瑞典卡罗琳医学院新闻发布会的幻灯片上展示了三位获奖者的头像，从左到右依次为杰弗里·霍尔、迈克尔·罗斯巴什和迈克尔·扬。
化学奖：让科学家轻松看清生物分子
从10月2日开始，斯德哥尔摩瑞典皇家科学院又迎来了全世界的瞩目——2017年诺贝尔奖“开奖周”正式拉开帷幕，医学奖、文学奖、物理学奖等多项大奖陆续揭晓。今年的诺奖到底有何看点？
从蓝绿藻到真菌、从植物到动物，地球生命普遍拥有一套内置的时钟，以24小时为周期调节生理活动，以适应我们这颗行星的自转和昼夜变化。获得2017年诺贝尔生理学或医学奖的三位美国科学家杰弗里·霍尔、迈克尔·罗斯巴什和迈克尔·扬，在分子水平上揭示了生命时钟怎样“滴答”走动。
含羞草叶子在黑暗中仍按昼夜规律开闭，向日葵在太阳尚未升起时已经朝向东方，人在亮如白昼的办公室里待到半夜照样犯困——生物的自然节律并不依赖于外界条件刺激，而是由某种内在机制掌控。钟表的核心元件是振荡器，比如钟摆、机械振子或石英电路，它们产生稳定的周期性振动。
那么在生物体里，这个振荡器是什么？
人们很早就发现生物节律特征可以遗传，随着分子生物学发展，科学界逐渐提出“生物钟基因”的设想。20世纪70年代，美国加州理工学院的西摩·本泽和罗纳德·科诺普卡用果蝇做实验，筛选相关的基因突变。
果蝇的破蛹羽化有着特定节律，野生品种只在一天的特定时刻出蛹，周期是24小时。科诺普卡等人培养并筛选出了周期更长或更短，甚至没有周期的果蝇，发现它们在基因组的同一区域发生突变，从而定位到了生物钟基因，命名为“周期”基因。但限于技术发展水平，人们当时无法弄清这个基因的代码序列，因为克隆果蝇DNA的技术于70年代晚期才出现。
1984年，三名美国科学家，杰弗里·霍尔、迈克尔·罗斯巴什和迈克尔·扬克隆出了“周期”基因，并把它编码的蛋白质命名为PER。他们发现，果蝇体内的PER蛋白质浓度有规律地变动，振荡周期正是24小时。至此，人们找到了生物钟的“振荡器”，看到了它的振荡，接下来就是弄清工作原理。
霍尔和罗斯巴什提出了一个“负反馈”机制：PER蛋白质浓度上升会抑制“周期”基因的活动，阻止基因制造出更多的PER蛋白质，导致浓度回落。这就好比攒下几个钱后，人就不继续工作挣钱了。
抑制基因活动必须在细胞核里进行，而PER蛋白质自身无法进入细胞核，需要另一种蛋白质的协助，即扬于1994年发现的第二个生物节律基因“无时”，其编码的蛋白质被称为TIM。PER蛋白质浓度比较高时，能与TIM蛋白质结合，从而获得进入细胞核的“通行证”。
此后还发现了其他几个相关基因，涉及到PER蛋白质的降解、“周期”基因的启动等，与前两种基因共同构成“转录翻译反馈回路”(TTFL)，这就是果蝇生物钟的核心振荡机制。
如果把PER蛋白质比拟成钱、“周期”基因的运作比拟成劳动，那么TIM蛋白质就可以比作消费欲望，其他基因分别是消费行为、工作动力等等，整个振荡过程可以想像成工薪族钱包鼓起来又瘪下去的周期性变动。
时隔30多年后，霍尔、罗斯巴什和扬因为这一研究发现最终摘获诺奖。霍尔在获奖后接受美联社采访时说，弄清这一机制有助于解决因昼夜节律紊乱导致的睡眠问题。
2017年诺贝尔化学奖授予瑞士科学家雅克·杜博歇、美国科学家约阿希姆·弗兰克以及英国科学家理查德·亨德森，以表彰他们在冷冻显微术领域的贡献。
评选委员会说，在很长时间里，已有的显微技术无法充分展示分子生命周期全过程，在生物化学图谱上留下很多空白，而低温冷冻电子显微镜(Cryo—EM)将生物化学带入一个新时代。
理查德·亨德森上世纪90年代改进了传统电子显微镜，取得了原子级分辨率的图像；约阿希姆·弗兰克在70、80年代开发了一种图像合成算法，能将电子显微镜模糊的二维图像合成清晰的三维图像；雅克·杜博歇发明了迅速将液体水冷冻成玻璃态以使生物分子保持自然形态的技术。这些发明使低温冷冻电子显微镜的各部件得到优化。
2013年以来，低温冷冻电子显微镜日渐成熟并获得广泛应用。如今研究者可以在生物分子的生命周期内对其进行冷冻和成像，将以往不为人知的分子生命状态呈现出来，所带来的新发现对于人类理解生命机理和开发新药具有重大意义。
评选委员会成员彼得·布热津斯基说，去年拉丁美洲暴发严重的寨卡疫情，研究者利用低温冷冻电子显微镜技术，成功观测到寨卡病毒的结构，这是传统电子显微镜无法做到的，也是这项新技术实际应用的一个例子。
布热津斯基说，今年获奖的成果使人们能够看到细胞内部的分子以及它们是如何相互作用的，未来人们可能会看到分子结构的变化过程。今年的化学奖是跨学科研究的一个典型，技术在科学发现中正发挥越来越重要的作用。□据新华社
生理学或医学奖：身体内的“滴答”声
挪威诺贝尔委员会6日宣布，将2017年诺贝尔和平奖授予国际非政府组织“国际废除核武器运动”，以表彰该组织致力于普及核武器给人类带来巨大灾难的相关知识以及争取彻底消除核武器的努力。
挪威诺贝尔委员会主席贝丽特·赖斯-安德森在宣读诺贝尔委员会的决定时说，国际社会已通过有约束力的国际协议禁止使用地雷、集束炸弹以及生物和化学武器，但对于破坏力更强的核武器仍没有类似限制。“国际废除核武器运动”的努力有助于填补这方面的一些空白。
赖斯-安德森指出，“国际废除核武器运动”一直致力于推动各国在禁止使用乃至销毁核武器方面进行合作。将今年的诺贝尔和平奖授予“国际废除核武器运动”，也是为了呼吁拥有核武器的国家就消除核武器进一步展开谈判。
“国际废除核武器运动”于2007年在奥地利维也纳正式成立。目前该组织总部设在瑞士日内瓦。
物理学奖：听到宇宙的声音
在一片嘈杂的背景噪音中，一声“噗”的清脆声响，如水滴落水，持续时间短暂得不到1秒，这正是由引力波转化成的宇宙之声。这个声音源自13亿年前一个双黑洞系统的合并，由此产生的引力波信号经过13亿年漫长旅行，于2015年9月14日抵达地球，被“激光干涉引力波天文台”(LIGO)的两个探测器捕捉到。
2017年10月3日，为探听到这一“宇宙之声”作出贡献的美国科学家雷纳·韦斯、巴里·巴里什和基普·索恩被授予诺贝尔物理学奖。遗憾的是，LIGO联合创始人、英国实验物理学家罗纳德·德雷弗于今年3月去世，未能见证这一荣誉。
韦斯在上世纪70年代就提出了用激光干涉技术来探测引力波的实验构想，这是LIGO装置的基础。随后，韦斯遇到索恩，二人仔细研究了探测引力波的可行性。韦斯推动仪器方面的科学研究，使得LIGO相关设备达到了足够的灵敏度和稳定性，最终捕捉到了“宇宙之声”。
2015年第一次探测到引力波后，韦斯说：“如果我们能把这一消息告诉爱因斯坦，那么他的表情一定会很好玩。”百年前，爱因斯坦在广义相对论中预言了引力波的存在。
“引力波将成为未来几年、几十年甚至几个世纪人类探索宇宙的强有力工具。” 77岁的基普·索恩获奖后说。
索恩开创了物理学多个分支领域，促成了引力波探测各相关领域研究的大发展。
曾主持过国际直线对撞机项目的巴里什在科研项目管理方面特别有一套。他于1997年至2006年担任LIGO项目主管，把早期“各自为政”的几个研究小组，成功转化为由1000多名科学家参与的高效的国际大科学合作工程。美国《科学》杂志在一篇关于巴里什的报道中写到：“他虽然没有发明LIGO，但是他让LIGO成为了现实。”
