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2019年诺贝尔奖
 

2019年诺贝尔奖  

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08/10/2019 5:19 下午  

物理学奖

 

我们在宇宙中处于什么位置?诺奖得主为你揭晓(图)

文章来源:  于 2019-10-08 13:32:09 - 新闻取自各大新闻媒体,新闻内容并不代表本网立场!
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当地时间10月8日,2019年诺贝尔物理学奖揭晓,其中一半授予来自美国的吉姆·皮布尔斯(James Peebles),获奖理由为“对物理宇宙学方面的理论发现”;另一半授予来自瑞士的米歇尔·麦耶(Michel Mayor)和迪迪埃·奎洛兹(Didier Queloz),获奖理由为“发现围绕类太阳恒星运行的系外行星”。

他们将分享900万瑞典克朗(约合人民币697万元)的奖金。其中一半奖金授予皮布尔斯,另一半奖金由2名瑞士学者分享。

我们在宇宙中处于什么位置?诺贝尔物理学奖得主为你揭晓

3位诺奖得主/诺贝尔奖推特

今年的获奖者为回答人类存在的基本问题做出了贡献:宇宙的早期发生了什么?接下来又发生了什么?会不会有其他行星围绕着其他恒星运行呢?

皮布尔斯:为50年来的宇宙学奠基

吉姆·皮布尔斯1935年出生于加拿大的温尼伯,1935年在加拿大马尼托巴大学获得物理学学士学位,并于1962年前往普林斯顿大学攻读博士,现任普林斯顿大学教授。

自上世纪70年代以来,他就是世界领先的理论宇宙学家。在这期间,他主要对暗物质、宇宙微波背景和结构形成等领域做出了理论贡献。他出版3本著作《物理宇宙学》《宇宙的大尺度结构》《物理宇宙学原理》,已经成为领域内的标准参考文献。

他的研究阐明了宇宙的结构和历史,为过去50年的宇宙学奠定了基础。

在20世纪60年代,大爆炸模型合理解释了宇宙的起源和现状。皮布尔斯对大爆炸模型做出了重要贡献。根据这一模型,140亿年前的宇宙是炽热且密集的,此后宇宙一直在膨胀,越来越大、越来越冷,大爆炸发生40万年后,宇宙开始变得透明,光线得以穿越太空,这种古老的辐射至今仍存在于我们周围,还有很多谜团待解。

皮布尔斯通过理论工具和计算,解释了这些从宇宙初期而来的大爆炸印记,并发现了新的物理过程。他发现,宇宙中只有5%的内容是已知的,构成了恒星、行星和我们。另外95%是未知的暗物质和暗能量,它们对于现代物理学来说是个谜,也是一个巨大的挑战。《卫报》报道解释,简单来说,暗能量是驱动宇宙运动的一种能量,暗物质是可能存在于宇宙中的一种不可见的物质,两者都不会吸收、反射或者辐射光,所以人类无法直接使用现有的技术进行观测。

在2019年诺贝尔物理学奖揭晓后,诺贝尔奖委员会与获奖者吉姆·皮布尔斯进行语音连线,他接受了记者采访。

有记者提问“其他星球上是否存在生命?”皮布尔斯回答:“我们非常确定,其他星球上有一些可以被称为生命的东西,但是很难确定这样的生命是否和地球上的一样,也许化学家会对此进行研究。但是我们永远无法看到这些生命。”

还有记者邀请皮布尔斯对那些想要在科学领域深耕的年轻人提出一些建议,皮布尔斯说:“希望年轻人们怀揣着对科学的热爱踏入这一领域,一些奖项很诱人,但那不是你入行的原因,你应该被科学本身深深吸引。”

麦耶和奎洛兹:打开了银河系的潘多拉盒子

来自瑞士的两位科学家目前都是日内瓦大学的教授,在奎洛兹就读博士期间,麦耶是他的导师。他们于1995年10月宣布在太阳系外首次发现一颗系外行星,它绕着银河系中的一颗类太阳恒星运转。这颗行星名为飞马座51b,绰号“伯洛尔芬”,这也是人类发现的第一颗“热木星”(指其公转轨道极为接近其宿主恒星的类木行星)。

两人的这一发现引发了天文学界的一场革命,此后银河系有4000多颗系外行星被发现。目前,科学家仍然在探索这个奇特的新世界。飞马座51b的发现,挑战了当时关于行星系统的已有构想,迫使科学家重新思考行星起源背后的物理过程。

麦耶和奎洛兹的卓越贡献使寻找系外行星的众多项目展开,最终我们可能会解答一个永恒问题,那就是地球之外是否还存在其他生命。

在得知获奖后,奎洛兹接受BBC采访时说,“太难以置信了,在获得这一发现之后的25年里,有很多人都来跟我说,这是一个值得拿诺贝尔奖的发现。我一直回答‘可能吧,无所谓’。经过这么长时间后获奖,真是一个莫大惊喜。我现在还处在震惊之中,需要时间消化一下这个消息。”

大咖声音

瑞典皇家科学院表示,今年诺贝尔物理学奖表彰这三位科学家“在增进我们对宇宙演化,以及地球在宇宙中地位的理解方面所做出的贡献”。

诺贝尔物理学委员会成员拉森(Mats Larsson)表示,皮布尔斯在宇宙学方面的发现对人类而言是一座巨大的“金矿”,使我们了解宇宙是如何从最初期发展到现在的。如果不是皮布尔斯的理论发现,过去20年中对宇宙辐射的高精度测量几乎不会让我们有任何突破。

美国物理协会总裁莫洛尼(Michael Moloney)说,获奖者在发现宇宙本质和太阳系新世界方面做出了开创性工作,为宇宙学和系外行星科学的研究开辟了全新领域。


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08/10/2019 5:35 下午  

生理学或医学奖揭晓,三位获奖人有何来历

发现了细胞如何感知和适应氧气变化机制
 
2019年10月08日 08:1

  三位获奖人“发现了一种调节氧气含量下降时细胞如何适应的分子开关”。

  北京时间10月7日下午,2019年诺贝尔生理学或医学奖揭晓。奖项授予了美国医学家威廉·凯林(William G. Kaelin Jr.)、英国医学家彼得·拉特克利夫(Sir. Peter J. Ratcliffe)和美国医学家格雷格·塞门扎(Gregg L. Semenza),以表彰他们“发现了细胞如何感知和适应氧气变化机制”。他们将平分900万瑞典克朗(约合人民币650万元)的奖金。

图片来自诺贝尔奖官网。图片来自诺贝尔奖官网。

  诺贝尔官网介绍称,氧气的重要性已毋庸赘言,但细胞如何适应氧气水平的变化则一直不为人所知。今年诺贝尔生理学或医学奖获奖者的研究则开创性地揭示了生命中最重要的适应过程机制之一,帮助人们理解氧气含量如何影响细胞代谢和生理功能奠定了基础。这一发现也为抗击贫血、癌症和其他疾病的新策略铺平了道路。

  这是个啥研究?

  英国《卫报》称,今年的诺贝尔生理学或医学奖是真正的生理学奖,其核心在于身体对低氧环境的反应。当人体处于缺氧状态时,促红细胞生成素(Erythropoietin,EPO)就会增加,刺激骨髓生成新的红细胞,而红细胞则会带来氧气。但是,氧气含量减少是如何触发这种反应呢?这就是今年的诺奖得主们想要回答的问题。

  颁奖委员会成员、剑桥大学教授兰德尔·约翰逊表示,“许多科学家经常用‘教科书式发现’这个词,但今天这个真的是教科书式发现”,三位获奖人“发现了一种调节氧气含量下降时细胞如何适应的分子开关”。

  据介绍,这个“开关”就是一种被称为缺氧诱导因子(Hypoxia-inducible factors,HIF)的蛋白质。他们发现,在正常的氧气条件下HIF会迅速分解,但当氧气含量下降时,HIF的含量会增加。更为重要的是,HIF还可以控制EPO的表达水平,如果将其DNA片段插入某基因旁,则该基因会被低氧条件诱导表达。

图片来自诺贝尔奖官网。图片来自诺贝尔奖官网。

  这一研究为何重要?

  这一发现的影响是非常广泛的。据介绍,人体对氧气含量变化的反应涉及从运动到胚胎发育的所有过程。它还与多种疾病有关,如慢性肾功能衰竭患者由于EPO减少多患有严重的贫血症。

  据《卫报》报道,许多生理学方面的专家对这一奖项表示欢迎,认为这是对生理学基础研究的认可。英国生理学会主席布里吉特·兰姆称,“今年的诺贝尔奖将生理学放在了首要的、核心的位置,这是对生理学家重要研究的认可。诸如此类的尖端生理学研究正在增进我们对身体运作机制的了解,而这将帮助我们保持健康”。

  剑桥大学生理学、发展和神经科学部的安德鲁·莫里博士表示,三人的研究获奖当之无愧。莫里介绍称,“氧气是生命的基础,它允许线粒体从所摄入的食物中提取能量”,三人的研究“揭示了细胞感知氧气含量并响应波动的机制,从而增强了氧气向人体组织的输送并改变了我们的新陈代谢”。莫里表示,自上世纪90年代首次出现关于缺氧诱导因子的报道以来,人们就意识到它们在日常生活中的重要性,“缺氧是许多疾病的特征,包括心力衰竭、慢性肺部疾病和许多癌症。这三位科学家及其团队的工作为更好地理解这些常见的威胁生命的疾病,和寻找治疗这些疾病的新策略铺平了道路”。

  西英格兰大学癌症生物学博士埃里克斯·格林豪评价称,今年诺奖对于“了解细胞如何感知和响应氧气含量的变化至关重要”,同时这“对于血液供应受损的相关疾病具有重大意义,包括实体瘤如乳腺癌、结肠直肠癌和胰腺癌等”。

图片来自诺贝尔奖官网。图片来自诺贝尔奖官网。

  获奖人有何来历?

  事实上,凯林、拉特克利夫和塞门扎三人获得今年的诺贝尔生理学或医学奖并不令人意外。据《卫报》报道,早在2016年,这三人就因揭示了“人与动物对氧气含量的细胞感知机制”而获得了素有“美国诺贝尔奖”之称的拉斯克基础医学研究奖(Albert Lasker Basic Medical Research Award)。

  威廉·凯林1957年11月23日出生于美国纽约,目前是哈佛医学院教授。凯林1979年获杜克大学化学学士学位,1982年获该校医学博士学位。他曾在约翰·霍普金斯大学和丹纳-法贝尔癌症研究所接受了内科学和肿瘤学的专业培训,并在丹纳-法贝尔癌症研究所建立了自己的实验室。2002年,凯利成为哈佛医学院正式教授。此外,他自1998年起就一直担任霍华德·休斯医学院的研究人员。

威廉·凯林得知获奖时发的自拍。截图/自诺贝尔奖官方推特。威廉·凯林得知获奖时发的自拍。截图/自诺贝尔奖官方推特。

  彼得·拉特克利夫1954年5月14日生于英国兰开夏郡,目前是牛津大学教授。他在剑桥大学冈维尔与凯斯学院学习医学,并在牛津大学接受了肾脏病学专业培训。拉特克利夫还是英国伦敦弗朗西斯·克里克研究所的临床研究主任、牛津大学目标发现研究所所长、路德维希癌症研究所成员。

彼得·拉特克利夫得知获奖时正在工作。截图/自诺贝尔奖官方推特。彼得·拉特克利夫得知获奖时正在工作。截图/自诺贝尔奖官方推特。

  格雷格·塞门扎1956年7月1日出生于美国纽约,目前是约翰·霍普金斯大学教授。塞门扎1978年在哈佛大学获生物学学士学位,1984年在宾夕法尼亚大学医学院获医学博士学位,并在杜克大学接受培训成为一名儿科专家。塞门扎在约翰·霍普金斯大学进行了博士后培训,并在那里建立了一个独立的研究小组。他于1999年成为约翰·霍普金斯大学的正式教授,2003年起担任该校细胞工程研究所血管研究项目的主任。

格雷格·塞门扎得知获奖后发的自拍。截图/自诺贝尔奖官方推特。格雷格·塞门扎得知获奖后发的自拍。截图/自诺贝尔奖官方推特。

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09/10/2019 11:38 上午  

北京时间10月9日消息,瑞典皇家科学院决定将2019年诺贝尔化学奖授予约翰·古迪纳夫(John B。 Goodenough)、斯坦利·威廷汉(M。 Stanley Whittingham)和吉野彰,以表彰他们对锂离子电池的研究。这种可充电电池为手机和笔记本电脑等无线电子产品奠定了基础,还使一个无化石燃料的世界成为可能。从为电动汽车提供动力,到储存可再生能源,锂离子电池展现出了广泛的用途。

  引言

  电能为我们的生活提供了能量,无论何时何地,我们都需要电能。如今,即使附近没有电源插座,我们也可以十分方便、高效地获取电能。我们的移动方式越来越无拘无束,对电线的依赖也越来越少,可以在一个可能更健康的环境中享受高机动性。这一令人瞩目的发展是由高效的储能设备实现的。高容量电池使各种电动工具和车辆成为可能。原则上,我们都可以便捷地使用手机、相机、笔记本电脑、电动工具等,依靠高效的电池为它们提供动力。随着现代电池技术的发展,电动汽车也越来越受欢迎。我们正处在摆脱化石燃料汽车的时代。此外,有效的能源储存是对不稳定的能源(如风能和太阳能)的重要补充。有了电池,供需链可以随着时间的推移而平衡,即使在没有能源产出的情况下也是如此。

  在很大程度上,锂离子电池使这些发展成为可能。这种电池彻底改变了能量存储技术,并促成了移动革命的实现。通过锂离子电池的高电势,高能量密度和高容量,这种电池类型为改善我们的生活做出了巨大贡献,并将在未来几年继续发挥作用。然而,总体而言,电池的发展非常艰巨且具有挑战性,尤其是锂电池。自1800年亚历山德罗·伏特提出他著名的“电池堆”以来,无数的科学家和工程师为电池的开发投入了巨大的努力。

  从基本结构上,电池的工作原理是相对简单的。电池由两个电极组成,每个电极连接到一个电路,电解液可以容纳带电的物质。通常情况下,电极之间被一种隔离材料隔开,这种隔离材料可以防止电极之间的物理接触,从而避免电池短路。在放电模式下,当电池驱动电流时,负极(阳极)发生氧化过程,导致电子从电极流出并穿过电路。在正极(阴极)会发生一个互补的还原过程,从电路中获得电子。电池电压很大程度上取决于电极的电势差,整个过程是自发的。对于可充电电池,这一过程可以逆转,外加电流可作用于电极,产生互补的氧化还原反应。这个过程是非自发的,需要能量输入。

  许多在学术界、工业界甚至是独立工作的科学家和工程师都为电池的发展做出了贡献,他们也深深理解开发高效电池是一项非常困难的任务。因此,电池发展相对缓慢,只有极少数有效的电池配置在设计成功后应用多年。例如,我们仍然依赖于19世纪中期发明的铅酸电池。尽管如此,通过一系列突破性的多学科科学发现,包括电化学、有机和无机化学、材料科学等,研究人员解决了诸多挑战,终于锂离子电池成为现实,从根本上改变了我们的世界。

  背景

  一种元素很少在戏剧中扮演核心角色,但2019年诺贝尔化学奖的故事中,有一个明确的主角:锂。这是一种在大爆炸的最初几分钟内产生的古老元素。1817年,当瑞典化学家Johan August Arfwedson和Jns Jacob Berzelius从斯德哥尔摩群岛乌托矿(Ut Mine)的矿物样本中提纯出这种物质时,人类才知道它的存在。

  Berzelius将这种新元素命名为“lithos”,这个词在希腊语中意思是“石头”。尽管名字很厚重,但它却是最轻的固体元素。这也正是我们有时几乎不会注意到手机的原因。

  更确切地说,瑞典化学家实际上并没有发现纯金属锂,而是发现了一种盐形式的锂离子。纯锂引发了许多火灾警报,尤其是在我们将要讲述的故事中;这是一种不稳定的元素,必须储存在石油中,这样才不会与空气发生反应。

锂是一种金属,其外电子层只有一个电子,因此有很强的动力把这个电子留给另一个原子。当这种情况发生时,就会形成一个更稳定的带正电荷锂离子。  锂是一种金属,其外电子层只有一个电子,因此有很强的动力把这个电子留给另一个原子。当这种情况发生时,就会形成一个更稳定的带正电荷锂离子。

  锂的弱点是反应性,但这也是它的优点。20世纪70年代初, 斯坦利·威廷汉开发了第一块功能齐全的锂电池,他利用了锂释放其外层电子强大驱动力。1980年,古迪纳夫将电池的电势提高了一倍,为开发更强大、更实用的电池创造了合适的条件。1985年,吉野彰成功地从电池中去除了纯锂,而是完全基于锂离子,因为锂离子比纯锂更安全。

  这使得锂电池成为了实际可行的电池。锂离子电池给人类带来了巨大的好处,使笔记本电脑、手机、电动汽车以及太阳能和风能的储存成为可能。

  我们将回到50年前,回到锂离子电池最初的时代。

  石油阴霾使电池研究重获新生

最初的可充电电池的电极中含有固体物质,当它们与电解液发生化学反应时就会分解。这一过程会损毁电池。斯坦利·威廷汉的锂电池的优点是,锂离子储存在阴极的二硫化钛空间中。当电池使用时,锂离子会从阳极的锂流向阴极的二硫化钛;而当电池充电时,锂离子又会回流。  最初的可充电电池的电极中含有固体物质,当它们与电解液发生化学反应时就会分解。这一过程会损毁电池。斯坦利·威廷汉的锂电池的优点是,锂离子储存在阴极的二硫化钛空间中。当电池使用时,锂离子会从阳极的锂流向阴极的二硫化钛;而当电池充电时,锂离子又会回流。

  20世纪中期,世界上使用汽油的汽车数量显著增加,汽车排放的废气使大城市里的有害雾霾更加严重。与此同时,人们日益认识到石油是一种有限资源。这一切都为汽车制造商和石油公司敲响了警钟。如果他们的企业要生存下去,就需要投资电动汽车和替代能源。

  电动汽车和替代能源都需要强大的电池来储存大量的能量。实际上,当时市场上只有两种类型的可充电电池:早在1859年发明的铅酸电池(目前仍然用作燃油汽车的启动电池)和20世纪上半叶发明的镍镉电池。

  石油公司投资新技术

  面临石油枯竭的威胁,石油巨头埃克森(Exxon)决定将其业务多样化。在一项基础研究的重大投资中,埃克森公司招募了当时在能源领域最重要的一些研究人员,让他们可以自由地做几乎任何想做的事情,只要不涉及石油。

当以纯锂为阳极的电池充电时,会导致锂枝晶的形成。这些锂枝晶会使电池短路,引起火灾甚至爆炸。当以纯锂为阳极的电池充电时,会导致锂枝晶的形成。这些锂枝晶会使电池短路,引起火灾甚至爆炸。

  斯坦利·威廷汉是1972年加入埃克森公司的科学家之一。他来自斯坦福大学,从事某些固体材料的研究。这些材料中具有原子大小的空间,可以让带电离子附着在上面。这种现象称为嵌入(intercalation)。当离子在材料内部被捕获时,材料的性质就会改变。在埃克森,斯坦利·威廷汉和同事开始研究超导材料,包括可以嵌入离子的二硫化钽。他们在二硫化钽中加入离子,并研究其电导率会受何影响。

  威廷汉发现了一种能量密度极高的物质

  就像科学上经常发生的情况一样,这个实验带来了一个意想不到的发现。原来钾离子会影响了二硫化钽的电导率。当斯坦利·威廷汉开始详细研究这种材料时,他观察到它有非常高的能量密度。也就是说,钾离子和二硫化钽之间的相互作用具有惊人的能量。当威廷汉测量这种材料的电压时,发现可达好几伏,这比当时的电池好多了。斯坦利·威廷汉很快意识到是时候改变方向了,他转向了能为未来的电动汽车储存能量的新技术。然而,钽是一种比较重的元素,而市场上不需要装载更重的电池。因此,他用钛代替了钽,钛的性质与钽相似,但重量轻得多。

  作为负极的锂

古迪纳夫开始在锂电池的阴极中使用钴氧化物。这几乎使电池的电势翻了一番,使其更加强大。古迪纳夫开始在锂电池的阴极中使用钴氧化物。这几乎使电池的电势翻了一番,使其更加强大。

  于是,在锂离子电池的故事中,锂开始占据最重要的位置。作为斯坦利·威廷汉的新电池的负极,锂并不是一个随机的选择。在电池中,电子应该从负极(阳极)流向正极(阴极)。因此,负极应该使用一种很容易失去电子的材料,而在所有的元素中,锂是最愿意释放电子的元素。

  这么做的结果就是,斯坦利·威廷汉开发出了一种可在室温下工作的可充电锂电池,它具有很大的电势,也具有巨大的潜力。他前往埃克森位于纽约的总部,就该项目进行了讨论。会议持续了大约15分钟,管理团队随后迅速做出决定:他们将利用斯坦利·威廷汉的发现开发一种具有商业可行性的电池。

  电池爆炸和油价下跌

  不幸的是,准备开始生产电池的小组遇到了一些困难。随着新的锂电池被反复充电,在锂电极上开始出现薄层的锂物质。当它们抵达另一个电极时,电池就会出现短路并引发爆炸。消防队不得不多次出动扑灭火灾,他们威胁要实验室支付用于扑灭这些锂电池大火所消耗的特殊化学物质的费用。为了让电池更加安全,在金属锂电极中加入了铝,两个电极之间的电解液也进行了更换。

  斯坦利·威廷汉在1976年宣布了自己的发现,随后电池开始为一家瑞士钟表商进行小规模生产,并计划将其用于太阳能驱动的钟表当中。下一步的目标是扩充电池的容量,以便使其能够为汽车充电。但是在1980年代初,石油价格突然出现显著下降,埃克森公司需要削减成本。于是相关研究工作被停了下来,威廷汉所发明的技术被授权给了世界三个不同地区的三家不同的公司。但这并非意味着研究工作的终结。当埃克森公司放弃相关工作之后,约翰·古迪纳夫接手了。

吉野彰研制出了第一款可商用锂离子电池。他在阴极使用了古迪纳夫的锂-钴氧化物,并在阳极使用了一种名为石油焦的碳基材料,该材料中也可以插入锂离子。这款电池在发挥功能时,并不会发生破坏自身的化学反应。相反,锂离子可以在电极之间来回流动,使电池寿命大大延长  吉野彰研制出了第一款可商用锂离子电池。他在阴极使用了古迪纳夫的锂-钴氧化物,并在阳极使用了一种名为石油焦的碳基材料,该材料中也可以插入锂离子。这款电池在发挥功能时,并不会发生破坏自身的化学反应。相反,锂离子可以在电极之间来回流动,使电池寿命大大延长

  石油危机让古迪纳夫开始对电池技术感兴趣

  还是一个孩子时,古迪纳夫在阅读方面存在明显障碍,这也是为何他会被数学吸引,并最终,在二战结束之后,开始研究物理学的原因之一。他在美国麻省理工学院林肯实验室工作多年。在此期间,他对随机存储器(RAM)的研究做出了贡献,时至今日RAM依旧是我们计算机中不可或缺的部件。

  古迪纳夫和上世纪1970年代的许多人一样,都深深受到了石油危机的影响,于是他希望能够为能源的替代选择做出贡献。然而,林肯实验室是由美国空军资助的,并不允许从事这类研究。因此,当他被提供一个在英国牛津大学担任无机化学教授的机会时,他抓住了机会并最终一头扎进了重要的能源研究领域之中。

  当锂离子与氧化钴结合时所产生的高电压

  古迪纳夫知道威廷汉发明的革命性的新电池技术,但他对于物质内部结构的专业知识告诉他,如果电池的阴极用金属氧化物,而不是金属硫化物来制作,那么阴极的电势将可以更高一些。于是他的研究组的几位成员被交代了一项任务,寻找合适的金属氧化物,其应当可以在锂离子作用下可以产生比较高的电压,并且当这些离子被去除时也不会出现问题。

  这一系统性搜寻的结果要比古迪纳夫原先设想的高得多。威廷汉的电池可以产生略多于2伏特的电压,但古迪纳夫发现,在阴极中使用钴酸锂材料的电池产生的电压将可以提升两倍,达到4伏特。在这其中的一项关键性发现是,古迪纳夫意识到,电池并不需要保持在充电状态下才能生产,而在此之前一直就是这样做的。相反,它们可以在被制造出来之后再充电。在1980年,他对外公布了这项全新的,高能量密度的阴极材料。尽管它分量很轻,却同样可以制造出性能强劲的电池。这是人类进入移动时代的关键一步。

  日本公司迫切渴望轻质电池用于新型电子产品供电

  然而,在西方,随着石油价格下探,对于寻找替代能源,以及开发不使用石油的电动车的投资热情开始出现下降。但是在日本,情况就完全不同。电子公司拼了命想要得到一种轻质,且可反复充电的电池,用于为他们的便携式摄像机,无线电话机和计算机供电。其中一个看到了这种巨大需求的人,便是日本旭化成株式会社的吉野彰。正如他自己所言的那样:“这就像嗅出趋势的大方向。你可以说,我这方面的嗅觉比较灵敏。”

  吉野彰开发了第一个可商用锂离子电池

  当吉野彰决定开发一种功能性可充电电池时,他选择了古迪纳夫的钴酸锂作为阴极,并尝试使用各种碳基材料作为阳极。此前研究人员已经证明,锂离子可以插入到石墨的分子层中,但是石墨会被电池的电解液分解。当吉野彰尝试使用石油焦(石油工业的副产品)时,他终于找到了灵感。他用电子给石油焦充电,发现锂离子被吸进了材料中。然后,当他打开电池时,电子和锂离子流向阴极的钴酸锂,而钴酸锂的电势要高得多。

  吉野彰开发的电池具有工作稳定、重量轻、容量大的优点,能产生4伏的电压。锂离子电池最大的优点是离子能嵌入到电极上。其他大多数电池都是基于化学反应,而在化学反应中,电极会缓慢而稳定地改变。当锂离子电池充电或放电时,离子在电极之间流动,不与周围环境发生反应。这意味着电池的寿命更长,在充电数百次后性能才会下降。

  另外一个巨大的优势在于,电池中不含有纯的锂。在1986年,当吉野彰在对电池的安全性进行测试时,他非常小心谨慎,甚至将检测工作放在一间专门用于爆炸物检验的房间内进行。他向电池投掷一大块铁,但是什么也没有发生。然而,当使用含有纯锂的电池进行重复试验时,电池发生了剧烈爆炸。通过安全性测试对于这款电池的未来前景极为关键。正如吉野彰所言的那样:这一刻,标志着锂电池正式诞生了。

  锂离子电池——在无需化石燃料的社会中不可或缺

  1991年,一家大型日本企业率先开始销售锂离子电池,在电子业引发了一场革命。手机体积得以缩小,电脑开始走向便携,MP3音乐播放器和平板电脑也逐渐问世。

  在此之后,全世界的研究人员顺着元素周期表展开了依次搜索,试图研制出性能更优良的电池,但没有一种电池能在电池容量和电压上打败锂离子电池。不过,锂离子电池近年来也一直在革新和改进。例如,古迪纳夫将其中的氧化钴换成了磷酸铁,使电池变得更加环保。

  就像几乎所有人类生产活动一样,锂离子电池的生产也对环境造成了一定影响,但也为环境带来了巨大的益处。有了锂离子电池,研究人员得以发明更清洁的能源技术和电动汽车,从而有力减少了温室气体和颗粒物的排放。

  古迪纳夫、斯坦利·威廷汉和吉野彰通过他们的研究工作,为一个无线、无需化石燃料的新型社会创造了适当条件,极大地造福了全人类。(叶子,任天,晨风,未名)


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10/10/2019 1:46 下午  

诺贝尔文学奖女作家:叙事魅力处处是惊奇(图)

文章来源: 中社 于 2019-10-10 09:51:41 - 新闻取自各大新闻媒体,新闻内容并不代表本网立场!
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瑞典学院今天揭晓2018年文学奖由波兰女作家奥尔嘉‧朵卡萩拿下。 路透社

瑞典学院今天揭晓2018年文学奖由波兰女作家奥尔嘉‧朵卡萩拿下。台湾诗人印卡说,朵卡萩的叙事特色相当有魅力,而作品中讨论「历史时间」的意识,对任何文学读者都是惊奇。

朵卡萩(Olga Tokarczuk)是波兰当代最受欢迎的女作家之一,生于西元1962年,善于在作品中融入民间传说、史诗、神话与当代波兰生活景致,结合现实与魔幻的书写风格,反映出波兰人民的日常生活及世界观。

谈到创作,朵卡萩就曾说过,小说书写是出自一种寻根的企盼,探求自我的根源,好能安于现实之中。2018年,朵卡萩最新作品Flights入围英国曼布克国际奖,并凭该书成为2018年度奖项得主。

台湾诗人印卡接受中央社记者访问时表示,朵卡萩这几年在国际文坛都被注意到,其语言很有风格,尤其在作品中讨论「历史时间」的意识对于任何文学读者都是惊奇的。

印卡解释,朵卡萩从叙事特色切入,的确是很有她的魅力在。若跟2015年诺贝尔文学奖得主的白俄罗斯作家亚历塞维奇(Svetlana Alexievich)放在一起,就会知道是另外一个极端。

朵卡萩在台的译作不多,大块文化在2007年出版「收集梦的剪贴簿」、2006年出版「太古和其他的时间」由易丽君、袁汉鎔翻译。

大块文化总编辑汤皓全接受中央社记者访问时也说,「太古和其他的时间」是受到许多读者关注的著作,所以特别引介给台湾读者,当时还曾经请朵卡萩来过台湾。站在出版社立场,相当开心,像这样纯文学的部分,作家得奖也是对出版社的鼓励,在选书上被肯定。

汤皓全指出,朵卡萩有东欧作家的特色,有著明显的当地神秘色彩,加上作品融入波兰本土的民间故事,让读者引人入胜。

汤皓全表示,原本明年6月将出版朵卡萩的小说Flights(暂译为云游者),如今朵卡萩得奖,也希望把出版时间努力往前,尽快带给台湾的读者。


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14/10/2019 9:57 上午  

就在刚刚!诺贝尔经济学奖揭晓 美法3学者获殊荣(图)

文章来源: 中央社 于 2019-10-14 03:06:24 - 新闻取自各大新闻媒体,新闻内容并不代表本网立场!
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2019年诺贝尔经济学奖得主今天揭晓,由美国学者巴纳吉(Abhijit Banerjee)、法国经济学家杜芙洛(Esther Duflo)和美国学者克里莫(Michael Kremer)获得殊荣。

诺贝尔医学奖、物理学奖、化学奖、文学奖与和平奖得主已经分别在7到11日陆续出炉,今天公布经济学奖得主,为2019年诺贝尔颁奖季划下句点。

耶鲁大学学者诺德豪斯(William Nordhaus)因将气候变迁整合入宏观经济分析的成就,纽约大学教授罗莫(Paul Romer)则因将科技创新纳入宏观经济因素,两人共同荣获2018年诺贝尔经济学奖。

诺贝尔奖是1895年依照瑞典炸药发明人诺贝尔(Alfred Nobel)的遗嘱所设立,1901年开始颁发。诺贝尔奖得主可获颁一张证书、一面金牌和奖金900万克朗,若得主超过一位,则奖金平分或依比例分配。

诺贝尔经济学奖正式名称为“瑞典中央银行纪念诺贝尔经济学奖”(The Sveriges Riksbank Prize in Economic Sciences in Memory of Alfred Nobel)。诺贝尔奖起初的5个奖项不包括经济学奖,1968年瑞典中央银行捐款给诺贝尔基金会,才增设经济学奖,并于1969年首次颁发


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