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2019年诺贝尔化学、物理、生理学奖揭晓,附部分模拟题

近期,2019年诺贝尔奖将陆续公布,诺贝尔生理学或医学奖、物理学奖、化学奖项已经公布,本文整理相关内容供家长和考生参考。

01、2019年诺贝尔化学奖

北京时间10月9日下午5点45许,瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布,将2019年度诺贝尔化学奖授予美国得州大学奥斯汀分校John B Goodenough教授、纽约州立大学宾汉姆顿分校M.stanley Whittlingham教授和日本化学家Akira Yoshino,以表彰其在锂离子电池的发展方面作出的贡献。他们将分享900万瑞典克朗(约合人民币647万元)的奖金。

锂电池作为最主要的便携式能量源,影响着我们生活的方方面面。如果没有锂电池,就不会有如今的便携式穿戴设备。锂电池产业已经接近年产几十亿美元,为人类的日常活动提供动力。锂电池还曾和晶体管一起被视作电子工业中最伟大的发明。

97岁的二战老兵Goodenough也成为史上最年长的诺奖得主。

John B Goodenough,美国德州大学奥斯汀分校机械工程系教授,锂电池之父,美国科学院和工程院两院院士,曾获2001年 Japan Prize,2009年 Fermi Award,2011年美国国家科学奖章 和2014年Charles Stark Draper Prize。老爷子出生于1922年7月25日,二战老兵,本科毕业于耶鲁大学数学系,芝加哥大学物理博士,杨振宁先生的同学。如今以97岁高龄,仍然坚持研究工作,寻找下一个超级电池。

M. Stanley Whittingham,纽约州立大学Binghamton 分校化学和材料科学与工程教授,锂电池研究先驱。1941年出生,本科、硕士和博士均毕业于牛津大学。加入Binghamton之前,长期在石油公司Exxon工作,从事电池研发。

吉野彰 (Akira Yoshino),1948年生于日本。1972年吉野彰毕业于京都大学大学院工学研究专业。智能手机和电动汽车使用的锂离子电池的开发者、旭化成公司研究员,旭化成株式会社吉野研究室室长,还是京都大学大学院工学研究专业特命教授。

历年诺贝尔化学奖

诺贝尔化学奖是以瑞典著名化学家、硝化甘油炸药发明人阿尔弗雷德·贝恩哈德·诺贝尔的部分遗产作为基金创立的5个奖项之一,从1901年至2017年,共颁发了109次,拥有178位获奖者。

诺贝尔化学奖是为了表彰前一年中在化学领域有最重要的发现或发明的科学家。然而,这一学科却被不少科学家调侃为“理科综合奖”,因为物理、生物、生物物理、生物化学甚至农学等领域的研究成果都获过化学奖。

通过梳理过去100多年的诺贝尔化学奖名单,可以发现,除了化学领域的研究成果,生物学科研究获奖的次数超过20次,物理学科研究获奖的次数也高达20次,甚至农学方面的研究也获得了一次化学奖。

2007年-2018年的诺贝尔化学奖的获奖情况如下:

2007年:诺贝尔化学奖授予德国科学家格哈德·埃特尔,以表彰他在“固体表面化学过程”研究中作出的贡献。

2008年:美国Woods Hole海洋生物学实验室的下村修、哥伦比亚大学的Martin Chalfie和加州大学圣地亚哥分校的钱永健因发现并发展了绿色荧光蛋白(GFP)而获得该奖项。

2009年:英国生物学家万卡特拉曼·拉玛克里斯南(Venkatraman Ramakrishnan)、美国科学家托马斯·斯泰茨(Thomas A. Steitz)和以色列女生物学家约纳什(Ada E. Yonath)因在核糖体结构和功能研究中的贡献共同获该奖。

2010年:美国德拉威尔大学的Richard F. Heck、普渡大学的Ei-ichi Negishi以及日本仓敷艺术科学大学的Akira Suzuki,他们发明了新的连接碳原子的方法,获得2010年诺贝尔化学奖。

2011年:以色列科学家达尼埃尔·谢赫特曼因准晶体的发现而获得2011年的诺贝尔化学奖。

2012年:美国科学家罗伯特·莱夫科维茨和布莱恩·克比尔卡因“G蛋白偶联受体研究”获诺贝尔化学奖。

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複杂化学系统模型方面所做的贡献。

2014年:诺贝尔化学奖授予了美国科学家埃里克·贝齐格、威廉·莫纳和德国科学家斯特凡·黑尔,以表彰他们为发展超分辨率荧光显微镜所作的贡献。

2015年:瑞典科学家托马斯·林达尔、美国科学家保罗·莫德里奇和土耳其科学家阿齐兹·桑贾尔因在DNA修复的细胞机制研究上的贡献而获得2015年的诺贝尔化学奖。

2016年:法国科学家让-彼埃尔·索瓦、美国科学家詹姆斯·弗雷泽·司徒塔特和荷兰科学家伯纳德·费林加因分子机器的设计和合成而获得2016年的诺贝尔化学奖。

2017年:瑞士生物物理学家雅克·迪波什(Jacques Dubochet)、德裔生物物理学家约阿基姆·弗兰克(Joachim Frank)和苏格兰分子生物学家和生物物理学家理查德·亨德森(Richard Henderson)因研发冷冻电镜,简化了生物细胞的成像过程、提高了成像质量,荣获 2017 年诺贝尔化学奖。

2018年:加州理工学院科学家Frances H. Arnold、密苏里大学科学家George P. Smith及剑桥大学MRC分子生物实验室Sir Gregory P. Winter获得2018诺贝尔化学奖,以表彰他们 “肽类和抗体的噬菌体展示技术”的贡献。

02、2019年诺贝尔物理学奖

2019年诺贝尔物理学奖揭晓获奖名单,James Peebles,Michel Mayor,Didier Queloz摘得殊荣。

获奖理由:对宇宙演化以及地球在宇宙中地位的理解。

诺贝尔物理学奖近五年得主

2018年,美国科学家亚瑟阿斯金(Arthur Ashkin)、法国科学家杰哈莫罗(Gerard Mourou)和加拿大科学家唐娜斯特里克兰(Donna Strickland)获奖,理由是“在激光物理领域的突破性发明”。

2017年,三名美国科学家雷纳韦斯、基普索恩和巴里巴里什获奖,理由是“在LIGO探测器和引力波观测方面的决定性贡献”。

2016年,三位英美科学家大卫索利斯、邓肯霍尔丹、迈克尔科斯特利茨获奖,理由是“理论发现拓扑相变和拓扑相物质”。

2015年,日本科学家梶田隆章与加拿大科学家阿瑟麦克唐纳获奖,理由是“发现中微子振荡现象,该发现表明中微子拥有质量”。

2014年,日本科学家赤崎勇、天野浩和美籍日裔科学家中村修二获奖,理由是“发明了蓝色发光二极管(LED),并因此带来的新型节能光源”。

“数”说诺贝尔物理学奖

112次:

1901年以来,诺贝尔物理学奖共颁发过112次。其中有六个年份没有颁发过诺贝尔物理学奖,分别是1916、1931、1934、1940、1941和1942年。根据组委会的章程,如果候选人的贡献没有达到要求,那么奖金将被留至下一年。如果第二年仍然没有合适人选,奖金将被加入到基金会的初始资金中。在两次世界大战期间,诺贝尔奖较少颁出。

210人:

1901-2016年,共210人次获得了诺贝尔物理学奖。其中,美国物理学家John Bardeen(约翰巴丁,1908年5月23日-1991年1月30日)因晶体管效应和超导的BCS理论在1956年、1972年两次获得诺贝尔物理学奖。

25岁:

迄今为止,最年轻的诺贝尔物理学奖获得者是William Lawrence Bragg,获奖时是25岁。1915年,他和他的父亲William Henry Bragg同时获奖。

96岁:

2018年,亚瑟阿斯金(Arthur Ashkin)以96岁高龄获奖,是诺贝尔物理学奖得主中的最年长者。

3位女性得主:

历史上曾有3名女性获得诺贝尔物理学奖,分别是“居里夫人”玛丽居里(Marie Curie)、德裔美国物理学家玛丽亚格佩特-梅耶(Maria Goeppert-Mayer)和2018年的得主唐娜斯特里克兰。其中,玛丽居里两度获得诺奖。1903年,居里夫妇和贝克勒尔由于对放射性的研究而共同获得诺贝尔物理学奖。1911年,居里夫人因发现元素钋和镭再次获得诺贝尔化学奖,成为世界上第一个两获诺贝尔奖的人。

03、2019年诺贝尔生理学奖或医学奖

10月7日,2019年诺贝尔生理学或医学奖揭晓。

威廉·凯林(William G. Kaelin Jr)彼得·拉特克利夫(Sir Peter J. Ratcliffe) 以及格雷格·塞门扎(Gregg L. Semenza)获得这一奖项,以表彰他们发现“细胞如何感知和适应氧可用性”。此前,他们已经获得了加拿大版小诺贝尔尔奖“盖尔德纳国际奖”和医学界最高荣誉之一的“拉斯科基础医学研究奖”

【获奖原因】

动物需要氧气才能把食物转化为有用的能量。几个世纪以来,人们已经对氧的重要性有所了解,但细胞如何适应氧水平的变化一直是未知的。威廉·凯林、彼得·拉特克里夫爵士和格雷格·塞门扎发现了细胞如何感知和适应氧供应的变化。他们发现了细胞在应对不同水平的氧气时,调节基因活动的分子机制。

这一重大发现揭示了生命中最重要的适应性机制之一,为我们理解氧水平如何影响细胞代谢和生理功能奠定了基础。他们的发现也有望为对抗贫血、癌症和许多其他疾病的新策略铺平道路。

【相关高考模拟题】

2019年诺贝尔生理医学奖颁给了三位科学家以表彰他们在揭示细胞感知和适应氧气供应机制所做的贡献。研究发现正常氧气条件下,细胞内的低氧诱导因子(HIF)会被蛋白酶体降解,低氧环境下,HIF能促进缺氧相关基因的表达从而使细胞适应低氧环境。该研究有望为诸多疾病的治疗提供希望。请图分析回答:

(1)组成HIF的基本单位是 。低氧环境下HIF的含量 。

(2)氧气参与了细胞有氧呼吸的第 阶段,其场所在 。

(3)据图分析HIF被降解需要 (条件)。

(4)未来科学家可以研制药物降低癌细胞内 的含量,抑制肿瘤增殖达到治疗的目的。

(5)我国青藏高原地区的生物能较好适应低氧环境,科学家在研究某高原动物适应机制时发现与其线粒体中的COX基因有关,这属于 水平的研究。

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

答案:

(1)氨基酸 上升

(2)三 线粒体内膜

(3)O2、VHL 、脯氨酰羟化酶、蛋白酶体

(4)低氧诱导因子(HIF)或HIF-1α

(5)分子

【高中相关知识】

必修一:ATP的主要来源——细胞呼吸

人的绝大部分细胞都采用有氧呼吸提供能量,特殊细胞如成熟红细胞只进行无氧呼吸,特殊时候如剧烈运动时肌肉细胞无氧呼吸辅助供能。1mol葡萄糖有氧呼吸能产生38mol的ATP,而1mol葡萄糖无氧呼吸只能产生2molATP。

必修二:基因的表达

基因的表达包括转录和翻译两个环节,基因表达的产物是蛋白质(多肽)。

必修三:通过激素的调节

动物激素能调节生命活动,其微量、高效,通过体液运输全身,作用于靶细胞或靶器官。EPO(促红细胞生成素)这种激素能促进红细胞的生成。

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