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10月1日—3日，2018年诺贝尔奖三大自然科学奖项——生理学或医学奖、物理学奖和化学奖的逐一揭晓，为人类智慧文明的高塔，再次垒上耀眼的一层。

现实与实用，正是这届诺奖带来的别样印象。

纵观诺奖百年来的奖励对象，大致可划为两类：发现问题者与解决问题者。某种程度上也是科学与技术的分野与关联。在这一个世纪的时间轴上，发现问题占据着前半篇的中心位置，以爱因斯坦为首的宗师们光芒万丈，用一系列触及因果、存在、时空等哲学位面的伟大问题，圈定了现代科学技术的基本命题与类别范畴。

大开大合之后，我们在这个框架内用技术的进步，解决现实生活中的具体问题，并尝试接近那些终极问题的大门。以计算机、航天、核能为代表的第三次科技革命，尤其是新世纪以来以互联网为代表的信息革命，让人类在短短数十年间取得了过往千年未取得的繁荣。

但2008年金融危机及此后十年证明，虚拟经济与消费主义的繁华表面之下，人类依然面临着一系列老问题——气候变暖、能源危机、粮食供应、流行疫病……那些被寄予厚望的创新，核聚变、新能源、人工智能，距离成为普及实用的“答案”尚有距离。

简言之，信息的爆炸，让我们的思想放飞得太远，而现实社会尚未脱离上一个世代的窠臼。与畅想相比，用技术的突破解决世代交替期的新老问题，更为迫切。

无论有心或无意，本届诺奖把褒奖给予了技术应用的实践者，从某一角度上可谓顺应、抚慰了世界的焦虑，也鼓舞了致力于解决问题的实践者。

2018年诺贝尔生理学或医学奖成果：

松开免疫系统的抗癌“刹车”

瑞典卡罗琳医学院10月1日宣布，将2018年诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家詹姆斯·艾利森和日本科学家本庶佑，以表彰他们在癌症免疫治疗方面所作出的开创性贡献。

评奖委员会介绍，两名科学家“松开”了人体的抗癌“刹车”，让免疫系统能全力对抗癌细胞，“现在已彻底改变了癌症疗法”。

研发新的抗癌策略

长期以来，癌症一直几乎相当于绝症的代名词。传统治疗包括外科手术切除、放射治疗、化学治疗等，前列腺癌激素疗法、化学疗法、白血病骨髓移植疗法之前曾获得过诺贝尔奖。但是，癌症尤其晚期癌症依然是难治之症，迫切需要研发新的抗癌策略。

19世纪末20世纪初，一种调动人体免疫系统攻击肿瘤细胞的新思路在医学界出现。科学家曾尝试用细菌感染患者来激发免疫系统，但效果有限，只有一种相关方法今天还在用于治疗膀胱癌。

改变出现在20世纪90年代。当时人们发现，人体内有一些蛋白质会促进或抑制免疫系统发挥作用。如果把免疫系统比作一辆汽车，触发全面免疫反应的蛋白质就是油门，而抑制免疫反应的蛋白质就是刹车。

松开免疫系统的抗癌“刹车”

艾利森的主要工作就是在实验室里对一种名为CTLA－4的蛋白质进行了深入分析，当时他和多名科学家都观察到CTLA－4能对人体免疫T细胞起到“刹车”作用。

与其他研究人员将这一机制作为自体免疫疾病治疗标靶不同，艾利森设想，如果“阻击”CTLA－4，那么T细胞受到的束缚是否会被解除，进而全力对抗肿瘤细胞呢？随后，他利用小鼠实验证实了这一设想，并逐步发展成可应用于人体的新疗法。

2010年公布的一项临床试验结果表明，接受CTLA－4抗体治疗的黑色素瘤患者平均存活了10个月，比没有接受这一治疗的患者延长了4个月。这是第一个可以延长黑色素瘤患者生存期的疗法，医学界为之震惊。

几乎与艾利森同时期，本庶佑发现了T细胞上的另一个“刹车”分子PD－1。在2012年进行的一项临床试验中，基于抑制PD－1的新方法被用于不同类型癌症病患的治疗，效果非常好，好几名转移性癌症患者的病情获得长期缓解甚至治愈迹象，而转移性癌症此前被认为基本无法治疗。

抗癌路打开一扇新的大门

从累积的临床试验结果来看，PD－1阻断疗法已被证明更为有效，尤其是在治疗肺癌、肾癌和黑色素瘤方面。一些新研究进一步指出，针对CTLA－4与PD－1的联合治疗或许能够带来更好的效果，这已在黑色素瘤患者身上有所体现。相关临床试验目前正在开展中。

人类对抗癌症之路依然漫长而崎岖。两名获奖者所取得的突破打开了一扇新的大门，让人们了解到，癌症的一个重要解决方案或许就隐藏在我们自己的身体中。

“癌症一直是世界范围内的重大问题，因此我们对有关这一疾病的发现会给予很大关注，”诺贝尔生理学或医学奖评奖委员会秘书托马斯·佩尔曼在接受新华社记者采访时说，“下一步的发展非常让人振奋，无论是基础研究还是临床研究，这是非常新的疗法。我们将慢慢看到这些新方法与传统治疗方法结合会带来怎样的疗效。”

2018年诺贝尔物理学奖成果：

用激光工具“玩转”微观世界

随着人类的研发和技术应用走入更高阶段，我们往往要不断地“钻牛角尖”，比如在实验室中观测并分析极其微小的病毒、分毫不差地在眼球上进行微创手术等。要实现这些难度极高的操作，我们需要驾驭光，让光成为奇迹工具。

美国科学家阿瑟·阿什金、法国科学家热拉尔·穆鲁以及加拿大科学家唐娜·斯特里克兰正是通过开创性发明和研究为我们提供了这方面的强大工具。他们2日共同获得2018年诺贝尔物理学奖。

“有了光镊，我们能够抓取分子”

阿什金发明了一种光镊工具，它能够用一束高度汇聚的激光形成三维势阱来捕获、操纵极其微小的粒子，也就是说，让激光将小粒子推向光束中心，并将它们固定在那里，从而更好地操纵它们。1987年，阿什金在这方面取得了实质突破。他在不伤害活细菌的情况下，成功用光镊捕获了它们。

瑞典皇家科学院院士埃娃·林德罗特接受新华社采访时说：“有了这种光镊，我们能够抓取分子，把它们移动到你想要的地方，并对它们展开操作，这是非常实用的工具，事实上我们也经常使用它。”

有了通过驾驭光而形成的新工具，人们可以操纵和移动原子、病毒和其他活细胞。阿什金的发明让科研人员有机会在不破坏细胞膜的前提下，深入分析细胞内发挥关键作用的分子马达，探讨其中的运作机制。如今在许多生物实验室中，光镊已经是标配的设备。

运用激光进行视力矫正手术

穆鲁和斯特里克兰发明了一种叫作“啁啾脉冲放大”的技术，简单解释就是，将短激光脉冲适时拉伸以减少峰值功率，然后放大它，并最终把它彻底压缩，这能让更多的光被压缩在一个极小空间内，从而大幅提高脉冲的强度。

他们的新技术为科研和一些产业发展提供了全新视角，在物理、化学以及医学等领域都得到应用。科研人员有机会一窥微观且快速变化中的分子和原子世界中发生了什么。超强的激光束能够精准地在不同材料上实现切割和钻孔。

林德罗特说，“这项研究涉及如何让激光变得更强，有了强大的激光我们可以做很多实际的事情，比如精准、低成本地为粒子加速，强激光带来的短脉冲又可以帮助我们以简单且尽可能不损伤眼球的方式来矫正视力。”

2018年诺贝尔化学奖成果：

用进化的力量解决化学问题

地球的生命经过长期进化最终获得强大的适应力，散布于各种严酷环境，包括热温泉、深海以及沙漠等。如果能够借助进化的力量，我们在化工、医学等众多领域中遇到的难题也就迎刃而解。

美国科学家弗朗西丝·阿诺德、乔治·史密斯以及英国科学家格雷戈里·温特正是基于相同理念，在实验室模拟自然进化，通过不同途径释放进化的力量，获得了瞩目成果，他们也因此被授予2018年诺贝尔化学奖。

完成首个酶的定向演化实验

在全球发展清洁能源的过程中，成本与高效、清洁一直存在矛盾，传统的方法已很难适应发展，需要研究人员找到新方法来实现这一目标。阿诺德并没有把希望寄托在传统化学方法上，而是将目光投向了酶。酶是由活细胞产生的、对其底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质或RNA，是一类重要的生物催化剂。

中国教育部长江学者特聘教授、华南理工大学生物科学与工程学院院长林章凛曾在阿诺德的实验室担任博士后。他接受新华社记者采访时说，阿诺德的巨大原创性贡献在于，改变原先人类希望理性设计生物分子的想法，提出在实验室中模拟自然界的自然进化，通过随机突变、随机杂交，再加以适当规模的筛选或者选择，来进化出新的生物分子。

“这对于生物化学界来说，是一种哲学和方法学的巨大贡献。”林章凛说。

阿诺德在1993年完成了首个酶的定向演化实验，首次实现了她的理论。经过多年发展，阿诺德的实验室生成的酶已经能够催化那些自然界中都不存在的化学反应，从而制造出全新材料。她的这些“量身定制”酶如今已是包括药物在内许多材料制作的重要工具，它在生产过程中能避免产生许多污染环境的副产物。

基于新技术可开发出全新抗体

与阿诺德分享今年诺贝尔化学奖的史密斯则研发了一种名为噬菌体展示的新技术。他利用了一种能感染细菌的病毒噬菌体，将外源蛋白或多肽的DNA序列插入到噬菌体外壳蛋白结构基因的适当位置，使外源基因随外壳蛋白的表达而表达，同时，外源蛋白随噬菌体的重新组装而展示到噬菌体表面。这种技术可应用于研究与蛋白质相互作用的配体，以及进行蛋白质演化等。

温特将史密斯的这项技术用于抗体的定向演化，以便提升它们在疾病治疗方面的一些特性。基于这种新技术开发的药物已在2002年获得相关批准，可用于类风湿性关节炎等疾病的治疗。

诺贝尔化学奖评选委员会成员彼得·绍姆福伊接受新华社记者采访时说，基于史密斯和温特研究成果开发出的全新抗体能够有效用于人体，如今许多畅销药品问世都有他们的功劳。

诺贝尔生理学或医学奖授予

詹姆斯·艾利森（美国）

本庶佑（日本）

以表彰他们在癌症免疫治疗方面所作出的贡献。

诺贝尔物理学奖授予

阿瑟·阿什金（美国）

热拉尔·穆鲁（法国）

唐娜·斯特里克兰（加拿大）

以表彰他们在激光物理学领域的突破性贡献。

诺贝尔化学奖授予

弗朗西丝·阿诺德（美国）

乔治·史密斯（美国）

格雷戈里·温特（英国）

以表彰他们在酶的定向演化以及用于多肽和抗体的噬菌体展示技术方面取得的成果。