55年后，女性科學家第三次獲得諾貝爾物理學獎

　　瑞典斯德哥爾摩當地時間10月2日中午11時54分(北京時間17時54分)，2018年諾貝爾物理學獎揭曉：
　　由美國科學家阿瑟·阿什金(Arthur Ashkin) 、法國科學家熱拉爾·穆魯(Gérard Mourou)和加拿大科學家唐娜·斯特里克蘭(Donna Strickland)共同獲得該獎，為表彰他們在電子激光領域做出的突出性貢獻。



　　師生共同獲獎
　　當天，諾獎委員會現場連線了唐娜·斯特里克蘭(Donna Strickland)教授。這是一位女教授，是人類歷史上第三位、也是時隔55年再次獲得諾獎物理學獎的女科學家。


　　電話那頭，斯特里克蘭在哭，她說接到諾獎委員會電話的時候，她心想“太瘋狂了……”她一直帶著哭腔調在回答記者提問。以至于諾獎委員會的秘書長先生安慰她，“啊，我想您可以先冷靜一下下。”
　　然后斯特里克蘭問了一句：“我導師也獲獎了吧?”
　　斯特里克蘭的導師，熱拉爾·穆魯(Gérard Mourou)，是法國ENSTA極端光研究所所長和巴黎綜合理工學院教授，作為國際激光研究與應用領域的頂尖學者，Gérard Mourou教授在超快激光、高速電子學及其應用等領域做出許多杰出貢獻。


　　“Mourou 教授是我的導師，也是最早啟迪我的人。” 斯特里克蘭在現場再次感恩導師。
　　他們共同發明了啁啾脈沖放大技術(Chirped Pulse Amplification, 簡稱CPA技術)。
　　這不禁讓人想起歷史上的另外一對師生：休伊什和他的女弟子喬瑟琳·貝爾(Jocelyn Bell Burnell)。
　　1974年諾獎物理學獎授予英國劍橋大學的賴爾(Martin Ryle)和休伊什(Antony Hewish)，表彰他們在射電天文學方面的先驅性工作。賴爾獲獎是由于他的觀測和發明，特別是綜合孔徑技術的發明;休伊什則是由于他在發現脈沖星方面所起的決定性作用。但在研究項目中發揮重要作用的貝爾，則被排除在獲獎名單之外。
　　而事實上，在《自然》雜志發布脈沖星發現的論文中，共有五位署名作者，休伊什是第一作者，貝爾名列第二。
　　當時這次授獎引起了國際天文學界的巨大爭議，被認為是諾貝爾獎歷史上最不公平的結果之一，以至于有人將其稱為“TheNoBellNobel”(沒有貝爾的諾貝爾)。
　　諾獎委員會后來吸取教訓，很多成果都頒給師生，今年的獎項很巧，獲獎的師生中，弟子是一位女科學家。
　　穆魯與斯特里克蘭共同發明的CPA技術，讓人類成功創造出迄今為止最短最強的激光脈沖——使得短激光脈沖(約10～15秒)的擴大成為可能，使其達到極高的峰值功率，相當于太瓦(10^12瓦)。
　　它使激光科學領域產生了空前的革新，該項技術發明可以應用在不同的分支，包括核物理與粒子物理學。其在相關的醫學領域的應用，已經促進了白內障和眼屈光手術的發展，每年數以百萬計的眼科矯正手術所使用的強激光束，都有它的身影。


　　光學鑷子
　　另一位獲獎者，是美國科學家阿瑟·阿什金(Arthur Ashkin)。


　　1970年，阿瑟·阿什金在貝爾實驗室首次報告了微米級粒子的光學散射。隨后，阿什金團隊開創了今天所稱的“光學鑷子”：他將單束激光引入高數值孔徑物鏡形成了三維光學勢阱，證明光學勢阱可以無損傷地操縱活體物質——也就說，他可以利用“光學鑷子”抓起活的細菌，而不會對它們造成損傷。
　　他立即開始了對生物系統的研究，今天光學鑷子被廣泛應用于探索生命的機制。


目前所說的光鑷，即是這樣一種三維全光學勢阱。


　　光學鑷子在多個領域具有重要用途：
　　1997年，朱棣文正是因為使用這項技術俘獲原子而獲得諾貝爾物理學獎。
　　上世紀80年代后期，阿什金首次將該技術應用于生物學，利用它捕獲單個煙草花葉病毒和大腸桿菌。
　　光學攝子被用于合成生物學，以構建人造細胞的組織樣網絡，并將合成膜融合在一起以啟動生化反應。
　　2003年，光學攝子技術應用于細胞分類領域，通過在樣品區域上創建大的光強度圖案，可以通過其固有的光學特性對細胞進行分類。
　　光學攝子也被可以被用于探測細胞骨架，測量生物聚合物的粘彈性，并研究細胞運動性。
　　2011年，科學家提出了一種生物分子檢測方法，并在2013年進行了實驗證明。
　　因此，今年諾貝爾物理學獎表彰的發明，給激光物理學帶來了革命，讓觀察到極其小的東西和極其快的進程成為可能。

來源：浙江24小時客戶端

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