返回 2025年10月09日

　　◤◤上接10版
　　窥见量子奇迹：
　　物理学奖
　　实现微观世界的宏观呈现
　　量子力学以“怪诞”和“反直觉”的现象而闻名。比如，在日常生活中，当我们把球扔向墙壁时，每次都会反弹回来。然而在微观世界，单个粒子却会“穿墙而过”，这种量子力学现象被称为量子隧穿效应。
　　上世纪80年代，三位获奖科学家在加利福尼亚大学伯克利分校进行了一系列开创性实验。他们构建了一个包括两个超导体的电路，并用一层完全不导电的薄材料将这些超导体分开。在这项实验中，他们展示了一种现象：超导体中所有带电粒子都可以表现出“整齐划一”的行为，就好像它们是充满整个电路的单个粒子一样。
　　这个系统起初被“困在”一个没有电压、但有电流在超导体中流动的状态中。在实验中，该系统展现出量子特性，通过隧穿效应成功“逃离”零电压状态，并产生出一个可测量的宏观效应——可观测的电压。这意味着他们实现了宏观量子隧穿。实验还表明，该系统是量子化的，即只能吸收或释放特定能级的能量，与量子力学的预测相符。
　　许多耀眼的名字出现在这条研究道路上。在超导材料中，电子可以形成“同步舞蹈”的“库珀对”，这个名字来源于因在超导领域研究贡献而获1972年诺贝尔物理学奖的莱昂·库珀。如果两个超导体之间用一层薄的绝缘层相隔连接，就会形成“约瑟夫森结”，这个名字来源于因相关研究而获1973年诺贝尔物理学奖的布赖恩·约瑟夫森。
　　今年获奖的三位量子物理学家正是在这些先行者的成果基础上，通过“约瑟夫森结”实验首次证实，当超导体中的“库珀对”集体呈现量子态时，整个电路能像单个粒子一样实现隧穿跃迁，打破了量子效应仅存在于微观世界中的传统认知。

　　化学的跨界融合：
　　化学奖
　　彰显学科交汇的创新活力
　　“化学是阿尔弗雷德·诺贝尔自身工作中最重要的科学。他的发明以及他采用的工业流程都是基于化学知识。化学是诺贝尔遗嘱中提到的第二个获奖领域。”诺贝尔奖官网上对化学奖的介绍，足以看出该奖项的重要地位。
　　回顾其颁奖历程，历届诺贝尔化学奖得主中，不乏跨界学者，许多人的获奖成就也并非出自传统的化学研究，而是涉及生物学、物理学等多重学科。因此，诺贝尔化学奖也被调侃为“理科综合奖”。
　　今年的诺贝尔化学奖授予日本科学家北川进、澳大利亚科学家理查德·罗布森以及美国加州大学伯克利分校的奥马尔·亚吉，他们因开创了金属有机骨架（MOF）的全新领域，共同摘得这一桂冠。
　　金属有机骨架（MOF）是基于框架化学（Reticular Chemistry）开发的全新化合物。框架化学创建了超分子结构，使得分子间具有前所未有的化学和结构强度，它的独特性质推动了一系列新型材料的开发。这是一种具有非常大表面积的高孔隙率结构，能够高效地储存被“困”在孔隙中的各种材料，如同是分子尺度上的晶体海绵，具有极强的吸附能力。
　　来自京都大学的北川进教授通过气体吸附实验发现并证实了金属复合物的孔隙率，是MOF领域的重要开拓者。他开创了MOF的功能化学，发现了不同于传统多孔材料的柔性MOF。
　　诺贝尔化学奖委员会主席海纳·林克表示：“金属有机框架具有巨大的潜力，为定制具有新功能的材料带来了以前无法预见的机会。”

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　　什么是诺贝尔奖？
　　诺贝尔奖是以瑞典著名的化学家、硝化甘油炸药的发明人阿尔弗雷德·贝恩哈德·诺贝尔的部分遗产作为基金在1895年创立的。诺贝尔奖分设物理、化学、生理学或医学、文学、和平和经济学六个奖项。诺贝尔奖旨在表彰在物理学、化学、和平、生理学或医学以及文学上对人类作出最大贡献的人士。诺贝尔奖每年评选和颁发一次，诺贝尔奖包括一枚金牌、一份证书以及一笔奖金。
　　诺贝尔奖的评选过程和标准备受关注。众多来自世界各地的知名学府、科研机构以及相关领域的专家学者都有资格提名候选人。在评选标准方面，主要侧重于候选人在其所在领域所取得的开创性和具有重大影响力的成就。
　　综合新华社、中国新闻网、央视新闻、界面新闻、第一财经