打破学科界限展现创新智慧　九位诺贝尔奖得主续写新篇

6日，在瑞典斯德哥尔摩举行的2025年诺贝尔生理学或医学奖公布现场，三名获奖科学家的照片和名字显示在大屏幕上。 新华社发

这是10月7日在瑞典斯德哥尔摩拍摄的2025年诺贝尔物理学奖公布现场。 新华社发

10月8日，在瑞典斯德哥尔摩举行的2025年诺贝尔化学奖公布现场，屏幕显示奖项得主头像和姓名。 新华社发

　　三名科学家获2025年诺贝尔生理学或医学奖

　　据新华社电　瑞典卡罗琳医学院6日宣布，将2025年诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家玛丽·布伦科、弗雷德·拉姆斯德尔和日本科学家坂口志文，以表彰他们在外周免疫耐受机制方面的开创性发现。
　　诺奖官网公报介绍，人体强大的免疫系统必须得到调节，否则可能会攻击自身器官。三名获奖者在外周免疫耐受方面取得了突破性发现，坂口志文发现了调节性T细胞，它可以有效阻止免疫系统攻击人体自身，布伦科和拉姆斯德尔则找到了与之相关的基因，这些成果加深了科学界对免疫系统如何运作的理解，推动了自身免疫性疾病等方面的研究。
　　诺贝尔生理学或医学奖评委、瑞典卡罗琳医学院临床免疫学教授、瑞典皇家科学院院士潘嫱当天在接受记者采访时表示，今年的诺贝尔生理学或医学奖颁给外周免疫耐受领域，相关成果是具有临床意义的重大基础性发现，调节性T细胞可以阻止免疫细胞攻击人体自身，目前多国科学家都在进行相关临床研究。
　　据介绍，布伦科生于1961年，目前任职于美国系统生物学研究所；拉姆斯德尔生于1960年，目前任职于美国索诺马生物治疗公司；坂口志文生于1951年，目前任职于日本大阪大学。
　　三名科学家将均分1100万瑞典克朗（约合117万美元）的奖金。
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　　避免人体“内战”的免疫“安全卫士”
　　人体免疫系统如同一支“军队”，保护我们免受外来病原体侵害。然而，“狡猾的”病原体会伪装成不同形态欺骗免疫系统，甚至进化出与人体细胞相似的特征。免疫系统是如何精准识别“敌人”，将它们与人体自身细胞区分开，以避免误打“内战”伤及人体自身呢？
　　2025年诺贝尔生理学或医学奖三名获奖者——美国科学家玛丽·布伦科、弗雷德·拉姆斯德尔和日本科学家坂口志文打破固有认知，发现了能在识别“敌人”同时避免自身“内战”的免疫系统“安全卫士”——调节性T细胞，为开辟外周免疫耐受这一全新研究领域奠定基础。
　　免疫系统必有“保安”
　　长期以来，许多研究人员坚信，免疫耐受，也就是人体免疫系统识别“自己人”的机制，仅仅是通过被称为“中枢免疫耐受”的筛选过程来实现的。
　　中枢免疫耐受是指在胸腺等中枢免疫器官中，免疫细胞在发育时会“自检”——一旦发现它们攻击自己的组织，就会被淘汰或改造，使进入血液的细胞大多数不会误伤身体，这样就防止了自身免疫性疾病的发生。
　　然而，20世纪80年代，坂口志文在日本爱知县癌症中心研究所就职期间却产生不同于主流的看法，并有了关键发现。坂口的灵感来自早先的另一项实验：为理解胸腺在T细胞发育中的作用，研究人员切除新生小鼠的胸腺，发现小鼠免疫系统过度活跃、失控运行，即中枢免疫耐受缺陷导致了严重的自身免疫性疾病。随后坂口将来自健康小鼠的成熟T细胞注入切除胸腺的小鼠体内，发现小鼠的自身免疫性疾病被治愈。这一实验表明，成熟T细胞具有调控免疫反应的能力，能够抑制那些失控的自身反应性T细胞。
　　这一结果及其他类似结果也让坂口确信，外周免疫系统——身体里负责实际防御的“前线部队”中，一定存在某种形式的调节性“安全卫士”。在随后实验中，坂口发现了一类此前未知的全新T细胞，将其命名为调节性T细胞。坂口和同事1995年在美国《免疫学杂志》发表的里程碑式论文指出，调节性T细胞是T细胞的特殊亚群，能保护机体免受自身免疫性疾病侵害。
　　突变导致免疫“失控”
　　不过，当时许多人仍对坂口的发现持怀疑态度。正是布伦科和拉姆斯德尔的后续研究提供了关键证据。
　　20世纪40年代，在位于美国田纳西州的橡树岭国家实验室，研究人员在进行辐射影响研究时意外发现，一些雄性小鼠生来皮肤就出现鳞屑状脱落，脾脏和淋巴结极度肿大，只能存活几周。研究人员意识到这种疾病的相关基因突变必定位于X染色体上，因为雌性小鼠能够携带突变生存，它们拥有两条X染色体，其中一条是健康的。
　　20世纪90年代，分子生物学工具进一步发展后，研究人员调查发现，这些小鼠的器官受到T细胞攻击，T细胞破坏了小鼠体内器官，似乎是相关突变引发了免疫系统的“叛乱”。
　　在科技飞速发展的今天，只需数天时间就能绘制出小鼠整个基因组图谱，锁定突变基因。但在当时，这样的工作无异于大海捞针，需要付出大量时间和耐心，以及对当时分子生物学工具的创造性应用。
　　经过不懈努力，布伦科和拉姆斯德尔最终找到了这些患皮屑病小鼠的突变基因。他们于2001年发表在英国《自然·遗传学》杂志上的论文指出，该基因在人体内的同源基因FOXP3突变会引起一种罕见自身免疫性疾病，进一步印证了免疫系统“叛乱”的原因。这一关键发现引发全球多个实验室竞相投入后续研究，研究人员逐渐意识到FOXP3基因可能对调节性T细胞至关重要。
　　推动有前景的新疗法
　　两年后，坂口的团队将这些发现联系起来，证明了FOXP3基因控制着调节性T细胞的发育。调节性T细胞负责监控其他免疫细胞，可以防止免疫系统错误地攻击人体自身组织，这对于外周免疫耐受机制至关重要。调节性T细胞还能确保免疫系统在清除入侵者后“冷静下来”，不再继续“全速运转”。
　　评奖委员会6日在一份新闻公报中说，三名科学家的发现开创了外周免疫耐受这一全新研究领域，推动了癌症和自身免疫性疾病治疗的发展。这些发现还可能推动器官移植等领域的进展。
　　诺贝尔生理学或医学奖评委、瑞典卡罗琳医学院临床免疫学教授、瑞典皇家科学院院士潘嫱向记者介绍说，这是一项具有临床意义的基础性研究。目前有超过200项相关研究正处于临床试验阶段。
　　数据显示，包括1型糖尿病、类风湿性关节炎和多发性硬化症等在内的自身免疫性疾病影响着全球约十分之一的人口。英国免疫学家萨曼莎·巴克特劳特对《自然》杂志表示，如果没有这些初步发现以及这些人开创的整个领域，“我们永远不会走到现在这个地步，即可以谈论一系列自身免疫性疾病的治疗方法”。

据新华社

　　三名量子物理学家获2025年诺贝尔物理学奖

　　据新华社电　在量子力学诞生百年之际，瑞典皇家科学院7日宣布，将2025年诺贝尔物理学奖授予约翰·克拉克、米歇尔·H·德沃雷和约翰·M·马蒂尼斯三名量子物理学家，以表彰他们在电路中实现宏观量子力学隧穿效应和能量量子化方面的贡献。
　　瑞典皇家科学院常任秘书汉斯·埃勒格伦当天在皇家科学院会议厅公布了获奖者名单及主要成就。诺贝尔物理学委员会当天表示，今年的诺贝尔物理学奖成果为开发量子密码学、量子计算机和量子传感器等下一代量子技术提供了可能。
　　量子力学在1925年诞生，今年正值百年。诺贝尔物理学委员会主席奥勒·埃里克松当天表示，百年来量子力学不断带来新的惊喜，它大有用处，为数字技术提供了基础。
　　诺贝尔物理学委员会成员埃娃·奥尔松当天接受记者采访时说：“我们在评审时并没有意识到今年是量子力学诞生百年，直到颁奖前才意识到这一巧合。”她说，今年的获奖成就打开了一扇门，使人们能够在更大尺度上研究量子力学世界。
　　据诺奖官网介绍，约翰·克拉克于1942年出生于英国，为美国加利福尼亚大学伯克利分校教授；米歇尔·H·德沃雷1953年出生于法国，为美国耶鲁大学和加利福尼亚大学圣巴巴拉分校教授；约翰· M·马蒂尼斯出生于1958年，为美国加利福尼亚大学圣巴巴拉分校教授。
　　三名获奖者将平分1100万瑞典克朗（约合117万美元）的奖金。
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　　让量子现象“肉眼可见”
　　量子力学诞生百年之际，瑞典皇家科学院7日将2025年诺贝尔物理学奖授予约翰·克拉克、米歇尔·H·德沃雷和约翰·M·马蒂尼斯三名量子物理学家。正是他们在前人百年探索基础上的开创性发现，让我们“看见”曾只存在于微观领域的量子现象，也为新一代量子技术的发展奠定了坚实基础。
　　系列开创实验
　　量子力学以“怪诞”和“反直觉”的现象而闻名。比如，在日常生活中，当我们把球扔向墙壁时，每次都会反弹回来。然而在微观世界，单个粒子却会“穿墙而过”，这种量子力学现象被称为量子隧穿效应。
　　上世纪80年代，三名获奖科学家在加利福尼亚大学伯克利分校进行了一系列开创性实验。他们构建了一个包括两个超导体的电路，并用一层完全不导电的薄材料将这些超导体分开。在这项实验中，他们展示了一种现象：超导体中所有带电粒子都可以表现出“整齐划一”的行为，就好像它们是充满整个电路的单个粒子一样。
　　这个系统起初被“困在”一个没有电压、但有电流在超导体中流动的状态中。在实验中，该系统展现出量子特性，通过隧穿效应成功“逃离”零电压状态，并产生出一个可测量的宏观效应——可观测的电压。这意味着他们实现了宏观量子隧穿。实验还表明，该系统是量子化的，即只能吸收或释放特定能级的能量，与量子力学的预测相符。
　　有物理学家用量子力学中著名的“薛定谔的猫”作类比，认为本次诺奖的成果把原本的思想实验变成了可放在手掌中看得见的电路，虽然这个电路系统和一只猫还有很大差别，但在物理学家眼中它们在本质上很相似。
　　基于百年探索
　　诞生于1925年的量子力学，在一个世纪的发展中成为现代物理学的重要基础。本次诺奖成果也基于百年来相关领域科学家孜孜不倦的探索。
　　1928年，物理学家乔治·伽莫夫通过对重原子核的α衰变进行理论分析，首次提出，量子隧穿效应能够解释该衰变过程，从而奠定了隧穿理论在核物理中的应用基础。随后，物理学家很快开始研究多个粒子同时参与的隧穿现象，他们把目光投向了超导。
　　许多耀眼的名字出现在这条研究道路上。在超导材料中，电子可以形成“同步舞蹈”的“库珀对”，这个名字来源于因在超导领域研究贡献而获1972年诺贝尔物理学奖的莱昂·库珀。如果两个超导体之间用一层薄的绝缘层相隔连接，就会形成“约瑟夫森结”，这个名字来源于因相关研究而获1973年诺贝尔物理学奖的布赖恩·约瑟夫森。
　　今年获奖的三名量子物理学家正是在这些先行者的成果基础上，通过“约瑟夫森结”实验首次证实，当超导体中的“库珀对”集体呈现量子态时，整个电路能像单个粒子一样实现隧穿跃迁，打破了量子效应仅存在于微观世界中的传统认知。
　　通向新的世界
　　诺贝尔物理学委员会主席奥勒·埃里克松当天表示，百年来量子力学不断带来新的惊喜，它大有用处，为数字技术提供了基础。比如计算机芯片中的微晶体管，就是我们身边成熟的量子技术实际应用的一个例子。
　　诺贝尔物理学委员会表示，今年的诺贝尔物理学奖成果为开发下一代量子技术提供了机遇，包括量子密码学、量子计算机和量子传感器。
　　诺贝尔物理学委员会成员埃娃·奥尔松当天接受记者采访时说，今年的获奖成就打开了“通向另一个世界”的大门，使人们能够在更大尺度上研究量子力学世界。当前多国都在开展量子力学相关研究，如量子计算机等，相信未来这一领域会带给我们更多惊喜。
　　奥尔松强调，要推动相关领域的发展，国际合作至关重要，很多重大成果正是通过国际合作实现。她表示，自己在研究中就与中国、欧洲、韩国、日本等多国同行合作，这些合作让研究更具有深度和多样性。
　　“科学属于全人类，”她说，在量子科学领域，“国际合作是寻找未来解决方案的关键，这也是诺贝尔遗嘱的精神”。

据新华社

　　三名科学家因金属有机框架研究获2025年诺贝尔化学奖

　　据新华社电　瑞典皇家科学院8日宣布，将2025年诺贝尔化学奖授予北川进、理查德·罗布森和奥马尔·M·亚吉三名科学家，以表彰他们在金属有机框架开发方面所作出的贡献。
　　瑞典皇家科学院常任秘书汉斯·埃勒格伦当天在皇家科学院会议厅公布了获奖者名单及主要成就。今年的化学奖得主创造了具有较大空腔的分子结构，气体和其他化学物质可以在空腔中流动，被称为金属有机框架。这类材料可用于从沙漠空气中收集水分、捕获二氧化碳、储存有毒气体或催化化学反应等。“金属有机框架具有巨大的潜力，为实现具有新功能的定制化材料带来了前所未有的机遇。”诺贝尔化学委员会主席海纳·林克说。
　　据介绍，在三名获奖者的突破性发现之后，化学家们构建了数以万计不同种类的金属有机框架材料，其中一些材料可能有助于解决人类面临的很多重大挑战。
　　诺贝尔化学委员会评委邹晓冬当天接受记者采访时说，金属有机框架在许多领域都有重大应用价值，和我们的生活息息相关。例如在应对气候变暖方面，碳捕获技术的重要一步就是把二氧化碳从其他气体中分离出来。目前，分离步骤的成本约占整个碳捕获成本的70%左右，如果用金属有机框架材料来吸附和分离二氧化碳，有望大幅降低成本。
　　据诺奖官网介绍，北川进1951年出生于日本，为日本京都大学教授；理查德·罗布森1937年出生于英国，为澳大利亚墨尔本大学教授；奥马尔·M·亚吉1965年出生于约旦，为美国加利福尼亚大学伯克利分校教授。
　　三名获奖者将平分1100万瑞典克朗（约合117万美元）的奖金。
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　　为化学创造“新空间”的金属有机框架
　　瑞典皇家科学院8日在宣布2025年诺贝尔化学奖得主时，用一句富有诗意的话总结了获奖者的贡献：“他们为化学创造了新空间。”
　　这一荣誉属于日本京都大学的北川进、澳大利亚墨尔本大学的理查德·罗布森和美国加利福尼亚大学伯克利分校的奥马尔·M·亚吉。三位科学家因开发出金属有机框架而获奖。这项成果不仅拓展了化学研究的边界，也为能源、环境和材料科学带来深远影响。
　　金属有机框架是什么
　　金属有机框架是一种精巧的“分子建筑”。它由金属离子充当“角点”，通过长链有机碳基分子作为“梁柱”相互连接，构成规则整齐的三维晶体结构。框架内部布满宽敞的空腔，气体或液体分子可以在其中自由进出。这种结构可用于从沙漠空气中提取水分、捕获二氧化碳、储存有毒气体或催化化学反应等。
　　有的金属有机框架材料具备极强的吸附与储存能力，可容纳大量气体分子，如氢气、甲烷或二氧化碳，因此在清洁能源储运和碳捕获等领域表现突出。此外，这类材料在吸附或释放气体时会发生可逆形变，表现出柔性特征，能伸缩而不破坏既有框架。
　　这种由金属离子与有机分子相互连接形成的结构，既有稳固框架，又具备设计灵活性。科学家可以选择不同的金属离子和有机分子，像建筑师那样“定制”材料的性质，搭建出具有不同性能的金属有机框架。
　　金属有机框架的出现改变了传统化学的研究思路。它不仅意味着一类新材料的诞生，更代表了一种方法论的突破——化学家可以在分子层面主动“规划空间”，用理性设计取代以往依赖偶然发现的实验探索。
　　“分子宫殿”终成现实
　　20世纪80年代，罗布森尝试以一种新方式来利用原子的固有属性。他将带正电的铜离子与一个具有四条“臂”的有机分子结合，每个“臂”的末端都带有能吸引铜离子的化学基团。两者结合后就形成一个有序且内部空旷的晶体，宛如一座“分子宫殿”。罗布森立即意识到了这一分子结构的潜力。但早期材料结构脆弱，容易坍塌。
　　1989年，罗布森在《美国化学学会杂志》上发表了这项成果并提出，这种设计思路可能为构建具有全新特性的材料提供路径。然而，当时多数化学家认为他的构想缺乏实用价值。
　　为罗布森的愿景奠定坚实基础的是北川进和奥马尔·M·亚吉。1992年至2003年间，他们分别取得了一系列突破性成果。北川进证明气体可以自由进出金属有机框架而不破坏结构，揭示了其柔性特征；奥马尔·M·亚吉则创造出高度稳定的金属有机框架，并证明可以通过理性设计对其进行调控，使其具备新的理想性能。1999年，奥马尔·M·亚吉合成出经典的MOF-5材料，其内部空间巨大且能在300摄氏度下保持稳定。
　　在此基础上，化学家们已构建出数以万计不同的金属有机框架材料，其中许多材料有望帮助人类应对重大挑战。
　　让分子为人类服务
　　诺贝尔化学委员会评委、斯德哥尔摩大学结构化学系教授邹晓冬接受记者采访时表示，这项成果是化学领域的重要发现，获奖者首次实现了金属离子与有机分子的有序结合，成功设计出具有较大孔洞的晶体结构，为合成具有可控空间的化合物提供了新方法。今天的研究者正利用这一技术，为人类面临的资源、能源与环境挑战寻找解决方案。
　　在环境领域，金属有机框架材料能吸附二氧化碳，减少温室气体排放；能从水中分离出全氟和多氟烷基物质（PFAS）等“永久污染物”；还能分解抗生素残留及有害气体。在能源领域，它们可用于储存氢气和甲烷，为新能源交通提供更安全高效的储气方式；还可用于催化反应和电化学能量转化。“目前该领域研究正快速发展，全球已有大量科研团队投入其中。据我了解，仅中国就有超过100个实验室在开展相关研究。”邹晓冬说。
　　金属有机框架展现了化学的创造力与社会价值。三位获奖者用他们的发现，为化学打开了一扇通向未来的“新大门”，让分子的世界更宽广，也让人类在科学的空间中拥有了更多可能。

据新华社