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琳达 - 巴克. 理查德 - 阿克塞尔. 表彰两人在气味受体和嗅觉系统组织方式研究中作出的贡献 。. 生理学与医学奖. 人能够分辨和记忆约 1 万种不同的气味 ,但人具有这种能力的基本原理是什么?. 两位科学家的研究揭示,有 气味的物质 会首先 与气味受体结合 ,这些气味受体位于 鼻上皮 的 气味受体细胞 中。气味 受体 被气味分子 激活 后,气味受体细胞就会产生 电信号 ,这些信号随后被传输到大脑的 嗅球的微小区域 中,并 进而传至 大脑其他区域,结合成 特定模式 。由此,人就能有意识地感受到比如茉莉花的香味,并在另一个时候想起这种气味。

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Presentation Transcript
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琳达-巴克

理查德-阿克塞尔

表彰两人在气味受体和嗅觉系统组织方式研究中作出的贡献。

生理学与医学奖

人能够分辨和记忆约1万种不同的气味,但人具有这种能力的基本原理是什么?

两位科学家的研究揭示,有气味的物质会首先与气味受体结合,这些气味受体位于鼻上皮的气味受体细胞中。气味受体被气味分子激活后,气味受体细胞就会产生电信号,这些信号随后被传输到大脑的嗅球的微小区域中,并进而传至大脑其他区域,结合成特定模式。由此,人就能有意识地感受到比如茉莉花的香味,并在另一个时候想起这种气味。

人体约有1000个基因用来编码气味受体细胞膜上的不同气味受体,这占人体基因总数的约3%。

每个气味受体细胞会对有限的几种相关分子作出反应。绝大多数气味都是由多种气体分子组成的,其中每种气体分子会激活相应的多个气味受体,通过信号传递而组合成一定的气味模式。尽管气味受体只有约1000种,但它们可以产生大量的组合,因而人们能够辨别和记忆约1万种不同气味。

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格罗斯

维尔泽克

波利泽

以表彰他们发现了粒子物理强相互作用理论中的渐近自由现象。

物 理 奖

强作用力就是原子核内起维系作用的力量,它将质子和中子中的夸克束缚在一起,并将原子中的质子和中子束缚在一起。他们用数字计算的解释说明夸克之间越接近,强作用力越弱。当夸克之间非常接近时,强作用力是如此之弱,以便到它们完全可以作为自由粒子活动。这种现象叫作“渐近自由”,即渐近不缚性。

1973年通过一个完善的数学模型公布了这一发现,导致量子色动力学理论。这一理论对标准模型作出了重要贡献。标准模型形容了与电磁力、强作用力、弱作用力有关的所有物理现象,从而可能形成一个适用于所有物质的理论。

中国 ??何祚庥、张肇西等 1965-1966

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以表彰他们发现了泛素调节的蛋白质降解

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(从左至右)

“死亡之吻” :作为人体免疫系统的正常反应,一些致病蛋白须予降解。为达到这一目的,特定分子会“拥抱”致病 蛋白,继而再对这些蛋白留下“亲吻”标记。最终,带有标记的蛋白将遭摧毁。

(分子水平)理解人体化学现象:细胞循环、DNA修复、人类基因转移和蛋白质数量控制。他们所认识到的人体蛋白质的死亡形式,可帮助人们解释人体免疫系统的化学工作原理。如果蛋白质处理过程发生故障,各种人体疾病。

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奥地利女作家艾尔芙蕾德-耶利内克(Elfriede Jelinek)获得了2004年度诺贝尔文学奖。

  “她在小说和剧本中发出的声音和阻抗之声,如悦耳的音乐般流动,充满超凡的语言热情,揭示了社会的陈腐思想及其高压力量。”

文学奖

1967年发表了处女作《利莎的影子》。1970年,她完成了讽刺小说《我们都是骗子,宝贝!》,这一作品在语言上都充满叛逆的特点,直指流行文化及其标榜的虚假的美好生活。  上世纪70-80年代,耶利内克撰写并发表了三部小说——《做情人的女人们》、《美妙的年代》和《钢琴教师》。其中,《钢琴教师》于2001年被导演麦克尔·汉内克搬上银幕,并获2001年戛纳电影节多项大奖。

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1977年发起了“绿色带运动”,这一项目致力于提倡生物多样性,并同时创造工作机会、使妇女在社会上获得更多地位。这一项目已栽下了3千万棵树。树木的养护机构目前还雇佣了数千人,其中有不少是妇女。她说:“我们对这些植物的生态系统负有特别的责任。如果我们不能保护它们,那么我们也无法生存。”1977年发起了“绿色带运动”,这一项目致力于提倡生物多样性,并同时创造工作机会、使妇女在社会上获得更多地位。这一项目已栽下了3千万棵树。树木的养护机构目前还雇佣了数千人,其中有不少是妇女。她说:“我们对这些植物的生态系统负有特别的责任。如果我们不能保护它们,那么我们也无法生存。”

“可持续发展、民主和和平所作的贡献。”

马塔伊主要功绩是领导人们在非洲栽下3千万棵树,她也是首位获得和平奖的非洲妇女。

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元素周期表的变迁

1829年

德贝莱纳(德)的三素组

1865年

纽兰兹(英)的八音律

1930年

1868年

1869年10月

迈耶尔(德)的第三张周期表  

迈耶尔(德)的原子体积周期性图解

1869年2月

门捷列夫(俄)的第一张周期表   

1871年

门捷列夫(俄)的第二张周期表   

1981年

中国长式     

1995年

中国长式     

发现稀有气体后的周期表     

1998年

IUPAC推荐     

1999年

长式    

元素周期表的变迁

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根据元素性质而得名

性质

汉语元素名称

符号

辉线光谱的颜色

铷铟铯铊

RbInCsTl

火焰反应象红宝石一样的红色火焰深蓝色(拉indicum)火焰天蓝色(拉Caesius)火焰鲜绿色(拉thallus绿色嫩枝)

单质、化合物的颜色

碳磷氯铬银碘铱金

CPClCrAgIIrAu

可燃物(梵语jval—coal)传播光的物质(希Chros黄绿)各种色的化合物(希Chroma色)单质黄绿色(希Chros黄绿色) 单质白色(希argos白色)蒸汽紫色(希ioeides紫杉色)化合物为各种色(希iris虹)发光(希伯来语—aurum)

徐寿(1818-1884):主要性质(金、银、铜、铁、锡、硫、碳及养气、轻气、绿气)来命名。对于其它元素,徐寿巧妙地应用了取西文第一音节(钠、钾、钙、镍等) 。

外文元素名称的由来

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其他性质

氧氩钴镍硒溴氪氙铂汞铋砹镭

OArCoNiSeBr KrXePtHg BiAtRa

酸的基础(希oxys酸味,gennao产生)不化合(希anergon没有作用)不易制金属(斯拉夫语kowalti象矿石)矿石象铜,但不是铜(德语nickl不采用)燃烧时发出月色的光(希Selene月)恶臭的单质(希bromos恶臭)不易发现(希chryptos隐者)发现困难(希Xenos异国人)象银(西班牙语Platina银的缩写名词)银色的液体(希hydro水,argyros银)易熔融(阿拉伯语wissmajaht象安息香那样易熔。)不稳定(希astatine不稳定)发出放射线(希radi放射)

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元素的存在、由来

氢氦锂钠钾氡

HHe

LiNaKRn

水的基础(希hydro水)从太阳光中发现的。(希helios太阳)从岩石得来的(希lithos石)用于洗涤(希nather清洁剂)从木灰得来的(阿拉伯语kaljan灰)由镭产生的

发现的矿物名

铍硼氮氟镁铝硅钙锰铁锌砷镉锑 钡

BeBNFMgAlSiCaMnFeZnAsCdSbBa

绿柱石(beryl)硼砂(波斯语borax)硝石nitrum荧石fluorite苦土magnesia alba明矾alum硅石silex石灰石Calcite猛矿,作为磁铁矿的变种magnes是一般的矿石拉aes一般的锌矿石Zink雄黄希arsenihon黄色矿石(黄色Cds)希kadmeia辉安矿antimonium重石baryte

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发现的地名

钪钒镓锗锶钇钌钬钫

SeVGaGeSrYRuHoFr

发现者尼尔逊的家乡斯堪的纳维亚斯堪的纳维亚神Vannadis发现者布瓦博德郎的祖国法兰西的古名gallia发现者温克勒的祖国德意志的古名gtrmania原矿物产地strontian(锶矿山) 原矿物质发现地Ytterby(瑞典的村)原矿物质发现地俄国Russe发现地斯德哥尔摩发现地法兰西

对化学作出贡献的人名

锔锿镄钔锘铹

CmEsFmMdNoLr

居里爱因斯坦费米(人工改变原子)门捷列夫(周期律)诺贝尔(发明火药、甘油炸药)劳伦斯(发明回旋加速器)

其它

氖硫钛钯锡碲铀镎钚

NeSTiPdSnTeUNpPu

新的(希neos)拉Sulfur(语源不明)希theion冒烟(硫也有叫硫代的)地球的长子Titans(从砂铁中发现)同时发现的小行星名Pallas拉Stannum(最初混同,把锡当成是银和铅的合金)拉tellus地球(从矿物发现)同年发现勒天王星uranus在天王星外的海王星nePtunne在海王星外的冥王星Pluto

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?碲排在碘前面(Te≈128,I≈127)

?氩排在钾前面 (Ar≈40, K≈39)

莫斯莱:不同元素产生的特征调射线的波长是不同的。

原子序数:

特征调射线按着波长的大小加以系统排列,这种排列和元素在周期表中的顺序是完全一致的。

“元素的性质随着元素的原子序数递增而呈周期性的变化”

英国物理、化学家莫斯莱( Henry Moseley 1887-1915)

Ar-K,Co-Ni,Te-I,Th-Pa 四对元素的“倒置”

元素周期律的真正基础不是元素的原子量,而是原子序数--也就是原子的核电荷(或者说是原子核外的电子数)。

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Lamuqi 拉姆齐

拉姆齐 (1852~1916)英国化学家

拉姆齐最初研究有机化学, 后来研究物理化学。在1874~1880年,主要从事吡啶及其衍生物的研究,并于1877年合成了吡啶。1880~1894年,主要研究液体的蒸气压、临界状态及表面张力与温度的关系。1894年他和瑞利合作,发现氩。1895年他将钇铀矿置于硫酸中加热,得到一种新惰性气体,并和W.克鲁克斯一起用光谱确定为元素氦,从而第一次在地球上找到所谓“太阳元素”。拉姆齐研究了氦和氩的性质,指出它们在周期系中属于新的一族,并预言这一族中存在着其他元素。1898年他分馏液态空气时发现了三种新的稀有气体元素,命名为氖、氪、氙。1903年他和F.索迪证明镭能产生氦。1910年他和W.格雷测定了氡的原子量,并确定了氡在周期系中的位置。拉姆齐因发现空气中的稀有气体元素并确定其在周期系中的位置而获得1904年诺贝尔化学奖。

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拉姆塞的实验室和“钝气”样品

拉姆塞(1852~1916)英国化学家

1894至1910年发现并分离出空气中的惰性气体氖、氩、氪、氙,它们又称为“钝气”。于1904年获奖。

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稀有气体的发现史

英国著名科学家卡文迪什:参与气体

英国物理学家瑞利(Rayleigh J W S,1842-1919):氮气(氨)1.2508g/L,氮气(空气) 1.2572g,0.0064g??

莱姆赛:用光谱分析鉴定剩余气体,终于在1894年发现了氩Argon,希腊文是“懒惰”之意。

简森(Janssen P J C,1824-1907)观察太阳光谱上观察到一条黄线D,认为这条线只有太阳才有,并且还认为是一种金属元素。所以洛克耶尔把这个元素取名为Helium.

莱姆赛和特拉弗斯(Travers M W,1872-1961):在用硫酸处理沥青铀矿时,产生一种不活泼的气体,用光谱鉴定为氦。

莱姆赛根据周期系的规律性,氦、?、氩、?=》 Krypton,即“隐藏和neos,意为“新的”==》反复地分次萃取氪--》 xenos,意为“陌生的”

氡Rn氡是一种具有天然放射性的稀有气体,它是镭、钍和锕这些放射性元素在蜕变过程中的产物,直到1908年,莱姆赛确定镭射气是一种新元素radon 。

元素的化学惰性,“惰性气体元素”==》1962年,(加) 巴特列特(Bartlett N,1932~)首先合成出六氟合铂酸氙Xe[PtF6],“惰性气体”也随之改名为“稀有气体”。

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用 途

1.利用稀有气体极不活泼的化学性质,在生产中做保护气。例如,在电灯泡内充入氮氩混合气体可减少钨丝的损坏,延长灯泡的使用寿命。除此以外,在半导体工业、原子反应堆的机械加工中以及制造飞机、火箭等工艺中都需用稀有气体做保护气。

2.利用稀有气体在通电时会发出有色光的性质,在电光源中有特殊的应用。例如,五光十色的霓红灯就是充入了不同比例的氖气、氩气、氦气的缘故。氖灯透雾性强,用于做码头、机场的灯标;氙灯发光强度高,被誉为“人造小太阳”。

3.氦气代替氢气填充气球或飞艇不会发生爆炸。

4.用稀有气体制成多种混合气体激光器,应用于测量和通讯。

5.用氦气代替氮气跟氧气混合成“人造空气”供潜水员呼吸,不会发生“气塞症”。

6.医学上应用氙气做麻醉剂。

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Muwasang 穆瓦桑

穆瓦桑 (1852~1907) 法国无机化学家

穆瓦桑1886年6月26日制出了单质氟,在科学界引起了轰动。制取单质氟是19世纪无机化学重大课题之一。为了制备这个当时被称为“不驯服的元素”的氟,许多化学家为之奋斗了70多年。穆瓦桑吸取了前人的经验教 训,用低温电解氟氢化钾(KHF2)的无水氢氟酸溶液的方法,取得成功。他还详细地研究了氟的化学性质并制得了一些化合物(SiF4、IF5、CF4、有机氟化合物等)。穆瓦桑还设计出了一种用电弧加热的特殊电炉(穆瓦桑电炉),这种电炉被广泛用于加热难熔的氧化物,还原出大量的金属(钼、钽、铌等);制取出不少的金属氮化物、硼化物和碳化物。他因制出单质氟和发明穆瓦桑电炉而获1906年诺贝尔化学奖。

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莫瓦桑(1852~1907)法国化学家

氟可作为火箭推进剂中的氧化剂

1886年发现并提纯了最活泼的元素—氟,1892年发明了高温反射电炉,于1906年获奖。氟是致冷剂氟利昂等许多重要化合物的原料,还用于分离燃料铀235,制造“塑料之王”聚四氟乙烯

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皮埃尔.居里    玛丽.居里(1859~1906) (1867~1934) 法国物理学家   波兰裔法国物理家

贝克勒尔(1852~1908) 法国物理学家

1896年发现铀的天然放射性,这表明了原子有内部结构,并通过实验研究揭示了放射性的奥秘。于1903年获奖。

1898年居里夫妇发现放射性元素钋和镭,于1903年获奖。

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30年代的镭治疗中心

居里夫人的实验室

居里夫人(1867~1934) 波兰裔法国女化学家、物理学家

继发现了放射性元素钋和镭之后,于1910年 首次分离出一克纯镭金属,并确定了镭发射 的β射线是带负电的电子。于1911年获奖。

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索迪(1877~1956)英国物理学家

Frederick Soddy 1877一1956 

1901年提出同位素假说,此后提出了放射性位移法则和同位素理论,于1921年获奖。同位素的发现使化学发展进入了一个广阔的视野,研究对象一下子从几十种元素发展为几千种同位素。

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元素蜕变假说的提出 :

  索迪与卢瑟福首先对钍的放射性做了大量的实验:钍射气。1902年卢瑟福、索迪提出元素蜕变假说:放射性是由于原子本身分裂或蜕变为另一种元素的原子而引起的。

同位素假说的提出:

索迪根据这类事实,于1910年提出了著名的同位素假说:存在不同原子量和放射性,但其它物理、化学性质完全一样的化学元素变种,这些变种应该处在周期表的同一位置上,因而命名为同位素。

放射性元素蜕变的位移规则:

a蜕变--》原子序数-2 b蜕变--》原子序数+1

德国化学家法扬斯和英国化学家罗素也独立地发现了这一位移规则。

根据同位素假说,他们把天然放射性元素归纳为三个放射系列:铀-镭系、钍系、锕系。

为了验证同位素假说和位移规则的准确性,1914年美国化学家里查兹完成了此项工作。1919年,英国化学家阿斯顿研制成质谱仪,使人们对同位素有了更清晰的认识.

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1934年诺贝尔化学奖

尤里,H.C. Harold Clayton Urey 1893~1981

美国化学家、同位素地球化学家和宇宙化学家

尤里1932年他发表了《质量为2的氢同位素及其富集》一文,宣布了氘的发现。在此 后10年间,他主要从事同位素化学,特别是同位素分离的实验和理论工作。40年代,尤里,致力于同位素分离的统计学方法研究,为大规模生产 235 U和重水提供了重要方法,其中以气体扩散法最为重要。1947~1948年 ,他提出水和方解石之间氧同位素交换的分离系数与温度的关系,发展了测量地质 时代中海相碳酸盐形成温度的氧同位素方法。 尤里对宇宙化学的许多问题也进 行了广泛的研究。1952年,他在专著《 行星的起源和演化》一书中,提出从太阳系化学组成和化学过程研究太阳系演化 的学说,定量地描述了控制太阳系及其中天体演化的化学、物理学过程。 此外 ,1952年尤里指导研究生米勒(S. L. Miller)在模拟地球原始大气的实验研究中 ,首次合成了多种氨基酸,这就是著名的“米勒尤里实验”。这一实验的成功, 为生命起源的研究,开拓了新的道路。

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  由重氢生成的水为重水,用作核反应堆的中子减速剂,使核反应堆能稳定和正常地进行下去。重氢在高温下能发生聚合反应,可用于制造氢弹,并是未来的新能源之一。

尤里(1893~1981)美国物理学家

1931年提取出了氢的同位素—重氢,于1934年获奖。

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1931年:四升液态氢在三相点14°K下缓慢蒸发--》几立方毫米液氢光谱分析--》重氢D

同位素的分离开始有了化学方法

重水分离和铀同位素的大规模分离

元素起源和宇宙学理论:甲烷、氨和氢所组成

太阳系由陨石形成的理论

原子弹

尤里还是研究月球表面的专家。阿波罗登月取回月岩的样品,就是由尤里主持参加研究的。在海盗号火箭探索火星计划中,尤里又担任重要顾问

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赫维西, Hevesy1885~1966瑞典放射化学家

1911至1913年发明了放射性同位素示踪剂技术,于1943年获奖。这一技术广泛用于化学、物理和生物化学等研究领域,为人类研究微观世界打开了大门。

赫维西1911年在英国曼彻斯特大学工作时,E.卢瑟福 建议他进行镭D( 210 Pb)的研究,当时 同位素 概念正在形成,他分离铅和镭D的企图几经失败之后,反过来利用同位素之间难以 分开的特点创立了放射性示踪方法。1912年和F.A.帕内特合作,用铅210作为铅的 示踪物,测定了铬酸铅的溶解度。1923年他和D.科斯特在哥本哈根发现了元素 铪 。此外 ,他和V.M.戈尔德施米特一起提出了镧系收缩原理。1934年他又用磷的放射性同 位素研究了植物的代谢过程。还用示踪方法对人体生理过程进行研究,测定了骨 骼中无机物组成的交换。

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利比(Libby,1908-1980) 美国化学家

1960年诺贝尔化学奖

利比主要研究辐射化学,特别是热原子化学、示踪技术与同位素示踪。发明利用有机物质或含碳物质中放射性碳(14C)问题确定地质年代的方法。由于这一贡献于1960年诺贝尔化学奖。

碳-14不仅存在于大气中,随着生物体的吸收代谢,经过食物链进入活的动物或人体等一切生物体中。由于碳-14一面在生成,一面又以一定的速率在衰变,致使碳-14在自然界中(包括一切生物体内)的含量与稳定同位素碳-12的含量的相对比值基本保持不变。

当生物体死亡后,新陈代谢停止,由于碳-14的不断衰变减少,因此体内碳-14和碳-12含量的相对比值相应不断减少。通过对生物体出土化石中碳-14和碳-12含量的测定,就可以准确算出生物体死亡(即生存)的年代。