催化剂|2021年诺贝尔自然科学奖解读( 三 )
到了1960年 , 真锅秀郎领导了地球气候物理模型的开发 , 成为第一个探索辐射平衡与气团垂直输送之间相互作用的人 。 他的工作为当前气候模型的发展奠定了基础 。
为了使计算易于管理 , 真锅秀郎选择将模型缩小到一维 , 即一个垂直的柱子 , 距离大气层40公里 。 模型发现氧气和氮气对地表温度的影响可以忽略不计 , 而二氧化碳则有明显的影响:当二氧化碳水平翻倍时 , 全球温度升高了两摄氏度以上 。
真锅秀郎获得了解二氧化碳影响的开创性模型 , 1975年 , 该模型发表 , 成为了解气候秘密道路上的又一个里程碑 。 1950年 , 德国汉堡的一位年轻的物理学博士生克劳斯·哈塞尔曼正在从事流体动力学研究 , 开发海浪和洋流的观测和理论模型 。
之后 , 克劳斯·哈塞尔曼搬到加利福尼亚继续从事海洋学研究 , 见到了查尔斯·大卫·基林等同事 , 还和他们一起创办了一个牧歌合唱团 。 克劳斯·哈塞尔曼不知道 , 在他后来的工作中 , 他会经常使用基林曲线 , 该曲线显示二氧化碳水平的变化 。
研究中 ,克劳斯·哈塞尔曼创建了将天气和气候联系在一起的模型 , 解决了为什么气候模型在天气多变且混乱的情况下仍然可靠的问题 。
该模型清楚地显示了加速的温室效应:自19世纪中叶以来 , 大气中的二氧化碳含量增加了40% 。 温度测量表明 , 在过去的150年中 , 全球温度升高了1摄氏度 。
他的方法已被用来证明大气温度升高是由于人类排放的二氧化碳 。
又过了10年 , 大约在1980年 , 乔治·帕里西( Giorgio Parisi)在无序的复杂材料中发现了隐藏的模式 , 使理解和描述许多不同的、显然完全随机的材料和现象成为可能 。 这可应用在物理学、数学、生物学、神经科学和机器学习等领域 。 他的发现是对复杂系统理论最重要的贡献之一 。
“今年的诺奖表明 , 我们对气候的了解建立在坚实的科学基础之上 , 基于对观测的严格分析 。 今年的获奖者都为我们更深入地了解复杂物理系统的特性和演化作出了贡献 。 ”诺贝尔物理学委员会主席Thors Hans Hansson说 。
2021年诺贝尔化学奖——
将分子构建变为艺术
实习生 孙少卿 中青报·中青网采访人员 叶雨婷
构建分子是一门困难的艺术 。
2021年10月6日 , 本杰明·李斯特(Benjamin List)和大卫·麦克米兰(David W.C. MacMillan)因开发了一种精确的分子构建新工具——有机催化 , 而获得2021年诺贝尔化学奖 , 这对药物研究产生了巨大的影响 。 诺贝尔奖委员会的评语为:(他们)推动了不对称有机催化领域的发展 。
人们对“催化剂”的概念并不陌生 。 在中学化学实验中就已利用二氧化锰作催化剂 , 在常温下分解双氧水制备氧气 。 如果没有二氧化锰的催化作用 , 便可能需要将双氧水加热至煮沸才能得到同样的效果 。 因此 , 催化剂是化学反应中的常见工具 。 长期以来 , 化学家一直认为原则上只有两种类型的催化剂:金属和酶 。 早在2001年、2018年 , 诺贝尔化学奖就已表彰过对研究这两类催化剂作出杰出贡献的6名科学家 。
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