编辑推荐

　　最近十多年来，《自然杂志》编辑部组织到了很多优秀科普文章，或由大家写就、视野开阔，或对科技热点进行深度解析，或观点独到令人耳目一新。今天看来，这样的文章也是弥足珍贵的。这些文章散落于各期杂志，不易为读者所注意。因此我刊将这些可称为高级科普精品的文章编选成册，以便读者鸟瞰式地了解近年来国内外的科学进展。这套 《自然杂志》科普撷英丛书，首先推出《院士解读科学前沿》和《诺贝尔自然科学奖全解读（2005—2015）》两种，今后还将按照不同主题选编相关文章出版其他科普图书。出版科普撷英丛书的目的，一是希望为读者了解科学前沿提供一定帮助，二是希望为不同领域的专家写好科普文章提供一点借鉴，三是作为对《自然杂志》近十年的总结和回顾。

内容简介

　　《自然杂志》科普撷英丛书之一。本书收录的是2005年至2015年的《自然杂志》每年 “诺贝尔奖简介”专栏的所有文章。该专栏文章以当年评出的诺贝尔自然科学奖三大奖项——物理学奖、化学奖、生理学或医学奖为介绍评述对象，约请该领域的国内专家撰文，对81位获奖科学家及其研究成果、研究过程以及后续影响和意义加以介绍，为相关领域的科研工作者及理工科青年学生了解学科前沿提供帮助。

作者简介

　　《自然杂志》是由上海大学主办的一本内容涵盖自然科学各个领域的综合刊物，创刊于1978年。宗旨为传播自然科学知识，介绍国内外新科技成果及科学上有创见的新思想、新学说。依托一流科学家撰稿，文章既有较高的学术水平，又有较强的可读性，是沟通不同学科、不同专业的科普杂志。

目录

物理学奖

光学领域里的一对奇葩

——2005 年诺贝尔物理学奖简介

解读宇宙的起源

——2006 年诺贝尔物理学奖简介

巨磁电阻引发硬盘的高速发展

——2007 年诺贝尔物理学奖简介

物质世界的对称性破缺

——2008 年诺贝尔物理学奖简介

影像科学的革命

——2009 年诺贝尔物理学奖简介

石墨烯：单原子层二维碳晶体

——2010 年诺贝尔物理学奖简介

Ⅰａ 型超新星测距揭示宇宙的命运

——2011 年诺贝尔物理学奖简介

操纵和测量单个量子态

——2012 年诺贝尔物理学奖简介

质量之谜：希格斯机制与希格斯玻色子

——2013 年诺贝尔物理学奖简介

照亮21 世纪的新型光源

——2014 年诺贝尔物理学奖介绍

敲开新物理大门的中微子

——2015 年诺贝尔物理学奖介绍

化学奖

烯烃复分解反应的故事（从发现到发展）

——2005 年诺贝尔化学奖简介

真核基因转录的分子机制

——2006 年诺贝尔化学奖简介

现代表面化学的发展

——2007 年诺贝尔化学奖简介

绿色荧光蛋白研究的三个里程碑

——2008 年诺贝尔化学奖简介

核糖体的研究历程

——2009 年诺贝尔化学奖简介

钯催化的交叉偶联反应

——2010 年诺贝尔化学奖简介

准晶：奇特而又平凡的晶体

—— 2011 年诺贝尔化学奖简介

Ｇ 蛋白偶联受体：七次跨膜结构的超级分子

——2012 年诺贝尔化学奖简介

计算机分子模拟

——2013 年诺贝尔化学奖简介

光学超分辨荧光显微成像

——2014 年诺贝尔化学奖简介

钟情于基因组ＤＮＡ“修理工”

——2015 年诺贝尔化学奖简介

生理学或医学奖

平淡世界里的精彩

——2005 年诺贝尔生理学或医学奖简介

双链ＲＮＡ 引发了基因沉默

——评2006 年诺贝尔生理学或医学奖

基因的瞄准器：基因靶向技术

——评2007 年诺贝尔生理学或医学奖

病毒与人类健康

——2008 年诺贝尔生理学或医学奖简介

端粒和端粒酶与衰老、癌症的潜在关系

——2009 年诺贝尔生理学或医学奖简介

试管婴儿技术的发展与探讨

——2010 年诺贝尔生理学或医学奖简介

Ｔｏｌｌ 样受体和树突状细胞：免疫激活传感器

——2011 年诺贝尔生理学或医学奖简介

细胞重编程改写细胞命运：细胞的返老还童

——2012 年诺贝尔生理学或医学奖简介

细胞囊泡运输系统与人类健康

——2013 年诺贝尔生理学或医学奖简介

身在何处

——2014 年诺贝尔生理学或医学奖介绍

解决人类重大健康问题的抗寄生虫病药

——2015 年诺贝尔生理学或医学奖简介

精彩书摘

　　编者的话

　　《自然杂志》为一份内容涉及自然科学各领域的综合性刊物。刊物定位为高级科普期刊，所刊载的文章主要由国内外各领域的专家撰稿，深入浅出地介绍自然科学各领域的最新科学进展。文章在强调学术性的同时，也兼顾可读性，以利于不同学科之间的交流合作。

　　自1978年5月创刊以来，《自然杂志》历经贺崇寅、汪元章、董远达、吴明红四位主编。1978—1994年创刊人贺崇寅担任主编时期，杂志作者大家云集、影响巨大，却最终黯淡休刊；在钱伟长校长的关心下，《自然杂志》转至上海大学主办；1995—2004年由汪元章担任主编；2005—2015年董远达担任主编期间，励精图治，锐意进取，对原有的栏目和版式做适当的调整，重申高级科普杂志的定位，并投入相当多的精力向专家组稿。2016年起由吴明红担任主编，提出办刊理念为：关注前沿科学、促进学术交融、推动创新发展。

　　承蒙各位专家厚爱，最近十多年《自然杂志》编辑部组织到了很多优秀科普文章，或由大家写就、视野开阔，或对科技热点进行深度解析，或观点独到令人耳目一新。今天看来，这样的文章也是弥足珍贵的，然而这样的文章散落于各期杂志，不易为读者所注意。因此我刊希望能够选编堪称高级科普精品的文章集结成册，以便读者鸟瞰式地了解近年来国内外的科学进展。

　　国务院发布的《全民科学素质行动计划纲要(2006-2010-2020年)》明确，科学素质是公民素质的重要组成部分，公民具备基本科学素质，要求了解必要的科学技术知识，掌握基本的科学方法，树立科学思想，崇尚科学精神。而我们却不得不面对这样一种现实：科学的发展一日千里，其成果不但应用于科技、国防等高端领域，与公众日常生活的改变也关系密切，一般人从中受惠良多。普通人享受着科技发展的成果，似乎感到科技离每个人都很近，但对于科技发展的本身却知之不多。现代科学的发展日益细化、精深，一般人想要了解它困难重重，即便是青年大学生和研究人员，也往往是隔行如隔山。因此需要“高级科普”，使具备一定文化素养的公众了解当前科学发展到了哪种程度，有哪些新领域、新进展，在脑中能建立起一个现代科学的大致框架。

　　这套《自然杂志》科普撷英丛书，首先推出《院士解读科学前沿》和《诺贝尔自然科学奖全解读（2005—2015）》两种，今后还将按照不同主题选编相关文章出版其他科普图书。出版科普撷英丛书的目的，一是希望为读者了解科学前沿提供一定帮助，二是希望为不同领域的专家写好科普文章提供一点借鉴，三是作为对《自然杂志》近十年的总结和回顾。

　　感谢各位撰稿专家，是你们的才华和智慧成就了该丛书的出版；感谢广大《自然杂志》读者长期以来的订阅支持和各种建议；感谢上海大学出版社编辑陈强在本书策划和成书过程中付出的辛勤劳动！

前言/序言

　　序言

　　在一个盛夏的下午，读完了《诺贝尔自然科学奖全解读》。这本书介绍了从2005—2015年的11年间，获得诺贝尔物理学奖、化学奖，以及生理学或医学奖的81位科学家的工作，它是由来自中国科学院和17所大学的学者精心撰写的。这本书不但为读者解读了每一个获奖项目，也为我们诠释了获奖科学家所以能获奖的学术思想缘起。掩卷沉思，竟暑意全消。一个个诺贝尔奖的获奖者好像在脑子里活动起来，似乎要对世人讲几句关于奖项之外的话。

　　从每一个获奖项目的诠释中，可以清楚地看到学者们对重大科学问题的认识，都有一个逐步递进深化的历史变迁过程，不少项目是靠若干代科学家一棒一棒接力来完成的。有的科学家还会被当时的权威误解，甚至指责。倾听诺贝尔奖得主的获奖感言，就会发现他们几乎没有一个人料到会得奖，有的人在得到获奖通知时竟感到意外和突然。更有像约翰·巴考（John Bahcall）那样的科学家，为完善标准太阳模型和推动太阳中微子研究贡献了终身，却在颁奖典礼前去世。然而，人们不会忘记他们，人们会默默地向他们致敬，铭记科学大师在人类知识积累过程中的创造性贡献。

　　诺贝尔奖是为“对人类做出最重大贡献的人”而设立的大奖。然而，正如获得2010年度诺贝尔化学奖的根岸英一（Ei-ichiNegishi）所说：诺贝尔奖是一个伟大的奖项，但科学家工作的目的决不是为了获奖。他认为学术研究有三重境界：“学习知识、理解知识、发现知识。普通学生会学习，优秀学者会理解，顶尖科学家会发现。善于发现才能走到科学前沿。”1997年诺贝尔物理学奖得主坦诺基（C.C.Tannoudji）还把提倡批判性思考和相互尊重的对话作为学习、理解和发现的必由之路。

　　诚然，屠呦呦的获奖展现了中国科学家的学术风采，纵观全书，我们还能看到中国学者在每一个获奖项目所涉及的领域的卓越贡献。然而，我们多么迫切希望有更多的中国科学家获得诺贝尔奖。这不由使人想起著名的“钱学森之问”。

　　钱学森晚年曾经发出过世纪之问：“为什么我们的学校总是培养不出杰出人才？” 温家宝也曾经发问：“怎样催生独立之精神、自由之思想”？他们针对的都是如何营造杰出人才成长的文化环境问题。最近习近平对这个问题作出了很好的回答，他说：“五四以后在新文化的影响下，中国出现了一大批灿若星河的大师”。这就强烈地启示我们，如若能像五四时期呼唤“赛先生”和“德先生”那样，在实现中华民族伟大复兴的中国梦的新时期，营造出杰出人才成长的文化生态和学术思想能自由表达交流的良好环境，中国就能再次出现一大批灿若星河的大师。他还告诉我们“要非常尊重科学家，要尊重科学研究灵感瞬间性、方式随意性、路径不确定性的特点，允许科学家自由畅想、大胆假设、认真求证。”“倡导在全社会形成讲科学、爱科学、用科学的良好氛围。”毫无疑问，这种氛围应该是宽松、宽容与和谐的，鼓励质疑、思辨与创新的。

　　基础研究往往基于研究者的自由思想，有的时候并没有明确的目标，具有很大的不确定性，而且是在不知道答案，甚至不知道能不能找得到答案的情况下进行的。但是一旦取得突破就可能成为全世界学者的关注焦点，对提高国家的科技实力，催生新的支柱产业，提升人民生活水平，都会发挥不可估量的推动作用。智能手机、电视电脑、卫星定位、节能照明、数码相机、核磁共振、扫描电镜、精确医学、远程医疗、移动互联网等等。在能想到的生活工作的方方面面，我们几乎都在享受着包括诺贝尔奖得主和无数理论研究者的无私奉献。所以，真正原创性、颠覆性的科学发现往往蕴藏着无穷的商机。在人们对自然现象或现象之间的关系的认识发展到某个节点，而新的科学思想尚未形成的时候，有的人就能经过深入观察和思考来发现问题，并以可被验证的方式提出科学问题。这样一类学者的内心往往拥有宽广的突破惯性思维的想象空间。对不确定的事物的想象是科学家的一个生活要素，这是一种智慧，是创造性思维的前提。人类科学发展的历史告诉我们，理论创新才是真正的源头创新。这就是“无用之用，是为大用”。

　　有学者分析后发现，20世纪诺贝尔奖得主发表获奖研究的平均年龄是38.7岁。所以，我们唯有着力培养青年的质疑精神，逐步形成具有学术原创性工作潜力的青年学者群体，有朝一日我们国家才有可能拥有最具创新潜能的人才群体。其实，我们在培养人才时，一开始也往往不知道谁会成才，但只要坚持不懈地优化培养和选拔人才的环境，杰出人才就一定会不断涌现出来，我们的事业就会兴旺发达。正所谓“功以才成，业由才广”。

　　这本书介绍的是2005到2015年的诺贝尔自然科学奖项目，其中绝大多数研究工作是在上个世纪六七十年代完成的。而在那个年代，我们的国家正在经受着浩劫与动乱，科学家们远离实验室，优秀青年进不了大学。如今，我国实施改革开放已经快40年了。抚今追昔，我们要倍加珍惜今天来之不易的科研环境，倡导唯真理是求的科学精神，为营造人才辈出的大环境添砖加瓦，做出自己的一份努力。

　　是为序。

　　《自然杂志》编委

　　傅继梁