導(dǎo)讀

從藍(lán)色發(fā)光二極管（LED）的微光，到體外受精（IVF）的“奇跡”。諾貝爾獎(jiǎng)始終表彰那些因其發(fā)現(xiàn)而改變世界的人。

以下這六項(xiàng)創(chuàng)新與發(fā)現(xiàn)不僅改善了我們的日常生活，更拯救了無(wú)數(shù)生命，還助力創(chuàng)造出全新的生活方式：血型的發(fā)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了安全輸血、體外受精（IVF）為數(shù)百萬(wàn)不孕人群提供了幫助、鋰離子電池的發(fā)明改變了儲(chǔ)能方式、藍(lán)色發(fā)光二極管（LED）催生出持久且環(huán)保的白光、合成靛藍(lán)染料讓平價(jià)牛仔布成為可能、電荷耦合器件（CCD）傳感器開(kāi)啟了數(shù)碼攝影時(shí)代。

潘 展|翻譯

01

實(shí)現(xiàn)安全輸血

你或許認(rèn)識(shí)有過(guò)獻(xiàn)血或輸血經(jīng)歷的人。然而，這些能挽救生命的輸血操作曾經(jīng)充滿不確定性，甚至可能引發(fā)致命反應(yīng)。

直到卡爾?蘭德施泰納（Karl Landsteiner）發(fā)現(xiàn)了人類血型的存在，這種風(fēng)險(xiǎn)才得以降低。他通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)血液樣本，觀察一個(gè)人的紅細(xì)胞與另一個(gè)人的血清混合時(shí)是否會(huì)發(fā)生凝集。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)受血者體內(nèi)存在針對(duì)供血者紅細(xì)胞的天然抗體時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)不良反應(yīng)。他發(fā)現(xiàn)，在這類情況下供血者血液中的紅細(xì)胞會(huì)開(kāi)始聚集，即發(fā)生凝集反應(yīng)。在受血者體內(nèi)，這些凝集的紅細(xì)胞可能會(huì)堵塞血管，導(dǎo)致血液無(wú)法輸送到身體各個(gè)部位；積聚的紅細(xì)胞也可能破裂并向體內(nèi)釋放有毒物質(zhì)，最終可能導(dǎo)致受血者死亡。

基于這項(xiàng)研究，蘭德施泰納將人類血液劃分為不同血型。如今，輸血已成為處理創(chuàng)傷或大型手術(shù)時(shí)的常規(guī)操作。醫(yī)護(hù)人員會(huì)確?；颊咻斪⑴c自身血型匹配的血液，以此降低因血型不合引發(fā)致命反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)。

02

讓平價(jià)牛仔布成為可能

你有最愛(ài)的牛仔褲嗎？阿道夫?馮?拜耳（Adolf von Baeyer）推動(dòng)實(shí)現(xiàn)了靛藍(lán)染料從傳統(tǒng)的植物提取向工業(yè)化生產(chǎn)的轉(zhuǎn)變，為數(shù)百萬(wàn)衣櫥中出現(xiàn)平價(jià)牛仔布立下了功勞。

從確定靛藍(lán)的大致結(jié)構(gòu)到推算出其精確化學(xué)式拜耳花了近20年時(shí)間。在此期間，他已掌握足夠信息，能以三種不同方法從富含碳原子的各類原材料中合成這種染料。1897年，首批合成靛藍(lán)染料上市，引發(fā)了行業(yè)熱潮。

據(jù)估算，全球每年售出的牛仔褲超過(guò)45億條，而其中大部分都使用合成靛藍(lán)染料染色。

03

研發(fā)用于電子捕獲圖像的傳感器

從留存珍貴的家庭瞬間到記錄日常晚餐，如今我們拍攝的照片比以往任何時(shí)候都多。

威拉德?博伊爾（Willard Boyle）與喬治?史密斯（George Smith）曾是紐約郊外著名的貝爾實(shí)驗(yàn)室的同事，是他們讓電子捕獲圖像成為可能。在一次為研發(fā)新型信息存儲(chǔ)技術(shù)而開(kāi)展的頭腦風(fēng)暴會(huì)議上，二人基于愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)提出了一種圖像傳感器的構(gòu)想——該傳感器中光電池陣列會(huì)根據(jù)入射光的強(qiáng)度釋放出與之成比例的電子。

他們發(fā)明的電荷耦合器件（CCD）引發(fā)了數(shù)碼成像領(lǐng)域的爆發(fā)式變革。除了應(yīng)用于數(shù)碼相機(jī)外，CCD在醫(yī)學(xué)與天文學(xué)等科學(xué)領(lǐng)域也發(fā)揮著關(guān)鍵作用。倘若沒(méi)有CCD，我們便無(wú)法看到哈勃太空望遠(yuǎn)鏡拍攝的那些令人驚嘆的太空?qǐng)D像。

04

為節(jié)能燈具打造白光

發(fā)光二極管（LED）的應(yīng)用場(chǎng)景十分廣泛，從圣誕樹(shù)裝飾到足球場(chǎng)照明比比皆是。但要實(shí)現(xiàn)持久且節(jié)能的白光LED燈具，離不開(kāi)三位獲獎(jiǎng)?wù)叩难芯控暙I(xiàn)。

20世紀(jì)90年代初，赤崎勇（Isamu Akasaki）天野浩（Hiroshi Amano）與中村修二（Shuji Nakamura）利用半導(dǎo)體制造出明亮的藍(lán)色光束。這項(xiàng)成果與已有的紅色、綠色二極管技術(shù)相結(jié)合，為照明技術(shù)帶來(lái)了根本性變革。

相較于傳統(tǒng)光源，LED的節(jié)能優(yōu)勢(shì)顯著，對(duì)環(huán)境的影響也遠(yuǎn)小于前者。與白熾燈相比，LED的能耗至少降低了75%，使用壽命更是前者的約25倍。目前，全球照明用電占總耗電量的15%，同時(shí)貢獻(xiàn)了全球5%的溫室氣體排放量。因此，在全球范圍內(nèi)推廣LED等節(jié)能燈具已刻不容緩，此舉有望將照明相關(guān)的溫室氣體排放量減少三分之一以上。

05

實(shí)現(xiàn)可充電的世界

電動(dòng)汽車被視為公路交通脫碳的關(guān)鍵技術(shù)，而公路交通的排放量占總排放量的六分之一。許多電動(dòng)汽車都依賴鋰離子電池，這類電池還被用于為手機(jī)等小型便攜式電子設(shè)備供電，以及儲(chǔ)存太陽(yáng)能和風(fēng)能產(chǎn)生的電能，這使得無(wú)化石燃料社會(huì)的實(shí)現(xiàn)成為可能。

鋰離子電池的基礎(chǔ)是在20世紀(jì)70年代的石油危機(jī)期間奠定的。斯坦利?惠廷厄姆（Stanley Whittingham）研制出一款具有巨大潛力的2伏電池，但該電池極易爆炸，無(wú)法投入實(shí)際使用。約翰?古迪納夫（John Goodenough）對(duì)電池所用材料進(jìn)行了改良，這一突破為研發(fā)性能更強(qiáng)的電池奠定了基礎(chǔ)，也助力吉野彰（Akira Yoshino）在1985年成功研制出首款具備商業(yè)可行性的鋰離子電池。

鋰離子電池重量輕、耐用性強(qiáng)，可充放電數(shù)百次而性能不衰減。自1991年首次進(jìn)入市場(chǎng)以來(lái)，它徹底改變了我們的生活，為無(wú)線化、無(wú)化石燃料社會(huì)的構(gòu)建鋪平了道路。

06

研發(fā)不孕不育治療方法

20世紀(jì)50年代，羅伯特?愛(ài)德華茲（Robert Edwards）提出了一個(gè)突破性構(gòu)想：通過(guò)在體外使母親的卵子受精，再將受精卵植入子宮，幫助無(wú)法生育的夫婦實(shí)現(xiàn)受孕。

1969年，他首次成功演示了人類體外受精（IVF，即試管嬰兒技術(shù)），但當(dāng)時(shí)的受精卵最多只能完成一次細(xì)胞分裂。為攻克這一難題，他與婦科醫(yī)生帕特里克?斯特普托（Patrick Steptoe）展開(kāi)合作，斯特普托找到了直接從女性卵巢中提取合格卵子的方法。此外，護(hù)士兼胚胎學(xué)家瓊?珀迪（Jean Purdy）也加入了團(tuán)隊(duì)。他們不僅共同解決了技術(shù)難題，還克服了社會(huì)上對(duì)這項(xiàng)研究的部分抵制。憑借堅(jiān)韌不拔的精神和堅(jiān)定的決心，他們最終在1978年迎來(lái)了世界上首個(gè)試管嬰兒路易絲?布朗的誕生。

如今，全球每年通過(guò)體外受精技術(shù)誕生的嬰兒超過(guò)50萬(wàn)名。體外受精已成為一項(xiàng)廣為人知的技術(shù)，對(duì)許多夫婦而言，當(dāng)他們?cè)谑茉羞^(guò)程中遇到困難時(shí)，這是一個(gè)觸手可及的選擇。

資料來(lái)源：

https://www.nobelprize.org/stories/can-you-imagine-life-without-these-discoveries/

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