准晶体***获2011年诺贝尔化学奖 北京时间10月5日下午5点45分，2011年诺贝尔化学奖揭晓，以色列科学家达尼埃尔·谢赫特曼Daniel Shechtman获奖，获奖理由是“发现准晶体”。今年诺贝尔化学奖奖金共1000万瑞典克朗（约合146万美元），由谢赫特曼一人独享。 达尼埃尔·谢赫特曼（Daniel Shechtman） 非凡的原子“镶嵌” 在准晶体中，我们发现迷人的阿拉伯镶嵌艺术在原子水平的重现：规则但从不重复的模式。然而，准晶体构型的发现曾被认为是不可能的，因而Daniel Shechtman只得对已知的科学发起强烈的挑战。2011年诺贝尔化学奖已经从根本上改变了化学家如何想象固体物质。 1982年4月8日的早上，一幅违反自然定律的图像出现在Shechtman的电子显微镜中。在所有的固体物质中，原子被认为均匀地分布在晶体中，并周期性地进行重复。对于科学家来说，为了获得晶体，这种重复是必需的。 然而，Shechtman眼前出现的图像却显示，该晶体中的原子排列模式是无法重复的。这种模式曾被认为是不可能的，就像不可能单纯用六角形制造足球，因为同时需要五角形和六角形。他的发现引起了极大的争议。在为自己的发现辩护期间，他被要求离开了自己的研究小组。不过，他的坚持*终迫使科学家重新考虑他们对于物质属性的概念。 非周期性“镶嵌”，比如在西班牙阿尔罕布拉宫和伊朗Darb-i Imam神殿中发现的中世纪伊斯兰镶嵌艺术，帮助科学家理解了准晶体在原子水平的特征。在这些镶嵌中，比如准晶体，模式是规则的——它们遵循数学法则——但它们从不重复自己。 当科学家描述Shechtman的准晶体的时候，他们使用一个来自于数学和艺术的概念：黄金比例。这一数字在古希腊的时候就已经引起了数学家的兴趣，经常出现在几何学中。举个例子来说，在准晶体中，原子间不同距离之比同黄金分割相关。 跟随Shechtman的发现，科学家已经在实验室中制造了其它种类的准晶体，并从来源于俄罗斯一条河流中的矿石样本中发现了天然准晶体。一家瑞典公司也从某种形态的铁中发现了准晶体。科学家们目前正在实验于不同产品中使用准晶体，比如煎锅和柴油机。 Daniel Shechtman，以色列公民。1941年出生于以色列特拉维夫。1972年从以色列理工学院获得博士学位。以色列理工学院菲利普·托拜厄斯讲席教授。 ■ 人物 谢赫特曼的发现是科学界*伟大的发现之一，勇敢挑战了当时的权威体系 ——美国化学协会主席纳西·杰克逊 当我告诉人们，我发现了准晶体的时候，所有人都取笑我。 ——谢赫特曼 “那时，所有人都取笑我” 因为挑战当时的“常识”，谢赫特曼被斥“胡言乱语”、“伪科学家” “胡言乱语”、“伪科学家”，当30年前谢赫特曼发现“准晶体”时，他面对的是来自主流科学界、权威人物的质疑和嘲笑，因为当时大多数人都认为，“准晶体”违背科学界常识。 “当我告诉人们，我发现了准晶体的时候，所有人都取笑我。”谢赫特曼在一份声明中说。1982年，41岁的谢赫特曼正在美国霍普金斯大学从事研究工作。 “的确，那时候的人们压根不会接受那种晶体的存在。”美国化学协会主席纳西·杰克逊说，“因为他们认为这违反自然界‘规则’。” 因为这些“规则”被视为真理，胆敢“捋虎须”的谢赫特曼自然就备受排挤。 发现“准晶体”后，谢赫特曼花费了好几个月的时间，试图说服他的同事，但一切均徒劳，没人认同他的观点。不仅如此，他还被要求离开他所在的研究小组。无奈之下，谢赫特曼只有返回以色列，在那里，他的一个朋友愿意帮助他，将“准晶体”的有关研究成果公开发表。 *开始，这篇论文也没能逃脱被拒绝的命运，但在谢赫特曼和他朋友的艰苦努力下，1984年，论文终于得以发表，也立即在化学界引发轩然**。一些化学界权威也站出来，公开质疑谢赫特曼的发现，其中包括有名的化学家、两届诺奖得主鲍林。 “他（鲍林）公开说：达尼埃尔·谢赫特曼是在胡言乱语，没有什么准晶体，只有‘准科学家’。”谢赫特曼后来说。 近30年后，勇敢质疑“常识”的谢赫特曼终于获得全世界*权威的科学认可。“谢赫特曼的发现是科学界*伟大的发现之一，勇敢挑战了当时的权威体系。”纳西·杰克逊说。 ■ 背景 固体家族“另类哥” 20世纪80年代初以前，科学界对固态物质的认识**于晶体与非晶体，而随着谢赫特曼的一次偶然发现，固体物质中一种“反常”的原子排列方式跳入科学家的眼界。从此，这种徘徊在晶体与非晶体之间的“另类”物质闯入了固体家族，并被命名为准晶体。 根据固态物质构成的原子排列规律，晶体内原子应呈现周期性对称有序排列，非晶体内原子呈无序排列。1982年4月8日，谢赫特曼在铝锰合金冷冻固化实验中**观察到合金中的原子以一种非周期性的有序排列方式组合，具有这种原子排列方式的固体在当时理论下是不可能存在的。 由于原子排列不具周期性，准晶体材料硬度很高，同时具有一定弹性，不易损伤，使用寿命长。鉴于其“强化”特性，准晶体材料可应用于制造眼外科手术微细针头、刀刃等硬度较高的工具。此外，准晶体材料无黏着力并且导热性较差，其应用范围还包括制造不粘锅具、柴油发动机等，应用前景广阔。 附：诺贝尔奖网站官方公告 5 October 2011 The Royal Swedish Academy of Sciences has decided to award the Nobel Prize in Chemistry for 2011 to Daniel Shechtman Technion - Israel Institute of Technology, Haifa, Israel "for the discovery of quasicrystals" 附录：近10年诺贝尔化学奖得主及其主要成就 2011年，以色列科学家达尼埃尔·谢赫特曼因发现准晶体而获奖。准晶体是一种介于晶体和非晶体之间的固体，准晶体的发现不仅改变了人们对固体物质结构的原有认识，由此带来的相关研究成果也广泛应用于材料学、生物学等多种有助于人类生产、生活的领域。 2010年，美国科学家理查德·赫克、日本科学家根岸荣一和铃木章因在有机合成领域中钯催化交叉偶联反应方面的**研究成果而获奖。这一成果广泛应用于制药、电子工业和先进材料等领域，可以使人类造出复杂的有机分子。 2009年，英国科学家文卡特拉曼·拉马克里希南、美国科学家托马斯·施泰茨和以色列科学家阿达·约纳特因对“核糖体的结构和功能”研究的贡献而获奖。 2008年，日本科学家下村修、美国科学家马丁·沙尔菲和美籍华裔科学家钱永健因在发现和研究绿色荧光蛋白方面作出贡献而获奖。 2007年，德国科学家格哈德·埃特尔因在表面化学研究领域作出开拓性贡献而获奖。 2006年，美国科学家罗杰·科恩伯格因在“真核转录的分子基础”研究领域作出贡献而获奖。 2005年，法国科学家伊夫·肖万、美国科学家罗伯特·格拉布和理查德·施罗克因在烯烃复分解反应研究领域作出贡献而获奖。 2004年，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·罗斯因发现泛素调节的蛋白质降解而获奖。 2003年，美国科学家彼得·阿格雷和罗德里克·麦金农因在细胞膜通道领域作出了开创性贡献而获奖。 2002年，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·维特里希因发明了对生物大分子进行识别和结构分析的方法而获奖。