诺贝尔化学奖集结.doc

1、1991 年 恩 斯 特 （ R.Ernst） (1933-) 恩 斯 特 ， 瑞 士 科 学 家 ， 他 发 明 了 傅 立 叶 变 换 核 磁 共 振 分 光 法 和 二 维 核磁 共 振 技 术 而 获 奖 。 经 过 他 的 精 心 改 进 ， 使 核 磁 共 振 技 术 成 为 化 学 的 基 本 和必 要 的 工 具 ， 他 还 将 研 究 成 果 应 用 扩 大 到 其 他 学 科 。 1966 年 他 与 美 国 同 事 合 作 ， 发 现 用 短 促 的 强 脉 冲 取 代 核 磁 共 振 谱 管 用的 缓 慢 扫 描 无 线 电 波 ， 能 显 著 提 高 核 磁 共 振

2、技 术 的 灵 敏 度 。 他 的 发 现 使 该 技术 能 用 于 分 析 大 量 更 多 种 类 的 核 和 数 量 较 少 的 物 质 ， 他 在 核 磁 共 振 光 谱 学领 域 的 第 二 个 重 要 贡 献 ， 是 一 种 能 高 分 辨 率 地 .“二 维 “地 研 究 很 大 分 子 的 技术 。 科 学 家 们 利 用 他 精 心 改 进 的 技 术 ， 能 够 确 定 有 机 和 无 机 化 合 物 ， 以 及 蛋白 质 等 生 物 大 分 子 的 三 维 结 构 ， 研 究 生 物 分 子 与 其 他 物 质 ， 如 金 属 离 子 .水 和 药 物 等 之 间 的 相

3、互 作 用 ， 鉴 定 化 学 物 种 ， 研 究 化 学 反 应 速 率 。 1992 年 马 库 斯 （ R.Marcus） (1923-） 加 拿 大 裔 美 国 科 学 家 ， 他 用 简 单 的 数 学方 式 表 达 了 电 子 在 分 子 间 转 移 时 分 子 体 系 的 能 量 是 如 何 受 其 影 响 的 ， 他 的 研究 成 果 奠 定 了 电 子 转 移 过 程 理 论 的 基 础 ， 以 此 获 得 1992 年 诺 贝 尔 奖 。 他 从 发 现 这 一 理 论 到 获 奖 隔 了 20 多 年 。 他 的 理 论 是 实 用 的 ， 它 可 以 解除 腐 蚀 现

4、象 ， 解 释 植 物 的 光 合 作 用 ， 还 可 以 解 释 萤 火 虫 发 出 的 冷 光 ， 现 在 假如 孩 子 们 再 提 出 “萤 火 虫 为 什 么 发 光 “的 问 题 ， 那 就 更 容 易 回 答 。 1993 年 史 密 斯 (M.Smith) (1932-2000) 加 拿 大 科 学 家 史 密 斯 由 于 发 明 了 重 新 编 组 DNA 的 “寡 聚 核 苷 酸 定 点 突变 ”法 ， 即 定 向 基 因 的 “定 向 诱 变 ”而 获 得 了 1993 年 诺 贝 尔 奖 。 该 技 术 能够 改 变 遗 传 物 质 中 的 遗 传 信 息 ， 是 生 物

5、 工 程 中 最 重 要 的 技 术 。 这 种 方 法 首 先 是 拚 接 正 常 的 基 因 ， 使 之 改 变 为 病 毒 DNA 的 单 链 形 式 ，然 后 基 因 的 另 外 小 片 断 可 以 在 实 验 室 里 合 成 ， 除 了 变 异 的 基 因 外 ， 人 工 合 成的 基 因 片 断 和 正 常 基 因 的 相 对 应 部 分 分 列 成 行 ， 犹 如 拉 链 的 两 条 边 ， 全 部 戴在 病 毒 上 。 第 二 个 DNA 链 的 其 余 部 分 完 全 可 以 制 作 ， 形 成 双 螺 旋 ， 带 有 这 种杂 种 的 DNA 病 毒 感 染 了 细 菌 ，

6、 再 生 的 蛋 白 质 就 是 变 异 性 的 ， 不 过 可 以 病 选 和测 试 ， 用 这 项 技 术 可 以 改 变 有 机 体 的 基 因 ， 特 别 是 谷 物 基 因 ， 改 善 它 们 的 农艺 特 点 。 利 用 史 密 斯 的 技 术 可 以 改 变 洗 涤 剂 中 酶 的 氨 基 酸 残 基 （ 橘 红 色 ） ， 提 高酶 的 稳 定 性 。 穆 利 斯 (K.B.Mullis) (1944-) 美 国 科 学 家 穆 利 斯 (K.B.Mullis) 发 明 了 高 效 复 制 DNA 片 段 的 “聚 合 酶链 式 反 应 (PCR)”方 法 ， 于 1993 年

7、 获 奖 。 利 用 该 技 术 可 从 极 其 微 量 的 样 品 中大 量 生 产 DNA 分 子 ， 使 基 因 工 程 又 获 得 了 一 个 新 的 工 具 。 85 年 穆 利 斯 发 明 了 “聚 合 酶 链 反 应 ”的 技 术 ， 由 于 这 项 技 术 问 世 ， 能使 许 多 专 家 把 一 个 稀 少 的 DNA 样 品 复 制 成 千 百 万 个 ， 用 以 检 测 人 体 细 胞 中 艾滋 病 病 毒 ， 诊 断 基 因 缺 陷 ， 可 以 从 犯 罪 的 现 场 ， 搜 集 部 分 血 和 头 发 进 行 指纹 图 谱 的 鉴 定 。 这 项 技 术 也 可 以

8、从 矿 物 质 里 制 造 大 量 的 DNA 分 子 ， 方 法 简便 ， 操 作 灵 活 。 整 个 过 程 是 把 需 要 的 化 合 物 质 倒 在 试 管 内 ， 通 过 多 次 循 环 ， 不 断 地 加 热和 降 温 。 在 反 应 过 程 中 ， 再 加 两 种 配 料 ， 一 是 一 对 合 成 的 短 DNA 片 段 ， 附在 需 要 基 因 的 两 端 作 “引 子 ”； 第 二 个 配 料 是 酶 ， 当 试 管 加 热 后 ， DNA 的双 螺 旋 分 为 两 个 链 ， 每 个 链 出 现 “信 息 ”， 降 温 时 ， “引 子 ”能 自 动 寻 找他 们 的 D

9、NA 样 品 的 互 补 蛋 白 质 ， 并 把 它 们 合 起 来 ， 这 样 的 技 术 可 以 说 是 革 命性 的 基 因 工 程 。 科 学 家 已 经 成 功 地 用 PCR 方 法 对 一 个 2000 万 年 前 被 埋 在 琥 珀 中 的 昆 虫的 遗 传 物 质 进 行 了 扩 增 。 1994 年 欧 拉 （ G.A.Olah） (1927-) 欧 拉 ， 匈 牙 利 裔 美 国 人 ， 由 于 他 发 现 了 使 碳 阳 离 子 保 持 稳 定 的 方 法 ， 在碳 正 离 子 化 学 方 面 的 研 究 而 获 奖 。 研 究 范 畴 属 有 机 化 学 ， 在 碳

10、氢 化 合 物 方 面的 成 就 尤 其 卓 著 。 早 在 60 年 代 就 发 表 大 量 研 究 报 告 并 享 誉 国 际 科 学 界 ， 是化 学 领 域 里 的 一 位 重 要 人 物 ， 他 的 这 项 基 础 研 究 成 果 对 炼 油 技 术 作 出 了 重 大贡 献 ， 这 项 成 果 彻 底 改 变 了 对 碳 阳 离 子 这 种 极 不 稳 定 的 碳 氢 化 合 物 的 研 究 方式 ， 揭 开 了 人 们 对 阳 离 子 结 构 认 识 的 新 一 页 ， 更 为 重 要 的 是 他 的 发 现 可 广 泛用 于 从 提 高 炼 油 效 率 ， 生 产 无 铅 汽

11、油 到 改 善 塑 料 制 品 质 量 及 研 究 制 造 新 药 等各 个 行 业 ， 对 改 善 人 民 生 活 起 着 重 要 作 用 。 1995 年 罗 兰 (F.S.Rowland) (1927-) 克 鲁 岑 、 莫 利 纳 、 罗 兰 率 先 研 究 并 解 释 了 大 气 中 臭 氧 形 成 、 分 解 的 过 程及 机 制 ， 指 出 ： 臭 氧 层 对 某 些 化 合 物 极 为 敏 感 ， 空 调 器 和 冰 箱 使 用 的 氟 利 昂 、喷 气 式 飞 机 和 汽 车 尾 气 中 所 含 的 氮 氧 化 物 ， 都 会 导 致 臭 氧 层 空 洞 扩 大 ， 他 们于

12、 1995 年 获 奖 。 罗 兰 ， 美 国 化 学 家 ， 发 现 人 工 制 作 的 含 氯 氟 烃 推 进 剂 会 加 快 臭 氧 层 的 分解 ， 破 坏 臭 氧 层 ， 引 起 联 合 国 重 视 ， 使 全 世 界 范 围 内 禁 止 生 产 损 耗 臭 氧 层 的气 体 。 莫 利 纳 (M.Molina) (1943-) 克 鲁 岑 、 莫 利 纳 、 罗 兰 率 先 研 究 并 解 释 了 大 气 中 臭 氧 形 成 、 分 解 的 过 程及 机 制 ， 指 出 ： 臭 氧 层 对 某 些 化 合 物 极 为 敏 感 ， 空 调 器 和 冰 箱 使 用 的 氟 利 昂 、喷

13、 气 式 飞 机 和 汽 车 尾 气 中 所 含 的 氮 氧 化 物 ， 都 会 导 致 臭 氧 层 空 洞 扩 大 ， 他 们于 1995 年 获 奖 。 臭 氧 层 位 于 地 球 大 气 的 平 流 层 中 ， 能 吸 收 大 部 分 太 阳 紫 外 线 ， 保 护 地 球上 的 生 物 免 受 损 害 ， 而 正 是 他 们 阐 明 了 导 致 臭 氧 层 损 耗 的 化 学 机 理 ， 并 找 到了 人 类 活 动 会 导 致 臭 氧 层 损 耗 的 证 据 ， 在 这 些 研 究 推 动 下 ， 保 护 臭 氧 层 已 经成 为 世 界 关 注 的 重 大 环 境 课 题 ， 19

14、87 年 签 订 蒙 特 利 尔 议 定 书 ， 规 定 逐 步 在世 界 范 围 内 禁 止 氯 ， 氟 ， 烃 等 消 耗 臭 氧 层 物 质 的 作 用 。 莫 利 纳 ， 美 国 化 学 家 ， 因 20 世 纪 70 年 代 期 间 关 于 臭 氧 层 分 解 的 研 究而 获 1995 年 诺 贝 尔 奖 。 莫 利 纳 与 罗 兰 发 现 一 些 工 业 产 生 的 气 体 会 消 耗 臭 氧层 ， 这 一 发 现 导 致 20 世 纪 后 期 的 一 项 国 际 运 动 ， 限 制 含 氯 氟 烃 气 体 的 广 泛使 用 。 他 经 过 大 气 污 染 的 实 验 ， 发 现

15、 含 氯 氟 烃 气 体 上 升 至 平 流 层 后 ， 紫 外 线照 射 将 其 分 解 成 氯 .氟 和 碳 元 素 。 此 时 ， 每 一 个 氯 原 子 在 变 得 不 活 泼 前 可 以摧 毁 将 近 10 万 个 臭 氧 分 子 ， 莫 利 纳 是 描 述 这 一 理 论 的 主 要 作 者 。 科 学 家 们的 发 现 引 起 一 场 大 范 围 的 争 论 。 80 年 代 中 期 ， 当 在 南 极 地 区 上 空 发 现 所 谓的 臭 氧 层 空 洞 -臭 氧 层 被 耗 尽 的 区 域 时 ， 他 们 的 理 论 得 到 了 证 实 。 克 鲁 岑 (P.Crutzen)

16、 (1933-) 克 鲁 岑 、 莫 利 纳 、 罗 兰 率 先 研 究 并 解 释 了 大 气 中 臭 氧 形 成 、 分 解 的 过 程及 机 制 ， 指 出 ： 臭 氧 层 对 某 些 化 合 物 极 为 敏 感 ， 空 调 器 和 冰 箱 使 用 的 氟 利 昂 、喷 气 式 飞 机 和 汽 车 尾 气 中 所 含 的 氮 氧 化 物 ， 都 会 导 致 臭 氧 层 空 洞 扩 大 ， 他 们于 1995 年 获 奖 。 臭 氧 层 位 于 地 球 大 气 的 平 流 层 中 ， 能 吸 收 大 部 分 太 阳 紫 外 线 ， 保 护 地 球上 的 生 物 免 受 损 害 ， 而 正

17、是 他 们 阐 明 了 导 致 臭 氧 层 损 耗 的 化 学 机 理 ， 并 找 到了 人 类 活 动 会 导 致 臭 氧 层 损 耗 的 证 据 ， 在 这 些 研 究 推 动 下 ， 保 护 臭 氧 层 已 经成 为 世 界 关 注 的 重 大 环 境 课 题 ， 1987 年 签 订 蒙 特 利 尔 议 定 书 ， 规 定 逐 步 在世 界 范 围 内 禁 止 氯 氟 烃 等 消 耗 臭 氧 层 物 质 的 作 用 。 克 鲁 岑 ， 荷 兰 人 ， 由 于 证 明 了 氮 的 氧 化 物 会 加 速 平 流 层 中 保 护 地 球 不 受太 阳 紫 外 线 辐 射 的 臭 氧 的 分

18、 解 而 获 奖 ， 虽 然 他 的 研 究 成 果 一 开 始 没 有 被 广 泛接 受 ， 但 为 以 后 的 其 他 化 学 家 的 大 气 研 究 开 通 了 道 路 。 1996 年 克 鲁 托 (H.W.Kroto)(1939-) 克 鲁 托 H.W.Kroto)与 斯 莫 利 (R.E.Smalley)、 柯 尔 (R.F.Carl)一 起 ，因 发 现 碳 元 素 的 第 三 种 存 在 形 式 C60(又 称 “富 勒 烯 ”“巴 基 球 ”） ， 而获 1996 年 诺 贝 尔 化 学 奖 . 斯 莫 利 (R.E.Smalley)(1943-) 斯 莫 利 (R.E.Sm

19、alley)与 柯 尔 (R.F.Carl)、 克 鲁 托 （ H.W.Kroto)一 起 ，因 发 现 碳 元 素 的 第 三 种 存 在 形 式 C60(又 称 “富 勒 烯 ”“巴 基 球 ”） ， 而获 1996 年 诺 贝 尔 化 学 奖 . 柯 尔 (R.F.Carl)(1933-) 柯 尔 (R.F.Carl)美 国 人 、 斯 莫 利 (R.E.Smalley)美 国 人 、 克 鲁 托（ H.W.Kroto)英 国 人 ， 因 发 现 碳 元 素 的 第 三 种 存 在 形 式 C60(又 称 “富 勒烯 ”“巴 基 球 ”） 而 获 1996 年 诺 贝 尔 化 学 奖 .

20、 1967 年 建 筑 师 巴 克 敏 斯 特 .富 勒 （ R.Buckminster Fuller)为 蒙 特 利 尔世 界 博 览 会 设 计 了 一 个 球 形 建 筑 物 ， 这 个 建 筑 物 18 年 后 为 碳 族 的 结 构 提 供了 一 个 启 示 。 富 勒 用 六 边 形 和 少 量 五 边 形 创 造 出 “弯 曲 ”的 表 面 。 获 奖 者们 假 定 含 有 60 个 碳 原 子 的 簇 “C60”包 含 有 12 个 五 边 形 和 20 个 六 边 形 ，每 个 角 上 有 一 个 碳 原 子 ， 这 样 的 碳 簇 球 与 足 球 的 形 状 相 同 。 他

21、 们 称 这 样 的 新碳 球 C60 为 “巴 克 敏 斯 特 富 勒 烯 ”（ buckminsterfullerene),在 英 语 口 语中 这 些 碳 球 被 称 为 “巴 基 球 ”（ buckyball)。 克 鲁 托 对 含 碳 丰 富 的 红 巨 星 的 特 殊 兴 趣 ， 导 致 了 富 勒 烯 的 发 现 。 多 年 来他 一 直 有 个 想 法 ： 在 红 巨 星 附 近 可 以 形 成 碳 的 长 链 分 子 。 柯 尔 建 议 与 斯 莫 利合 作 ， 利 用 斯 莫 利 的 设 备 ， 用 一 个 激 光 束 将 物 质 蒸 发 并 加 以 分 析 。 1985

22、年 秋 柯 尔 、 克 鲁 托 和 斯 莫 利 经 过 一 周 紧 张 工 作 后 ， 十 分 意 外 地 发 现碳 元 素 也 可 以 非 常 稳 定 地 以 球 的 形 状 存 在 。 他 们 称 这 些 新 的 碳 球 为 富 勒 烯（ fullerene).这 些 碳 球 是 石 墨 在 惰 性 气 体 中 蒸 发 时 形 成 的 ， 它 们 通 常 含 有60 或 70 个 碳 原 子 。 围 绕 这 些 球 ， 一 门 新 型 的 碳 化 学 发 展 起 来 了 。 化 学 家 们可 以 在 碳 球 中 嵌 入 金 属 和 稀 有 惰 性 气 体 ， 可 以 用 它 们 制 成 新

23、 的 超 导 材 料 ， 也可 以 创 造 出 新 的 有 机 化 合 物 或 新 的 高 分 子 材 料 。 富 勒 烯 的 发 现 表 明 ， 具 有 不同 经 验 和 研 究 目 标 的 科 学 家 的 通 力 合 作 可 以 创 造 出 多 么 出 人 意 外 和 迷 人 的 结果 。 柯 尔 、 克 鲁 托 和 斯 莫 利 早 就 认 为 有 可 能 在 富 勒 烯 的 笼 中 放 入 金 属 原 子 。这 样 金 属 的 性 能 会 完 全 改 变 。 第 一 个 成 功 的 实 验 是 将 稀 土 金 属 镧 嵌 入 富 勒 烯笼 中 。 在 富 勒 烯 的 制 备 方 法 中

24、略 加 以 改 进 后 现 在 已 经 可 以 从 纯 碳 制 造 出 世 界 上最 小 的 管 纳 米 碳 管 。 这 种 管 直 径 非 常 小 ， 大 约 1 毫 微 米 。 管 两 端 可 以 封闭 起 来 。 由 于 它 独 特 的 电 学 和 力 学 性 能 ， 将 可 以 在 电 子 工 业 中 应 用 。 在 科 学 家 们 能 获 得 富 勒 烯 后 的 六 年 中 已 经 合 成 了 1000 多 种 新 的 化 合 物 ，这 些 化 合 物 的 化 学 、 光 学 、 电 学 、 力 学 或 生 物 学 性 能 都 已 被 测 定 。 富 勒 烯 的生 产 成 本 仍 太

25、 高 ， 因 此 限 制 了 它 们 的 应 用 。 今 天 已 经 有 了 一 百 多 项 有 关 富 勒 烯 的 专 利 ， 但 仍 需 探 索 ， 以 使 这 些 激 动人 心 的 富 勒 烯 在 工 业 上 得 到 大 规 模 的 应 用 。 1997 年 因 斯 .斯 寇 （ Jens C.Skou) (1918-) 1997 年 化 学 奖 授 予 保 罗 .波 耶 尔 （ 美 国 ） 、 约 翰 .沃 克 （ 英 国 ） 、 因 斯 .斯寇 （ 丹 麦 ） 三 位 科 学 家 ， 表 彰 他 们 在 生 命 的 能 量 货 币 -腺 三 磷 的 研 究 上 的突 破 。 因 斯

26、.斯 寇 最 早 描 述 了 离 子 泵 一 个 驱 使 离 子 通 过 细 胞 膜 定 向 转 运 的酶 ， 这 是 所 有 的 活 细 胞 中 的 一 种 基 本 的 机 制 。 自 那 以 后 ， 实 验 证 明 细 胞 中 存在 好 几 种 类 似 的 离 子 泵 。 他 发 现 了 钠 离 子 、 钾 离 子 -腺 三 磷 酶 一 种 维 持细 胞 中 钠 离 子 和 钾 离 子 平 衡 的 酶 。 细 胞 内 钠 离 子 浓 度 比 周 围 体 液 中 低 ， 而 钾离 子 浓 度 则 比 周 围 体 液 中 高 。 钠 离 子 、 钾 离 子 -腺 三 磷 酶 以 及 其 他 的

27、 离 子 泵在 我 们 体 内 必 须 不 断 地 工 作 。 如 果 它 们 停 止 工 作 、 我 们 的 细 胞 就 会 膨 胀 起 来 ，甚 至 胀 破 ， 我 们 立 即 就 会 失 去 知 觉 。 驱 动 离 子 泵 需 要 大 量 的 能 量 人 体产 生 的 腺 三 磷 中 ， 约 三 分 之 一 用 于 离 子 泵 的 活 动 。 约 翰 .沃 克 (John E.Walker) (1941-) 约 翰 .沃 克 与 另 两 位 科 学 家 同 获 得 1997 年 诺 贝 尔 化 学 奖 。 约 翰 .沃 克 把腺 三 磷 制 成 结 晶 ， 以 便 研 究 它 的 结 构

28、 细 节 。 他 证 实 了 波 耶 尔 关 于 腺 三 磷 怎 样合 成 的 提 法 ， 即 “分 子 机 器 ”， 是 正 确 的 。 1981 年 约 翰 .沃 克 测 定 了 编 码 组成 腺 三 磷 合 成 酶 的 蛋 白 质 基 因 （ DNA). 保 罗 .波 耶 尔 (Panl D.Boyer) (1918-) 1997 年 化 学 奖 授 予 保 罗 .波 耶 尔 （ 美 国 ） 、 约 翰 .沃 克 （ 英 国 ） 、 因 斯 .斯寇 （ 丹 麦 ） 三 位 科 学 家 ， 表 彰 他 们 在 生 命 的 能 量 货 币 -腺 三 磷 的 研 究 上 的突 破 。 保 罗

29、.波 耶 尔 与 约 翰 .沃 克 阐 明 了 腺 三 磷 体 合 成 酶 是 怎 样 制 造 腺 三 磷 的 。在 叶 绿 体 膜 、 线 粒 体 膜 以 及 细 菌 的 质 膜 中 都 可 发 现 腺 三 磷 合 成 酶 。 膜 两 侧 氢离 子 浓 度 差 驱 动 腺 三 磷 合 成 酶 合 成 腺 三 磷 。 保 罗 .波 耶 尔 运 用 化 学 方 法 提 出 了 腺 三 磷 合 成 酶 的 功 能 机 制 ， 腺 三 磷 合成 酶 像 一 个 由 亚 基 和 亚 基 交 替 组 成 的 圆 柱 体 。 在 圆 柱 体 中 间 还 有 一 个不 对 称 的 亚 基 。 当 亚 基 转

30、 动 时 （ 每 秒 100 转 ） ， 会 引 起 亚 基 结 构的 变 化 。 保 罗 .波 耶 尔 把 这 些 不 同 的 结 构 称 为 开 放 结 构 、 松 散 结 构 和 紧 密 结构 。 1998 年 约 翰 .包 普 尔 （ John A.Pople) (1925-) 约 翰 .包 普 尔 （ John A.Pople),美 国 人 ， 他 提 出 波 函 数 方 法 而 获 诺 贝 尔化 学 奖 。 他 发 展 了 化 学 中 的 计 算 方 法 ， 这 些 方 法 是 基 于 对 薛 定 谔 方 程（ Schrodinger equation)中 的 波 函 数 作 不

31、同 的 描 述 。 他 创 建 了 一 个 理 论 模型 化 学 ， 其 中 用 一 系 列 越 来 越 精 确 的 近 似 值 ， 系 统 地 促 进 量 子 化 学 方 程 的 正确 解 析 ， 从 而 可 以 控 制 计 算 的 精 度 ， 这 些 技 术 是 通 过 高 斯 计 算 机 程 序 向 研究 人 员 提 供 的 。 今 天 这 个 程 序 在 所 有 化 学 领 域 中 都 用 来 作 量 子 化 学 的 计 算 。 瓦 尔 特 .科 恩 （ Walter Kohn) (1923-) 瓦 尔 特 .科 恩 （ Walter Kohn),美 国 人 ， 因 他 提 出 密 度

32、 函 数 理 论 ， 而 获 诺贝 尔 化 学 奖 。 早 在 1964-1965 年 瓦 尔 特 .科 恩 就 提 出 ： 一 个 量 子 力 学 体 系 的 能 量 仅 由其 电 子 密 度 所 决 定 ， 这 个 量 比 薛 定 谔 方 程 中 复 杂 的 波 函 数 更 容 易 处 理 得 多 。他 同 时 还 提 供 一 种 方 法 来 建 立 方 程 ， 从 其 解 可 以 得 到 体 系 的 电 子 密 度 和 能 量 ，这 种 方 法 称 为 密 度 泛 函 理 论 ， 已 经 在 化 学 中 得 到 广 泛 应 用 ， 因 为 方 法 简 单 ，可 以 应 用 于 较 大 的

33、 分 子 。 1999 年 艾 哈 迈 德 泽 维 尔 (1946-) 艾 哈 迈 德 泽 维 尔 1946 年 2 月 26 日 生 于 埃 及 。 后 在 美 国 亚 历 山 德 里亚 大 学 获 得 理 工 学 士 和 硕 士 学 位 ； 又 在 宾 夕 法 尼 亚 大 学 获 得 博 士 学 位 。1976 年 起 在 加 州 理 工 学 院 任 教 。 1990 年 成 为 加 州 理 工 化 学 系 主 任 。 他 目 前是 美 国 科 学 院 、 美 国 哲 学 院 、 第 三 世 界 科 学 院 、 欧 洲 艺 术 科 学 和 人 类 学 院等 多 家 科 学 机 构 的 会

34、员 。 1998 年 埃 及 还 发 行 了 一 枚 印 有 他 本 人 肖 像 的 邮 票 以 表 彰 他 在 科 学 上 取 得的 成 就 。 1999 年 诺 贝 尔 化 学 奖 授 予 埃 及 出 生 的 科 学 家 艾 哈 迈 德 泽 维 尔（ Ahmed H.Zewail)， 以 表 彰 他 应 用 超 短 激 光 闪 光 成 照 技 术 观 看 到 分 子 中 的原 子 在 化 学 反 应 中 如 何 运 动 ， 从 而 有 助 于 人 们 理 解 和 预 期 重 要 的 化 学 反 应 ，为 整 个 化 学 及 其 相 关 科 学 带 来 了 一 场 革 命 。 早 在 30

35、年 代 科 学 家 就 预 言 到 化 学 反 应 的 模 式 ， 但 以 当 时 的 技 术 条 件 要进 行 实 证 无 异 于 梦 想 。 80 年 代 末 泽 维 尔 教 授 做 了 一 系 列 试 验 ， 他 用 可 能 是世 界 上 速 度 最 快 的 激 光 闪 光 照 相 机 拍 摄 到 一 百 万 亿 分 之 一 秒 瞬 间 处 于 化 学 反应 中 的 原 子 的 化 学 键 断 裂 和 新 形 成 的 过 程 。 这 种 照 相 机 用 激 光 以 几 十 万 亿 分之 一 秒 的 速 度 闪 光 ， 可 以 拍 摄 到 反 应 中 一 次 原 子 振 荡 的 图 像 。

36、 他 创 立 的 这 种物 理 化 学 被 称 为 飞 秒 化 学 ， 飞 秒 即 毫 微 微 秒 （ 是 一 秒 的 千 万 亿 分 之 一 ） ， 即用 高 速 照 相 机 拍 摄 化 学 反 应 过 程 中 的 分 子 ， 记 录 其 在 反 应 状 态 下 的 图 像 ， 以研 究 化 学 反 应 。 人 们 是 看 不 见 原 子 和 分 子 的 化 学 反 应 过 程 的 ， 现 在 则 可 以 通过 泽 维 尔 教 授 在 80 年 代 末 开 创 的 飞 秒 化 学 技 术 研 究 单 个 原 子 的 运 动 过 程 。 泽 维 尔 的 实 验 使 用 了 超 短 激 光 技

37、术 ， 即 飞 秒 光 学 技 术 。 犹 如 电 视 节 目 通过 慢 动 作 来 观 看 足 球 赛 精 彩 镜 头 那 样 ， 他 的 研 究 成 果 可 以 让 人 们 通 过 “慢动 作 ”观 察 处 于 化 学 反 应 过 程 中 的 原 子 与 分 子 的 转 变 状 态 ， 从 根 本 上 改 变 了我 们 对 化 学 反 应 过 程 的 认 识 。 泽 维 尔 通 过 “对 基 础 化 学 反 应 的 先 驱 性 研 究 ”， 使 人 类 得 以 研 究 和 预 测 重 要 的 化 学 反 应 ， 泽 维 尔 因 而 给 化 学 以 及 相 关 科 学领 域 带 来 了 一

38、场 革 命 。 2000 年 艾 伦 -J-黑 格 (1936-) 艾 伦 -J-黑 格 ， 美 国 公 民 ， 64 岁 ， 1936 年 生 于 依 阿 华 州 苏 城 。 现 为 加利 福 尼 亚 大 学 的 固 体 聚 合 物 和 有 机 物 研 究 所 所 长 ， 是 一 名 物 理 学 教 授 。 获 奖 理 由 ： 他 是 半 导 体 聚 合 物 和 金 属 聚 合 物 研 究 领 域 的 先 锋 ， 目 前 主 攻能 够 用 作 发 光 材 料 的 半 导 体 聚 合 物 ， 包 括 光 致 发 光 、 发 光 二 极 管 、 发 光 电 气化 学 电 池 以 及 激 光 等

39、等 。 这 些 产 品 一 旦 研 制 成 功 ， 将 可 以 广 泛 应 用 在 高 亮 度彩 色 液 晶 显 示 器 等 许 多 领 域 。 艾 伦 -G-马 克 迪 尔 米 德 (1929-) 艾 伦 -G-马 克 迪 尔 米 德 ， 来 自 美 国 宾 夕 法 尼 亚 大 学 ， 今 年 71 岁 ， 他 出生 于 新 西 兰 ， 曾 就 读 于 新 西 兰 大 学 和 美 国 威 斯 康 星 大 学 以 及 英 国 的 剑 桥 大学 。 1955 年 ， 他 开 始 在 宾 夕 法 尼 亚 大 学 任 教 。 他 是 最 早 从 事 研 究 和 开 发 导 体塑 料 的 科 学 家

40、之 一 。 获 奖 理 由 ： 他 从 1973 年 就 开 始 研 究 能 够 使 聚 合 材 料 能 够 象 金 属 一 样 导电 的 技 术 ， 并 最 终 研 究 出 了 有 机 聚 合 导 体 技 术 。 这 种 技 术 的 发 明 对 于 使 物 理学 研 究 和 化 学 研 究 具 有 重 大 意 义 ， 其 应 用 前 景 非 常 广 泛 。 他 曾 发 表 过 六 百 多 篇 学 术 论 文 ， 并 拥 有 二 十 项 专 利 技 术 。 白 川 英 树 (1936-) 白 川 英 树 今 年 64 岁 ， 已 经 退 休 ， 现 在 是 日 本 筑 波 大 学 名 誉 教

41、授 。 白 川1961 年 毕 业 于 东 京 工 业 大 学 理 工 学 部 化 学 专 业 ， 曾 在 该 校 资 源 化 学 研 究 所任 助 教 ， 1976 年 到 美 国 宾 夕 法 尼 亚 大 学 留 学 ， 1979 年 回 国 后 到 筑 波 大 学 任副 教 授 ， 1982 年 升 为 教 授 。 1983 年 他 的 研 究 论 文 关 于 聚 乙 炔 的 研 究 获得 日 本 高 分 子 学 会 奖 ， 他 还 著 有 功 能 性 材 料 入 门 、 物 质 工 学 的 前 沿领 域 等 书 。 获 奖 理 由 ： 白 川 英 树 在 发 现 并 开 发 导 电 聚

42、合 物 方 面 作 出 了 引 人 注 目 的贡 献 。 这 种 聚 合 物 目 前 已 被 广 泛 应 用 到 工 业 生 产 上 去 。 他 因 此 与 其 他 两 位 美国 同 行 分 享 了 2000 年 诺 贝 尔 化 学 奖 。 2001 以 后 至 今2001 年 威 廉 诺 尔 斯 (W.S.Knowles) (1917-2012) 2001 年 诺 贝 尔 化 学 奖 授 予 美 国 科 学 家 威 廉 诺 尔 斯 、 日 本 科 学 家 野 依良 治 和 美 国 科 学 家 巴 里 夏 普 雷 斯 ， 以 表 彰 他 们 在 不 对 称 合 成 方 面 所 取 得 的成 绩

43、 ， 三 位 化 学 奖 获 得 者 的 发 现 则 为 合 成 具 有 新 特 性 的 分 子 和 物 质 开 创 了 一个 全 新 的 研 究 领 域 。 现 在 ， 像 抗 生 素 、 消 炎 药 和 心 脏 病 药 物 等 ， 都 是 根 据 他们 的 研 究 成 果 制 造 出 来 的 。 瑞 典 皇 家 科 学 院 的 新 闻 公 报 说 ， 许 多 化 合 物 的 结 构 都 是 对 映 性 的 ， 好 像人 的 左 右 手 一 样 ， 这 被 称 作 手 性 。 而 药 物 中 也 存 在 这 种 特 性 ， 在 有 些 药 物 成份 里 只 有 一 部 分 有 治 疗 作 用

44、 ， 而 另 一 部 分 没 有 药 效 甚 至 有 毒 副 作 用 。 这 些 药是 消 旋 体 ， 它 的 左 旋 与 右 旋 共 生 在 同 一 分 子 结 构 中 。 在 欧 洲 发 生 过 妊 娠 妇 女服 用 没 有 经 过 拆 分 的 消 旋 体 药 物 作 为 镇 痛 药 或 止 咳 药 ， 而 导 致 大 量 胚 胎 畸 形的 “反 应 停 “惨 剧 ， 使 人 们 认 识 到 将 消 旋 体 药 物 拆 分 的 重 要 性 。 2001 年 的 化学 奖 得 主 就 是 在 这 方 面 做 出 了 重 要 贡 献 。 他 们 使 用 一 种 对 映 体 试 剂 或 催 化

45、剂 ，把 分 子 中 没 有 作 用 的 一 部 分 剔 除 ， 只 利 用 有 效 用 的 一 部 分 ， 就 像 分 开 人 的 左右 手 一 样 ， 分 开 左 旋 和 右 旋 体 ， 再 把 有 效 的 对 映 体 作 为 新 的 药 物 ， 这 称 作 不对 称 合 成 。 诺 尔 斯 的 贡 献 是 在 1968 年 发 现 可 以 使 用 过 渡 金 属 来 对 手 性 分 子 进 行 氢化 反 应 ， 以 获 得 具 有 所 需 特 定 镜 像 形 态 的 手 性 分 子 。 他 的 研 究 成 果 很 快 便 转化 成 工 业 产 品 ， 如 治 疗 帕 金 森 氏 症 的

46、药 L DOPA 就 是 根 据 诺 尔 斯 的 研 究 成果 制 造 出 来 的 。 1968 年 ， 诺 尔 斯 发 现 了 用 过 渡 金 属 进 行 对 映 性 催 化 氢 化 的 新 方 法 ， 并 最终 获 得 了 有 效 的 对 映 体 。 他 的 研 究 被 迅 速 应 用 于 一 种 治 疗 帕 金 森 症 药 物 的 生产 。 后 来 ， 野 依 良 治 进 一 步 发 展 了 对 映 性 氢 化 催 化 剂 。 夏 普 雷 斯 则 因 发 现了 另 一 种 催 化 方 法 氧 化 催 化 而 获 奖 。 他 们 的 发 现 开 拓 了 分 子 合 成 的 新 领域 ， 对

47、 学 术 研 究 和 新 药 研 制 都 具 有 非 常 重 要 的 意 义 。 其 成 果 已 被 应 用 到 心 血管 药 、 抗 生 素 、 激 素 、 抗 癌 药 及 中 枢 神 经 系 统 类 药 物 的 研 制 上 。 现 在 ， 手性 药 物 的 疗 效 是 原 来 药 物 的 几 倍 甚 至 几 十 倍 ， 在 合 成 中 引 入 生 物 转 化 已 成为 制 药 工 业 中 的 关 键 技 术 。 诺 尔 斯 与 野 依 良 治 分 享 诺 贝 尔 化 学 奖 一 半 的 奖 金 。 夏 普 雷 斯 现 为 美 国 斯克 里 普 斯 研 究 学 院 化 学 教 授 ， 将 获

48、 得 另 一 半 奖 金 。 野 依 良 治 (R.Noyori) (1938-) 2001 年 诺 贝 尔 化 学 奖 获 得 者2002 年 瑞 典 皇 家 科 学 院 于 2002 年 10 月 9 日 宣 布 ， 将 2002 年 诺 贝 尔 化 学 奖 授予 美 国 科 学 家 约 翰 芬 恩 、 日 本 科 学 家 田 中 耕 一 和 瑞 士 科 学 家 库 尔 特 维特 里 希 ， 以 表 彰 他 们 在 生 物 大 分 子 研 究 领 域 的 贡 献 。 2002 年 诺 贝 尔 化 学 奖 分 别 表 彰 了 两 项 成 果 ， 一 项 是 约 翰 芬 恩 与 田 中耕 一

49、“发 明 了 对 生 物 大 分 子 进 行 确 认 和 结 构 分 析 的 方 法 ”和 “发 明 了 对 生物 大 分 子 的 质 谱 分 析 法 ”， 他 们 两 人 将 共 享 2002 年 诺 贝 尔 化 学 奖 一 半 的 奖金 ； 另 一 项 是 瑞 士 科 学 家 库 尔 特 维 特 里 希 “发 明 了 利 用 核 磁 共 振 技 术 测定 溶 液 中 生 物 大 分 子 三 维 结 构 的 方 法 ”， 他 将 获 得 2002 年 诺 贝 尔 化 学 奖 另一 半 的 奖 金 。 2003 年 2003 年 诺 贝 尔 化 学 奖 授 予 美 国 科 学 家 彼 得 阿 格 雷 和 罗 德 里 克 麦 金农 ， 分 别 表 彰 他 们 发 现 细 胞 膜 水 通 道 ， 以 及 对 离 子 通 道 结 构 和 机 理 研 究 作出 的 开 创 性 贡 献 。 他 们 研 究 的 细 胞 膜 通 道 就 是 人 们 以 前 猜 测 的 “城 门 ”。 2004 年 2004 年 诺 贝 尔 化 学 奖 授 予 以 色 列 科 学 家 阿 龙 切 哈 诺 沃 、 阿 夫 拉姆 赫 什 科 和 美 国 科 学 家 欧 文 罗 斯 ， 以 表 彰 他 们 发 现