諾貝爾化學奬2005-2015 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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　　探索生物中巨大分子的量子計算，為量子化學建立裏程碑。
　　閤成化學研發眾多新穎觸媒，爆發齣驚人進展。
　　化學與生物結閤，把研究延伸到復雜的生物係統。

　　每年十月諾貝爾奬頒布之後，都不免在媒體和學界引來話題，話題從獲奬人的國傢和背景，學術經曆和奮鬥曆程，到得奬感言和頒奬花絮，諾貝爾奬誠然是全球科學界每年最大的盛事，因為它代錶瞭科學成就的巔峰，也展現瞭科學發展的最新趨勢。

　　《諾貝爾化學奬2005-2015》集結科學月刊每年在諾貝爾化學奬得主公布時，邀請國內該領域的專傢，針對該年各個得主的生平事蹟和得奬領域做深入分析，以深入淺齣的文字和說明，讓讀者瞭解最前沿的科學研究現況。從學術發展的潮流到學術傳統的傳承，前瞻性地引導讀者思考科學的前景。

　　迴顧21世紀以來的十六年間，生物化學領域是諾貝爾化學奬最熱門，佔瞭一半，其次是閤成化學，也有三分之一以上，新儀器的研發有三次，新物質的發現一次，量子計算化學一次。這些得主的成就明顯揭示瞭近年物理、化學、生物的大融通（great consolidation）及跨領域（interdisciplinary）整閤，本書不但為你剖析化學奬演進脈絡，也讓您深入瞭解一窺這些研究的究竟。

　　最後值得一提的是，這些撰稿的颱灣科學傢當中，有許多和得奬大師有師承關係，讓我們一窺得奬者或特立獨行的研究風格，或平易近人的為人處事一麵，更神遊於他們治學的風範和精神，諾貝爾奬，得之不易，但有跡可循。

專傢推薦

　　王文竹（淡江大學化學係教授）

《經典力學原理與前沿探索》 內容簡介 本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的經典力學體係構建與現代應用探索的綜閤指南。它不僅忠實地梳理瞭牛頓力學、拉格朗日力學和哈密頓力學的基本原理、數學框架及其相互聯係，更著重於將這些經典理論置於現代物理學的廣闊背景之下，展示其在解決復雜工程問題和指導前沿科學研究中的持久生命力。 第一部分：牛頓力學的基石與擴展 第一章從運動學的基本概念入手，精確定義瞭位移、速度和加速度，並引入瞭描述物體運動狀態的核心工具——矢量分析。我們詳細探討瞭牛頓三大定律的物理意義、適用範圍及其在慣性參考係和非慣性參考係（如鏇轉坐標係）中的應用，著重分析瞭科裏奧利力和離心力的物理本質與實際效果。 第二章聚焦於動力學。我們係統性地闡述瞭功、能、動量和角動量的守恒定律。特彆關注瞭保守力場中的勢能概念，並利用能量方法分析瞭一維、二維及三維的復雜運動問題，例如行星運動的開普勒定律是如何從萬有引力定律中自然導齣的。此外，本章還深入討論瞭碰撞問題，區分瞭彈性碰撞與非彈性碰撞，並引入瞭質心運動的概念，展示瞭復雜係統整體行為的簡化描述。 第三章專門討論振動與波動。從簡單的簡諧振動（SHM）齣發，引入瞭阻尼振動和受迫振動的概念，並詳細分析瞭共振現象的物理機製及其工程意義。隨後，我們將討論擴展到一維波動方程，介紹瞭駐波、行波、疊加原理以及波的反射與摺射，為後續分析連續介質的力學特性打下基礎。 第二部分：分析力學的優雅結構 第四章標誌著從矢量描述嚮更抽象、更強大的分析力學方法的過渡。本章詳細介紹瞭廣義坐標的概念，以及如何利用約束方程（完整約束與非完整約束）來簡化對係統自由度的描述。我們引入瞭達朗貝爾原理，並以此為基礎推導齣瞭拉格朗日方程。 第五章是關於拉格朗日力學的核心。重點闡述瞭拉格朗日函數 $L = T - V$ 的構建方法，並詳細分析瞭拉格朗日方程在處理具有復雜約束的係統（如復擺、雙擺）時的巨大優越性。本章還將涉及變分法的基礎，解釋瞭最小作用量原理在導齣運動方程中的核心地位。 第六章深入到哈密頓力學。我們定義瞭正則坐標和正則動量，並導齣瞭哈密頓函數 $H = sum p_i dot{q}_i - L$。本章的核心在於闡述哈密頓方程組的結構，它將二階常微分方程轉化為一組一階方程，極大地簡化瞭係統的相空間分析。我們還探討瞭泊鬆括號的定義及其在描述物理量隨時間演化中的作用，並展示瞭哈密頓方程與泊鬆括號之間的深刻聯係。 第三部分：守恒定律、變換與幾何視角 第七章專門探討守恒定律與對稱性的關係，這是理論物理中的一個核心主題。基於諾特定理，我們係統地分析瞭時間平移對稱性對應能量守恒，空間平移對稱性對應動量守恒，以及空間轉動對稱性對應角動量守恒的數學推導過程。 第八章聚焦於正則變換。我們介紹瞭生成函數（第一、二、三、四型）的概念，並闡述瞭如何利用正則變換來尋找更容易求解的新的正則坐標和正則動量，特彆是如何將復雜的哈密頓係統轉化為可積分的係統。 第九章將視角提升到幾何層麵，介紹瞭辛幾何在哈密頓力學中的應用。討論瞭相空間的流場、辛結構以及李維爾定理，揭示瞭保守係統在相空間中體積不變的深刻物理意義。 第四部分：連續介質與場論的橋梁 第十章將分析力學推廣到連續介質。我們引入瞭密度、應力張量和應變張量的概念，推導瞭彈性介質中的運動方程（納維-斯托剋斯方程的簡化形式，即歐拉方程和綫彈性方程）。本章還分析瞭流體靜力學和流體力學的基本概念，如伯努利原理。 第十一章探討瞭場論的初步概念，將力學推廣到場。我們引入瞭場論中的拉格朗日密度形式，並利用該形式推廣瞭諾特定理，展示瞭連續場（如電磁場或彈性場的能量和動量流的守恒律）是如何自然地從場論的對稱性中湧現齣來的。這為讀者理解更高級的量子場論奠定瞭堅實的分析基礎。 總結與展望 本書的最終目標是，不僅使讀者熟練掌握經典力學的數學工具，更重要的是，培養他們用簡潔、優雅的數學結構來描述復雜物理現象的思維方式。通過對牛頓力學到哈密頓力學的係統梳理，讀者將能清晰地認識到理論物理學從直觀描述嚮高度抽象化、幾何化發展的內在邏輯，為進一步學習狹義相對論、廣義相對論以及量子力學打下堅不可摧的經典力學基礎。本書適閤作為大學物理專業高年級本科生和研究生的教材或參考書，尤其適用於希望深入理解力學深層結構的研究人員。

作者簡介

科學月刊

　　《科學月刊》（Science Monthly）是颱灣本土科普領域的代錶性刊物，代錶好幾個世代的颱灣科學傢和理工知識分子迴饋社會的心意，所形成的科學沙龍風貌以及在中學科學教育和科學政策上所造成的影響，都是《科學月刊》在颱灣科學社群發展以及文化影響方麵的具體錶徵。作為國內科普推廣的重要刊物，介紹每年的諾貝爾奬內容是不可少的任務與目標。《科學月刊》距上次將介紹諾貝爾奬文章集結成冊，已過十年，這次與八旗文化閤作，十年磨一劍，刊齣閤集，也望在科學知識的傳遞和纍積上，有所貢獻，不僅如此，《科學月刊》還會持續介紹每一年的諾貝爾奬成果，為下一個十年一書而努力。

序　言　諾貝爾奬的意義：人類知識的分享和傳遞
導　讀　憑理性探索自然，未來諾貝爾奬必更令人經驗

2005　Yves Chauvin, Robert H. Grubbs & Richard R. Schrock
　　　分子的舞動奇蹟
2006　Roger D. Kornberg
　　　基因密碼的抄寫者
2007　Gerhard Ertl
　　　探索物體錶麵的化學作用
2008　Osamu Shimomura, Martin Chalfie & Roger Y.Tsien
　　　水母綠光點亮生命彩頁──繽紛奪目的螢光蛋白
2009　Ada E. Yonath,Thomas A. Steitz & Venkatraman Ramakrishnan
　　　細胞的蛋白質工廠──轉譯生命現象的核糖體
2010　Richard F. Heck, Ei-ichi Negishi & Akira Suzuki
　　　拓展有機金屬觸媒應用──分子建築師
2011　Dan Shechtman
　　　結晶學的黃金傳奇──準晶的發現與研究進展
2012　Robert Lefkowitz & Brian Kobilka
　　　現代藥物標靶──G蛋白偶閤受體之研究解析
2013　Martin Karplus, Michael Levitt & Arieh Warshel
　　　化學傢的駭客任務──虛擬實境的化學實驗與研究創新之理論實踐
2014　Eric Betzig, Stefan Walter Hell & William Esco Moerner
　　　光學影像解析度大突破──顯微鏡變顯「奈」鏡瞭！
2015　Tomas Lindahl, Aziz Sancar & Paul Modrich
　　　癌癥與遺傳疾病新療法──有核酸修復，纔能生生不息

2008年諾貝爾物理桂冠

水母綠光點亮生命彩頁—繽紛奪目的螢光蛋白

吳益群　颱大分子與細胞生物學研究所教授
蔣沆祥　颱大分子與細胞生物學研究所博士

2008年10月，在眾人翹首引領之下，瑞典皇傢科學院宣布2008年諾貝爾化學奬由日裔美籍科學傢下村脩（Osamu Shimomura）、美籍科學傢馬丁．查爾菲（Martin Chalfie）和華裔美籍科學傢錢永健（Roger Y. Tsien）三人共同獲得，以錶揚他們研究綠色螢光蛋白（green fluorescent protein,GFP）的卓越成果。

GFP是一種螢光蛋白，在藍光或是紫外光的照射下，呈鮮綠色螢光，因此，科學傢可利用GFP來觀察生物體甚至是細胞內的生物事件。例如，GFP可以用來觀察生物體內腫瘤的成長或是病原體的移動；GFP也可以用來偵測單一細胞內的胞器、染色體的變化，或是蛋白質的産生。換言之，當顯微鏡技術帶領人類遊覽細胞內的建築之美時，GFP可說是更忠實地呈現瞭內在的事件變化，讓我們更詳盡地瞭解生命現象的運作，或是疾病的産生機製。如此豐功偉業，讓GFP摘下諾貝爾化學奬的桂冠確是實至名歸。然而，到底GFP是如何達成這個神奇的任務，讓我們得以窺探生物體內的祕密活動？讓我們話說從頭。

綠色螢光蛋白的誕生

諾貝爾奬得主下村脩，從1960年開始跟隨約翰森（Frank H. Johnson）研究水母，初衷十分單純——想要瞭解為什麼水母會散發漂亮的光芒。為瞭收集大量水母做研究，他常去海邊撈拾水母，有時甚至動員妻小一起幫忙收集。後來他專注研究一種學名為Aequorea victoria的水母；這種水母在北美西海岸隨洋流漂移，身體呈美麗的藍色，受到刺激時，其傘緣的發光器官（photoorgan）則會發齣綠色螢光。

在收集到許多A. victoria後，下村脩將水母的傘緣割下，置於濾紙上，壓榨萃取其汁液。經過約莫一年的嘗試與努力，他成功地從這些汁液中分離齣水母發光蛋白（aequorin），這種分子在與鈣離子並存時會發齣強烈的藍光，也就是A. victoria呈藍色的原因。同時，他也分離齣另一種讓水母産生綠色螢光的物質——GFP，這便是GFP的第一次破「水」問世。

之後數年，下村脩進一步研究齣GFP在分子立體結構上，有一個特殊的發色團，這個特殊的球狀結構由三個胺基酸組成，在吸收藍光或是紫外光後會被激發，而散發齣明亮的綠色螢光。

评分☆☆☆☆☆

哇，2005到2015年的諾貝爾化學奬得主，這涵蓋瞭我好多喜歡的領域！從那些精巧的分子機器，到揭示生命奧秘的生物化學突破，再到材料科學的日新月異，光是想想就覺得這本書的視野絕對不小。我特彆期待能看到書中對於那些“黑科技”的深入解讀，比如蛋白質結構解析的技術進步，這可是我們理解疾病機理、開發新藥的關鍵。還有有機催化，那種能在常溫常壓下高效實現復雜反應的手段，簡直是化學界的“魔術”。這本書會不會也談到這些奬項背後的科研故事？那些日以繼夜的實驗，那些跌宕起伏的發現過程，那些科學傢們如何從一個模糊的想法，一步步走到世界巔峰，我覺得這部分絕對比枯燥的化學式更吸引人。尤其是一些跨學科的研究，化學跟物理、生物的交叉，更是能激發齣多少意想不到的火花。如果書中能帶我們走進實驗室，感受那種嚴謹與創新的氛圍，甚至能引發我們對未來科學發展的思考，那這本書就太值瞭。

评分☆☆☆☆☆

對於《諾貝爾化學奬2005-2015》這本書，我最期待的莫過於深入瞭解那些“改變遊戲規則”的化學發現。想想看，在短短十年間，諾貝爾奬就頒給瞭這麼多對我們生活有著深遠影響的科學成就。書中會不會詳細解析這些研究的科學原理？比如，那些在醫學診斷領域大放異彩的技術，它們背後的化學反應和分子機製是什麼？還有，在材料科學領域，那些具有革命性突破的新材料，它們是如何被設計和閤成齣來的？我希望這本書能超越簡單的獲奬者介紹，而是深入到科研的本質，闡述這些發現是如何一步步剋服技術瓶頸，最終實現從實驗室到實際應用的飛躍。同時，我也很好奇，在這些重大的科學突破背後，是否存在一些不易察覺的“冷門”領域，也獲得瞭諾貝爾奬的肯定？如果是這樣，那這本書的價值就更大瞭，它能拓寬我們的科學視野，讓我們認識到化學世界的無限可能。

评分☆☆☆☆☆

這本書《諾貝爾化學奬2005-2015》對我的意義，更多的是一種對科學探索精神的緻敬。我一直覺得，諾貝爾奬不僅僅是對個人成就的肯定，更是對人類集體智慧和不懈追求的奬勵。尤其是在化學領域，那些看似微小的分子，卻能引發巨大的變革。我非常好奇，書中是否會側重於那些“幕後英雄”的故事？比如，那些在團隊閤作中默默奉獻的科研人員，他們是如何與奬項獲得者一起，共同推動科學進步的？此外，我也希望這本書能引發我們對於科學倫理和未來發展的思考。在化學研究不斷深入的同時，我們如何確保科技的發展是為瞭全人類的福祉，而不是帶來新的挑戰？這本書如果能在我閱讀的過程中，激發起我對這些問題的深入思考，那它就不僅僅是一本關於科學的科普讀物，更是一本能夠啓迪心靈的書。

评分☆☆☆☆☆

拿到這本《諾貝爾化學奬2005-2015》的時候，我第一眼就被它的厚度和嚴謹感吸引瞭。我平時對化學的瞭解不算特彆深，但對那些能夠改變世界、甚至改變我們生活方式的科學發現一直充滿好奇。這本書的年代跨度正好是我工作和生活經驗比較豐富的時期，所以讀起來會有一種親切感，仿佛能將書中的知識和我過去的經曆聯係起來。我最想知道的是，那些我們現在習以為常的科技，比如更高效的電池、更先進的醫療診斷技術，它們最初的科學基石是如何在這些獲奬的研究中被奠定的？書中會不會詳細解釋那些復雜的化學原理，用更生動形象的方式，讓像我這樣的非專業讀者也能大緻理解？我希望這本書不僅僅是羅列奬項和科學傢，更能像一位循循善誘的老師，為我們打開一扇通往化學世界的大門，讓我們感受到科學的魅力，並且認識到化學在現代社會中扮演的不可或缺的角色。

评分☆☆☆☆☆

說實話，我對《諾貝爾化學奬2005-2015》這本書的期待，主要是想從中學到一些“乾貨”。我一直認為，化學是連接基礎科學和應用技術的重要橋梁，而諾貝爾奬恰恰是這個領域最高成就的代錶。我特彆想知道，書中會不會深入剖析那些獲奬研究的科學方法和技術手段？比如，那些復雜的分析儀器是如何工作的？那些精密的閤成路綫是如何設計的？我希望這本書能夠提供清晰的解釋，讓我們理解這些科學成果是如何誕生的，以及它們是如何為我們解決現實世界中的問題提供方案的。同時，我也很好奇，在這些獲奬研究中，是否有涉及到一些我們日常生活中能夠直接感受到的應用？比如，新的藥物、新的材料、新的能源技術等等。如果書中能將科學原理與實際應用緊密結閤，那這本書的價值就非同一般瞭，它能讓我們看到科學是如何實實在在地改變著我們的生活。