探索物质世界存在之谜
——诺贝尔物理学奖获奖成果解读
10月7日，瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布，美国籍科学家南部阳一郎和日本科学家小林诚、益川敏英获得2008年诺贝尔物理学奖。这是南部阳一郎（左）、小林诚（中）和益川敏英的拼版照片。新华社发
据新华社电（记者任海军）现代物理学理论认为，宇宙大爆炸时应产生同等数量的粒子与反粒子，二者相遇会湮灭，同时释放能量。如果真是如此，整个纷繁复杂的物质世界、包括人类自身都将不会存在。
物质为何会多出反物质？对称性破缺是背后的关键原因。
据测算，宇宙中物质粒子的数量只要比反物质粒子多出百亿分之一，就足以形成我们今天的物质世界。但为什么会出现这种对称性的微小“偏离”，一直是科学家未能揭开的一个重大谜团。获得今年诺贝尔物理学奖的三位科学家提出的有关理论，为解释宇宙的构成提供了重要线索。
在三位科学家中，小林诚和益川敏英早在1973年就提出了“小林－益川理论”，认为造成宇宙中粒子多于反粒子的原因是夸克的反应衰变速率不同。他们还预言存在6种夸克。夸克是比质子和中子等亚原子粒子更基本的物质组成单位。
在小林诚和益川敏英提出预言之初，科学家只发现了3种夸克，因此一直难以证明他们的理论。1995年，6种夸克都被发现。2001年，日本和美国科学家确认了由夸克构成的正反粒子———B介子和反B介子的“CP对称性破缺”现象，从而证明了“小林－益川理论”。现在，“小林－益川理论”已得到全球基本粒子物理学家的普遍认可。
另一位获奖者、美籍科学家南部阳一郎则是由于发现了自发对称性破缺机制而获奖。所谓自发对称性破缺，是指一个物理系统的拉格朗日量（概括整个系统动力状态的函数）具有某种对称性，而基态（系统的最低能阶）却不具有该对称性。
瑞典皇家科学院7日发布的有关材料，用一个形象的类比来解释什么是自发对称性破缺：一支以笔尖直立于水平面上的铅笔，可以被看成是完全对称的，任何方向对它来说都没有区别；但如果这支铅笔倒在水平面上，它的对称性就被“打破”了，而它也同时达到了自己的基态或者说最低能阶，此时它的状态最为稳定。
自发对称性破缺的概念最早出现在凝聚态物理中，20世纪60年代被南部阳一郎引入量子场论。他的理论某种程度上揭示出在大自然混乱的表面下所隐藏着的对称性。目前，有关基本粒子物理学标准模型的所有理论中，几乎都渗入了南部阳一郎的成果。标准模型将自然界4种基本力中的3种以及组成所有物质的基本粒子都统一到一套理论之中。
但标准模型有个致命缺陷，那就是无法解释物质质量的来源。有科学家认为，其中奥妙可能在于自发对称性破缺机制。根据有关理论，在宇宙大爆炸时存在一种处于完全对称状态的“希格斯场”，其中所有粒子都不存在质量。但“希格斯场”就像笔尖直立的铅笔一样并不稳定，随着宇宙逐渐冷却，它的对称性被破坏，一些基本粒子在这一过程中产生不同的质量。
“希格斯场”理论预言了希格斯玻色子的存在。标准模型预言了62种基本粒子的存在，其他粒子基本都已被实验证实，唯有希格斯玻色子至今仍未现身。今年9月10日正式启动的欧洲大型强子对撞机，重要任务之一就是寻找希格斯玻色子。
目前，有关对称性破缺和自发对称性破缺仍有许多悬而未决的问题尚待解决。解决了这些问题无疑将有助于人类进一步了解宇宙的起源、更好地认识当今的物质世界。
揭开神秘病毒的面纱
———诺贝尔生理学或医学奖获奖成果解读
新华社记者颜亮 林小春
2008年诺贝尔生理学或医学奖获得者：德国科学家哈拉尔德·楚尔·豪森及法国科学家弗朗索瓦丝·巴尔·西诺西和吕克·蒙塔尼
(从左至右)。新华社/路透
三名欧洲科学家因为发现两种引发人类致命疾病的病毒而荣获2008年诺贝尔生理学或医学奖。
德国人哈拉尔德·楚尔·豪森在上世纪70年代开始的研究中发现导致宫颈癌的HPV（人乳头状瘤病毒），为宫颈癌疫苗今天的诞生奠定了基础。法国人弗朗索瓦丝·巴尔－西诺西和吕克·蒙塔尼在上世纪80年代发现了艾滋病病毒，使医学界找到了确诊艾滋病病毒感染的办法，延缓了这种病毒的传播。人乳头状瘤病毒
HPV（人乳头状瘤病毒）的发现，使得宫颈癌成为迄今病因最明确的一种癌症。在此基础上，葛兰素史克等制药公司开发出宫颈癌疫苗，使宫颈癌成为人类可以预防和根除的第一种恶性肿瘤。
豪森教授在研究中证实了宫颈癌和HPV之间存在联系，并使得医学界最终认识到，几乎所有的宫颈癌都是由HPV引起，其中，大部分的病例可以归咎于两种亚型的HPV，即HPV－16和HPV－18。
豪森还发现，除了上述两种亚型之外，其他一些亚型的HPV病毒也可能导致宫颈癌。此后一些研究证实，还有十多种亚型的HPV病毒可以导致宫颈癌，其中包括导致宫颈癌的第三大病毒亚型HPV－45和第四大病毒亚型HPV－31。
豪森的成果使得医学界对于宫颈癌的发病机理有了深入了解，为此后制药公司开发宫颈癌疫苗奠定了基础。其中，葛兰素史克公司开发的“Cervarix”疫苗可以有效抵抗引起宫颈癌的前四大病毒亚型：HPV－16、HPV－18、HPV－45和HPV－31，保护期超过6年。
宫颈癌是女性最常见的癌症之一，约80％有性行为的女性在一生中随时可能感染HPV病毒。全世界每年有49．3万名女性确诊患有宫颈癌，其中27．3万人死亡，多数是在发展中国家。疫苗的问世使得女性终于可以远离这种恶性肿瘤。医学界发现，女性在有性行为前接种宫颈癌疫苗最为有效。艾滋病病毒
1981年，美国一些年轻的同性恋者先后因一种奇怪的疾病死去。美国疾病控制和预防中心意识到问题的严重性，迅速成立了一个专门小组，并将这种奇怪疾病命名为“获得性免疫缺陷综合征”，即人们常说的艾滋病。
1982年，该中心一项大范围的调查得出结论：艾滋病正在全球迅速蔓延，患者主要为同性恋和静脉注射毒品者，特征是血液中CD4＋T淋巴细胞下降至几近于零。那么，艾滋病病原体到底是什么呢？
1983年，在法国巴黎的实验室中，两名科学家弗朗索瓦丝·巴尔－西诺西和吕克·蒙塔尼开始从淋巴结肿大的同性恋艾滋病早期患者身上提取淋巴细胞。他们认为，艾滋病患者血液内CD4＋T淋巴细胞数量迅速减少表明它们可能是艾滋病病毒攻击的目标，定期分析艾滋病早期患者的淋巴细胞有助于找到艾滋病病毒。
这是一个后来给他们带来无数荣誉的决定，他们很快就发现了人类免疫缺陷病毒（HIV），也就是如今人们熟知的艾滋病病毒。1983年5月，他们的论文发表在美国著名学术期刊《科学》上。
瑞典卡罗林斯卡医学院6日在新闻公报中说，发现艾滋病病毒是“从生物学上了解艾滋病和其反逆转录病毒疗法的首要条件”，两名法国人的工作“导致了艾滋病诊断和血液产品筛选方法的出现，艾滋病预防与治疗的结合有效减缓了艾滋病的流行，并大幅提高了艾滋病患者的平均寿命”。不过，目前仍没有有效的艾滋病疗法和疫苗。
值得一提的是，巴尔－西诺西与蒙塔尼得到了美国科学家罗伯特·加洛的帮助，才真正确认HIV就是他们要寻找的艾滋病病毒。后来，双方一度为到底谁是艾滋病病毒的发现者争论不休，这一争论曾引起法国和美国两个国家之间的法律甚至外交纠纷。
不过，诺贝尔奖评审委员会说，在科学界，对蒙塔尼和巴尔－西诺西首先发现艾滋病病毒这一点没有争议。双方的争论实际上集中在这之后的诸如诊断工具开发等事务上，但这都以发现病毒为基础。
2008年诺贝尔奖结果公布时间表
从10月6日开始，2008年诺贝尔奖各个奖项陆续公布，具体公布时间如下：
1.生理学或医学奖：格林尼治时间6日9时30分，北京时间6日17时30分；
2.物理学奖：格林尼治时间7日9时45分，北京时间7日17时45分；
3.化学奖：格林尼治时间8日9时45分，北京时间8日17时45分；
4.文学奖：格林尼治时间9日11时，北京时间9日19时；
5.和平奖：格林尼治时间10日9时，北京时间10日17时；
6.经济学奖：格林尼治时间13日11时，北京时间13日19时。
按照传统，2008年诺贝尔奖颁奖仪式将在今年12月10日举行。除和平奖颁奖仪式在挪威首都奥斯陆举行以外，生理学或医学奖、物理学奖、化学奖、文学奖和经济学奖都将在瑞典首都斯德哥尔摩举行。今年诺贝尔奖每项奖金仍为1000万瑞典克朗（约合140万美元）。
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