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zt:最新諾獎成果讓化療都沒用的晚期癌症有了特效藥(圖)

(2018-10-02 08:31:11) 下一個
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2018年的諾貝爾生理學或醫學獎,頒給了詹姆斯·艾利森和本庶佑,以表彰他們在癌症治療領域的貢獻。他們的研究提供了一種治療癌症的方法——通過刺激免疫係統原有的能力,來對抗腫瘤細胞。

你或許會問,實驗研究與臨床應用還隔個十萬八千裏呢!但實際上,基於他們的研究,一種被稱為“免疫檢查點治療”的療法已經應用於臨床治療,並從根本上改變了一些特定晚期癌症患者的治療結果。

其中就包括對晚期黑色素瘤的治療。

免疫療法,不讓腫瘤細胞蒙騙過關

黑色素瘤遠處轉移的十年生存率低於10%,而黑色素瘤偏偏容易出現遠處轉移。傳統抗癌療法,例如手術、放療和化療,對晚期黑色素瘤都見效不大。就算通過手術完全切除腫瘤的患者,五年生存率也隻有15%;而未能完全切除或者無法手術的患者,預後就更不樂觀。所以2011年的電影《非誠勿擾2》中,惡性黑色素瘤患者才絕望之下投海自盡。
 
 
電影《非誠勿擾2》

然而,進入本世紀第二個十年後,事情有了轉機:其一,是黑色素瘤靶向藥物的開發成功;其二,是免疫療法藥物的麵世。而後者,正是基於今天的新科諾獎研究。

新形態的免疫療法,是由免疫檢查點抑製劑和重組CAR-T細胞療法帶來的。前者的代表包括派姆單抗(Pembrolizumab,商品名Keytruda)、Opdivo(Nivolumab)、Yervoy(Ipilimumab)等名字帶-mab的抗體藥,後者大多用於具有特異性生物標記的血液類癌症。

免疫檢查點抑製劑並非直接針對癌細胞,而是通過解除免疫係統的限製(PD-1抑製劑),或者解除癌細胞的防禦係統(PD-L1抑製劑),讓身體的免疫係統來殺滅癌細胞。

免疫細胞(T細胞)就像巡警,在身體內尋找不法分子加以消滅。但為了不讓其濫用警力,身體也會給免疫細胞加上一些限製。當T細胞給細胞做安檢的時候,它會像揮舞警棍一樣,使用一種名為PD-1的細胞表麵蛋白做測試。對方如果是濃眉大眼的良民,就會以遞上身份證,也就是PD-L1這種細胞表麵的跨膜蛋白回應;兩個蛋白質一握手,T細胞就會說“沒事了走你”。但如果對方沒有PD-L1隻說“求別打”,T細胞就要揍得它體無完膚。這是T細胞辨識侵略者和不法分子的機製之一。
 
 
T細胞 | 《工作細胞》

問題是,癌細胞偷天換日,許多也能表達PD-L1,在T細胞檢查的時候蒙騙過關。T細胞看到那些癌細胞雖然獐頭鼠目,證件卻完備且大量(正常人誰會給警察同時看30本身份證啊),也隻好疑惑地放過它們。

PD-1抑製劑這類抗體藥,就是用能結合PD-1的抗體,事先給警棍加個罩子,讓T細胞不再被癌細胞那30本PD-L1迷惑,從而放開手對癌細胞大開殺戒。這類免疫檢查點抑製劑藥物不再需要先鑒定癌細胞的驅動基因是什麽(有時候很難確定最根本的驅動基因),隻要它們表達PD-L1,那麽這類藥物就有激活免疫係統進行查殺的可能。

因此,FDA在2014年批準派姆單抗治療黑色素瘤之後,又批準了它治療晚期非小細胞肺癌、頭頸部鱗狀細胞癌、霍奇金氏淋巴瘤等等癌症,讓其贏得“廣譜抗癌藥”的江湖名號。不過在實際中,它的藥效會受一些其他的因素影響,尚在接受進一步的研究和優化。

免疫療法,讓他們絕處逢生

派姆單抗的抗癌效果為人所知,可能有美國前總統吉米卡特(Jimmy Carter)的功勞。他在2015年8月確診黑色素瘤,那時候癌症已經轉移到他的肝髒和大腦,這種情況放在五年前基本上是生機渺茫。卡特接受了手術、放療,以及派姆單抗的治療。不久之後,他發表聲明說自己的癌症已經消失了,醫生隨診了三個月都沒有發現新腫瘤。
 

美國前總統吉米卡特讓這一新療法進入公眾視野

這類故事繼續在發生:2016年美國臨床腫瘤學會(ASCO)年會上公布的派姆單抗在晚期黑色素瘤患者中的長期隨訪結果顯示,有40%的患者在接受派姆單抗三年後仍然存活——別忘了派姆單抗是在2014年9月才獲批,距離這報告也才三年。這也即是說,當時人們還不知道派姆單抗能讓患者存活的上限!開始試驗時曾有15%的患者出現疾病完全緩解,而這些出現完全緩解的患者,在三年後仍然有接近90%的人處於緩解狀態,沒有癌症複發!而在2011年之前,這些患者的總生存期不到一年。
 
 
抗癌藥物派姆單抗

另一種治療黑色素瘤的PD-1抑製劑Opdivo的療效也頗為喜人。2015年底的一項統計發現,使用Opdivo的患者的5年生存期是34%。

這種絕處逢生的故事也發生在瑪麗威廉姆斯(Mary Elizabeth Williams)身上,她是《紐約時報》、《沙龍》等媒體的撰稿人,兩個孩子的母親。2010年的夏天,44歲的她確診罹患4期黑色素瘤,之後她在紐約的斯隆凱特琳紀念腫瘤中心醫院(MSKCC)接受了手術切除腫瘤。但一年後,腫瘤複發,並轉移到肺部和背部。那時候,這種程度的黑色素瘤生存期基本上隻有一年。她不敢再計劃稍微遠一點的未來,包括年末的假日。

幸運的是,MSKCC正好在進行Opdivo與另一種免疫療法藥物Yervoy組合的1期臨床試驗,威廉姆斯符合標準,於是參與了試驗。結果,她成了這個臨床試驗的明星患者——一周後腫瘤明顯縮小,三個月後腫瘤全消。直至今天,她依然健康活躍,沒有癌症複發。
 
 
抗癌藥物Opdivo

威廉姆斯將她診療的經曆記錄下來,整理成了一本書,名叫《綿延的災難和奇跡》(A Series of Catastrophes and Miracles)。文筆風趣豁達,又帶著岌岌可危的珍貴感。因為寫書人不知道她的時間會在什麽時候戛然而止,在那麽多個險象環生的關頭,是醫療和科學的進步讓她能看著女兒們繼續長大。威廉姆斯在書中提到,免疫療法在前幾年還不是癌症治療的熱門,它這幾年能在黑色素瘤中有所建樹,是因為黑色素瘤非常難治,相對而言對研究者的限製較少,可以讓他們盡情放飛自我。“我們希望這種放飛,能一而再、再而三地出現在醫療領域。”
 


英文中有個詞組叫“borrowed time”,大致是“借來的時間”的意思。有癌症患者提過,在確診晚期癌症的時候,會感覺往後的人生都變成了“借來的時間”——所有權不在自己手裏,也不知道什麽時候就要還。這幾年對黑色素瘤的治療有這麽多進展,將這段時間從幾天、幾周,延長到幾個月,甚至幾年,多麽值得激賞!

但這還不夠。研究者們在努力,希望能將“借來的時間”延長到不用考慮還的程度,讓患者的人生不因為癌症產生太大波折,“而你在這裏,就是生命的奇跡”。

黑色素瘤Tips

黑色素瘤的發病率並不算高,中國2015年的數據是每十萬人中有8例。不過,與歐美主要分布在皮膚淺表的皮膚型不同,中國有約50%的患者的黑色素瘤是分布在四肢末端皮膚的肢端型,更容易發生轉移。

黑色素瘤患者發病的平均年齡是63歲,較其他癌症略年輕。

隻有三分之一的黑色素瘤是來自於已經存在的痣,剩下的都是源於皮膚上的損傷。歐美患者的黑色素瘤大多與紫外線過度照射有關;而在中國,黑色素瘤的主要發病原因是對於痣的不恰當處理,比如擅自使用激光、繩勒、鹽醃和刀剪等不謹慎的除痣手法。另一個可能誘因是慢性長期的摩擦。

有個自檢的ABCDE指標可以參考:

A(asymmetry)指痣的“對稱性”,良性痣形狀大多較為圓融,惡性黑色素瘤的形狀則很後現代。

B(borders)是“邊緣”光滑與否,惡性黑色素瘤的邊緣常不規則。

C(color)指“顏色”,良性痣的顏色較均一,而黑色素瘤可能會有多種顏色摻雜,深淺不一。

D(diameter)是“直徑”,黑色素瘤的直徑通常大於6毫米。

E(evolution) “演化”是最重要的指標,指的是痣在最近有沒有發生過顏色或形狀的改變。

如果這些指標出現可疑之處,都要盡快找皮膚科醫生看診。

作者:MarvinP

編輯:odette

部分參考文獻

Nikhil Wagle et al, “Dissecting therapeutic resistance to RAF inhibition in melanoma by tumor genomic profiling”,J Clin Oncol. 2011 Aug 1; 29(22): 3085–3096.

Amita Patnaik et al, “Phase I Study of Pembrolizumab (MK-3475; Anti-PD-1 Monoclonal Antibody) in Patients with Advanced Solid Tumors”,Clin Cancer Res. 2015 Oct 1;21(19):4286-93

Paul B. Chapman et al, “Improved survival with vemurafenib in melanoma with BRAF V600E mutation”,N Engl J Med. 2011 Jun 30;364(26):2507-16

Shailender Bhatia et al, “Treatment of metastatic melanoma: an overview”,Oncology(Williston Park). 2009 May; 23(6): 488–496.

Wanqing Chen et al, “Cancer statistics in China, 2015”,Ca Cancer J Clin2016;66:115–132

Caroline Robert et al, “Pembrolizumab versus Ipilimumab in Advanced Melanoma”,N Engl J Med2015; 372:2521-2532

Jessica Wapner,The Philadelphia Chromosome, 2014, Workman Publishing

Mary Elizabeth Williams,A Series of Catastrophes and Miracles: A True Story of Love, Science, and Cancer, 2016, National Geographic

https://www.cancer.org/

http://shca.org.cn/dazhong2/content/12911

本庶佑獲諾貝爾獎:感到非常光榮 日首相致電祝福(圖)

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10月2日電 據日本共同社報道,瑞典卡羅林斯卡學院1日宣布,將2018年諾貝爾生理學和醫學獎授予美國免疫學家詹姆斯?艾利森(James P. Allison)以及日本免疫學家本庶佑(Tasuku Honjo),以表彰其發現可使攻擊體內異物的免疫反應停下的蛋白質,為癌症免疫療法藥物研發開辟了道路。



資料圖片“”日本免疫學家本庶佑(Tasuku Honjo)。

獲獎理由為“發現抑製免疫反應刹車的癌症療法”。本庶的發現被投入實用,研製出可有效治療各種髒器癌症的藥物“OPDIVO”。開創提高免疫力來對抗癌細胞的“癌症免疫療法”時代的這一源自日本的成果獲得了無上的榮耀。

本庶在記者會上稱:“感到非常光榮。向長期支持我的家人、以及多到數不盡的人們表示感謝。”他就成為獲獎理由的研究成果表示:“被從重病中得以恢複的人說‘變得精神起來是多虧了你’的時候,真的感到研究很有意義。”

這是2年來再次有日本人獲獎,本庶成為日本第26位諾貝爾獎得主。包括日裔英國作家石黑一雄在內,將是第27人。繼2016年的東京工業大學榮譽教授大隅良典(73歲)之後,本庶也成為日本第5位生理醫學獎得主。

本庶的研究團隊於1992年發現作用於攻擊異物的免疫細胞表麵的蛋白質“PD-1”。之後還弄清了該蛋白質是防止體內免疫細胞失控的“刹車”。

癌細胞會擅自利用這一刹車,阻止免疫細胞對自己的攻擊。如果人為地讓刹車失靈,就有可能消滅癌細胞。

根據該原理,本庶等人與大阪市的小野藥品工業公司研發的“OPDIVO”被稱為免疫哨卡抑製劑,於2014年以皮膚癌為對象上市,適用範圍現已擴大至肺、腎、胃等部位的癌症。利用相同原理的新藥研發也在持續。雖然能使部分患者長期存活下去,但作為會對醫療財政造成重壓的高價藥物也曾引發熱議。

諾貝爾獎頒獎儀式將於12月10日在斯德哥爾摩舉行,兩人將獲得900萬瑞典克朗(約合人民幣695萬元)獎金。

日本首相安倍晉三10月1日晚致電本庶,表達祝福稱:“您的研究成果給眾多癌症患者帶來希望與光明。”

癌症免疫療法獲諾獎 為何獨缺華人科學家陳列平?(圖)

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10月1日,2018年諾貝爾生理學或醫學獎揭曉。美國科學家詹姆斯·艾利森(James P Allison)和日本科學家本庶佑(Tasuku Honjo)獲得2018年諾貝爾生理學或醫學獎。

CTLA-4和PD-1是防“自殘”的

相關資料顯示——

獲獎者之一的詹姆斯·艾利森為美國德克薩斯大學安德森癌症中心教授,他首次發現阻斷CTLA-4能夠激活免疫係統的T細胞,去攻擊癌細胞,他還首次研發出了用於免疫腫瘤療法的CTLA-4抗體。
 
 
詹姆斯·艾利森

第二位獲獎者本庶佑為日本京都大學教授,他首次發現PD-1是激活T淋巴細胞的誘導基因,其後續研究揭示了PD-1是免疫反應的負調節因子。
 
 
本庶佑
 
 
兩種蛋白的“刹車”機製

聽著有點迷糊?簡單說就是,他們分別發現了CTLA-4和PD-1。

這兩個字母差別很大的名詞究竟是什麽?為什麽會湊在一起頒獎?

“他們都是免疫檢查點。”生物學者楊光華說,將這個名詞拆分出“免疫”“檢查點”兩個詞來看,會更好理解。“免疫”說明存在於免疫反應係統中,“檢查點”可以理解為交警設立的“檢查點”,體內細胞會被免疫係統巡查,對上了“暗號”就認為是“自家人”,放行;對不上“暗號”,就識別為“壞蛋”,才會啟動機體免疫反應,T淋巴細胞對癌細胞發起“圍攻”,消滅它們。可以理解為,PD-1或CTLA-4隻是機體進化出來防止淋巴細胞對機體內好細胞“自殘”的。

因此,很多免疫學專家將免疫的本質認定為是“自我”和“非我”的識別問題。

識別的“探頭”之一就是這些位於細胞膜上的免疫檢查點。此次諾獎獲得者詹姆斯·艾利森經過序列分析,在T細胞表麵找到一種叫做CTLA-4的蛋白,而本庶佑正是在浩瀚的基因組中發現了在尋找啟動程序性死亡的基因的過程中,誤打誤撞發現PD-1基因在小鼠體內,起到了抑製免疫係統的作用。
 

在千萬年的進化中,T細胞和癌細胞“智鬥”頻繁。癌細胞比人類更早意識到“檢查點”的存在,進化出了“暗號”讓自己不被識別。

癌細胞上的暗號被稱為“配體”。例如,其中PD-1的配體是PDL-1,T細胞上的PD-1要來檢查癌細胞,癌細胞把PDL-1的小手伸出來,連連說“友軍友軍”,T細胞一驗證,就對它們睜一眼閉一眼了。

諾獎獲得者兩年前曾在上海領獎

資料顯示,2016年12月17日,第二屆“複旦科技創新論壇”暨第一屆“複旦-中植科學獎”頒獎典禮在上海舉行。美國免疫學家詹姆斯·艾利森以及日本免疫學家本庶佑因在人類腫瘤免疫治療方麵做出的傑出貢獻獲頒首屆“複旦-中植科學獎”。每位獲獎者將獲得證書與獎杯,並共享300萬元人民幣獎金。
 
 
“複旦-中植科學獎”頒獎典禮

自2015年12月,美國前總統卡特宣布黑色素瘤腦轉移由PD-1免疫檢查點抑製劑治愈後,免疫治療便被奉為抗癌“神器”。在2014年,PD-1抗體藥百時美施貴寶的“O”藥等獲美國FDA批準上市。在我國,多家企業2017年提出抗PD-1/PD-L1單抗品種(免疫治療藥物的一種)的上市申請。

2018年8月28日,中國大陸首個PD-1抑製劑正式開賣,非小細胞肺癌患者用上了期待已久的“O”藥。

但免疫治療藥物並不一定對所有患者有效。“人體的免疫係統非常複雜,影響因素多樣,接受同樣治療後的患者的療效差異也非常巨大。”北京大學腫瘤醫院副院長沈琳此前接受科技日報記者采訪時說。這意味著免疫治療後,超進展、假性進展、不良反應都可能發生。臨床應用為科學家提出了“預判”免疫治療效果的要求。目前科學家的研究正是在尋找治療效果的預判依據,如生物標記物等。
 
 
接受化療的患兒

 
免疫抑製獲諾獎獨缺陳列平

“很難過咱們華人科學家的傑出代表陳列平教授沒有獲獎。”諾獎揭曉一個小時後,一位學者發著這樣的感慨。

相關資料顯示,免疫學者、現任福建醫科大學免疫治療研究所所長、耶魯癌症中心免疫學部主任陳列平,1999年在腫瘤細胞表麵發現PD-1的配體(PD-L1),隨後發現利用抗體可關閉PD-1/PD-L1通路,將免疫檢測點抑製劑引導向臨床試驗。
 


陳列平

 
藥明康德也在發表的諾獎解讀文章中指出:陳列平教授課題組在論文的摘要中富有前瞻性地寫道,“這些發現可能帶來基於T細胞的癌症免疫療法。”

“陳列平的貢獻是在腫瘤細胞和T細胞上。” 中美冠科生物技術(北京)有限公司毛冠平博士表示,他首先意識到這個發現能夠用來對付“癌症”。



淋巴T細胞電鏡掃描圖

 
毛冠平說,雖然獲獎者本庶佑教授,與其他兩位教授合作找到了PD-1的兩個配體PD-L1與PD-L2,並闡明了PD-1參與的信號通路,但研究工作被視為一個T細胞激活過程相關信號通路的發現,並沒有把這個細胞通路和腫瘤治療聯係起來,也未意識到此方麵的臨床應用價值。

“是本庶佑最早克隆了PD-1,但他當時不知道用它來進行免疫治療,”中國醫學科學院一位專家表示,本庶佑1992年克隆的PD-1,但他是在1999年陳列平克隆了PD-L1並嚐試在癌症免疫領域使用之後,才將其轉向應用的。是陳列平走出了應用的第一步。

“就像人類基因組測序一樣,一下子測出幾萬個基因,是不是這個計劃的領頭人應該獲得所有這些基因的相關諾獎呢?並不是。”有專家表示,找到的確很重要,但知道怎麽應用也很重要啊。所以有人說,本庶佑的確可以得諾獎,但有本庶佑就應該有陳列平。

諾獎得主啥形象?他開拉風小跑車喜歡圍紅色圍巾(圖)

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諾獎得主啥形象?他開拉風小跑車喜歡圍紅色圍巾

你知道彗星的尾巴,朝向哪個方向嗎?

你知道這次諾獎得主之一,是個喜歡圍著紅圍巾開跑車的拉風漢子嗎?

帶著這些問題,我們走近今年諾貝爾物理學獎的獲獎成果——美國物理學家阿瑟· 阿斯金(Arthur Ashkin)、法國物理學家熱拉爾·穆魯(Gérard Mourou)及加拿大物理學家唐納·斯特裏克蘭(Donna Strickland)三位,在激光物理領域的突破性貢獻。

彗星尾巴和鳥鳴

“這是上世紀九十年代以來,諾貝爾物理學獎第五次頒給了光學研究成果,”上海大學理學院副院長,量子光學專業陳璽教授統計。光鑷和啁啾脈衝放大兩項研究,分享了今年的諾貝爾物理學獎。

此次獲獎名單上的第一位獲得者阿瑟· 阿斯金,是提出光鑷理論的第一人。看得見摸不著的光,也能成為“鑷子”嗎?複旦大學物理學係吳賽駿教授的答案是肯定的,因為光有“光力”。他以彗星為例,彗星大部分由非常稀薄的氣體構成,而太陽光的散射將氣體分子推向其照射的方向,因此在軌道上飛行的彗星,其彗尾的反方向總是指向太陽,這是光力的觀察實證之一:光是有力量的。物理學上,更專業的表達是光子是有動量的。

“想象一下,如果將光聚集起來,射向一個非常小的透明玻璃球,玻璃球對光的折射改變了光的傳播方向和動量,這會對小球施加一個和光偏轉方向相關的反作用力,而聚焦中心是這個力的平衡點。”吳教授說,“通過調整聚焦中心的三維位置,小球也能跟著移動,這就是光鑷的基本原理。”

這把光鑷,如今已成為科學研究不可或缺的工具。這次諾獎頒獎詞中,尤其強調其在生物領域的應用。例如對細胞和DNA分子的精確操控。由於光是“無形”的,它對實驗操控對象是無損的。就在兩個多月前,日本科學家開發出了利用光自由操縱人類的內源性蛋白定位的技術,在全球首次利用光成功操縱了細胞分裂(紡錘體)的排列。

另一方麵,我國清華大學科學家等和其他地區科學家一起,正在探索利用光鑷操控超高真空環境下納米大小的晶體,探索宏觀物體的量子力學效應。

那麽,在未來,光鑷有沒有可能進入臨床醫療領域,例如直接進入癌細胞,將其修複為健康細胞呢?吳教授對此不敢斷言,他說:“雖然原則上有可行性,但相較於科學研究時的單細胞環境,人體是一個非常複雜的係統。”

對於另兩位獲獎者,熱拉爾·穆魯和唐納·斯特裏克蘭。據了解,前者是後者的老師。他們的貢獻在“啁啾脈衝放大”研究的開拓。啁啾,形容鳥叫的聲音。唐代王維有詩 《黃雀癡》:“到大啁啾解遊颺,各自東西南北飛。” 如此詩意的用典,到了嚴肅的物理學領域中,也挺有趣。

“你聽過鳥叫,一聲婉轉鳥啼往往前部略低,後部上揚,科學家們把光比作這鳥鳴,”吳教授介紹,在物理學領域,啁啾脈衝泛指一個脈衝前沿和後沿的頻率不同。將啁啾脈衝應用到的脈衝光放大技術,是出自此次兩位獲獎者的超短超強激光關鍵技術。激光是科學研究的重要工具,許多研究需要將短脈衝的功率以幾何級數放大,然而峰值功率過強的脈衝光會損害光放大的晶體媒介。科學家就想出了一個非常聰明的辦法——先將短的無啁啾脈衝拉伸成長的啁啾脈衝,降低其峰值功率,等放大後,再壓縮回短的無啁啾脈衝。這就是啁啾脈衝放大技術的由來。

諾獎得主啥形象?開著拉風小跑車圍著紅圍巾

獲獎名單上的第二位,熱拉爾·穆魯,與上海科學家淵源不小。

“他是我們所聘請的中科院愛因斯坦講席教授,熱拉爾·穆魯教授和自己的博士生唐納·斯特裏克蘭在1985年共同發明的啁啾脈衝放大技術,在激光領域一直被譽為是諾獎級成果,這次算是眾望所歸。” 中科院上海光機所強場激光物理國家重點實驗室主任冷雨欣告訴解放日報·上觀新聞記者。

據介紹,這一技術使得有限的激光能量能在非常短的時間尺度上釋放出來,瞬間產生非常強的激光,開辟了強場激光物理的新時代。雖然當時提出這一概念的文章發表在了影響因子不是很高的雜誌上,但如今這一技術已被廣泛應用於發展超強超短脈衝激光係統中。早在2010年《自然》雜誌就預測未來10年激光領域可能實現5項重大突破,其中4項與超強超短激光直接相關。當年,《科學》雜誌也發專文指出,“這項工作將影響每一項研究,從聚變到天體物理。”

“除了基礎前沿研究領域,這一技術也已被用於工業和醫療等領域,比如新材料加工,乃至飛秒激光眼科手術等。將來這項技術也還會有更多應用,日益融入人類的生活。”冷雨欣介紹。

正因為此,超強超短激光成為了國際上激光科技的最新發展前沿與競爭重點領域。非常值得一提的是,這一技術提出沒多久,中科院上海光機所就迅速跟蹤了這一技術潮流,由徐至展院士開拓與發展了我國超強超短激光與強場物理領域及其重大應用研究。2013年,在徐至展院士和李儒新院士帶領下,上海光機所強場激光物理國家重點實驗室研製成功了當時國際最高峰值功率2拍瓦激光放大係統,此前國際最高激光峰值功率是由美國勞倫斯-利弗莫爾國家實驗室1999年創造、並保持14年領先地位的1.5拍瓦。2017年10月,由中科院上海光機所和上海科技大學超強激光光源聯合實驗室傳出喜訊:上海超強超短激光實驗裝置的研製工作取得重大突破,成功實現了10拍瓦激光放大輸出,這是目前已知的最高激光脈衝峰值功率。

諾獎得主啥形象?他開拉風小跑車喜歡圍紅色圍巾

上海超強超短激光實驗裝置(SULF裝置)

“熱拉爾·穆魯教授長期支持中國的超強超短激光研究,他也是我們多個項目的國際顧問之一,最近基本每年都來我們實驗室交流訪問。” 冷雨欣向解放日報·上觀新聞記者說起了熱拉爾·穆魯教授的一些軼事。作為一名科學家,他非常嚴謹。而作為一名法裔,他又非常浪漫。盡管已將近80歲,但他身材修長,一頭飄逸白發,喜歡開著敞篷車兜風,還長期堅持遊泳,是一位很懂得生活的老人。

“他挺特立獨行的,我記得他冬天喜歡帶著紅色圍巾,開著寶馬小跑車,非常拉風,”上海理工大學劉一教授有著相同的印象。2015年他回國前,曾在熱拉爾·穆魯擔任負責人的法國國家科學研究中心應用光學實驗室工作。

“我2006年進入實驗室工作,之後在他的推薦下拿到了法國國家科學研究中心的終身職位,”劉一教授說。他印象中,這位開創了啁啾脈衝放大理論的科學家,研究風格最大的特點是非常富有想象力,非常大膽,天馬行空。“他就是敢想敢幹,甚至很多人會覺得他‘不靠譜’,”劉教授舉例,目前在歐洲進行的名為“ELI”的大科學項目就是他發起倡導並大力推動的。這一項目的目標之一,是將激光技術的功率上限推進到200拍瓦(一拍瓦相當於10的15次方瓦),而當時普遍水平能達到的指標僅僅1拍瓦,向上有一點點進步都非常艱難。“當時很多人覺得增加到10拍瓦都不太可能,但是他堅持200拍瓦,”劉一教授說,最終,這一項目在捷克等歐洲三國落地,目前已經在穩步推進中。

諾貝爾物理學獎是否能被“預測”?

有意思的是,就在諾貝爾獎項公布前一小時,記者采訪了多次預測諾貝爾物理學獎的複旦大學施鬱教授。他明確說,可能“跟激光有關”。 諾貝爾物理學獎真的能被“預測”嗎?近年來,這些“預測”似乎越來越準了呢。 一方麵的因素,來源於大數據技術的進展。原湯森路透知識產權與科技事業部、擁有Web of Science、InCites等著名論文及期刊索引平台的科睿唯安公司(Clarivate Analytics),自2002年以來,每年基於Web of Science平台上的論文和引文數據,遴選諾貝爾獎獎項所涉及的生理學或醫學、物理學、化學及經濟領域中全球最具影響力的頂尖研究人員,授予他們“引文桂冠獎”。這一獎項以研究論文被全球同行引用的頻次和引文影響力為主要標準,獲獎人很有可能成為當年或未來的諾貝爾獎得主。迄今為止,已經有 46位“引文桂冠獎”得主獲得諾貝爾獎,其中 27 位在榮獲“引文桂冠獎”之後的兩年內即斬獲諾獎。

另一方麵,在引文數據對多項專業領域的普適性預測以外,物理學獎似乎也已被學界發現了脈絡。早在2009年,複旦大學物理學係施鬱教授就撰文指出,諾貝爾物理學獎在粒子、凝聚態、原子分子光(簡稱原分光)和天體幾個主要領域的輪換,並幾乎每年都為諾獎物理學獎做出了精準預測。在不少專家眼中,諾獎不僅是科學家個人的榮譽,更代表著業內對專業方向發展的認可和期待。 “所以這一年給了這個研究方向,第二年一般不會再給”,對於諾獎,國家973項目首席科學家沈健教授曾有此解讀。縱觀近三年情況,粒子物理、凝聚態物理、天體物理領域的成果已經相繼折桂。

這些諾獎的“小八卦”既保持了科學史的嚴肅性,也給普通人了解科學平添一份歡樂。不由讓人想起另一則趣聞,1999年,加拿大科幻小說家羅伯特·索耶在《未來閃影》裏這樣寫道——“和所有物理學家一樣,西奧每年都會興致勃勃地等待新的諾獎得主……他點開網頁,佩爾穆特和施密特獲獎,他們的研究表明,宇宙將一直膨脹,而非哢嚓一聲坍掉。好吧,西奧心想,實至名歸。”

小說出版12年後,包括佩爾穆特和施密特在內的三位天體物理學家攜手摘得2011年諾貝爾物理獎。獲獎理由是,他們對超新星的觀測證明,宇宙在加速膨脹、變冷,這一發現“震動了宇宙學的基礎”。

關於物理學,科學家們正在書寫更多的故事,創造更多的傳奇。一年一度的諾貝爾獎,讓我們一起豎耳傾聽。

【新聞鏈接】諾貝爾物理學獎小數據

1901年至2017年間,物理學獎共頒發111次。其中,47次授予一名科學家,32次由兩名科學家分享,32次由三名科學家分享。

共有207人次獲得諾貝爾物理學獎,其中美國物理學家約翰·巴狄恩分別在1956年和1972年兩次摘得桂冠,因此實際獲獎科學家為206名。

截至2017年,隻有兩名女性科學家獲得物理學獎。最近一次是在1963年,德裔美國女物理學家瑪麗亞·格佩特-梅耶因發展了解釋原子核結構的數學模型獲得物理學獎。

曆屆物理學獎獲獎者獲獎時的平均年齡是55歲。最年輕的得主是英國物理學家勞倫斯·布拉格,他因X射線晶體結構的研究於1915年獲獎,當時才25歲;最年長的是美國科學家雷蒙德·戴維斯,他2002年獲獎時已88歲高齡。

在物理學獎的曆史上,曾有1對“夫妻檔”同時獲獎。居裏夫婦的故事人們早已耳熟能詳,因對放射性物質的研究,皮埃爾·居裏、瑪麗·居裏夫婦一同獲得1903年諾貝爾物理學獎。有意思的是,居裏夫婦的女兒伊雷娜·約裏奧—居裏與丈夫弗雷德裏奧·約裏奧共同獲得過1935年諾貝爾化學獎。

在物理學獎獲獎者中,還有4對“父子檔”,其中威廉·布拉格與勞倫斯·布拉格於1915年同時獲獎,其他三對父子不是同年獲獎。

諾獎得主啥形象?他開拉風小跑車喜歡圍紅色圍巾

21世紀以來,諾貝爾物理學獎獲獎情況,資料圖源自複旦大學物理係施鬱教授
 

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