占据主导地位。 1901年首届诺贝尔生理学或医学奖授予了德国医学家、细菌学家和血清学家埃米尔·阿道夫·冯·贝林,以表彰他在血清疗法和被动免疫上的研究尤其是在对白喉治疗的贡献,由此开辟了医学领域研究的新途径,也因此使得医生手中有了对抗疾病和死亡的有力武器”。埃米尔·阿道夫·冯·贝林的血清疗法揭开了人类对抗疾病的新篇章。19世纪,当时极为凶险的传染病—白喉,是威胁儿童健康的主要杀手之一,由于没有可靠的治疗方法,白喉的致死率惊人。上世纪20年代,仅美国就有10万到20万人发病,死亡15000人,其中主要为儿童。欧洲的情况更为严重,每年大约有50000人死于该病。贝林从1891年开始他开始研究白喉的抗毒素,起初,贝林试图采取

诺贝尔化学奖中的分析测试技术与仪器成果

诺贝尔化学奖中的分析测试技术与仪器成果 诺贝尔奖项从1901年12月10日首次颁发至今已走过114年,作为世界上公认的含金量最高的科学奖项,年年五大奖项揭晓前后都引得全球瞩目。诺贝尔化学奖的历程可谓是分析测试行业的时代缩影,是一代代科研工作者试水、试错、不断创新突破的成果掠影。小编在此为您历数百年诺奖--化学奖中体现、运用、创立的分析测试技术和分析仪器。 1922年 弗朗西斯·阿斯顿Francis William Aston 英国 “使用质谱仪发现了大量非放射性元素的同位素,并且阐明了整数法则” 弗朗西斯·阿斯顿成功研制了第一台质谱仪,并相继制出性能更高的第二和第三部。借助这些具备电磁聚焦性能的质谱仪,他鉴别出至少212种天然同位素。通过对大量同位素的研究,他阐述了“整数法则”,即:除了氢以外的所有元素,其原子质量都是氢原子质量的整数倍。并且,通过质谱分析,他解释了造成实际值与上述法则偏差的原因是同位素的存在。 1926 年 特奥多尔·斯韦德贝里Theodor Svedberg 瑞典 “采用超速离心机,用于分散体系的研究” 1924年T.Svedberg研制出世界上第一台涡轮超速离心机,并用于高分散胶体物质的研究。第一次测定了蛋白质的分子量。到了1940年,斯韦德贝里发明的超速离心机可产生30万倍于重力加速度g的加速度,可直接测定从几万到几百万那样大小的分子量,并可测出分子量的分布。 1934年 哈罗德·克莱顿·尤里Harold Clayton Urey 美国 “发现氘(重氢,氢的同位素)”

1931年年底,美国哥伦比亚大学的尤里教授和他的助手们,在蒸发了大量液体氢之后,利用光谱检测的方法,在氢原子光谱的谱线中,得到一些新谱线,它们的位置正好与预期的质量为2的氢谱线一致,从而发现了重氢。尤里教授对它定了一个专门名,称“deuterium”(中文译为“氘”,符号“D”)。经过他的研究,使同位素的分离开始有了化学方法。 1952年 阿彻·约翰·波特·马丁Archer John Porter Martin 英国 理查德·劳伦斯·米林顿·辛格Richard Laurence Millington Synge 英国 “发明了分配色谱法”

诺贝尔论文

诺贝尔奖与当代中国 大连海事大学大学信息科学技术学院10级测控2班胡浩鹏2220101464 摘要 当代中国为什么出不了诺贝尔奖获得者?这是多方面因素综合作用的结果。其中教育的死板教条,不合理的科研体制以及传统文化的特点是主要原因。本文对以上几点稍加评述,意在阐明作者的观点以及提出警示。 关键词:教育创造性体制传统文化 引言: 诺贝尔奖设立已有100多年的历史了。在这一百多年里,世界上许多国家都有了在自己国土上做出成绩并获得诺贝尔奖的科学家。而却有一个特别的个例——中国,至今未在自己的国土上产生一位诺贝尔奖获得者。是什么让占据全世界四分之一人口的一个大国与诺贝尔奖无缘?就这个问题,我想谈谈个人的看法。 正文 首先,说说教育问题。 龙应台先生在《机器人中学》一文里提出这样一个问题:一个在知识上能够活泼地思考,大胆地创新、勇敢地质疑的学生可不可能同时在行为上是个中规中矩、言听计从、温驯畏缩的所谓“好”学生?该文中写到一个事实,在台湾的学生,到了美国就大放异彩,得西屋科学奖,成为少年大学生。对此,龙应台先生又问道:“同样的种,为什么一移植就大放异彩?是我们的教育土壤有问题吗?” 问题症结所在是我们所实行的高压性教育 1979年6月,中国曾派一个访问团,去美国考察初级教育。回国后,写了一份三万字的报告,在见闻录部分有四段文字: 1 学生无论品德优劣、能力高低,无不趾高气扬、踌躇满志,大有“我因我之为我而不同凡响”的意味。 2 小学二年级的学生大字不识一斗,加减乘除还在掰手指头,就整天奢谈发明创造,在他们手里,让地球翻调个头,好像都易如反掌。 3 重音、体、美,而轻数、理、化,无论是公立还是私立学校,音、体、美活动无不如火如荼,而数、理、化则乏人问津。 4 课堂几乎处于失控状态,学生或挤眉弄眼,或谈天说地,或跷二郎腿,更有甚者,如逛街一般,在教室里摇来晃去。 结论:美国的初级教育已经病入膏肓,可以这么预言,再过20年时间,中国的科技和文化必将赶上和超过这个所谓的超级大国。在同一年,作为互访,美国也派了一个考察团来到中国。他们在看了北京、上海、西安的几所学校后,也写了一份报告,在见闻录部分也有四段文字: 1 中国的小学生在上课时喜欢把手放在胸前,除非老师发问时,举起右边的一只,否则不轻易改变;幼儿园的学生则喜欢把手背在后面,室外活动时除外。 2 中国的学生喜欢早起,七点钟之前,在中国的大街上见到的最多的学生,并且他们喜欢边走路边用早点。 3 中国学生有一种作业叫“家庭作业”,据一位中国老师解释,它的意思是“学校作业在家庭的延续”。 4 中国把考试分数最高的学生称为学习最优秀的学生,他们在学期结束时,一般会得

藏在“最烂论文”里的诺贝尔奖

藏在“最烂论文”里的诺贝尔奖 诺贝尔奖一直以来都是世界最高的学术荣誉,被誉为科学界的“奥斯卡”。有个令人 惊讶的事实是,有些诺贝尔奖得主的论文曾经被评为“最烂论文”。这也引发了人们对于 科学研究认知的思考——评论与评价是否准确,以及如何评判一个论文的价值。 我们来看看那些被评为“最烂论文”的诺贝尔奖得主。托马斯·亨利·哈克利(Thomas Henry Huxley)是达尔文的盟友和坚定的进化论支持者,他曾经是英国皇家学会的院士。他在1857年发表的“我們的黑猩猩亲戚”一文,被认为是学术界最糟糕的论文之一。他自己也公开承认这是“极端无聊”和“废话连篇”。 另一个例子是法国化学家维克多·格里尼亚尔(Victor Grignard),他因发现了格里尼亚尔试剂而获得了1912年的诺贝尔化学奖。他的论文却被评为枯燥乏味和晦涩难懂。 这些例子引发了一个问题:为什么这些获得诺贝尔奖的科学家的论文会被评为“最烂 论文”?其中一个可能的原因是,虽然论文本身不够出色,但其中的观点或发现却具有重 要的意义和影响力。亨利·哈克利的论文虽然质量不高,但却为进化论提供了有力的证据,从而对科学界产生了深远的影响。格里尼亚尔的论文尽管难以理解,但他的格里尼亚尔试 剂的发现在化学领域产生了革命性的影响。尽管论文本身可能不够出色,但其中的观点或 发现却被认为是具有革命性意义的。 这种评价也进一步提醒我们,在评判一篇论文的价值时,不能仅仅看重其语言表达和 论证的逻辑性,更要考虑其科学发现的重要性和对学科的贡献。一篇论文的连接与连贯性 或者逻辑是否严密并不一定能够客观反映其科学价值。科学研究的价值不仅仅在于论文的 文字表达方式,更在于其中的科学发现和观点的贡献。 我们需要意识到评判一篇论文的价值是一项复杂的任务。评判一个论文的科研价值不 仅需要对该领域的科学知识有深入的理解,还需要对科学历史和学术影响力有一定的了解。在评价一篇论文时,我们应该保持审慎和客观的态度,不仅仅看重文章本身的优劣,更要 考虑其中的发现和贡献对于科学研究的影响。 尽管有些获得诺贝尔奖的科学家的论文曾经被评为“最烂论文”,但这并不意味着他 们的科研成果没有价值。科学研究的评价应该是一个综合性的思考过程,既要考虑论文本 身的质量,又要考虑其中的观点和发现的重要性和影响力。这种评价是新时代科学研究推 动力的积极因素,也是我们对科学研究方法和价值的深入思考的努力。

诺贝尔奖的启示

诺贝尔奖的启示 生物化学报告 题目:谈诺贝尔奖启示姓名:蔺雅洁班级序号: XX-02 学号: 202XXX 谈诺贝尔奖启示 诺贝尔奖作为评价世界级一流科学家学术成就的最高标准, 作为科学家的最高荣誉, 而倍受世人瞩目;同时通过授予那些在科学上取得重要成就的个人以无上的荣誉而制造了一个又一个偶像, 引无数来者竞相仿效, 致使诺贝尔奖百年辉煌、经久不衰。王安石在《游褒禅山记》中说:“ 古人之观于天地、山川、草木、虫鱼、鸟兽, 往往有得,以其求思之深而无不在也。”自古以来, 要成就大事的人, 无一不是“求思之深而无不在也”的,获得诺贝尔奖的人也是如此,他们的作品或成就, 往往具有高度的思想性, 有着科学严谨的理性美。从爱因斯坦的相对论, 到帕慕克充满严谨逻辑的《我的名字叫红》, 无一不是其中的代表。 通过了解生物化学方面诺贝尔奖的实例,我得到一下几点体会: 一、拥有足够的勇气让想象变成现实 布洛贝尔( Gunter Blobel) 和萨巴提尼( David Sabatini) 于1971 年提出的极为大胆的“信号假说”是对自此之前的实验生物学的研究方式的一种偏离。它纯粹是一种猜测, 是想象和直觉的产物。这种执着的追求招致了众多的批评, 因为在这个时代, 越来越多的细胞生物学家已习惯于心安理得地从事由假说所推动的科学以及忙于对付由乙醇—亚硝基脲所处理过的大鼠肝脏和酵母培养物,布洛贝尔竟然不知天高地厚地在缺乏任何数据的情况下,提出这样一个猜测性的观点,这对许多人来说简直是傲慢到了极点。 在确切有利的实验证据姗姗来迟前的许多年间,他执着地坚信自己的理论也招来了辛辣的批评,宣称已经否证了他的假说的论文源源不断地出现,这些作者均怀有一种幸灾乐祸同时又有点自命不凡的神情,而他的论文以及意见却被无数次地拒绝。然而最终证明他是正确的, 甚至在设想的细节上, 这就使那些诋毁他、怀疑他的人们更加苦恼和不知所措。 但这并不意味着布洛贝尔的才能和贡献仅仅是理论上的,相反,他有一种不屈不挠的决心要以实验来证实其假说中的所有预言,无论这将会遇到多少困难。

6获诺贝尔奖的显微镜技术

6获诺贝尔奖的显微镜技术在显微镜发明之前,人类对于世界的观察只局限于肉眼。当列文虎克使用他自制的显微镜观察到细胞和微生物后,一个全新的微生物世界在人类眼前打开。此后,恩斯特·鲁斯卡于1931年发明电子显微镜,使得人们能够直接在原子水平观察。显微镜将人类视野带到了一个之前从未触及的微观世界,人类开始对自己和自己所处的这个世界有了更深入的认知。 显微镜技术一共获得过6次诺贝尔奖,三次获物理奖,三次获化学奖。分别是: 1953年的物理学奖颁给了相位差显微镜 1953年的物理学奖“因论证相衬法,特别是发明相衬显微镜”授予了荷兰科学家弗里茨·塞尔尼克(Frits Zernike)。在20世纪30年代,塞尔尼克在从事光学研究时,一次偶然的发现让他意识到不可见的光相位变化可以转变为可见的振幅变化,也就是理论上的相衬法,利用这种原理,他将传统的光学显微镜加入相位板制成了首台相衬显微镜。相衬显微镜最大的优势就是可以观察活性透明物质。当时的显微镜观察细胞时都需要染色,而染色会杀死细胞,塞尔尼克的相衬显微镜可直接观察到活细胞的内部结构,后来这种光学显微镜得到了广泛应用,成为生物学和医学研究中有的有力工具。

1982年的化学奖颁给了晶体电子显微技术 1982年的化学奖授予英国科学家克卢格(AaronKlug),奖励他发展了晶体电子显微技术,他把X-射线晶体学与电子显微镜 的方法结合起来,观察到了病毒染色质中的DNA和蛋白质。 1986年的诺贝尔物理学奖颁给了电子显微镜和扫描隧道显 微镜 光学显微镜分辨能力有限(约0.2微米),运用电子束成像的电子显微镜突破了光学分辨极限,电子显微镜的发明为人类观察微观世界开辟了新途径。1986年的诺贝尔物理学奖就授予了设 计第一台电子显微镜的鲁斯卡(Ernst Ruska)。显微镜的发展历 程还远未结束,1986年物理奖的另一半奖金分给了德国物理学 家宾宁(Gerd Binnig)和瑞士物理学家罗雷尔(Heinrich Rohrer),以表彰他们设计出隧道扫描显微镜(STM)。得益于微电子学的高 速发展,利用物理学中的隧道效应,隧道扫描显微镜应运而生,分辨率达到了原子水平(纳米)。 2014年的诺贝尔化学奖颁给了超分辨率荧光显微镜 当然,电子显微镜对生物的观察并不占优势,因为也会破坏生物活性,冷冻电镜在一定程度上解决了这一问题。2014年的 诺贝尔化学奖颁给了贝齐格(EricBetzig)、赫尔(StefanW.Hell)以及莫纳(WilliamE.Moerner),因为他们发展了超分辨率荧光显微技术。三人用荧光分子的开关效应,并巧妙利用物理中的受激

诺贝尔奖经济学分析模型的应用与评估

诺贝尔奖经济学分析模型的应用与评估 引言 诺贝尔奖经济学是国际社会对经济学研究领域的最高荣誉,旨在表彰对经济学 发展做出杰出贡献的人士。经济学分析模型是经济学研究的骨干工具,它们被广泛应用于理论分析、政策制定和市场决策等方面。本文将探讨诺贝尔奖经济学分析模型的应用及其评估,展示模型对经济学研究的价值与贡献。 概述诺贝尔奖经济学分析模型及其背景 诺贝尔奖经济学分析模型的应用范围广泛,涵盖了宏观经济学、微观经济学、 行为经济学等多个领域。其中,宏观经济学模型主要研究宏观经济运行的规律和机制,如新古典增长模型、DSGE模型等;微观经济学模型主要研究个体、家庭和企 业间的决策行为,如一般均衡模型、拍卖模型等;行为经济学模型则着眼于个体心理和行为特征对经济决策的影响,如预期效用理论、心理账户理论等。 诺贝尔奖经济学分析模型的应用 1. 政策制定 诺贝尔奖经济学分析模型为政策制定者提供科学依据。通过对经济现象和政策 的深入分析,这些模型帮助政府了解政策改革对经济增长、就业和社会福利的影响。例如,新凯恩斯主义模型将货币政策和财政政策的联动效应纳入考虑,从而指导政府制定有效的宏观调控政策。 2. 市场决策 诺贝尔奖经济学分析模型在市场决策中发挥着重要作用。通过模型的应用,市 场参与者可以预测和分析市场价格、供求关系等因素对市场行为的影响。例如,一

般均衡模型帮助投资者理解市场的整体平衡和定价规律,从而做出更明智的投资决策。 3. 经济学研究 诺贝尔奖经济学分析模型推动了经济学的发展和研究。这些模型不仅提供了解 释经济现象和预测经济变动的工具,还为经济学家开展深入研究和探索提供了理论基础。例如,新古典增长模型为研究经济增长提供了框架,促进了对经济增长机制的深入理解。 诺贝尔奖经济学分析模型的评估 1. 内部一致性 诺贝尔奖经济学分析模型的评估首先关注其内部一致性。这意味着模型在逻辑 上是否合理、假设是否合适,并且是否与实际经济现象相吻合。如果模型的内部一致性得到了充分验证,就可以认为模型在理论层面上是有效的。 2. 预测能力和可验证性 一个好的经济学模型应该具有较好的预测能力和可验证性。预测能力是指模型 能否准确预测实际经济现象的走势和动态。可验证性则是指模型的结论能否通过实证研究和实际数据予以验证。只有经济学模型能够产生准确的预测和可以得到实证验证,才能为经济学研究提供有力支持。 3. 实用性和适应性 诺贝尔奖经济学分析模型的实用性和适应性也是评估的重要指标。一个好的模 型应该具备简化现实、能解释实际经济问题和可应用于不同情境的特点。实用性和适应性意味着模型能够真实地反映实际经济过程,并能为实际决策提供指导和参考。结论

大脑可塑性原理诺贝尔奖论文

大脑可塑性原理诺贝尔奖论文 1、大脑可塑性 大脑可塑性是指由于经验原因引起的大脑的结构改变。大脑有神经元细胞和神经胶质细胞构成,这些细胞互相连接,通过加强或削弱这些连接,大脑的结构可以发生改变。 1、1 大脑可塑性的历史发展回溯 功能区域特定论假设 要讲大脑可塑性,我们不得不先说一说功能区域特定论假设。“大脑功能区域特定论”是由法国的外科医生Paul Broca在1861年提出。Paul Broca发现他的一个病人中风后失去了说话能力。在病人死后,他对其尸体做了解剖,发现病人大脑中的左脑额叶有损伤。鉴于此,他认为人的某种功能是由大脑中特定区域决定的。 起初,医学界并不完全相信。后来,又有一些病人也是由于这个区域受伤后失去了语言能力。这时,功能区域特定论才开始受到重视。在这以后,陆陆续续又有不少病例表明,大脑的某些区域受损会导致一些特定功能的丧失。由此,医学界普遍接受了这一观点。直到1970年代前后,神经科学家都普遍认为大脑的结构和功能在整个成年期基本上是固定的。 应该说,功能区域特定论假设对神经科学的发展有重要的影响,在该

理论的指导下,20世纪30年代,Wilder Penfield通过实验找出了大脑不同区域与人体不同器官之间的关系,这种关系被称为“大脑地图”。 但是功能区域特定论认为大脑区域与人体功能之间的关系是固定的,不随时间而变化的。这中看法是存在局限性的,并且这种局限性随着时间日趋明显。 神经可塑性回顾 早在1923年,卡尔·拉什利(Karl Lashley)对恒河猴进行了实验,证明了神经元通路的变化,他得出的结论是可塑性的证据。尽管如此,以及其他一些研究表明可塑性的研究,神经科学家并未广泛接受神经可塑性的概念。 1964年,加州大学柏克莱分校的玛丽安·戴蒙德(Marian Diamond)首次发表了解剖学上的大脑可塑性的科学证据。 巴赫·利塔在20世纪60年代通过实验发现猫的视觉区至少处理两个其他的功能:触觉和听觉。并依此为起点开发了著名的是触觉--视觉转换仪器。 同样在20世纪60年代,约翰·霍普金斯大学的两位科学家休伯(David Hubel)和威塞尔(Torsten Wiesel发现非常年幼的动物大脑有可塑性,同时发现大脑有关键期(critical period):从3~8周,一只初生的小猫在这期间内一定要接受到视觉刺激才会正常地发展。在关键期的实

诺贝尔奖获得者的科研成果与社会价值

诺贝尔奖获得者的科研成果与社会价值 诺贝尔奖作为全球科学领域最高荣誉之一,被公认为对人类社会做 出突出贡献的科学家的至高肯定。获得诺贝尔奖的科研成果不仅在学 术界引起了巨大的关注,也对社会产生了深远的影响和巨大的价值。 本文将以三个领域的诺贝尔奖获得者为例,分析他们的科研成果及其 对社会的价值。 一、医学奖的科研成果与社会价值 以诺贝尔医学奖获得者卡尔·拉夫纳斯为例,他发现了人体免疫系统的重要组成部分——树突状细胞。树突状细胞不仅可以识别外来病原体,还能激活其他免疫细胞产生免疫应答,从而为人类认识和治疗各 种免疫相关疾病提供了基础。这一重大发现对于免疫学研究和免疫疾 病的治疗具有重要意义。同时,这项科研成果的应用也产生了深远的 社会价值。例如,在癌症治疗中,科学家们通过利用树突状细胞的免 疫特性,研发出了树突状细胞疫苗,用于激活患者自身免疫系统来对 抗癌症。这种个体化免疫治疗的方法为癌症患者带来了新的希望,对 于推动肿瘤治疗的发展具有重要的意义。 二、物理奖的科研成果与社会价值 以诺贝尔物理奖获得者阿尔伯特·爱因斯坦为例,他提出了狭义相对论和广义相对论,颠覆了牛顿的经典物理观念,对物理学领域产生了 深远的影响。狭义相对论改变了人们对时间、空间和能量的认识,奠 定了现代物理学的构架。广义相对论进一步拓展了狭义相对论的基础,提出了引力场概念,解释了引力的本质。这些理论的建立和发展不仅

推动了物理学领域的进步,也为现代科技的发展提供了理论基础。例如,广义相对论中的黑洞概念激发了科学家们对宇宙的探索与研究, 并推动了航天技术的发展。此外,狭义相对论中的质能方程E=mc²也 为核能的开发和利用提供了理论支持,对人类社会的能源问题具有重 要意义。 三、经济学奖的科研成果与社会价值 以诺贝尔经济学奖获得者阿马蒂亚·森为例,他对贫困现象的研究和对发展经济学的贡献使他获得了该奖项。阿马蒂亚·森提出了“人本发展”理论,指出经济的发展应该以人的幸福和社会福利为核心,而非仅仅 追求国内生产总值的增长。这一理论对于改善人民生活、缩小贫富差距、实现可持续发展具有重要的指导意义。在实践中,人本发展理论 为政府制定公共政策提供了新的思路,促进了教育、卫生、社会保障 等公共事业的发展,提高了社会福利水平。此外,人本发展理论也对 国际间的合作、贸易和援助提供了新的思考,促进了全球经济的平衡 与可持续发展。 总结起来,诺贝尔奖获得者的科研成果以其突破性的发现和重大的理论贡献,深刻地改变了我们对世界的认识和理解。同时,这些科研 成果的应用也为人类社会带来了巨大的进步和改变。医学奖、物理奖 和经济学奖的获得者们的研究在医疗、科技和经济方面具有广泛的社 会价值,为人类社会的发展和进步做出了重要贡献。我们应当高度重 视科研成果的价值,进一步鼓励和支持科学家们的创新研究,以推动 社会的繁荣和进步。

中国科技发展与”诺贝尔“科学奖

中国的科技发展与“诺贝尔”自然科学奖 研究生课程论文 摘要诺贝尔自然科学奖是全球科学界最高荣誉,然而100多年来中国始终没有获得过这一奖项。本文着重比较了中国和美国在科技发展方面的差异,分析了中国人未能获“诺贝尔奖”的原因。并根据当前国家相关政策,提出了个人的一些看法。 关键字科技“诺贝尔”自然科学奖创新人才 “诺贝尔奖”是根据诺贝尔的遗嘱设立的,最初的诺贝尔奖为5项,分别是:化学奖、物理学奖、医学和生理学奖、文学奖以及和平奖。1968年有设立了诺贝尔经济学奖。诺贝尔奖的评定机构分别是:物理、化学、经济学位瑞典皇家科学院;生理或医学奖为斯德哥尔摩加罗林医外科研究院;文学奖为瑞典文学院;和平奖为挪威议会所选出的的五人委员会。每年12月10日(诺贝尔的逝世日)为诺贝尔奖的颁奖日。尽管颁仍有所争议,但是“诺贝尔奖”所包含的物理、化学、医学或生理学奖在国际上已经是公认的科学界最高荣誉,它从一个侧面反映了当代世界科学的发展情况。 然而,100多年来,代表着世界五分之一力量的中国人却从未拿到过一块“诺贝尔”自然科学奖。20世纪前五十年或者说建国以前我们可以把原因归结为中国的经济落后,政局的不稳定,科研力量的极端薄弱。然而,临近建国65周年之际,我们依然一无所获(尽管莫言已经获得“诺贝尔”文学奖,这里主要指广受中国人认可的自然科学奖)。据统计,平均一个国家在建国后30年就有第一位科学家获得“诺贝尔奖”,连巴基斯坦和印度都有,为何竟没有一个中国本土科学家戴上这项科学皇冠呢? 许许多多中国人开始为中国的“劣势”抱不平。从地缘和文化上看,中国作为远东国家在地缘和文化上与西方文明以及欧美前殖民地国家都处在劣势;从语言上看,我们的汉语言显然不是传播自然科学的良好载体,同时语言上的差异也影响现代文明的沟通交流与发展创新。这些诚然是客观存在的因素。然

【完整版毕业论文】诺贝尔生理学或医学奖史话课程论文

《诺贝尔生理学或医学奖史话》课程论文 专业:航海技术 学号:************ ****** 指导老师:*** 时间:2015年12月10日

诺贝尔生理学或医学奖史话课程论文 一、课程心得 诺贝尔于1833年10月21日出生于瑞典首都斯德哥尔摩,在1896年12月10日下午四点半逝世于意大利,虽然没有百岁高龄,但那六十四个春夏秋冬格外精彩。诺贝尔是瑞典化学家、工程师、发明家、军工装备制造商和炸药的发明者,他有100多项发明专利,有一大半都是炸药的。为了发明炸药,诺贝尔投入了他的整个生命。临终时他依然将遗产奖给五个区域成就最突出的人。诺贝尔生前拥有卜福斯公司。此公司拥有350年历史,此前主要生产钢铁。诺贝尔后来把公司主要产品方向改为生产军工产品。在第二次世界大战中该公司多项产品曾授权多国生产,并受军队广泛好评。诺贝尔一生拥有355项专利发明,并在欧美等五大洲20个国家开设了约100家公司和工厂,积累了巨额财富。在他逝世的前一年,立嘱将其遗产的大部分(约920万美元)作为基金,将每年所得利息分为5份,设立物理、化学、生理或医学、文学及和平5种奖金(即诺贝尔奖),授予世界各国在这些领域对人类作出重大贡献的人。其中炸药为最为出名的一项。人造元素锘(Nobelium)就是以诺贝尔命名的。 举世闻名的自然科学中的诺贝尔医学与生理学奖, 从190 1年首次颁发至今已经整 整90 年了。在这90 年中, 除了第一、二次世界大战期间末颁发外, 一共授奖81 次, 有19 个国家1 51 人获奖。诺贝尔医学和生理学奖主要是授予那些对医学和生命科学作出突出贡献的科学家,尽管获奖的专业领域较多, 但也不是每一个学科领域的研究都是可以有 幸获奖的, 而是大都集中于医药学、学免疫学和遗传学等几大学科。其基本特征主要有以下几点: 1、医药学、免疫学及与人类健康有直接关系的学科占很大比例。技照诺贝尔遗愿, 诺贝尔奖金应该授予那些对人类作出较大贡献的人,而对人类有较大贡献者,莫过于拯救人类生命、维护人类的健康。因此, 诺贝尔医学与生理学奖, 顾名思义, 格外偏爱于那些与人类生命健康直接有关的学科或专业、发现或发明。例如医学、药理学、免疫学等等。在90 年中的81 次授奖中, 医学免疫学就有38 次获奖, 占总授奖次数的47 % 左右。这种情况在其他学科授奖中是绝无仅有的。从附录中可以看到, 诺贝尔医学与生理学奖的这种特征, 在初年代前表现尤为明显,一打好多获奖项目就是有关治疗人类疾病有效药物的发现, 如 青霉素( 弗莱明, 1 9 4 5年)、链霉素( 瓦克斯曼, 19 5 2年)、磺胺药百浪多息多玛克, 19 3 8 年) 以及维生素K ( 达姆, 1 9 4 3年)。 2、分子生物学异军突起。战前45 年中, 经典遗传学—现代分子生物学诞生的基础—只有美国的摩尔根发现染色体( 基因) 遗传理论获奖。战后, 情况有了很大的变化。分子生物学异军突起, 在40 多年时间中, 就有26 人13 次获奖, 这在战后授奖学科中仅次于医学免疫学, 而居第二位。创立分子生物学的三个学派都获了奖: 结构学派沃森·一克里党荣获19 69 年度奖; 信息学派德布吕克获19 6 年度奖, 功能学派比德尔获1 9 5 8 年度奖。从50 年代末开始, 分子生物学研究平均每隔3 年就有一次获奖, 其中还出现过连续2年获奖的现象( 19 5 8年, 19 5 9年和1 9 9 8 年, 19 6 9 年)。这个事实说明, 分子 生物学在种年代后已成为生命科学甚下整个自然科学巾灼思想最活跃、成就最多的学科 之一。 诺贝尔是一位对人类有着特殊贡献的科学家。他所设立的诺贝尔医学生理学奖, 以 其举世公认的崇高荣誉, 激励着成千上万的科学家向生命科学的各个领域进军, 极大地

诺贝尔文学奖分析

摘要 诺贝尔文学奖自开奖到2012年的112年间,全球共有109位作家获此殊荣,其中欧美国家有100人获奖,亚非国家有9人获奖。长期以来,诺贝尔文学奖因其难脱本位主义、地域歧视、文化偏见之俗被世人所诟病,但其在世界文坛的地位依旧首屈一指。若用动态的思维模式和发展变化的眼光来看待诺贝尔文学奖评奖活动,也有一个不断完善、逐渐向“诺贝尔精神”回归的过程。本文将使用spss软件,对一百多年来诺贝尔文学奖的相关数据进行统计分析,以量化的方式观察并分析诺贝尔文学奖,阐述20世纪以来百年文坛创作理念的嬗变。 关键词:诺贝尔文学奖,spss软件,统计分析 感谢阿尔弗雷特·诺贝尔。遵从他的遗喊设立的诺贝尔文学奖起到了一个特殊的作用:它衍生了一个诺贝尔文学奖家族,促现了一种诺贝尔文学现象。诺贝尔文学作为20世纪的重要文学现象,可以做为分析20世纪文学走向的一个范型。诺贝尔文学奖按照诺贝尔先生授予“一年来对人类作出最大贡献的人”的遗嘱,每年颁发一次,自1901年法国诗人苏利·普吕多姆首次问鼎诺贝尔文学奖,到2012中国作家莫言摘取桂冠,应当颁发112次,实际颁发105次(1914、1918、1935、1940—1943年7年因故没有颁奖)。计有109人获奖(1904、1917、1966、1974年均有2人分享该奖),来自40个国家的109位作家获此殊荣。 如图1所示,在40个国家中,排在第一位的是法国,其获奖人数高达13名之多,而位居其后的美国、英国、德国和瑞典都属于欧美国家。由表1的洲籍可以看出,在109位获奖人中,来自欧洲的作家有81位,占总人数的74.3%之多。如果把几个大洲划分为东方与西方来看,来自东方国家(亚洲、非洲国家)的获奖者仅有9名,而来自西方国家(欧洲、美洲、大洋洲国家)的获奖者有100名之多。而在26种语言中,如图2所示,其中有26名获奖者使用的语言为英语,占据语种中最大比例。其次的德语、法语和西班牙语也都属于欧洲国家的语言。可见,自开奖以来针对着诺贝尔文学奖的争论、质疑是显而易见的。作为国际性的文学大奖,诺贝尔文学奖也难脱本位主义、地域歧视、文化偏见之俗。 由是观之,诺贝尔文学奖的价值应该大打折扣。它违背了“诺贝尔精神”,改变了诺贝尔先生授予“在文学方面创作出具有理想倾向的最佳作品的人”设奖的初衷。诺贝尔先生没有在授奖范围上为诺贝尔文学奖设限,“我的明确愿望是:评奖不考虑候选人之国籍,不论是否斯堪的纳维亚人,最够格者获奖。虽然,诺贝尔先生的遗嘱比较粗略,措辞也不那么严密,但是,他的良苦用心是可以看得清楚的,他设立的奖项应该具有世界意义。因此,斯德哥尔摩的评委和诺贝尔文学奖备受质疑成为自然中事,“西方中心”之说,至今仍然不绝于耳。质疑者认为诺贝尔文学奖只考虑欧美大国、富国,不顾及亚非小国、穷国,因而诺贝尔文学奖已经变成西方国家的奖,西方作家成了诺贝尔文学奖的主力军,东方作家被边缘化。通过数据我们也不得不承认诺贝尔文学奖的确有失偏颇这一事实,但随着时间的变化,诺贝尔文学奖也发生了一些变化,我们可以从中看到一些文化观念的嬗变。

生物化学与分子生物学史上的名人轶事及诺贝尔奖

生物化学与分子生物学史上的名人轶事及诺贝尔奖(科学家给我们的启示) 生物化学与分子生物学史上的经典实验【实验题目】:PCR 【完成该实验的科学家】:美国科学家Kary B Mullis 【实验大致过程,经历】:PCR最初的原始雏形概念是类似基因修复复制,它是于1971年由Dr. KjellKleppe提出。他发表了第一个单纯且短暂性基因复制(类似PCR前两个周期反应)的实验。而现今所发展出来的PCR则于1983由Dr. Kary B. Mullis发展出的。 1983年4月在开车去度周末的路上,Kary Mullis考虑是否可以有一种方法对微量生物样品中的DNA的结构进行鉴定,因为很多致病基因的鉴定都只能在很少的样品中进行。最初他想利用Sanger做DNA序列分析的原理,但是做序列分析时,引物的结合并不能保持足够的特异性。于是,他想到在目的基因的下游再加一条引物,这条引物结合在互补链上,两次序列分析的结果可以相互补而确认。然而DNA样品中含有的脱氧核苷酸可能会干扰双脱氧核苷酸的参入。解决的办法是将实验分两步进行,第一步先在反应体系中加入脱氧核苷酸,反应完成后可以获得的不同长度的DNA片段;然后加热使各种不同长度的两条链解链,再加入新的寡核苷酸引物和同位素标记的双脱氧核苷酸得到标记片段进行分析。不过,如果脱氧核苷酸的量已经足以合成新链全长,就无法进行上述分析。想到这里,Mullis突然意识到,尽管这样的合成的DNA链不能用于分析DNA的序列,但是如果反复进行这一反应,无疑位于两个引物之间的序列会得到扩增,扩增出来的DNA应该是位于两条引物间特异性序列。【实验意义和贡献或者启发等】:通过PCR,可在几小时内将一个分子的遗传物质成百万乃至上亿倍的复制。PCR技术的建立在科学史属于一种“postmature”发展方式。即该项发现或发明出现时的一切理论基础都已经具备,只是没有人实现这一发明或发现。可见,科学家们需要更活跃的思维来充分利用前人的知识和见解。 获诺贝尔奖编辑获奖过程 “如果你的研究能力一般,那么,改革本研究领域中大家习以为常的最基本的技术,你就有可能获诺贝尔奖。” 穆利斯博士的名字在1987年发行的实验手册中有记载。穆利斯在美国生物开发公司工作期间,开发出了简易DNA(脱氧核糖核酸)扩增法(我国称聚合酶链式反应法,是一种使DNA 核苷酸链增长,可以获得更多的DNA片断的方法)。现在,他已经创办了自己的公司,并且出任会长。 大约30年前,霍拉纳博士合成了寡聚核苷酸,同时,他利用合成的寡聚核苷酸、DNA合成酶以及DNA,开发出了使DNA扩增的方法。包括我们在内,这一领域的研究人员通常都使用霍拉纳的DNA扩增技术。可以说,这是一个司空见惯的基本技术,谁也没有去想过这种方法的不便之处。 因此,30年来没有人去改革这个方法,人人都满足于这个方法。就连穆利斯本人在大学做基础研究时,也没有想到要去开发一种更简便的方法,以取代霍拉纳的方法。直到他在生物开发公司工作之后,出于业务上的需要,才产生了怎样才能使极微量DNA迅速大幅度扩增的想法。 一般说,用霍拉纳的方法可以使DNA扩增1倍,若扩增后仍无法满足需要,便需对扩增后的DNA进行热处理,拆开DNA的双螺旋链。由于热处理后酶会失去活性,此时还要添加新的酶然后发生反应,这样可使DNA再扩增1倍。如果扩增前的DNA的量非常少,那么,用霍拉纳的方法扩增就会感到非常不方便。穆利斯大概多次面对极微量的DNA的扩增问题,感受到了实验中的不便并由此产生了一种想法,那就是:为什么不使用一种热处理后不会丧

诺贝尔获奖情况及创新转化:基因编辑

基因编辑:纠正错误的“生命魔剪” 2020 年诺贝尔化学奖授予美国加州大学伯克利分校的 Jennifer A. Doudna 博士和德国柏林马克斯·普朗克病原学研究所的 Emmanuelle Charpentier 博士,以表彰她们所发明的 CRISPR/Cas9 (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats/CRISPR-associated protein 9)基因编辑技术。 图表 :CRISPR/Cas 诞生发展史大事记 1993 Fransisco J. M. Mojica 1995 Fransisco J. M. Mojica 在沃氏嗜盐富饶菌嗜盐古菌中观察到类似重复序列 2000 Fransisco J. M. Mojica 在结核分枝杆菌等 20 余种微生物中发现类似序列,并命名为 SRSRs 2005 Fransisco J. M. Mojica 在 In Silico 层面发现了 CRISPR 与噬菌体的关系 首次通过实验证明原核生物中 CRISPR/Cas 系统的免 2007 Philippe Horvath 疫机制 2008 John vander Oost 首次通过程序设计基于 CRISPR 的免疫机制的实验 2008 Luciano Marraffini 证明 CRISPR 的靶标是 DNA 2010 Sylvain Moineau 发现嗜热链球菌中的 CRISPR/Cas9 系统是由 crRNAs 指引并且在 DNA 中造成双链断裂 2011 Virginijus Siksnys 首次在远缘细菌物种中重建 CRISPR ,并证明 Cas9 的重要性 2012 Virginijus Siksnys 利用 CRIPSR/Cas 系统在体外对 DNA 进行切割 2013 George M. Church 首次利用 CRISPR/Cas 系统实现对人类细胞进行基因 组编辑 与前两代基因编辑技术 ZFN 和 TALENs 类似,CRISPR-Cas9 的发现也归功于科学家从自然界已有生物系统中获得的灵感。1987 年,日本大阪大学的 Yoshizumi Ishino 等人在一个偶然的机会从大肠杆菌的基因组上首次发现长度为 29 个碱基对的间隔出现的高度重复同源序列,即后来被命名为 CRISPR 的序列。之后多位科学家在不同的原核生物中观察到类似的重复序列,并通过持续不断的研究逐渐揭开了 CRISPR 的本质,即原核生物抵御外界病毒入侵的一种天然免疫系统。 2013 Feng Zhang 首次利用 CRISPR/Cas 系统实现对人类细胞进行基因 组编辑 2012 Doudna 与 Charpentier 首次利用 CRISPR/Cas 系统在体外对 DNA 进行切割 2011 Emmanuelle Charpentier 发现 tracrRNA 2002 Ruud Jansen 首次将这个重复序列命名为 CRISPR ,并鉴定了嗜热链 球菌与酿脓链球菌的 cas1-4 基因

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