55年后 女性科学家第三次获得诺贝尔物理学奖

瑞典斯德哥尔摩当地时间10月2日中午11时54分（北京时间17时54分），2018年诺贝尔物理学奖揭晓：

由美国科学家阿瑟·阿什金（Arthur Ashkin） 、法国科学家热拉尔·穆鲁（Gérard Mourou）和加拿大科学家唐娜·斯特里克兰（Donna Strickland）共同获得该奖，为表彰他们在电子激光领域做出的突出性贡献。

师生共同获奖

当天，诺奖委员会现场连线了唐娜·斯特里克兰（Donna Strickland）教授。这是一位女教授，是人类历史上第三位、也是时隔55年再次获得诺奖物理学奖的女科学家。

电话那头，斯特里克兰在哭，她说接到诺奖委员会电话的时候，她心想“太疯狂了……”她一直带着哭腔调在回答记者提问。以至于诺奖委员会的秘书长先生安慰她，“啊，我想您可以先冷静一下下。”

然后斯特里克兰问了一句：“我导师也获奖了吧？”

斯特里克兰的导师，热拉尔·穆鲁（Gérard Mourou），是法国ENSTA极端光研究所所长和巴黎综合理工学院教授，作为国际激光研究与应用领域的顶尖学者，Gérard Mourou教授在超快激光、高速电子学及其应用等领域做出许多杰出贡献。

“Mourou 教授是我的导师，也是最早启迪我的人。” 斯特里克兰在现场再次感恩导师。

他们共同发明了啁啾脉冲放大技术（Chirped Pulse Amplification, 简称CPA技术）。

这不禁让人想起历史上的另外一对师生：休伊什和他的女弟子乔瑟琳·贝尔（Jocelyn Bell Burnell）。

1974年诺奖物理学奖授予英国剑桥大学的赖尔（Martin Ryle）和休伊什（Antony Hewish），表彰他们在射电天文学方面的先驱性工作。赖尔获奖是由于他的观测和发明，特别是综合孔径技术的发明；休伊什则是由于他在发现脉冲星方面所起的决定性作用。但在研究项目中发挥重要作用的贝尔，则被排除在获奖名单之外。

而事实上，在《自然》杂志发布脉冲星发现的论文中，共有五位署名作者，休伊什是第一作者，贝尔名列第二。

当时这次授奖引起了国际天文学界的巨大争议，被认为是诺贝尔奖历史上最不公平的结果之一，以至于有人将其称为“TheNoBellNobel”（没有贝尔的诺贝尔）。

诺奖委员会后来吸取教训，很多成果都颁给师生，今年的奖项很巧，获奖的师生中，弟子是一位女科学家。

穆鲁与斯特里克兰共同发明的CPA技术，让人类成功创造出迄今为止最短最强的激光脉冲——使得短激光脉冲（约10～15秒）的扩大成为可能，使其达到极高的峰值功率，相当于太瓦（10^12瓦）。

它使激光科学领域产生了空前的革新，该项技术发明可以应用在不同的分支，包括核物理与粒子物理学。其在相关的医学领域的应用，已经促进了白内障和眼屈光手术的发展，每年数以百万计的眼科矫正手术所使用的强激光束，都有它的身影。

光学镊子

另一位获奖者，是美国科学家阿瑟·阿什金（Arthur Ashkin）。

1970年，阿瑟·阿什金在贝尔实验室首次报告了微米级粒子的光学散射。随后，阿什金团队开创了今天所称的“光学镊子”：他将单束激光引入高数值孔径物镜形成了三维光学势阱，证明光学势阱可以无损伤地操纵活体物质——也就说，他可以利用“光学镊子”抓起活的细菌，而不会对它们造成损伤。

他立即开始了对生物系统的研究，今天光学镊子被广泛应用于探索生命的机制。

目前所说的光镊，即是这样一种三维全光学势阱。

光学镊子在多个领域具有重要用途：

1997年，朱棣文正是因为使用这项技术俘获原子而获得诺贝尔物理学奖。

上世纪80年代后期，阿什金首次将该技术应用于生物学，利用它捕获单个烟草花叶病毒和大肠杆菌。

光学摄子被用于合成生物学，以构建人造细胞的组织样网络，并将合成膜融合在一起以启动生化反应。

2003年，光学摄子技术应用于细胞分类领域，通过在样品区域上创建大的光强度图案，可以通过其固有的光学特性对细胞进行分类。

光学摄子也被可以被用于探测细胞骨架，测量生物聚合物的粘弹性，并研究细胞运动性。

2011年，科学家提出了一种生物分子检测方法，并在2013年进行了实验证明。

因此，今年诺贝尔物理学奖表彰的发明，给激光物理学带来了革命，让观察到极其小的东西和极其快的进程成为可能。