诺贝尔奖最初设立时言明是为奖赏先此十二个月完成的杰出成就。但这条规矩实难兑现,因为要判识一项意义重大的科学发现一般都需要几十年的时间。然而今年的诺贝尔物理学奖的授予显然是对这一传统定论的一大突破。瑞士的卡尔 · 缪勒教授(Karl Alex Müller)(60岁)和联邦德国的约翰尼斯 · 柏诺兹博士(Johannes Georg Bednort)(37岁)仅仅是在发现了高温超导性之后的两年,更确切地说是在他们的发现公开发表一年后即荣膺本年度的物理学最高奖赏的。
本年度的诺贝尔化学奖则继续主要为美国人垄断。两位美国科学家查理士 · J · 佩德森(Charles J. Pederson)(83岁,现已从杜邦公司退休)和加利福尼亚大学的唐纳德 · 格拉姆(Donalb J · Cram,68岁)以及一位法国化学家,巴黎法兰西学院教授莱恩(Jean-Marie Lehn,48岁)荣膺了今年的化学奖。这三位获奖人的工作可以追溯到本世纪六十年代。他们构建了一种能模拟激素和其他有机物的行为的人工分子。
今年的生理和医学奖由现在美国麻省理工学院的日本分子生物学家利根川进单独获得。利根川进的贡献在于:阐释了少量的免疫细胞基因何以会产生出如此众多的抗体多样性以防止机体免受疾病侵袭。
在一种富有戏剧性发展的进程中,是柏诺兹和缪勒给了现代物理的一个进展极缓的领域以有力的促动。如今这一领域的研究已呈白热化状态。超导性是导体在输电过程中损耗其正常电阻的现象,但由于实质上超导时基本上无能量损耗,因此用超导体构造的任何电器装置都远较现有的装置有效。这是一种诱人的前景,妨碍它实现的关键之点在于超导性一般仅在接近OK,即-460°F时才出现,而OK意味着所用的材料必须使用昂贵且极难操作的液氮来冷却,这就极大地限制了其实际应用的可行性。
两位在苏黎士附近的IBM公司工作的科学家发现了一种新的超导材料——陶瓷,从而将温度提高到35 k。以此为契机,一些科学家使用相似的材料将温度又一步步提高。(这里应该提及的是,休斯敦大学的朱经武先生(Paul C. W. Chu)及其同事成功地将超导起始温度提高到98 k(即-283°F),为此曾有一些物理学家估量朱先生这次也可能会分享诺贝尔物理奖。)其后又因液氮的使用,使冷却水平得以进一步提高。至此,一系列的实际应用已似乎日益将成为可能:悬浮在磁性垫层上的高速列车;微型快速的超级计算机;功效更高的医疗成像设备;有效量达100%的输电线。
缪勒是1983年,他还在意大利时,有一次在校园里散步时被一条消息所触动。当时基本上所有的超导体都是金属制的,几位科学家在一篇文章中建议采用陶瓷,陶瓷因其分子结构在室温下可作绝缘体用。缪勒受到启发,随即考虑该用哪一种特殊的陶瓷来做试验。对此,柏诺兹说:“因为是超导试验领域的圈外人,我们反可不受传统看法所囿,我行我素。”
关于这次诺贝尔化学奖还有一个小插曲。化学奖得主之一的克拉姆(Donald J. Cram),在公布名单时,瑞典科学院误成是Donald0. Cram,此人是加州的一位地毯洗涤商。事后,克拉姆本人诙谐地说:“在清洗地毯时是要涉及到化学。”
格拉姆、佩德森和莱恩各自独立地完成了“主 - 客”化学的研究工作。莱恩解释说,我们工作的基本点是提出了一种分子能籍此互相识别的方法。分子之间实际上即是以互补形式工作的(如同钥匙、锁),只有某种合适的钥匙才能启动化学反应。简言之,这三位化学家的工作实际上是给出了一种与锁妥帖匹配的合成分子钥匙。这些新分子已用于受铅或放射性锶污染的小鼠的去毒试验。
1971年,当利根川进在圣迭格的加利福尼亚大学取得哲学博士学位后,由于签证到期,只得离开美国。
其后他在瑞士的巴塞尔免疫研究所从事研究工作。在此期间,他解决了困扰了生物学家达一个世纪之久的难题。利根川进证实了细胞通过重排部分基因,承担了制造抗体的艰巨任务,这部分基因控制着作为免疫系统基本组分的抗体的产生。利根川进把他的工作比喻成一列货车上的车厢的重新编排。“传统的法则是,任何个体上的基因次序都是不可变更的,就如货车在运行时绝不可能变换其车厢一样。”利根川进并不为这种理论左右,他发现,“车厢”之间确实在进行某种“重排”,即以众多的形态各异的构型在产生抗疾病的抗体。他的工作已经导致揭示了某些癌症的生成机理,并有助于阐释诸如艾滋病和风湿性关节炎之类的免疫缺乏症的成因。利根川进认为,欲要知悉免疫系统何以会出差错,则首先应理解免疫系统在正常状态时的细微末节。
[Time,1987年10月26日]