诺贝尔奖打开精彩科学视界（2）

“上帝粒子”终获认可

同样是微观世界，两位诺贝尔物理学奖得主解释的是更广泛的物质的质量之源。瑞典皇家科学院10月8日宣布，将2013年诺贝尔物理学奖授予比利时物理学家弗朗索瓦·恩格勒特和英国物理学家彼得·希格斯，以表彰他们描述了粒子物理学的标准模型，并成功预测希格斯玻色子的存在。

恩格勒特与已故同事罗伯特·布鲁特于1964年提出了标准粒子模型理论，希格斯也于同年提出一种粒子场的存在，预言一种能吸引其他粒子进而产生质量的玻色子的存在，即希格斯玻色子。

标准粒子模型理论中共预言了62种基本粒子的存在，希格斯玻色子正是该理论依赖的基石。作为物质的质量之源，希格斯玻色子连接着粒子获得质量的领域。没有希格斯玻色子，宇宙和人类就不会存在，因为其他粒子正是在希格斯玻色子构成的“海洋”中游弋，受其作用产生惯性，最终才有了质量。因此，获奖科学家提出的理论解释了粒子如何获得质量，有助于人类了解亚原子粒子质量的起源。

物理学家认为，希格斯玻色子来源于一种无形的领域，填补了所有的空间。但标准粒子模型理论提出后，其他61种粒子相继被实验所证实，只有希格斯玻色子难觅踪影。过去数十年中，无数全球顶级科学家苦苦捕捉着这一“上帝粒子”的存在证据。

欧洲核子研究中心去年7月4日宣布，该中心的两个强子对撞实验项目发现了同一种新粒子，它的许多特征与希格斯玻色子一致。随后该中心于今年3月14日称，更多数据分析表明“它就是希格斯玻色子”。

欧洲核子研究中心主任罗尔夫·霍伊尔表示，发现希格斯玻色子标志着全世界众多研究者数十年来智力努力的高峰。

将化学实验搬到网络世界

与前两个奖项授予实体研究者相比，今年诺贝尔化学奖得主的贡献，似乎更偏重于研究方法的创造性拓展。瑞典皇家科学院10月9日宣布，将2013年诺贝尔化学奖授予美国科学家马丁·卡普拉斯、迈克尔·莱维特和阿里耶·瓦谢勒，以表彰他们在开发多尺度复杂化学系统模型方面所作的贡献。

面对瞬间发生的化学反应，以及复杂电子毫秒间的快速运动，依靠过去的用塑料球和小木棒来创建分子模型的办法，无法实现描绘化学反应全过程的美好愿望。即使化学家选择使用量子物理学计算化学反应过程，繁杂的计算过程与巨大的计算量也只能应付小分子的化学反应。

20世纪70年代，这三位科学家结合经典和量子物理学，设计出这种多尺度模型，将传统的化学实验搬到了网络世界。通过该模型，科学家实现了用电脑监控微小而瞬间的化学变化，从而能将催化等过程最优化。例如在模拟药物如何到达体内靶蛋白的实验中，电脑可直接对与药物相互作用的靶蛋白原子执行量子理论计算，精确分析出药物发生作用的全过程。

多尺度复杂化学系统模型的出现，完美结合现实与理论，为更全面了解并预测化学反应进程奠定了基础，因此成为化学界的革命。诺贝尔化学奖评选委员会在当天发表的声明中说，如今对化学家来说，电脑同试管一样重要，计算机对真实生命的模拟已成为当今化学领域中大部分新研究成果成功的关键因素。科学家可以用电脑来揭开复杂的化学过程，例如催化剂对废气净化或者绿叶的光合作用等，通过模拟，化学家能获得比传统实验更快速、更精准的预测结果。

在得知获奖后的现场电话连线中，瓦谢勒表示感觉很棒，他自己仍在使用这一组合模型来了解细胞内物质的传输。新的研究方法，似乎预示着细胞内运输系统研究的下一个创造性发现。在这里，我们看到了生理学或医学与化学之间的紧密联系与相互促进。

正如瑞典皇家科学院对粒子物理学标准模型的评价，发现希格斯玻色子并非完成宇宙谜题拼图的最后一块。这一模型仅描述了宇宙可见物，只占到整个宇宙物质的五分之一。确如此言，在浩瀚的宇宙与精致的微观世界中，还有许多神秘的未知领域有待更多科学家去探寻。