诺贝尔奖颁给了三位物理学博士,却被许多人质疑为何他们能在化学领域取得如此成就。虽然诺贝尔奖有其明确的边界,

2014年诺贝尔奖颁给了三位物理学博士,却被许多人质疑为何他们能在化学领域取得如此成就。虽然诺贝尔奖有其明确的边界,但是这种跨界现象在学术界其实非常普遍。三位获奖者分别是WE Moerner、Stefan Hell和Eric Betzig,他们的研究都是跨学科的。他们的贡献主要集中在超高分辨荧光成像技术上,这个技术背后有很深的化学根基。 Moerner在他的博士论文中研究了用激光探针晶格里的单个分子的行为,把原本看不见的单分子变成了看得见的信号。毕业后,他把这一思路应用到了活细胞里,发现绿荧光蛋白(GFP)可以像光开关一样被点亮或熄灭。Hell则利用了一种称为STED的技术,通过受激辐射亏蚀把衍射极限降低到了十几纳米。Betzig在1990年代就实现了室温下单分子光谱,后来提出了PALM和STORM框架。 这三位获奖者虽然拥有物理学博士学位,但他们的研究从始至终都在物理化学和化学物理的交叉地带进行。其实学科标签只是表面上的划分,真正重要的是他们所从事的前沿科学研究本身。中国大陆的学科分类依然沿袭了上世纪的框架,导致许多前沿领域被割裂开来。 2001年,碳60发现者Harold Kroto在北京四中面对高中生时提到了“21世纪的化学是分子工程学”,强调了精确操控分子的重要性。这次诺贝尔奖正好印证了他的观点——超高分辨荧光成像把化学推到了生命科学的前沿舞台。 荧光成像虽然强大,但仍然依赖于荧光分子标记。CARS、SRS等非线性拉曼成像技术则不需要外源探针,具有更大的潜力成为下一轮诺贝尔化学奖的候选者。毕竟科学的发展是不断变化的,谁先抓住交叉前沿,谁就有可能获得下一个诺贝尔化学奖入场券。