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一些诺贝尔奖级别的成果和工作

已有 11855 次阅读 2012-10-5 04:56 |个人分类:高技术与经济|系统分类:科研笔记| 诺贝尔奖

我看到的一些诺贝尔奖级别的成果和工作

1.  互联网
通信领域的硬件一直为诺贝尔奖所青睐,从最早的交通信号灯的发明,无线电报,到光纤的发明(高锟),巨磁阻材料,激光二极管等等,这些都是实实在在的实物,还有基本物理学原理的存在(交通灯除外),授奖当之无愧。
然而,互联网是通讯技术手段,作为软件,虽然也依靠实物。电话网也没有得奖,电话交换机(又一种红绿交通灯灯)好像也没有。马路交通的转盘也没有得到。
个人还是觉得,这个技术发明还是有一点可能的,不能完全排除,必竟互联网把大家紧密联系在一起了,网瘾都是一般医学问题了。诺贝尔奖委员会也在一直与时俱进。如果真授予了,也丝毫不奇怪。
  
发明人:蒂姆·伯纳斯-李,Tim Berners-Lee
有关介绍:
 
2. 发光二极管家族,LED, OLED, PLED 三人应该共享
还是偏重应用领域,第一个激光二极管已经得了奖,但是第一个发光二极管LED还没有,纳闷,不知道问什么。
第一个有机发光二极管OLED是柯达公司的邓青云做出来,第一个高分子发光二极管PLED是英国剑桥大学的Richard Friend做出来的,我觉得三人应该共享。
 美国圣巴巴拉的Alan Heeger得奖是因为导电高聚物,应该不影响这些实用领域的奖项。顺便,Alan Heeger也是前几位成功做出PLED的人。

见到有人提蓝光二极管,我觉得完全没有可能。这是在最早的红光之后的,以后还会有紫外二极管甚至深紫外。能做出来 X-射线二极管不是阴极管就值得了,特别是X-射线的激光二极管,期待本世纪后半期能完成。

3.  多孔硅 Porous Silicon 和纳米领域

我觉得纳米领域现在不应该授奖,最少应该非常谨慎。这个领域论文数量繁多,都是狂发论文,狂造论文,造出无数名教授,论文引用等因子很高,但是质量都很低劣,所以让人倒胃口。还有,多孔硅在基础物理学上没有新的认识,这个间接带材料的发光原理跟 N:GaP 应该一样,其结构不象纳米管,碳60还有碳烯等有清晰的化学结构。化学口也没有出特别实用的材料,生物口也没有克服艾滋病和癌症等,因此不应该考虑授奖。
让喜欢玩弄引用因子H-因子的去 YY 吧,在大科学面前这些小技俩根本没有用的。
顺便提到,美国有好几位华人教授在此领域很厉害,可惜根本没在这个榜上。

汤森路透使用引用因子预测的量子点也不靠谱:

CHEMISTRY,Louis E. Brus, Samuel Latham Mitchill Professor, Department of Chemistry, Columbia University

For discovery of colloidal semiconductor nanocrystals (quantum dots)


 4.  太赫兹(TeraHertz, THz)领域
这个领域曾经很辉煌过,主要是2000年前后10年间,但是现在看来没有太大的实用价值,因为空气中的水蒸气等吸收太强,只能暂时放一放,但是水平肯定是这个级别的。
  
跟这相关的知道有三位大牛,
D. H. Auston, 他早年使用的设计现在被称为 Auston 开关, 使用超快激光(皮秒,飞秒)照射可以很有效的产生相对较弱的相干太赫兹辐射,但是这时候的太赫兹辐射都是在材料(介质)内部的。
D. Grischkowsky 这位教授把上面的太赫兹辐射首次导入到产生介质外(free space),工作是在IBM的研究中心做的。
X.‐C. Zhang,这位恐怕大家都认识了,主要贡献是上世纪90年代引入了一种很好的太赫兹检测手段(free space electro-optical sampling),从此掀起了太赫兹热潮。
 还有其他很多位牛教授,但是工作方面上面三位最出色,贡献很大。

5. 拓扑绝缘体方面
量子霍尔效应,分数量子霍尔效应都给了,接下来的重要突破性工作也一定要给的。
人物是张首晟,这一位大家都很熟悉了,不用多说了。还需要过几年再说,等待一个成熟时机。
http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2012/8/267962.shtm
http://blog.sciencenet.cn/blog-99360-600643.html
 
 6. 超级分辨光学显微镜
 德国马普学会一家研究所的阎王爷先生 Stefan W. Hell 发明的STED 技术Stimulated Emission Depletion Microscopy),我觉得是板上钉钉要得,不知道是那一年。同时和这个竞争的还有 STORM 和 PALM 技术。个人觉得后面两种以及变种不太靠谱,技术复杂后处理麻烦也不实用,纯粹玩玩而已。但是现在授奖很可能有纠结产生纠纷,因为给了第一个后面两个会有意见。反正大家都年轻,最好等几年,适者生存,如果后面的技术被时间淘汰掉了,诺奖委员会就好办了。
研究实现STED超分辨率光学显微成像,http://paper.sciencenet.cn/htmlpaper/20126281046454225044.shtm
  
7. 双光子荧光显微镜和非线性光学显微技术
双光子荧光显微镜的分辨率略微低于光学衍射极限,普林斯顿的3W大概1991年发明的,并申请了专利保护。这种显微镜非常实用,目前市场非常好。但是,你3W申请专利保护严重阻碍了市场的开发,后来的超分辨显微镜后来居上,青不是出于兰但是胜于蓝,你估计只有冷板凳了。你也去遗憾擦肩而过吧。

跟这个紧密相关的是著名华人Sunny Xie 的非线性光学显微技术,如果没有超分辨显微镜,可望和3W 分享。现在只能空留遗憾了。
总之,科学的进步不等人。

8.超荧光(superfluorescence)
一般认为,自然界不存在相干光源,所以产生相干光是人类改变自然的一个重要里程碑(希望不久这个能被打破,一定会轰动)。

第一项工作,微波激射器(maser)给了奖。
第二项工作,激光(laser)就没有给,这的确很有点冤。传说发明者梅曼发明激光的想法和设计来自于(maser)的发明者汤斯,这工作不能说是剽窃,但是感觉到梅曼的成果的确来之非常容易。我也觉得梅曼是压垮骆驼的最后一根稻草而已,不给也有足够的理由。类似的一个事情,不是科学界的,是解放战争中第一次把军旗插到南京的那个部队。大家请掂量掂量,该不该给。不过,后来激光五十周年全世界大肆进行了一番庆祝,纪念梅曼,梅曼也算值了。多一句八卦,做人本分厚道真的很重要,我不想掘墓鞭尸,科学界里面这种跟人联系紧密(梅曼和汤斯),拿到别人的最新进展再快速前进超过别人的人,就是让人心中有点忿忿不平,梅曼肯定是一个。如果当年梅曼和汤斯认真沟通,合作工作,我相信结果应该不同。
第三项工作,激光二极管已经给了。
第四项工作,就是这个超荧光(superfluorescence)了。这个概念在以前的搏文里面谈论过。

在超荧光领域,有两篇理论性的论文:
第一篇是美国教授Robert Dicke的前期工作发表在1954年,预言超辐射(Superradiance)现象,应该给的,可是现在人已经去世了。据说这位也是很有脾气,没有读过《红楼梦》所以不懂人情练达即文章的道理,所以没有得。这个据说还有待于考证。

另一篇是意大利人Bonifacio的1975年论文,正式定义了超荧光,很有希望。虽然该论文引用至今不到400次。在google 搜索 superfluorescence 一词,是第二条。

实验上的第一个超荧光是1972年麻省理工 M. S. Feld 在气相中观察到的,很有希望。
实验上的第一个固体超荧光是1982年德国人 L. O. Schwan 报导的很有希望。
这样三个人可以共同分享。

9. 霍金 (Stephen Hawking) 宇宙大爆炸
霍金的名声很响亮,但是要拿诺贝尔奖,行内人士普遍不看好,私下都说根本没有戏。好像是工作因为纯粹理论,得不到验证。
宇宙大爆炸也得不上,同样问题。

10. 激光控制化学反应
这一主题前几日博文里面提到过,刚提出来的时候很热门了一段时间,后来发现行不通。主要原因是,一个分子里面有很多化学键,虽然能量不同,但是都紧密团结在一起的,牵一发而动全身。激光注入能量想打断某个特定的化学键,结果实际上往往是另一个。分子具有很强的大罗周天功或者很好的太极拳功夫,面对激光的射击,能及时转换周身穴位,让点穴不成,就算拿刀砍胳膊,最后得到的是一绺头发或者什么都没有。或许你能记忆起来电影matrix (黑客帝国)里面那个女人眼中帅哥躲避子弹的功夫,感觉到已经很快了,其实分子更快,因此激光打不中。
这也是西方典型的头疼医头脚疼医脚思维的弊端,我觉得这还是需要中国的古老哲学,易经理论和中医学的思维。
将来,如果有人能做得很好,激光控制化学反应,一定要得诺奖的。

此领域的一个大牛是,斯坦福大学的Richard N. Zare。科普 Zare的工作,相信科学网上大博主王鸿飞更有资格。http://blog.sciencenet.cn/blog-99360-611350.html

11. 黑格斯粒子和杨振宁
黑格斯粒子今年2012实验上刚看到一点苗头,前一阵热炒。因为没有实验确定,所以不能给。我觉得需要过上几年,等到试验结果确定了就可以给。
同时,是不是也应该给杨振宁?我觉得应该有可能,理由是杨-米方程规范场理论。杨已经得过一次了,已经暗示了可以梅开二度,还有mills 已经去世了,可能性就变小了。
黑格斯粒子凸现杨振宁梅开二度再拿诺奖可能性大增 http://blog.sciencenet.cn/blog-99360-594731.html

12. 玻色-爱因斯坦凝聚 BEC
这可是一个传统授奖的领域了,超流体,超导体,原子体系的玻色-爱因斯坦凝聚,包括相关领域如激光冷却技术等。
铁基超导我觉得没有可能,国家可是投入了海量的研究基金的,更早的二硼化镁也没有可能。
未来正确的超导理论一定要得的,问过一些很熟悉此领域的,都说现在还根本没有出现。

还有一个没有解决的大问题是激子的玻色-爱因斯坦凝聚,激子存在于固体中,如半导体材料中。这一问题自1962年预言以来,出现了各种各样的答案,但是都得不到公认,相信正确答案已经出来了藏在其中,再等几年有了公认再说。

13. 光子晶体 Photonic Crystal
这个领域应该给,但是觉得排队中没有优先权,不是要紧。还有其他要紧的。
Eli Yablonovitch, Sajeev John, Yablonovitch是美国两院院士,现在的名气比在加拿大的John大得多,但实际上他们几乎同时在1987年提出了光子晶体的概念。http://blog.sciencenet.cn/blog-281536-613446.html

14.  人工左手材料 Metamaterials 
Victor Veselago 和 John Pendry,英国的 Pendry 大家都知道,博主盛兴说,其实负折射的概念是Veselago 1967年在一篇俄文文章中提出的。而且关键是Veselago这哥们还活着,Metamaterials要颁奖的话他肯定排第一。
顺便多提一句,加州berkeley有一位华人在此领域很厉害,还被南方科技大学挖过去挂名,可惜上不了这个榜。可惜!

博主盛兴的分析非常好。

16. 光学感应透明和快慢光
 汤森路透使用引用因子预测了这项。
“for the experimental demonstration of electromagnetically induced transparency (Harris) and of ‘slow light’ (Harris and Hau)” 
Stephen E. Harris ,Stanford University
Lene V. Hau ,Harvard University
在光学共振范围内折射率有突变,这个大学本科的基础光学都说清楚了。如果能玩出很大的实际应用来,象激光二极管和光纤那样,就可以授奖,但是,感觉到目前还差得较远。

非线性光学领域内容非常丰富,强光导致自感应透明,比这个光学感应透明有意思多了,但是已经给了诺奖了(布鲁姆玻根),可惜沈元壤老先生,可是立下了汗马功劳的。

光速不变原理将来也很难打破,所以去年中微子超光速注定成为一场乌龙。慢光也是一种玩法,就是玩弄一下光的相速度和群速度而已。有人在跑步机上疾跑,尽管很累,不是还停留在原位?如果同样在传送带上跑,或者跑上电动楼梯,不就很快了吗?科学领域卖油翁的故事。

这个方面要授奖,最好是两位加上沈元壤老先生,三人一齐上,不然我本人都是有异议。

17. 死光
志强接上高能电池,打开死光,只见黑夜中一道白光穿过窗户,把海边的一排椰子树齐生生拦腰折断,再次调整,这次瞄准了飞速逃跑中的快艇...

这其实都是叶永烈的科幻小说惹的,现在看来完全有可能了。我认为这种死光就是前面说过的X-射线的激光二极管,期待本世纪后半期能完成。
有志的优质青年,你们一定要加把劲。

18. 量子传输 Quantum Teleportation 
汤森路透使用引用因子预测了这项,我觉得这不是很靠谱,尽管以前的光学全息技术得过奖。
“for their pioneering description of a protocol for quantum teleportation, which has since been experimentally verified” 
Charles H. Bennett ,
Gilles Brassard ,
William K. Wootters 

现在还没有大规模应用,如果得了,之前的各种互联网传输方式怎么看待?还有很多信息加密技术,是不是也要考虑?不然要抗议的。瑞典的委员会也要三思。

另外,国内响当当的潘建伟院士怎么没有在这个名单上沾上边?
看来我的看法是正确的,请参见:潘建伟院士那里根本不是世界一流的量子物理实验室


19. 光合作用的原初过程
这是揭开光合作用的钥匙,里面的能量传递过程至今没有明白。
berkeley 实验室的头头G R Fleming 苦劳很大,平行的工作一篇 nature, 另一篇发 science,但是基础科学问题没有解决,感觉到是大学霸大学阀。

20. 电制冷和磁制冷
这两个可以放在一起。现在的家庭冰箱都是机械压缩制冷的。什么时候能够被电制冷和磁制冷取代?
实验室中经常见到电制冷,可以冷却到甚至零下30度,还没有见到市场普及,是技术和原理有问题,希望能找到好的材料或者很好的工艺,进行大规模市场普及。比如单个光电二极管做不大,做成 ccd 就可以,还得了奖。
磁制冷方面好像缺少最合适的材料,虽然已经见到开发成的商品,到普及还要更晚一些。

21. 中微子
意大利的中微子超光速是一件很大的乌龙。
这方面不认为还有诺奖名额。

22. 宇宙中的暗物质暗能量
耐心等待实验观察结果。观察超新星就得了奖,这个更会得。这是留给中国的好机会,希望能抓住不溜掉。还有,如果能发现另一个行星上有生命。

23. 屠呦呦的青蒿素
这个去年议论太多了,生理医学奖注重基本原理,这里是偏临床医学,其实是药学,这样来看可以考虑化学奖,但是也不太合适,萃取可是中学教材中的内容。拿不拿奖不是问题,工作成果牛就足够了。

24. 袁隆平的杂交水稻
和上面的分析一样,生理医学奖注重基本原理,可能性很小。拿不拿奖不是问题,工作成果牛就足够了。上面分析过很多牛的工作,就没有拿奖的希望。

25. 肖氏反射弧
这个我认为一定有希望。现在需要做的就是再花些时间和功夫,证明切实有效,没有必要达到80%以上。

说了这么多,今年应该能上一项。
更多以后补充。


http://blog.sciencenet.cn/blog-99360-619316.html

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