那些與諾貝爾獎擦肩而過的華人科學家

科技 10-07

每到10月諾貝爾獎公布之時，反思為何中國獲得諾獎的科學家這麼少已經成為固定話題。本文梳理了幾位與諾貝爾獎失之交臂的國內外華人科學家。

陳列平

2018年諾貝爾生理學或醫學獎結果公布，獎項同時授予美國科學家詹姆斯·艾利森和日本醫學家本庶佑，以表彰他們在癌症免疫治療方面所作出的貢獻。然而，卻有很多記者和學者在為華人科學家、美國耶魯大學醫學院免疫學教授陳列平。爭議的核心在於日本科學家本庶佑雖然發現了PD-1抗體推開了腫瘤免疫研究的大門，但首先邁進大門意識到PD-1能用來對付癌症的卻是陳列平。

中國科學院外籍院士、北京生命科學研究所所長王曉東這樣評論：「本庶佑的發現和抗癌藥物無關；艾利森的發現無法解釋為何PD-1如此重要，兩人得獎的真正原因是PD-1抗體是『神葯』，而從理論到實踐，把PD-1抗體推到現在的是陳列平。」

綜合目前國內報道，業內推測陳教授為何未能獲得諾貝爾獎部分原因是不如其他兩位科學家高調，其科研貢獻未能為業內廣泛熟知。另有部分人認為陳做的是應用轉化工作，而諾貝爾獎是獎勵基礎研究，不會授予應用轉化或者產業界。

趙忠堯

趙忠堯先生出生於浙江省諸暨縣，1927年赴美國留學，在加利福尼亞理工學院從導師密立根攻讀學位。1930年獲博士學位。

1929年趙忠堯在美國加州理工大學留學時與導師合影。前排左五為趙忠堯導師密立根，二排右二為趙忠堯。

在密立根指導下，趙忠堯先生開展了硬γ射線通過物質時的吸收係數方面的研究。1929年至1930年，他先後發表了題為《硬γ射線在物質中的吸收係數》和《硬γ射線的散射》。他提出當硬γ射線通過重元素時，存在著反常吸收，併產生一種特殊輻射。後續的科學家工作證明，所謂反常吸收是由於部分硬γ射線經過原子核附近時轉化為正負電子對，而特殊輻射則是一對正負電子湮沒輻射。

這個成果是具有極大的意義的。它為狄拉克提出的粒子空穴理論，提供了第一個實驗驗證，為後來電子對撞機的研製提供了理論基礎。在趙先生研究的啟示下，1932年，其在加州理工學院的同學安德森（C.D.Anderson）在宇宙線的雲霧室照片上，觀察到了正電子的徑跡。

安德森因觀測到正電子的足跡而獲得了196年諾貝爾物理獎。可惜趙忠堯先生這個最先發現正電子的人卻被遺漏了。

為何趙先生未能獲得諾貝爾獎，後分析有極大的可能性是當時有數組研究團隊因自身原因未能重複出趙先生的結果，再加上知名科學家出現的評述失誤，導致趙先生的成就未能及時得到認可。

而後，在楊振寧、李政道等人的努力下，這樁誤會方才消除，趙忠堯首先發現正電子的卓越功績得到認可。

獲得諾獎的安德森在1983年出版的一本著作中承認，他的實驗是直接在趙忠堯的實驗結果基礎上做出來的，並受到了趙忠堯實驗結果的直接啟發。

瑞典皇家科學院院士、前諾貝爾物理獎委員會主任愛克斯朋（GEkspons）教授在其著作中曾專門提到趙先生這一歷史功績，告訴人們這是一樁「很令人不安的、沒法再彌補的疏漏」。「趙忠堯在世界物理學家心中是實實在在的諾貝爾獎得主!」

吳健雄

吳健雄1912年出生於上海，1936年到美國加州大學學習，獲得博士學位後一直留在美國。

1956年楊振寧李政道共同提出了一個理論設想，認為過去物理科學上一直以為的關於左右對稱的"宇稱守恆"，事實上在弱作用中是不成立的。

楊、李的理論並沒有馬上獲得認可。而得知他們的理論後，吳健雄立即領導她的小組進行了一個實驗，在極低溫（0.01K）下用強磁場把鈷-60原子核自旋方向極化（即使自旋幾乎都在同一方向），而觀察鈷-60原子核β衰變放出的電子的出射方向。他們發現絕大多數電子的出射方向都和鈷-60原子核的自旋方向相反。就是說，鈷-60原子核的自旋方向和它的β衰變的電子出射方向形成左手螺旋，而不形成右手螺旋。但如果宇稱守恆，則必須左右對稱，左右手螺旋兩種機會相等。因此，這個實驗結果證實了弱相互作用中的宇稱不守恆。吳健雄迅速寫好實驗報告論文，在1957年的1月15日寄到《物理評論》，於2月15日那一期刊出。

1957年，楊振寧與李政道因共同提出宇稱不守恆理論而獲得諾貝爾物理學獎。然而，證明宇稱不守恆理論的吳健雄卻沒有。為此大量科學家表達了不滿，認為宇稱不守恆的構想雖然是楊、李提出的，但是卻是吳健雄做實驗發現的。

據推測，吳健雄未能獲得諾貝爾獎可能跟證明實驗並非她一人。該實驗據稱是由吳健雄發起，因為吳並非低溫物理學家，故邀請安伯勒、哈德森等美國國家標準局4位科學家加入組成的實驗小組。實驗主要在國家標準局完成，其低溫原子核極化技術是驗證實驗必不可少的實驗。此外，吳健雄也並非「唯一」最早認識楊、李假說的意義並著手進行實驗檢驗的科學家，另有其他科學家於同一天將實驗報告寄達《物理評論》。

郭可信

郭可信先生1923年8月23日生於北平（今北京），中科院院士、物理冶金和晶體學家。

1982年，以色列科學家Shechtman和Blech，無意中在急冷Al6Mn合金中發現五次對稱衍射圖。然而傳統的晶體學理論斷言，由於受到晶體平移周期性的限制，五次旋轉對稱是不存在的。所以直至1984年11月，他們的研究成果才首次在Physical Review Letters上報道。而後，Shechtma因發現「准晶」而獨享2011年諾貝爾化學獎。

早在1953年，郭可信先生曾在Acta Metallurgica發表了3篇有關ηM6C，η2-（Ti,Ta）4Ni2C，Laves相和sigma相的論文，這些合金相的晶體結構中都有眾多稍微畸變了的二十面體原子團簇。而由於眾所周知的原因，直至1983年，郭先生才能重啟合金相的電子顯微鏡研究。

1984年初，郭可信團隊在在高溫合金中Laves相、Frank-Kasper相及C相的單晶衍射圖中，都發現有五次對稱分布的強斑點。11月，郭可信的學生張澤在中科院金屬所的高解析度電子顯微鏡下得到五次對稱的電子衍射圖。為進一步弄清情況，張澤受命在1985年春天去上海硅酸鹽所進行大與角度傾轉實驗。1985年2月，張澤在鈦鎳合金中如期發現了五次對稱准晶。這也是全世界第一次在過渡族金屬合金中觀察到准晶，擴大了准晶出現的合金範圍。

1985年3月13日，郭院士在北京鋼鐵學院（現北京科技大學）的研究生鄒進向郭先生寄來Shechtman等在1984年11月12日在《物理評論快報》上發表的論文「一種具有長程取向序而無周期對稱性的金屬相」的複製件。稍後，這種金屬相就被命名為準晶體（Quasiperiodic Crysta1），簡稱准晶（Quasicrystal）。

而後，郭先生團隊寫了「一種新的具有m3 5對稱的二十面體相」和「急冷NiZr合金的十重孿晶」兩篇簡報在1985年的同一期Phi1osophica1 Magazine A中刊出。

郭先生團隊在准晶上的貢獻得到了認可，Shechtman的合作者Gratias稱郭可信院士的Ti-V-Ni准晶為中國相（China Phase）。

Shechtma論文在前，郭先生論文在後，諾獎授予一人的話自是非Shechtma莫屬。

文章來源：材料人，石墨烯資訊

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