高飞获得诺贝尔化学奖

 作者:仲孙忐     |      日期:2018-01-12 04:03:20
作者:ANDY COGHLAN理查德·恩斯特在获悉今年诺贝尔化学奖时,从莫斯科前往纽约他在爱尔兰西部的某个地方,当时Archie Lindsay船长代表瑞典皇家科学院,并通知他的乘客他刚刚获得了今年的荣誉在苏黎世瑞士联邦理工学院工作的恩斯特因其对核磁共振的贡献而获奖,这是一种建立化学和生物化合物特性和结构的光谱技术核磁共振为磁共振成像(MRI)奠定了基础,磁共振成像是一种在人体内“观察”而不伤害组织的技术剑桥大学磁共振教授Ray Freeman说:'太好了它为核磁共振提供了巨大的推动力'弗里曼在20世纪60年代与恩斯特合作过,他说:'他得到了持续的努力他创造了一个以前没有的领域恩斯特没有发明核磁共振 1952年,两名瑞士物理学家因其发明获得了诺贝尔物理学奖恩斯特的奖项是他在20世纪60年代和70年代改进技术的工作他的发现使核磁共振更快,更准确核磁共振现象依赖于这样一个事实:在强磁场中,一些原子表现得像具有北极和南极的微小磁铁当应用该场时,原子将其方向改变为与该场“对齐”通过将稳定增加频率的无线电波应用于现场样品,化学家可以使原子瞬间“翻转”成新的,更高能量的方向化学家可以从光谱中解读化学化合物的特性和结构,这些光谱显示哪些射频使样品中的原子“翻转”最早的核磁共振形式非常缓慢,因为化学家不得不用一系列无线电频率逐渐扫描样品恩斯特在1966年通过对样本进行单个高能量无线电波脉冲来改变该技术,该无线电波脉冲包含使原子“翻转”的所有频率他解开了结果信号并用傅里叶变换将其转换成可识别的光谱,这是一种复杂的数字运算形式 “它可以与弹钢琴相提并论,”皇家化学学会会长兼核磁共振专家Rex Richards说 “你可以通过一次一个地巧妙地演奏所有弦乐的频率 - 这类似于旧的核磁共振形式否则,你可以让所有琴弦同时振动,这样你就可以一次性获得所有频率 - 这类似于恩斯特所做的那样'恩斯特以非常高的能量施加单脉冲,同时刺激样品中的所有原子核,然后用傅立叶变换解开信号这需要大约2或3秒而不是20分钟或更长时间它还克服了磁场稳定性的问题,这些问题破坏了用无线电波扫描样品而不是用脉冲击打样品的旧技术的准确性理查兹还说,恩斯特很幸运,他的工作恰逢合理便宜的计算机的开发,这些计算机可以处理傅里叶变换中涉及的复杂数字运算这使得核磁共振设备制造商能够以相当低的价格出售新机器在20世纪70年代,恩斯特用一种称为二维核磁共振的技术取得了突破,他通过对样品进行脉冲序列而不是单脉冲来提高光谱的分辨率这使得化学家和生物化学家可以研究含有数千个原子的分子,而不是仅限于含有数百个原子的分子现在有可能在它们在自然界中具有活性的溶液中研究复杂的生物化合物,例如蛋白质和多肽以前,只能通过X射线晶体学研究固体蛋白质在两项重大突破之间,科学家们开始将核磁共振成像用于人体组织成像 MRI扫描仪开始出现在20世纪70年代,现在是许多医院的重要诊断工具生物学家也用它们来研究生物和代谢过程诺丁汉大学物理系的彼得曼斯菲尔德发明了MRI扫描技术,他表示,