芝加哥大學塞勒榮獲2017年諾貝爾經濟學獎

  美國芝加哥大學理查德-塞勒(Richard Thaler)獲獎,理由是行為經濟學的成就。

  理查德·塞勒(Richard Thaler)——行為金融學奠基者、芝加哥大學教授。國籍美國,出生於新澤西州 ,生於1945年,畢業於羅徹斯特大學 。

  理查德-塞勒1945年出生於美國新澤西州。曾先後在羅徹斯特取得文學碩士(1970)和哲學博士(1974)學位。先後執教於羅徹斯特大學(1971-1978)和康奈爾大學(1978-1995),1995年起任芝加哥大學商業研究生院行為科學與經濟學教授、決策研究中心主任至今。現為美國經濟學會會員、美國藝術與科學研究院院士。系行為經濟學和行為金融學領域的重要代表人物。

  塞勒的主要研究領域是行為經濟學、行為金融學與決策心理學。在行為金融學方面,塞勒研究人的有限理性行為對金融市場的影響,並作出了很多重要貢獻。塞勒是赫伯特·西蒙(Herbert Simon)所領導的一個委員會的委員,其任務是向總統的科學顧問提交關於決策與問題求解的研究報告。

  經濟學獎是諾貝爾獎家族中最“年輕”的一個學科獎項,創立於1968年,從1969年開始每年頒發一次,而其他的獎項(物理、化學、生理或醫學、文學、和平獎)從1901年阿爾弗雷德-諾貝爾(Alfred Nobel),即諾獎的創立者去世後不久即開始頒發。

  諾貝爾經濟學獎的更準確名稱是:瑞典央行紀念阿爾弗雷德-諾貝爾經濟學獎,用於表彰在經濟學領域作出重要貢獻的學者。資金來自瑞典央行,而數額與其他的諾貝爾獎項相同。今年六個諾獎的金額均為900萬瑞典克朗,約合730餘萬人民幣。

  從1969年至2017年的獎項頒出前,總計頒出了48個經濟學獎,其中24次被授予一位經濟學家,18次由兩位得主分享,而剩下的6次有三位學者共享了這一經濟學的最高學術榮譽。今天之前總計有78位經濟學諾獎得主,迄今沒有任何一位學者兩次(或以上)獲得經濟學諾獎。

  經濟學獎得主獲獎時的平均年紀是67歲,是諾獎中得主平均年齡最大的一個學科。年紀最輕的獲獎者為肯尼斯-阿羅,他獲獎時年僅51歲。年紀最大獲獎者為里奧尼德-赫維克茲,他在2007年獲獎時已90歲高齡,是迄今所有諾獎得主中獲獎年紀最大的。

  迄今僅有一名女性埃莉諾-奧斯特羅姆獲得諾貝爾經濟學獎,她於2009年因經濟治理分析獲獎。經濟學獎男女得主間的不平衡程度也是諾獎所有領域中最顯著的。

  以下為網友評論:

  網友“劍舞丶”:別壓理查德了,快壓愛德華。絕對穩

  網友“綠色丨小草”:理查德天下第一


  夜讀 | 2017年的諾貝爾化學獎發給了物理學家

  2017-10-04

  鋭動源

  北京時間10月4日17時45分許,瑞典皇家科學院在斯德哥爾摩宣佈將2017年度諾貝爾化學學獎授予瑞士科學家Jacques Dubochet,美國科學家Joachim Frank, 英國科學家Richard Henderson,以表彰他們發展了冷凍電子顯微鏡技術,以很高的分辨率確定了溶液裏的生物分子的結構。

  約阿基姆·弗蘭克(Joachim Frank)

  德裔生物物理學家,現為哥倫比亞大學教授。他因發明單粒子冷凍電鏡(cryo-electron microscopy)而聞名,此外他對細菌和真核生物的核糖體結構和功能研究做出重要貢獻。弗蘭克2006年入選為美國藝術與科學、美國國家科學院兩院院士。2014年獲得本傑明·富蘭克林生命科學獎。

  理查德·亨德森(Richard Henderson)

  蘇格蘭分子生物學家和生物物理學家,他是電子顯微鏡領域的開創者之一。1975年,他與Nigel Unwin通過電子顯微鏡研究膜蛋白、細菌視紫紅質,並由此揭示出膜蛋白具有良好的機構,可以發生α-螺旋。近年來,亨德森將注意力集中在單粒子電子顯微鏡上,即用冷凍電鏡確定蛋白質的原子分辨率模型。

  雅克·迪波什(Jacques Dubochet)

  Jacques Dubochet, 1942年生於瑞士,1973年博士畢業於日內瓦大學和瑞士巴塞爾大學,瑞士洛桑大學生物物理學榮譽教授。Dubochet 博士領導的小組開發出真正成熟可用的快速投入冷凍制樣技術製作不形成冰晶體的玻璃態冰包埋樣品,隨着冷台技術的開發,冷凍電鏡技術正式推廣開來。

  革命性的冷凍電鏡技術

  細胞裏面的生命活動井然有序,每一個部分都有其特定的結構,承擔不同的功能。生物大分子則是一切生命活動的最終執行者,它們主要是核酸和蛋白。核酸攜帶了生命體的遺傳信息,而蛋白是生命活動的主要執行者。自現代分子生物學誕生以來的半個世紀裏,解析和分析生物大分子的結構、進而闡釋其功能機制一直都是現代生命科學的核心問題之一。

  事實上,一切自然科學都涉及物質結構及結構間的相互作用為核心的研究方向,天文學研究宇宙、星體等的結構及其相互作用,粒子物理研究物質世界的基本粒子的結構和相互作用,甚至包括應用性很強的材料科學都是以研究新型材料的結構和性質等為核心。結構生物學研究的直接目的是弄清楚生命大分子結構,從而更好地理解生命,理解這個自然界中“逆熱力學第二定律”而誕生的奇蹟;最終目標是公眾通常關心的實用價值。

  像數學物理公式不會直接造出飛機、導彈、計算機一樣,蛋白質結構這樣的基礎研究不會直接轉化為人們生產生活的必須物品。比較具體的應用,如藥物設計、疫苗開發、醫療診斷和蛋白質分子性能改造(如科學實驗或工業生產中酶活性穩定性優化)等是蛋白質結構研究比較容易被大眾所理解的一個方向,但卻只是其研究價值的一個側面而已。

  蛋白質結構如同生命科學裏的數學公式和物理定律,甚至在以後會充當生命科學裏面的“化學元素週期表”,除了幫助發現或設計新藥等,它更重要的價值是作為最基礎最上游的研究之一,通過影響一切與其密切相關的下游科學和技術,從而改變我們的世界。

  結構生物學最早誕生於上個世紀中葉,它是一門通過研究生物大分子的結構與運動來闡明生命現象的學科,在其發展史上有兩個里程碑式的事件,一個是DNA雙螺旋結構的發現,另一個肌紅蛋白(Myglobin)晶體結構的解析,這兩個事件都是上個世紀最重要的革命性科學進展,均在劍橋MRC分子生物學實驗室完成,並且都於1962年獲得了諾貝爾獎(一個生理學或醫學獎,一個化學獎)。同時它們都是最早使用X射線的方法來解析生物大分子結構,而這個方法在過去半個世紀裏,一直佔據結構生物學的統治地位。

  在當今結構生物學研究中普遍使用的冷凍電鏡,是上個世紀七八十年代開始出現、近兩年飛速發展的革命性技術,它可以快速、簡易、高效、高分辨率解析高度複雜的超大生物分子結構(主要是蛋白質和核酸),在很大程度上取代並且大大超越了傳統的X射線晶體學方法。

  冷凍電鏡並不是這兩年才建立的。在蛋白質X射線晶體學誕生大約10多年以後的1968年, 作為里程碑式的電鏡三維重構方法,同樣在劍橋MRC分子生物學實驗室誕生,Aron Klug教授因此獲得了1982年的諾貝爾化學獎。另一些突破性的技術在上世紀70年代和80年代中葉誕生,主要是冷凍成像和蛋白快速冷凍技術。這裏面的代表科學家有Ken Taylor, Robert Glaeser和Jacques Dubochet等。

  快速冷凍可以使蛋白質和所在的水溶液環境迅速從溶液態轉變為玻璃態,玻璃態能使蛋白質結構保持其天然結構狀態,如果以緩慢温和的方式冷凍,這個過程會形成晶體冰,生物分子的結構將被晶格力徹底損壞。低劑量冷凍成像能夠保存樣品的高分辨率結構信息,確保了從電鏡圖形中解析蛋白質結構的可能性。與此同時Joachim Frank等則在電鏡圖像處理算法方面奠定和發展了這項技術的理論基礎。由此冷凍電鏡的雛形基本建立,總的思路為:

  1)樣品冷凍(保持蛋白溶液態結構);

  2)冷凍成像(獲取二維投影圖像);

  3)三維重構(從二維圖像通過計算得到三維密度圖)。

  該方法為生物大分子結構研究提供了一個和X射線晶體學完全不一樣的、全新的思路。但是由於技術方法的瓶頸,在此後30多年的時間裏只能做一些相對低分辨率的結構解析工作,在分辨率上一直不能和X射線晶體學比較,甚至一度被嘲笑為”blob-ology“(英文諷刺語,“一坨輪廓的技術”)。

  但對於冷凍電鏡來説,技術難點遠非單純冷凍。冷凍成像和圖像處理算法一直都是瓶頸。從冷凍電鏡技術誕生以來的近30年時間裏,其一直都有進展,只是相對比較緩慢。

  最重要的革命性事件大約發生在兩三年前:一個是直接電子探測器的發明,另一個是高分辨率圖像處理算法的改進。MRC分子生物學實驗室的兩位科學家Richard Henderson和Sjors Scheres在這次革命中起了關鍵作用(作者注:現代科技革命往往是諸多研究機構若干團隊共同參與,此處僅列舉關鍵代表,並且僅從技術角度討論,不涉及生物學應用)。

  Richard Henderson是探測器方面的先驅,而Sjors Scheres則因他設計的Relion程序而名聲大噪,他們由此當選為《自然》雜誌2014年“十大科學進展年度人物”。兩位科學家一個從硬件,一個從軟件將冷凍電鏡技術推向了巔峯,將冷凍電鏡技術的分辨率推向了新高度。(作者注: Henderson教授的貢獻遠非探測器一個方面,包括冷凍電鏡理論基礎、算法、軟件,重要生物大分子應用,如曾首次解析視紫紅質跨膜螺旋等等方面;早在20多年前,他就通過一系列理論分析,預言了冷凍電鏡研究的尺度、分辨率極限、技術瓶頸等等,並且斷言:冷凍電鏡將超越其它一切技術方法,成為蛋白質結構研究的主導工具,如今這些預言全部應驗。)

  和此前使用的CCD相比,新發展的直接電子探測器不僅在電鏡圖形質量上有了質的飛躍,同時在速度上大幅提高,還可以以電影的形式快速記錄電鏡圖像。這些特性同時也伴隨着電鏡圖像處理方面的重大變革,電鏡技術此前在分辨率上的一個主要瓶頸是電子束擊打生物樣品造成的圖像漂移和輻射損傷。有了快速電影記錄,我們就可以追蹤圖像漂移軌跡而對圖像做運動矯正和輻射損傷矯正,大大提高數據質量。

  儘管如此,電鏡圖像處理一直都是一項極具挑戰性的任務,主要的問題是冷凍電鏡的圖像噪音極高、信號極低,而我們的目標是從中提取近原子分辨率的結構信息,這就像在一個機器轟鳴的工廠裏監測一隻螞蟻爬行的聲音。冷凍電鏡科學家就是要完成這項艱鉅的任務,並且真的做到了。有了硬件和軟件方面的雙重提高,冷凍電鏡的分辨率目前已得到了極大的提高,可以和晶體學相媲美;並且在其它方面已經大大超越了晶體學。

  主要體現在下面幾個方面:

  第一,不需要結晶,研究對象範圍大大擴展,研究速度大大提高。對於小分子,比方説無機鹽礦物質等自發就能長出晶體,小而且穩定的蛋白質目前來説結晶並不困難,但是這類意義重大的蛋白幾乎都已經解析完了,在科學上沒有任何重大意義;當今時代,小蛋白已經完全不能滿足科學家們強烈的探索慾望,結構生物學研究的對象越來越大,體系越來越複雜,結晶幾乎成為不可能的事情,即使能結晶,也不一定衍射,有衍射也不一定能得到原子分辨率結構。

  很多年前,許多蛋白質晶體科學家為了完成一項艱鉅的任務,一個課題少則5到10年,多則20年,核糖體從上世紀80年代初首次長出晶體到2000年左右最終拿到原子分辨率結構整整經歷了20年;線粒體呼吸鏈複合物I從上世紀90年代初研究,第一次報道完整晶體結構大約是20年以後。

  而冷凍電鏡方法跳過超大分子複合物結晶難的這層技術屏障,以直接解析複合物的溶液狀態的結構為目標。

  現在利用這項技術,在MRC-LMB一週時間就可以解析一個新的核糖體結構;英國皇家學會主席、MRC-LMB結構中心主任Venki Ramakrishnan 教授,因為核糖體的晶體結構研究而獲得2009年諾貝爾化學獎。他的實驗室在2014年發表了最後一篇晶體結構文章,此後的文章全部以冷凍電鏡為主。哥倫比亞大學有一個非常執着的博士後,研究蘭尼鹼受體(Ryanodine Receptor)晶體結構長達十年之久,最後放棄了晶體,轉向了冷凍電鏡技術,同時與清華大學教授顏寧和LMB的Scheres研究組合作,幾個月就解決了這個難題,並且達到近原子分辨率。

  第二,樣品需求量小,樣品製備快,可重複性高。重要生物樣品都是非常珍貴的,總體來説是以微克或者最多以毫克來計量,即使得到這點樣品,也要花費生物學家幾周、幾個月甚至更長的時間(大多數時候都需要摸索各種條件使樣品處於相對穩定的狀態,以便做進一步結構研究)。

  蛋白質晶體一般要求高濃度大體積,沒有量變就沒有質變。而同樣量的蛋白可以稀釋以後製備若干冷凍電鏡樣品,每個樣品有成百上千的區域,每個區域有幾百個小孔,每一個小孔甚至可以收集多張照片。解析一般蛋白的原子結構需要幾萬個顆粒,而對於高對稱性的樣品幾千個顆粒就足夠。

  第三,可以研究天然的、動態的結構。X射線晶體學研究生物大分子結構的一個主要弱點是無法拿到天然的動態的結構,這是因為研究人員無論如何也無法繞開結晶這個過程。冷凍電鏡就是要做這件事情:直接解析天然的、溶液態的、動態的(dynamic),甚至原位(in situ)的結構,從而理解生命分子如何在空間和時間兩個尺度上以活的動態的方式發揮功能。

  晶體學只能嘗試不同的條件獲得生物大分子某個或者某些固定的狀態,而且容易出現晶體堆積引起的不真實相互作用方式。形象地説,冷凍電鏡可以製作完整的高清電影,晶體學只能從電影裏截屏。

  第四,技術革命還將開啓巨大的潛在醫療價值。冷凍電鏡技術方法在時間和精度方面的大幅度提高有時會導致不可預測的重大科學和應用價值。比如,活體病毒結構分析如果可以在分鐘級別完成,這將有可能轉化為潛在的醫療檢測手段:從病人體內抽取血樣或感染組織細胞,幾分鐘以後,非常清晰明瞭地展現病人在細胞內部結構層面的異常狀況,甚至給出局部的原子結構圖,從而給出精準的治療方案。這個想法現在可能聽起來有點像笑話,或許再過若干年人們就不這樣認為了。

  當然冷凍電鏡的革命性不僅僅體現在上述四方面,在此就不一一列舉。有關冷凍電鏡更加詳細的介紹,可參見筆者等2010年的中文綜述(《生物物理學報》,2010年7月,第26卷,第7期: 533-559)。文章中對未來幾年的發展趨勢所做的展望,如直接電子探測器的普及、非對稱性蛋白複合物近原子分辨率結構解析、冷凍電鏡相關計算性能的大規模提升等等,目前絕大多數都在過去的兩三年內得以實現並飛速發展。

  Frank 師從德國著名的電子顯微學家Hoppe博士,Hoppe學派主張對任意形狀樣品直接三維重構,後來的電子斷層三維重構及cryoEM三維重構技術都與他的早期思想有關。Frank博士提出基於各個分散的全同顆粒(蛋白)的二維投影照片,經過分類對位平均,然後三維重構獲得蛋白的三維結構,發展了一系列算法並編寫軟件(SPIDER)實現無需結晶的蛋白質三維結構解析技術。尤其在核糖體三維重構方面有一系列的重要開創性工作,可惜當年核糖體結構諾貝爾獎沒有給他。現在給他在cryoEM單顆粒三維重構的一個諾貝爾獎,實至名歸。

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  (2017-10-04)


  解讀諾貝爾物理學獎:課題“高冷” 成果實用(圖)

  中新網10月3日電(孔慶玲 孫倩影)當地時間10月3日上午,2017年諾貝爾物理學獎將在瑞典揭曉。該獎項是諾貝爾各獎項中頒發次數最多的,也是華人科學家獲獎最多的諾貝爾獎項。近年來獲獎的物理學理論,往往顯得“高冷神秘”,如“上帝粒子”和“拓撲相變”理論。今年的物理學獎又會花落誰家呢?

  ——物理獎知多少?

  110次頒發203人獲獎 最年輕獲獎者靠“拼爹”

  諾貝爾物理學獎是根據瑞典著名化學家阿爾弗雷德•貝恩哈德•諾貝爾的遺囑,以其部分遺產作為基金創立的5個獎項之一,旨在獎勵對人類物理學領域裏做出突出貢獻的科學家。

芝加哥大學塞勒榮獲2017年諾貝爾經濟學獎

  1901年至2016年間,諾貝爾獎各類獎項共計頒發了579次。來源:諾貝爾獎官網截圖。

  據諾貝爾獎官網統計,1901年至2016年間,諾貝爾獎各類獎項共計頒發了579次,其中物理學獎頒發次數最多,為110次。該獎項共頒發給了204人次。約翰•巴丁曾經兩次獲得這一殊榮,因此事實上共有203人獲得過這一獎項。

  按照規定,一項諾貝爾獎最多可頒給兩項不同的成就,一份獎金最多由3人分享。截至2016年,在諾貝爾物理獎項中,已有47次頒給個人、32次頒給兩人、31次頒給三人。

  據統計,諾貝爾物理學獎的獲獎者平均年齡為55歲。其中年齡最大的是雷蒙德•戴維斯,他在2002年以88歲的年齡得獎;年齡最小的是勞倫斯•布拉格。1915年,小布拉格與父親合作,靠“拼爹”以25歲的“稚嫩”年齡與父親共同獲得諾貝爾物理學獎的殊榮。

  此外,諾貝爾物理學獎獲獎者中有四對父子、兩名女性及一對夫妻,即著名的居里先生與夫人。

  ——華人收穫頗豐

  摘下6座物理獎盃 系華人拿獎最多的諾獎獎項

芝加哥大學塞勒榮獲2017年諾貝爾經濟學獎

  近年來,中國作家莫言和藥學家屠呦呦先後摘得諾貝爾文學獎和生理學或醫學獎的桂冠,這讓中國人對諾獎有了更多的關注和期待。不過,除了以上兩大獎項,物理學獎在全球華人諾獎成績單裏也佔據重要位置。

  據統計,自諾貝爾獎1901年首次頒獎以來,物理學獎是華人拿獎最多的獎項,共有6位華人科學家獲此殊榮。

芝加哥大學塞勒榮獲2017年諾貝爾經濟學獎

  1956年,31歲的李政道和35歲的楊振寧提出“李-楊假説”,成功挑戰愛因斯坦理論,被認為是現代物理學的重大突破,於1957年同時獲得諾貝爾物理學獎。

芝加哥大學塞勒榮獲2017年諾貝爾經濟學獎

  1976年,美籍華裔科學家丁肇中與美國物理學獎伯頓•里克特因發現一種新的基本粒子,獲得諾貝爾物理學獎。

  1997年,美籍華裔朱棣文與克勞德•科恩-坦諾奇、威廉姆•菲利普斯三人因“發展了用雷射冷卻和捕獲原子的方法”共同獲得諾貝爾物理學獎。

  1998年,美籍華人崔琦與兩位美國物理學家因發現了“分數量子霍爾現象”,使人們對量子現象的認識更進一步,獲當年諾貝爾物理學獎。

  2009年,英國華裔科學家高琨因在光學通訊上取得的開創性成就,獲當年諾貝爾物理學獎。

  ——慣走高冷範!

  “上帝粒子”是啥?引力波能獲獎嗎?

  諾貝爾物理學獎離我們的生活到底遠不遠?1908年,法國科學家李普曼因發明彩色照片的複製而獲得諾貝爾物理學獎,我們得以拍照留下多彩的生活記憶;1956年,美國三位科學家因研究半導體和發明晶體管獲得諾貝爾物理學獎,讓我們有機會用上電腦和手機。

  儘管生活中有很多和諾貝爾物理學獎成就相關的例子,但很多時候,獲獎的物理學理論聽起來都有點高深莫測。實際上,得獎最多的物理學研究領域是有點“高冷”的粒子物理學,該領域已有34人得獎。

芝加哥大學塞勒榮獲2017年諾貝爾經濟學獎

  兩位科學家因成功預測“上帝粒子”獲得2013年諾貝爾物理學獎。

  其中較為著名的,要數2013年兩位物理學家因預測被稱為“上帝粒子”的希格斯玻色子的存在而獲獎。普通人可能會好奇“上帝粒子”的稱號從何而來,原來是因為希格斯波色子是62中基本粒子中最後一種被證明存在的粒子,它極為重要,此前又十分難尋覓,才被比喻為“上帝粒子”。

  此外,去年獲獎的“拓撲相變”理論聽起來也是十分“高冷”的理論,讓很多人“望而生畏”。2013年的“宇宙加速膨脹”和2002年“宇宙X射線源”的發現,在普通人眼裏,也都異常神秘和深奧。

  諾貝爾物理學獎今年又會青睞哪項深奧理論和發現呢?有報道稱,2004年諾貝爾物理學獎獲得者弗蘭克•維爾切預測,“引力波”會成為今年奪獎熱門。究竟今年諾貝爾物理學獎花落哪家,我們拭目以待。(完)

  以下為網友評論:

  網友“東方凝洛”:可惜中國戲子當道,除非興趣,否則都快沒人去當科學家了,國外科學家的待遇不是一般的好。孩子:長大了要當科學家 家長:別鬧,好好賺錢去

  網友“V力無限衝”:中國從80後才大面積接受不落後的教育,他們30歲博士畢業,20年研究出成果,所以中國科學家得2030年以後才會爆發出成果!什麼都有個前因後果,愚民只會亂噴!

  網友“李嘉誠”:堅決打壓戲子的天價片酬

  網友“夜雨話閒茶”:噗感覺跟三體時間線時間線還真差不多,後面會用起來引力波天線嗎

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