本文从吃瓜群众角度,简单明了地看看今年的获奖选手都做了哪些研究工作,这些工作都有什么用处。本文仅代表个人观点,没有专业背景,特此声明。文末附前两年的同一系列文章。

1.诺贝尔生理学或医学奖

获奖者:维克多·安布罗斯(美国)、加里·鲁夫昆(美国)

获奖成就:二位科学家发现了microRNA及其基因调控机制。micro的意思是微小,因为这种RNA分子的长度只有21-23个核苷酸,比起长度为几百到几万个核苷酸的大号RNA来,像个小弟弟。

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microRNA最早是在秀丽隐杆线虫中发现的。这种线虫只有1.5毫米长,雌雄同体。它仪容秀丽,繁殖迅速,皮实耐操,肉质鲜美,深得医学研究人员的喜爱。

在线虫中发现的某些microRNA调控机制很有意思。例如,线虫中有两个基因:lin-4和lin-14,这两个基因的作用相反。lin-14在幼年线虫中很多,在成年线虫中很少。它能够让线虫长出幼嫩肌肤,也叫“天山童姥基因”。lin-4的作用是通过microRNA调控机制抑制lin-14,让线虫变老。科学家想办法让成年线虫的lin-4突变掉,没人抑制lin-14了,后者就可以大量生长,发挥作用,让线虫返老还童。

microRNA后来又发现了很多种,不止线虫体内,其他动物(包括人类)也有。除了控制生长,它的作用还有细胞分化、肿瘤发生等等。这也为microRNA研究在癌症治疗等医学应用上提供了强大的工具,甚至让人们对逆转衰老、延长寿命、人类永生展开了无限想象。

有科学家认为,把研究线虫的成果应用到人体,以后人活500岁不是梦,无需向天再借500年。

有啥用处:治疗癌症、返老还童、容颜永驻、长生不老。

2.诺贝尔物理学奖

获奖者:约翰·霍普菲尔德(美国)、杰弗里·辛顿(加拿大)

获奖成就:不管诺奖官方怎么生拉硬扯,这个奖多少有点蹭AI热度之嫌,因为它是AI算法中用了一部分物理模型,并不是在解决物理问题。我认为这个奖发反了,应该是把图灵奖发给物理学家才对,而不是诺贝尔物理奖发给辛顿。

这也能说明基础物理学科缺乏足够出圈的成果,用《三体》中的话说,人类的基础物理被智子锁死了。

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说说他们的成就吧。人类大脑的主要结构包括神经元和突触,突触是连接这些神经元的结构,上图把突触画得有点像针式插头。可以理解为神经元处理信息,突触在神经元之间传递信号。

然而大脑的这些工作并非都是逻辑和计算的,也有很多非理性的决定,比如拍脑门决策,冲动消费,一见钟情等等。人类的这些抽风行为,计算机不容易使用严格死板的逻辑算法模拟。

科学家想了个办法,用物理学中的方程模拟这些神经元,因为人脑的神经元和组成物质的分子有相通的地方,就像每个分子看起来在无序运动,整体行为(作为一个物体)却是有规律的。科学家就使用这些物理模型来模拟人脑的“知其然而不知其所以然”的行为,去年大火的ChatGPT就是在人工神经网络算法上出现了突破。

有啥用处:模拟人脑、淘汰人类。

3.诺贝尔化学奖

获奖者:大卫·贝克(美国)、戴米斯·哈萨比斯(英国)、约翰·江珀(美国)

获奖成就:诺贝尔化学奖也颁给了人工智能成果。如果说物理奖颁给AI有些牵强附会,这个化学奖给AI倒是实至名归,因为实实在在解决了化学问题。

蛋白质是生命活动的基础,但它的结构却是困扰科学家多年的难题。蛋白质由氨基酸构成。一个一个氨基酸从头到尾通过肽键连接起来,叫做多肽链。一个蛋白质分子可以有一条或多条多肽链,每条多肽链包括几十到几百个氨基酸。

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然而,这种羊肉串式的一维氨基酸链是没用的,它必须折叠起来,堆成立体的才会产生各种功能,就像一条蛇,把身体向高处盘起,形成三维结构。

形成三维结构之后,其结构会变得难以想象的复杂。拿图上这条蛇举例,当它还是一条线的时候,每个氨基酸只考虑和它相邻的两个氨基酸的作用就可以,但它盘起来的时候,比如胸部挨到了屁股上,那么胸部的基团还会和屁股上的基团产生作用(比如根据带正电或者负电产生吸引或排斥作用)。此外,这些肽链还可以在折叠后的基础上再折叠一两次。

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如何从蛋白质的一维结构预测三维结构,主要有两类办法。一类是做实验,比如让蛋白结晶,用X射线提取数据。颜宁做的就是这个方向,几年才能做出一个结构来,且成本很高,应用场景有限,类似手工作坊。另一个办法就是用计算机暴力计算,特别是AI,几位获奖科学家的成果就是如此,类似工业化生产,要多少有多少,便宜准确省力。

获奖的三位科学家是两个团队,贝克是一个团队,做的比较早,用软件模拟,给他50%奖金。后面的两个科学家是一个团队,平分剩下的50%奖金,他俩代表人工智能公司DeepMind(后为谷歌收购)。该公司曾经开发过大名鼎鼎的围棋软件阿法狗(AlphaGo),这次研究蛋白质折叠的软件叫阿法否(AlphaFold2),一下子把手工作坊派的科学家都否了,以后甭干了。

有啥用处:生物研究、医药研发、淘汰科学家。

理化两个奖项都发给了AI,观众们不免担忧AI会不会取代人类的问题。在此说说我的看法。我以前曾经问过一个画家,照相机的发明是不是威胁到了画家的生存,他回答说,恰恰相反,照相机是解放了画家,让画家不再需要复制现实,而是专注于创意。

我认为科学家也是如此。AI逐渐接管了科研工作中的体力劳动,人类可以更专注于开拓性工作。

也许上帝在创造碳基生命的设计中,思想是唯一无法取代的事物。宇宙万物,唯有思想永恒。

4.诺贝尔文学奖

获奖者:韩江(韩国)

获奖成就:伤痕派作家。她的代表作《素食者》,写的当然不是韩国排骨太贵,被迫吃泡菜的故事。作品描述了一个家庭主妇突然改吃素,并且随着强迫症越来越严重,甚至拒绝为家人做荤菜,最后想要变成一棵树。

小说的象征意向也很明确。肉食者代表压迫者,代表暴力,素食者代表被压迫者,代表食物链的底层。以家庭主妇作为主角,使作品附上了鲜明的女性主义色彩。女性就是天然的弱者,被压迫者,素食者。尤其在韩国,尽管物质文明已经非常现代,但传统文化依然强大,仍然存在对女性的各种隐形压力。

作者控诉了肉食者的残暴,因此女主人公想变成树,也就是选择退守,来逃避血淋淋的社会。但从中国人的视角来看,作为树木的女性形象是西游记里的杏仙,虽然法力不如动物化成的精怪,却多了几分风流旖旎,春意满枝头。

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欢乐就在今朝,欢乐就在今宵。

有啥用处:文学没啥用处。

5.诺贝尔和平奖

获奖者:日本核爆受害者团体

获奖成就:日本原子弹氢弹爆炸受害者团体协会(简称“日本被团协”)由广岛长崎的原子弹幸存者组成,该组织一直致力于消灭核武器,反对核试验。

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人类历史上第一颗用于实战的原子弹“小男孩”,于1945年8月6日爆于广岛上空。

这两年世界局势不太平,俄乌战争、中东冲突此起彼伏,核平衡或许有被打破的危险。诺奖发给原子弹受害者团体,意思是提醒几位拥核的刺头,不要使用核武器。

有啥用处:反对核武器、核战争。

6.诺贝尔经济学奖

获奖者:达龙·阿杰姆奥卢(美国)、西蒙·约翰逊(美国)、詹姆斯·鲁滨逊(美国)

获奖成就:制度如何形成并影响经济繁荣。

这算是比较典型的制度决定论了。三位学者对不同国家的研究和分析(包括历史上被殖民的一些国家),认为决定一个国家穷富的决定性因素是制度,而不是什么文化地理之类的借口。那么什么制度才是他们眼中的好制度呢?就是越包容越好、越自由越好、权力乱干预越少越好。

有啥用处:如果有穷国愿意采用并成功,才算有用。