王淦昌与诺贝尔奖 中国科学家与诺贝尔奖数度擦肩而过

2018-03-18
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文章简介:诺贝尔奖自1901年首次颁发至今已100多年,全世界有50多个国家的近700位科学家获奖,其中有7位华裔科学家获此殊荣,他们是李政道.杨振宁

诺贝尔奖自1901年首次颁发至今已100多年,全世界有50多个国家的近700位科学家获奖,其中有7位华裔科学家获此殊荣,他们是李政道、杨振宁、丁肇中、李远哲、朱棣文、崔琦和钱永健。但至今没有一个中国科学家获得过诺贝尔科学奖。有人会问,这是为什么?其实,中国科学家也曾经有多项成果达到诺贝尔奖级的科研水平,但由于种种原因,我们数度与诺贝尔奖擦肩而过。

阴差阳错失去机会

1930年,留学美国加州理工学院的赵忠尧,在研究铅对硬伽玛射线的吸收系数时,第一次捕捉到正电子,成为世界上第一个观测到正反物质湮灭和第一个发现反物质的科学家。后来,又有两人做了类似的实验,一个没能重复出赵的结果,另一个没有观察到实验中出现的软伽玛射线,从而引起了物理学界对赵忠尧研究成果的怀疑。后来证实这两个实验一个是做错了,另一个是仪器的灵敏度不够。1932年,赵忠尧的同学安德逊在威尔逊云雾室中观察到了宇宙线中的正电子的径迹,并因此在1936年获得了诺贝尔物理学奖。安德逊在50年后承认,他的发现受到了赵忠尧实验结果的启发,基于赵的实验并采用了相同的放射源。

条件拮据错失良机

20世纪30年代,粒子物理学家对原子核衰变时出现极小的能量和动量损失感到困惑不解。为了解释这种现象,奥地利物理学家泡利于1933年提出了存在着一种尚未被发现的粒子──中微子的假设,但这一假设长期没有得到实验的验证。1941年,王淦昌设想用轻原子K 俘获的方法来验证中微子的存在。但是,当时浙江大学因抗战而内迁贵州湄潭,条件拮据,王淦昌因而无法进行这个实验。不得已,他只好把自己的设想写成论文,先投给《中国物理学报》,再转投到美国的《物理学评论》,该刊于1942年1月发表了王淦昌的论文。半年后,美国科学家阿伦根据王淦昌的方案,用实验证实了中微子的存在。因此,这一实验又被称为"王淦昌─阿伦实验"。1956年,美国物理学家莱因斯和科万用强大的核反应堆作实验,终于精确地获得了中微子存在的确凿证据。这一研究成果在1995年荣获诺贝尔物理学奖。

中苏关系恶化妨碍获奖

王淦昌的另一项重大物理学发现,是1959年在苏联杜布纳联合核子研究所获得的。当时,王淦昌领导一个以中国物理学家为骨干的研究小组,从四万张照片中发现了一个新的带负电的超子──"反西格马负超子"。这一超子的发现,是自杜布纳研究所建立以来最重大的发现,填补了粒子─反粒子表上的一个重要空白,也使关于任何粒子都存在其反粒子的理论假设得到了实验证明。可惜随着中苏两国关系的恶化,王淦昌再次失去了冲击诺贝尔奖的机会。

"文革"环境干扰获奖

1965年9月17日,由中国科学院生物化学研究所、有机化学研究所和北京大学等完成了结晶牛胰岛素的人工合成。首次人工合成有生命活力的结晶蛋白质,使人类在认识生命奥秘的道路上又迈进了一大步。这个"世界第一"的科学成就,受到世界科学界的重视,美国《科学》杂志专门报道了这一成果。1966年底,诺贝尔化学奖评选委员会主席堤色勒斯访问中国,对牛胰岛素的人工合成给予了很高的评价。但当时正处于"文革"中,中国拒绝了堤色勒斯推荐科学家角逐诺贝尔奖的邀请。"文革"后期,杨振宁访问中国科学院上海分院时,建议向诺贝尔奖评选委员会推荐这一成就。可为了平衡,我们推荐了4个人,而诺贝尔奖的评选规则明确规定每个单项奖的获得者不能超过3人,中国科学家硬是失去了竞争诺贝尔奖的机会。

缺少设备诺奖旁落

1978年,中国科学院上海光学精密机械研究所王育竹在完成了为"远望号"测量船研制原子钟的任务后,一次在查阅国外文献资料时,看到了美国斯坦福大学汉斯和肖洛两位教授的一篇题为《激光冷却气体原子》的论文。王育竹顿觉眼前一亮,他深知如果能降低原子的温度,原子钟的精确度就会大大提高。

经过研究,他提出了"积分球红移漫反射激光冷却气体原子"、"序列脉冲激光冷却气体原子"和"利用交流施达克效应激光冷却气体原子"三种新方法。

这些原创性思想提出的时间,比后来获诺贝尔奖的三位国外科学家早了五至十年。但当时主要因缺少两台总计价值120万元的激光器,他无法及时开展实验。后来,靠其他科研课题的经费节余,逐渐添置一些实验仪器和设备,才得以逐步进行实验,宝贵的时间就这样被耽搁了。

直到1993年,他才最终完成了"积分球红移漫反射激光冷却气体原子"的实验,可是已比国外同行晚了十几个月,结果眼睁睁地看着朱棣文等三位物理学家获得1997年诺贝尔物理学奖。(浙江日报2008年10月刊发)