科学探索|2021诺贝尔五大奖项全猜想:mRNA大热 余华成文学奖热门?( 三 )


科学探索|2021诺贝尔五大奖项全猜想:mRNA大热 余华成文学奖热门?
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左:John Pendry;右:David Smith
一大块黄金显示出某些标志性的特性,包括它的光泽和金色 。但事实证明,这些特征是可以改变的 。
如果科学家将金原子排列成特殊的图案,他们可以使金属看起来是红色或绿色,或者以自然界中不会发生的方式与光相互作用 。黄金成为超材料的一个例子——一种具有不寻常和人工设计特性的材料 。
今年的诺贝尔奖可能会表彰超材料领域的领军人物 。最优秀的候选人之一可能是约翰·潘德利,他提出超材料可以制造现实生活中的“隐形斗篷” 。
但是超材料的潜在用途远远超出了这种类似哈利波特的应用 。例如,它们可能有助于进一步小型化电气和光学设备,或者使工程师能够设计更有效的方法来从太阳中获取能量 。超材料还可以以看似不可能的方式与声音或热量相互作用 。
大卫·史密斯是任何表彰超材料研究的奖项的另一位顶级竞争者 。他说,他在 2000 年发表的第一篇关于该主题的论文最初被《物理评论快报》拒绝,编辑写道,这似乎不足以发表 。在接下来的几十年里,情况发生了巨变变化,诺贝尔奖可能是对这些新材料的看法发生了多大变化的“恰当提醒” 。
“减速”的光线
热门科学家:上帝说,征服光——哈佛大学的 Lene Hau(莱娜·豪)
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常年来诺贝尔物理学奖得主偏向男性,这反映了一个明显的趋势,但莱娜·豪湿气重可以逆势而上的潜在赢家,她是一位优秀的女性物理学家 。她的团队已经将光速降低到大约 40 英里/小时,甚至完全停止了光的移动和传播 。
该过程涉及超冷钠原子气体和一对激光器,一个通过气体发送光脉冲,而另一个控制气体与光相互作用的方式 。在一种情况下,研究人员能够停止光并将其拥有的信息存储在钠原子中 。后期,他们可以将信息转换回光 。在上述量子信息技术领域,将信息从光传输到物质并再传输回来的能力也很有用 。
化学奖
2021年的诺贝尔化学奖将于当地时间10月6日(星期三)、北京时间 17 时 45 分宣布 。
更快、更便宜地对基因组进行测序
热门科学家:“基因大陆”的哥伦布——剑桥大学的 Shankar Balasubramanian(山卡·巴拉苏巴拉马尼安) 和 David Klenerman(戴维·克伦曼)
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左:Shankar Balasubramanian;右: David Klenerman
生物体的 DNA 包含生物体如何进化、基因的功能以及它们是否患有遗传疾病的大量信息 。但是研究人员可以在多大程度上使用这些信息取决于他们是否可以有效地“访问”它,在过去这是个大问题 。
二十年前,对单个人类基因组进行测序需要十年时间,需要耗资 10 亿美元 。2021 年诺贝尔化学奖可能会表彰那些通过创新使其在一天内完就能完成的科学家,目前的费用约为 1,000 美元 。这一加速过程使该技术的新应用成为可能,包括诊断和治疗癌症和其他疾病,以及对来自新冠病毒的 RNA 进行测序以跟踪变体在世界各地的传播 。
DNA 由两条相互交织的糖链和磷酸链组成,每个糖链上都有一个核苷酸碱基 。有四种可能的碱基——腺嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶和鸟嘌呤——每个碱基都连接到另一条链上的一个——腺嘌呤与胸腺嘧啶,胞嘧啶与鸟嘌呤 。为了对 DNA 进行测序,科学家需要确定这些碱基对出现的顺序 。之所以难以做到这一点,部分原因在于每个基因都包含数万到数百万个碱基对,而整个人类基因组包含 32 亿个碱基对 。