原創(chuàng) 見文末 果殼

在學(xué)生時(shí)代，總有一些讓你背吐血的公式、永遠(yuǎn)記混的名詞、老是做不完的實(shí)驗(yàn)……但你或許不知道，這其中有不少都是諾貝爾獎(jiǎng)得主搗鼓出來(lái)的。

冤有頭債有主，今天就來(lái)盤點(diǎn)一下，給理工科學(xué)子帶來(lái)噩夢(mèng)的諾獎(jiǎng)得主都有誰(shuí)！

構(gòu)象

貓跟你都找到了自己的優(yōu)勢(shì)構(gòu)象，但環(huán)己烷的構(gòu)象你還記得嗎

隨著單鍵的旋轉(zhuǎn)，化學(xué)分子的空間排列會(huì)變成不同的樣子，這就被稱為“構(gòu)象異構(gòu)”。學(xué)習(xí)這個(gè)概念時(shí)，我們會(huì)首先見到繞著單鍵轉(zhuǎn)圈的烷烴分子，以及一會(huì)兒扭成船式、一會(huì)兒扭成椅式的環(huán)己烷……但由于太過(guò)抽象，這些構(gòu)象在學(xué)渣眼中往往都扭得很別扭。

德里克·巴頓與奧德·哈塞爾 | nobel prize.org

德里克·巴頓與奧德·哈塞爾，因?yàn)榘l(fā)展了構(gòu)象的概念并將其運(yùn)用在化學(xué)當(dāng)中，獲得了 1969 年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

限制性內(nèi)切酶

中學(xué)生物考試常常出現(xiàn)的酶切位點(diǎn)題目

如今時(shí)髦的基因編輯技術(shù)是 CRISPR-Cas9，而你或許還記得，高中生物課上學(xué)到過(guò)的上一代“基因剪刀”——限制性內(nèi)切酶。利用限制性內(nèi)切酶將質(zhì)粒 DNA 分子“剪開”，用 DNA 連接酶加上新的基因，再把它轉(zhuǎn)給細(xì)菌，這種技術(shù)帶來(lái)了許多重要的應(yīng)用——供糖尿病患者使用的人源胰島素就是這樣實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的。

沃納·亞伯、丹尼爾·那森斯與漢彌爾頓·史密斯 | nobelprize.org

1978年，沃納·亞伯、丹尼爾·那森斯與漢彌爾頓·史密斯，因發(fā)現(xiàn)限制性內(nèi)切酶及其在分子遺傳學(xué)方面的應(yīng)用而獲得諾貝爾生理學(xué)獎(jiǎng)。

微觀粒子

分子、原子、電子、質(zhì)子……你有沒有弄混過(guò)

物質(zhì)最終都是由微觀粒子組成的，比如原子、電子，而原子又是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的，再往下分解還有夸克等更基本的粒子。微觀粒子和諾貝爾獎(jiǎng)有著很深的淵源，J.J.湯姆孫（發(fā)現(xiàn)電子）、詹姆斯·查德威克（發(fā)現(xiàn)中子）、卡爾·戴維·安德森（發(fā)現(xiàn)正電子）、默里·蓋爾曼（提出夸克模型）等物理學(xué)家，都因?yàn)閷?shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)微觀粒子而獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。不過(guò)，通過(guò) α 粒子散射實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的歐內(nèi)斯特·盧瑟福是一個(gè)特例，因?yàn)閷?duì)元素放射性的深入研究，他獲得了 1908 年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)而非物理學(xué)獎(jiǎng)。

從左至右依次是湯姆孫、查德威克、安德森、蓋爾曼和盧瑟福 | Wikimedia Commons

除了以上這些，物理學(xué)家還發(fā)現(xiàn)了膠子、中微子等更多的基本粒子。為了統(tǒng)一描述粒子和它們之間的相互作用力，物理學(xué)家提出了一套叫做“標(biāo)準(zhǔn)模型”的理論，這是迄今為止最為精確的物理學(xué)理論，幾乎所有基本粒子的實(shí)驗(yàn)結(jié)果都符合這套理論的預(yù)測(cè)，與粒子標(biāo)準(zhǔn)模型相關(guān)的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)更是數(shù)不勝數(shù)。

PCR

得到想要的條帶了嗎？

PCR（聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)）可以說(shuō)是無(wú)數(shù)生物科研民工的噩夢(mèng)好伙伴。這種方法能將基因序列在短時(shí)間內(nèi)大量復(fù)制；除了搞基礎(chǔ)研究，PCR 離生活其實(shí)也很近：親子鑒定、病毒核酸檢測(cè)和法醫(yī) DNA 檢測(cè)都離不開它。

凱利·穆利斯 | nobelprize.org

1993 年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)有一半頒給了凱利·穆利斯，以表彰他開發(fā)了聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)。

泡利不相容

聽說(shuō)化學(xué)狗聽到 iPhone 4s 的第一反應(yīng)，都是iPhone 3d

泡利不相容原理指出，兩個(gè)全同的費(fèi)米子不能處于相同的量子態(tài)，因此處于同一原子軌域的兩個(gè)電子必定擁有相反的自旋方向。雖然理論總是學(xué)得不太明白，但化學(xué)課上填原子軌道的↑↓小箭頭可是沒少畫，它們代表的就是自旋相反的電子。

沃爾夫?qū)づ堇?| nobelprize.org

因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)泡利不相容原理，沃爾夫?qū)づ堇?1945 年獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

三羧酸循環(huán)

對(duì)于“三羧酸循環(huán)”，大部分生化學(xué)子只能記得這五個(gè)字了

學(xué)過(guò)生物化學(xué)的人們，可能不再記得三羧酸循環(huán)具體是什么，但那種在考試前背它的痛苦大概是畢生難忘的……這些羧酸轉(zhuǎn)來(lái)轉(zhuǎn)去的反應(yīng)是細(xì)胞有氧呼吸的關(guān)鍵步驟，我們都要靠它才能活下來(lái)。

漢斯·阿道夫·克雷布斯和弗里茨·阿爾貝特·李普曼 | nobelprize.org

因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)三羧酸循環(huán)，漢斯·阿道夫·克雷布斯獲得了 1953 年的諾貝爾生理學(xué)獎(jiǎng)。順便說(shuō)，同年另一位獲獎(jiǎng)?wù)吒ダ锎摹ぐ栘愄亍だ钇章芯康恼窃谶@一代謝過(guò)程中發(fā)揮重要作用的輔酶 A。

磁場(chǎng)中的帶電粒子

物理大題：帶電粒子在回旋加速器中的運(yùn)動(dòng)

看到這些密密麻麻的代表磁場(chǎng)的圈圈叉叉，有沒有回想起被高中物理題支配的恐懼？高考物理最喜歡的題型之一就是帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，這其中也藏著多位諾獎(jiǎng)得主。

例如亨德里克·洛倫茲。他是 1902 年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主，以他名字命名的洛倫茲力是決定粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的關(guān)鍵之一。洛倫茲是 20 世紀(jì)初理論物理學(xué)界的領(lǐng)袖人物之一，他提出的電子理論成功解釋了許多電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，構(gòu)造的洛倫茲變換更是愛因斯坦提出狹義相對(duì)論的重要基礎(chǔ)。德高望重的他還擔(dān)任了多屆索爾維會(huì)議的主持人，在那張舉世聞名的會(huì)議合影上，與愛因斯坦共同坐鎮(zhèn) C 位的那位白胡子老爺爺便是洛倫茲。

第五屆索爾維會(huì)議合影。洛倫茲為前排左四，位于愛因斯坦和居里夫人之間。這張照片上的人，大多都是物理系學(xué)子的噩夢(mèng) | Wikimedia Commons

又例如歐內(nèi)斯特·勞倫斯，1939 年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主。他發(fā)明了回旋加速器，這是帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的一個(gè)重要應(yīng)用?；匦铀倨鞯膬?nèi)部會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)和高頻交流電壓，使得帶電粒子作半徑不斷改變的回旋運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到加速粒子的目的。

洛倫茲和勞倫斯 | nobelprize.org

勞倫斯是加州大學(xué)伯克利分校的教授，依靠他的回旋加速器，伯克利的研究人員發(fā)現(xiàn)了 16 種全新的化學(xué)元素?；匦铀倨髦蟊桓脑斐闪送凰胤蛛x器，用于二戰(zhàn)期間的鈾濃縮。勞倫斯還是加州大學(xué)放射實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)始人，為了紀(jì)念他的杰出貢獻(xiàn)，實(shí)驗(yàn)室后來(lái)更名為勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，如今已經(jīng)成為美國(guó)科研成果產(chǎn)出最多的實(shí)驗(yàn)室之一。

晶體管

雖然也是物理書上的考點(diǎn)，但看在手機(jī)的份兒上，就不把晶體管歸為噩夢(mèng)系列了

晶體管被稱為現(xiàn)代歷史中最偉大的發(fā)明之一。它淘汰了笨重的電子管，大大提高了電子產(chǎn)品的便攜性；我們手上的電腦、手機(jī)等幾乎所有電子設(shè)備都有晶體管的身影。

約翰·巴丁、沃爾特·布拉頓和威廉·肖克利 | nobelprize.org

世界上第一個(gè)點(diǎn)接觸晶體管，是由約翰·巴丁和沃爾特·布拉頓共同發(fā)明的，他們因此獲得了 1956 年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)；同年分享該獎(jiǎng)項(xiàng)的還有威廉·肖克利，他發(fā)明了 PN 二極管。值得一提的是，約翰·巴丁是唯一一位獲得過(guò)兩次諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的人，1972 年，他又因?yàn)樘岢隽私忉尦Ｒ?guī)超導(dǎo)體超導(dǎo)電性的微觀理論超（BCS 理論）而獲獎(jiǎng)。

作者：窗敲雨、矩陣星

繪畫：陳噗噗

編輯：麥麥

一個(gè)AI

原標(biāo)題：《冤有頭債有主，就是他們讓你在考試前流下了淚水！》

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