哪些化学家因研究催化剂而得诺贝尔奖

哪些化学家因研究催化剂而得诺贝尔奖,第1张

1990年

科里(EJCorey) (1928-)

科里,美国化学学家,创建了独特的有机合成理论—逆合成分析理论,使有机合成方案系统化并符合逻辑。他根据这一理论编制了第一个计算机辅助有机合成路线的设计程序,于1990年获奖。

60年代科里创造了一种独特的有机合成法-逆合成分析法,为实现有机合成理论增添了新的内容。与化学家们早先的做法不同,逆合成分析法是从小分子出发去一次次尝试它们那构成什么样的分子--目标分子的结构入手,分析其中哪些化学键可以断掉,从而将复杂大分子拆成一些更小的部分,而这些小部分通常已经有的或容易得到的物质结构,用这些结构简单的物质作原料来合成复杂有机物是非常容易的。他的研究成功使塑料、人造纤维、颜料、染料、杀虫剂以及药物等的合成变得简单易行,并且是化学合成步骤可用计算机来设计和控制。

他自己还运用逆合成分析法,在试管里合成了100种重要天然物质,在这之前人们认为天然物质是不可能用人工来合成的。科里教授还合成了人体中影响血液凝结和免疫系统功能的生理活性物质等,研究成果使人们延长了寿命,享受到了更高层次的生活。

1991年

恩斯特(RErnst) (1933-)

恩斯特,瑞士科学家,他发明了傅立叶变换核磁共振分光法和二维核磁共振技术而获奖。经过他的精心改进,使核磁共振技术成为化学的基本和必要的工具,他还将研究成果应用扩大到其他学科。

1966年他与美国同事合作,发现用短促的强脉冲取代核磁共振谱管用的缓慢扫描无线电波,能显著提高核磁共振技术的灵敏度。他的发现使该技术能用于分析大量更多种类的核和数量较少的物质,他在核磁共振光谱学领域的第二个重要贡献,是一种能高分辨率地"二维"地研究很大分子的技术。科学家们利用他精心改进的技术,能够确定有机和无机化合物,以及蛋白质等生物大分子的三维结构,研究生物分子与其他物质,如金属离子水和药物等之间的相互作用,鉴定化学物种,研究化学反应速率。

1992年

马库斯(RMarcus) (1923-)

马库斯,加拿大裔美国科学家,他用简单的数学方式表达了电子在分子间转移时分子体系的能量是如何受其影响的,他的研究成果奠定了电子转移过程理论的基础,以此获得1992年诺贝尔奖。

他从发现这一理论到获奖隔了20多年。他的理论是实用的,它可以解除腐蚀现象,解释植物的光合作用,还可以解释萤火虫发出的冷光,现在假如孩子们再提出"萤火虫为什么发光"的问题,那就更容易回答。

1993年

史密斯(MSmith) (1932-2000)

加拿大科学家史密斯由于发明了重新编组DNA的“寡聚核苷酸定点突变”法,即定向基因的“定向诱变”而获得了1993年诺贝尔奖。该技术能够改变遗传物质中的遗传信息,是生物工程中最重要的技术。

这种方法首先是拚接正常的基因,使之改变为病毒DNA的单链形式,然后基因的另外小片断可以在实验室里合成,除了变异的基因外,人工合成的基因片断和正常基因的相对应部分分列成行,犹如拉链的两条边,全部戴在病毒上。第二个DNA链的其余部分完全可以制作,形成双螺旋,带有这种杂种的DNA病毒感染了细菌,再生的蛋白质就是变异性的,不过可以病选和测试,用这项技术可以改变有机体的基因,特别是谷物基因,改善它们的农艺特点。

利用史密斯的技术可以改变洗涤剂中酶的氨基酸残基(橘红色),提高酶的稳定性。

穆利斯(KBMullis) (1944-)

美国科学家穆利斯(KBMullis) 发明了高效复制DNA片段的“聚合酶链式反应(PCR)”方法,于1993年获奖。利用该技术可从极其微量的样品中大量生产DNA分子,使基因工程又获得了一个新的工具。

85年穆利斯发明了“聚合酶链反应”的技术,由于这项技术问世,能使许多专家把一个稀少的DNA样品复制成千百万个,用以检测人体细胞中艾滋病病毒,诊断基因缺陷,可以从犯罪的现场,搜集部分血和头发进行指纹图谱的鉴定。这项技术也可以从矿物质里制造大量的DNA分子,方法简便,操作灵活。

整个过程是把需要的化合物质倒在试管内,通过多次循环,不断地加热和降温。在反应过程中,再加两种配料,一是一对合成的短DNA片段,附在需要基因的两端作“引子”;第二个配料是酶,当试管加热后,DNA的双螺旋分为两个链,每个链出现“信息”,降温时,“引子”能自动寻找他们的DNA样品的互补蛋白质,并把它们合起来,这样的技术可以说是革命性的基因工程。

科学家已经成功地用PCR方法对一个2000万年前被埋在琥珀中的昆虫的遗传物质进行了扩增。

1994年

欧拉(GAOlah) (1927-)

欧拉,匈牙利裔美国人,由于他发现了使碳阳离子保持稳定的方法,在碳正离子化学方面的研究而获奖。研究范畴属有机化学,在碳氢化合物方面的成就尤其卓著。早在60年代就发表大量研究报告并享誉国际科学界,是化学领域里的一位重要人物,他的这项基础研究成果对炼油技术作出了重大贡献,这项成果彻底改变了对碳阳离子这种极不稳定的碳氢化合物的研究方式,揭开了人们对阳离子结构认识的新一页,更为重要的是他的发现可广泛用于从提高炼油效率,生产无铅汽油到改善塑料制品质量及研究制造新药等各个行业,对改善人民生活起着重要作用。

1995年

罗兰 (FSRowland) (1927-)

克鲁岑、莫利纳、罗兰率先研究并解释了大气中臭氧形成、分解的过程及机制,指出:臭氧层对某些化合物极为敏感,空调器和冰箱使用的氟利昂、喷气式飞机和汽车尾气中所含的氮氧化物,都会导致臭氧层空洞扩大,他们于1995年获奖。

罗兰,美国化学家,发现人工制作的含氯氟烃推进剂会加快臭氧层的分解,破坏臭氧层,引起联合国重视,使全世界范围内禁止生产损耗臭氧层的气体。

莫利纳 (MMolina) (1943-)

克鲁岑、莫利纳、罗兰率先研究并解释了大气中臭氧形成、分解的过程及机制,指出:臭氧层对某些化合物极为敏感,空调器和冰箱使用的氟利昂、喷气式飞机和汽车尾气中所含的氮氧化物,都会导致臭氧层空洞扩大,他们于1995年获奖。

臭氧层位于地球大气的平流层中,能吸收大部分太阳紫外线,保护地球上的生物免受损害,而正是他们阐明了导致臭氧层损耗的化学机理,并找到了人类活动会导致臭氧层损耗的证据,在这些研究推动下,保护臭氧层已经成为世界关注的重大环境课题,1987年签订蒙特利尔议定书,规定逐步在世界范围内禁止氯,氟,烃等消耗臭氧层物质的作用。

莫利纳,美国化学家,因20世纪70年代期间关于臭氧层分解的研究而获1995年诺贝尔奖。莫利纳与罗兰发现一些工业产生的气体会消耗臭氧层,这一发现导致20世纪后期的一项国际运动,限制含氯氟烃气体的广泛使用。他经过大气污染的实验,发现含氯氟烃气体上升至平流层后,紫外线照射将其分解成氯氟和碳元素。此时,每一个氯原子在变得不活泼前可以摧毁将近10万个臭氧分子,莫利纳是描述这一理论的主要作者。科学家们的发现引起一场大范围的争论。80年代中期,当在南极地区上空发现所谓的臭氧层空洞--臭氧层被耗尽的区域时,他们的理论得到了证实。

克鲁岑 (PCrutzen) (1933-)

克鲁岑、莫利纳、罗兰率先研究并解释了大气中臭氧形成、分解的过程及机制,指出:臭氧层对某些化合物极为敏感,空调器和冰箱使用的氟利昂、喷气式飞机和汽车尾气中所含的氮氧化物,都会导致臭氧层空洞扩大,他们于1995年获奖。

臭氧层位于地球大气的平流层中,能吸收大部分太阳紫外线,保护地球上的生物免受损害,而正是他们阐明了导致臭氧层损耗的化学机理,并找到了人类活动会导致臭氧层损耗的证据,在这些研究推动下,保护臭氧层已经成为世界关注的重大环境课题,1987年签订蒙特利尔议定书,规定逐步在世界范围内禁止氯氟烃等消耗臭氧层物质的作用。

克鲁岑,荷兰人,由于证明了氮的氧化物会加速平流层中保护地球不受太阳紫外线辐射的臭氧的分解而获奖,虽然他的研究成果一开始没有被广泛接受,但为以后的其他化学家的大气研究开通了道路。

1996年

克鲁托(HWKroto)(1939-)

克鲁托HWKroto)与斯莫利(RESmalley)、柯尔(RFCarl)一起,因发现碳元素的第三种存在形式—C60(又称“富勒烯”“巴基球”),而获1996年诺贝尔化学奖

斯莫利 (RESmalley)(1943-)

斯莫利 (RESmalley)与柯尔(RFCarl)、克鲁托(HWKroto)一起,因发现碳元素的第三种存在形式—C60(又称“富勒烯”“巴基球”),而获1996年诺贝尔化学奖

柯尔 (RFCarl)(1933-)

柯尔(RFCarl)美国人、斯莫利(RESmalley)美国人、克鲁托(HWKroto)英国人,因发现碳元素的第三种存在形式—C60(又称“富勒烯”“巴基球”)而获1996年诺贝尔化学奖

1967年建筑师巴克敏斯特富勒(RBuckminster Fuller)为蒙特利尔世界博览会设计了一个球形建筑物,这个建筑物18年后为碳族的结构提供了一个启示。富勒用六边形和少量五边形创造出“弯曲”的表面。获奖者们假定含有60个碳原子的簇“C60”包含有12个五边形和20个六边形,每个角上有一个碳原子,这样的碳簇球与足球的形状相同。他们称这样的新碳球C60为“巴克敏斯特富勒烯”(buckminsterfullerene),在英语口语中这些碳球被称为“巴基球”(buckyball)。

克鲁托对含碳丰富的红巨星的特殊兴趣,导致了富勒烯的发现。多年来他一直有个想法:在红巨星附近可以形成碳的长链分子。柯尔建议与斯莫利合作,利用斯莫利的设备,用一个激光束将物质蒸发并加以分析。

1985年秋柯尔、克鲁托和斯莫利经过一周紧张工作后,十分意外地发现碳元素也可以非常稳定地以球的形状存在。他们称这些新的碳球为富勒烯(fullerene)这些碳球是石墨在惰性气体中蒸发时形成的,它们通常含有60或70个碳原子。围绕这些球,一门新型的碳化学发展起来了。化学家们可以在碳球中嵌入金属和稀有惰性气体,可以用它们制成新的超导材料,也可以创造出新的有机化合物或新的高分子材料。富勒烯的发现表明,具有不同经验和研究目标的科学家的通力合作可以创造出多么出人意外和迷人的结果。

柯尔、克鲁托和斯莫利早就认为有可能在富勒烯的笼中放入金属原子。这样金属的性能会完全改变。第一个成功的实验是将稀土金属镧嵌入富勒烯笼中。

在富勒烯的制备方法中略加以改进后现在已经可以从纯碳制造出世界上最小的管—纳米碳管。这种管直径非常小,大约1毫微米。管两端可以封闭起来。由于它独特的电学和力学性能,将可以在电子工业中应用。

在科学家们能获得富勒烯后的六年中已经合成了1000多种新的化合物,这些化合物的化学、光学、电学、力学或生物学性能都已被测定。富勒烯的生产成本仍太高,因此限制了它们的应用。

今天已经有了一百多项有关富勒烯的专利,但仍需探索,以使这些激动人心的富勒烯在工业上得到大规模的应用。

1997年

因斯斯寇(Jens CSkou) (1918-)

1997年化学奖授予保罗波耶尔(美国)、约翰沃克(英国)、因斯斯寇(丹麦)三位科学家,表彰他们在生命的能量货币--腺三磷的研究上的突破。

因斯斯寇最早描述了离子泵——一个驱使离子通过细胞膜定向转运的酶,这是所有的活细胞中的一种基本的机制。自那以后,实验证明细胞中存在好几种类似的离子泵。他发现了钠离子、钾离子-腺三磷酶——一种维持细胞中钠离子和钾离子平衡的酶。细胞内钠离子浓度比周围体液中低,而钾离子浓度则比周围体液中高。钠离子、钾离子-腺三磷酶以及其他的离子泵在我们体内必须不断地工作。如果它们停止工作、我们的细胞就会膨胀起来,甚至胀破,我们立即就会失去知觉。驱动离子泵需要大量的能量——人体产生的腺三磷中,约三分之一用于离子泵的活动。

约翰沃克(John EWalker) (1941-)

约翰沃克与另两位科学家同获得1997年诺贝尔化学奖。约翰沃克把腺三磷制成结晶,以便研究它的结构细节。他证实了波耶尔关于腺三磷怎样合成的提法,即“分子机器”,是正确的。1981年约翰沃克测定了编码组成腺三磷合成酶的蛋白质基因(DNA)

保罗波耶尔(Panl DBoyer) (1918-)

1997年化学奖授予保罗波耶尔(美国)、约翰沃克(英国)、因斯斯寇(丹麦)三位科学家,表彰他们在生命的能量货币--腺三磷的研究上的突破。保罗波耶尔与约翰沃克阐明了腺三磷体合成酶是怎样制造腺三磷的。在叶绿体膜、线粒体膜以及细菌的质膜中都可发现腺三磷合成酶。膜两侧氢离子浓度差驱动腺三磷合成酶合成腺三磷。

保罗波耶尔运用化学方法提出了腺三磷合成酶的功能机制,腺三磷合成酶像一个由α亚基和β亚基交替组成的圆柱体。在圆柱体中间还有一个不对称的γ亚基。当γ亚基转动时(每秒100转),会引起β亚基结构的变化。保罗波耶尔把这些不同的结构称为开放结构、松散结构和紧密结构。

1998年

约翰包普尔(John APople) (1925-)

约翰包普尔(John APople),美国人,他提出波函数方法而获诺贝尔化学奖。他发展了化学中的计算方法,这些方法是基于对薛定谔方程(Schrodinger equation)中的波函数作不同的描述。他创建了一个理论模型化学,其中用一系列越来越精确的近似值,系统地促进量子化学方程的正确解析,从而可以控制计算的精度,这些技术是通过高斯计算机程序向研究人员提供的。今天这个程序在所有化学领域中都用来作量子化学的计算。

瓦尔特科恩(Walter Kohn) (1923-)

瓦尔特科恩(Walter Kohn),美国人,因他提出密度函数理论,而获诺贝尔化学奖。

早在1964-1965年瓦尔特科恩就提出:一个量子力学体系的能量仅由其电子密度所决定,这个量比薛定谔方程中复杂的波函数更容易处理得多。他同时还提供一种方法来建立方程,从其解可以得到体系的电子密度和能量,这种方法称为密度泛函理论,已经在化学中得到广泛应用,因为方法简单,可以应用于较大的分子。

1999年

艾哈迈德·泽维尔 (1946-)

艾哈迈德·泽维尔1946年2月26日生于埃及。后在美国亚历山德里亚大学获得理工学士和硕士学位;又在宾夕法尼亚大学获得博士学位。1976年起在加州理工学院任教。1990年成为加州理工化学系主任。他目前是美国科学院、美国哲学院、第三世界科学院、欧洲艺术科学和人类学院等多家科学机构的会员。

1998年埃及还发行了一枚印有他本人肖像的邮票以表彰他在科学上取得的成就。

1999年诺贝尔化学奖授予埃及出生的科学家艾哈迈德·泽维尔(Ahmed HZewail),以表彰他应用超短激光闪光成照技术观看到分子中的原子在化学反应中如何运动,从而有助于人们理解和预期重要的化学反应,为整个化学及其相关科学带来了一场革命。

早在30年代科学家就预言到化学反应的模式,但以当时的技术条件要进行实证无异于梦想。80年代末泽维尔教授做了一系列试验,他用可能是世界上速度最快的激光闪光照相机拍摄到一百万亿分之一秒瞬间处于化学反应中的原子的化学键断裂和新形成的过程。这种照相机用激光以几十万亿分之一秒的速度闪光,可以拍摄到反应中一次原子振荡的图像。他创立的这种物理化学被称为飞秒化学,飞秒即毫微微秒(是一秒的千万亿分之一),即用高速照相机拍摄化学反应过程中的分子,记录其在反应状态下的图像,以研究化学反应。人们是看不见原子和分子的化学反应过程的,现在则可以通过泽维尔教授在80年代末开创的飞秒化学技术研究单个原子的运动过程。

泽维尔的实验使用了超短激光技术,即飞秒光学技术。犹如电视节目通过慢动作来观看足球赛精彩镜头那样,他的研究成果可以让人们通过“慢动作”观察处于化学反应过程中的原子与分子的转变状态,从根本上改变了我们对化学反应过程的认识。泽维尔通过“对基础化学反应的先驱性研究”,使人类得以研究和预测重要的化学反应,泽维尔因而给化学以及相关科学领域带来了一场革命。

2000年

艾伦-J-黑格 (1936-)

艾伦-J-黑格,美国公民,64岁,1936年生于依阿华州苏城。现为加利福尼亚大学的固体聚合物和有机物研究所所长,是一名物理学教授。

获奖理由:他是半导体聚合物和金属聚合物研究领域的先锋,目前主攻能够用作发光材料的半导体聚合物,包括光致发光、发光二极管、发光电气化学电池以及激光等等。这些产品一旦研制成功,将可以广泛应用在高亮度彩色液晶显示器等许多领域。

艾伦-G-马克迪尔米德 (1929-)

艾伦-G-马克迪尔米德,来自美国宾夕法尼亚大学,今年71岁,他出生于新西兰,曾就读于新西兰大学和美国威斯康星大学以及英国的剑桥大学。1955年,他开始在宾夕法尼亚大学任教。他是最早从事研究和开发导体塑料的科学家之一。

获奖理由:他从1973年就开始研究能够使聚合材料能够象金属一样导电的技术,并最终研究出了有机聚合导体技术。这种技术的发明对于使物理学研究和化学研究具有重大意义,其应用前景非常广泛。

他曾发表过六百多篇学术论文,并拥有二十项专利技术。

白川英树 (1936-)

白川英树今年64岁,已经退休,现在是日本筑波大学名誉教授。白川1961年毕业于东京工业大学理工学部化学专业,曾在该校资源化学研究所任助教,1976年到美国宾夕法尼亚大学留学,1979年回国后到筑波大学任副教授,1982年升为教授。1983年他的研究论文《关于聚乙炔的研究》获得日本高分子学会奖,他还著有《功能性材料入门》、《物质工学的前沿领域》等书。

获奖理由:白川英树在发现并开发导电聚合物方面作出了引人注目的贡献。这种聚合物目前已被广泛应用到工业生产上去。他因此与其他两位美国同行分享了2000年诺贝尔化学奖。

2001年

威廉·诺尔斯(WSKnowles) (1917-)

2001年诺贝尔化学奖授予美国科学家威廉·诺尔斯、日本科学家野依良治和美国科学家巴里·夏普雷斯,以表彰他们在不对称合成方面所取得的成绩,三位化学奖获得者的发现则为合成具有新特性的分子和物质开创了一个全新的研究领域。现在,像抗生素、消炎药和心脏病药物等,都是根据他们的研究成果制造出来的。

瑞典皇家科学院的新闻公报说,许多化合物的结构都是对映性的,好像人的左右手一样,这被称作手性。而药物中也存在这种特性,在有些药物成份里只有一部分有治疗作用,而另一部分没有药效甚至有毒副作用。这些药是消旋体,它的左旋与右旋共生在同一分子结构中。在欧洲发生过妊娠妇女服用没有经过拆分的消旋体药物作为镇痛药或止咳药,而导致大量胚胎畸形的"反应停"惨剧,使人们认识到将消旋体药物拆分的重要性。2001年的化学奖得主就是在这方面做出了重要贡献。他们使用一种对映体试剂或催化剂,把分子中没有作用的一部分剔除,只利用有效用的一部分,就像分开人的左右手一样,分开左旋和右旋体,再把有效的对映体作为新的药物,这称作不对称合成。

诺尔斯的贡献是在1968年发现可以使用过渡金属来对手性分子进行氢化反应,以获得具有所需特定镜像形态的手性分子。他的研究成果很快便转化成工业产品,如治疗帕金森氏症的药L-DOPA就是根据诺尔斯的研究成果制造出来的。

1968年,诺尔斯发现了用过渡金属进行对映性催化氢化的新方法,并最终获得了有效的对映体。他的研究被迅速应用于一种治疗帕金森症药物的生产。后来,野依良治进一步发展了对映性氢化催化剂。夏普雷斯则因发现了另一种催化方法——氧化催化而获奖。他们的发现开拓了分子合成的新领域,对学术研究和新药研制都具有非常重要的意义。其成果已被应用到心血管药、抗生素、激素、抗癌药及中枢神经系统类药物的研制上。现在,手性药物的疗效是原来药物的几倍甚至几十倍,在合成中引入生物转化已成为制药工业中的关键技术。

诺尔斯与野依良治分享诺贝尔化学奖一半的奖金。夏普雷斯现为美国斯克里普斯研究学院化学教授,将获得另一半奖金。

野依良治(RNoyori) (1938-)

2001年诺贝尔化学奖授予美国科学家威廉·诺尔斯、日本科学家野依良治和美国科学家巴里·夏普雷斯,以表彰他们在不对称合成方面所取得的成绩。

瑞典皇家科学院的新闻公报说,许多化合物的结构都是对映性的,好像人的左右手一样,这被称作手性。而药物中也存在这种特性,在有些药物成份里只有一部分有治疗作用,而另一部分没有药效甚至有毒副作用。这些药是消旋体,它的左旋与右旋共生在同一分子结构中。在欧洲发生过妊娠妇女服用没有经过拆分的消旋体药物作为镇痛药或止咳药,而导致大量胚胎畸形的"反应停"惨剧,使人们认识到将消旋体药物拆分的重要性。2001年的化学奖得主就是在这方面做出了重要贡献。他们使用一种对映体试剂或催化剂,把分子中没有作用的一部分剔除,只利用有效用的一部分,就像分开人的左右手一样,分开左旋和右旋体,再把有效的对映体作为新的药物,这称作不对称合成。

1968年,诺尔斯发现了用过渡金属进行对映性催化氢化的新方法,并最终获得了有效的对映体。他的研究被迅速应用于一种治疗帕金森症药物的生产。后来,野依良至进一步发展了对映性氢

2002年

瑞典皇家科学院于2002年10月9日宣布,将2002年诺贝尔化学奖授予美国科学家约翰·芬恩、日本科学家田中耕一和瑞士科学家库尔特·维特里希,以表彰他们在生物大分子研究领域的贡献。

2002年诺贝尔化学奖分别表彰了两项成果,一项是约翰·芬恩与田中耕一“发明了对生物大分子进行确认和结构分析的方法”和“发明了对生物大分子的质谱分析法”,他们两人将共享2002年诺贝尔化学奖一半的奖金;另一项是瑞士科学家库尔特·维特里希“发明了利用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结构的方法”,他将获得2002年诺贝尔化学奖另一半的奖金。

2003年

2003年诺贝尔化学奖授予美国科学家彼得·阿格雷和罗德里克·麦金农,分别表彰他们发现细胞膜水通道,以及对离子通道结构和机理研究作出的开创性贡献。他们研究的细胞膜通道就是人们以前猜测的“城门”。

2004年

2004年诺贝尔化学奖授予以色列科学家阿龙·切哈诺沃、阿夫拉姆·赫什科和美国科学家欧文·罗斯,以表彰他们发现了泛素调节的蛋白质降解。其实他们的成果就是发现了一种蛋白质“死亡”的重要机理。

2005年

三位获奖者分别是法国石油研究所的伊夫·肖万、美国加州理工学院的罗伯特·格拉布和麻省理工学院的理查德·施罗克。他们获奖的原因是在有机化学的烯烃复分解反应研究方面作出了贡献。烯烃复分解反应广泛用于生产药品和先进塑料等材料,使得生产效率更高,产品更稳定,而且产生的有害废物较少。瑞典皇家科学院说,这是重要基础科学造福于人类、社会和环境的例证。

2006年

美国科学家罗杰·科恩伯格因在“真核转录的分子基础”研究领域所作出的贡献而独自获得2006年诺贝尔化学奖。瑞典皇家科学院在一份声明中说,科恩伯格揭示了真核生物体内的细胞如何利用基因内存储的信息生产蛋白质,而理解这一点具有医学上的“基础性”作用,因为人类的多种疾病如癌症、心脏病等都与这一过程发生紊乱有关。

2007年

诺贝尔化学奖授予德国科学家格哈德·埃特尔,以表彰他在“固体表面化学过程”研究中作出的贡献,他获得的奖金额将达1000万瑞典克朗(约合154万美元)。

2008年

三位美国科学家,美国Woods Hole海洋生物学实验室的Osamu Shimomura(下村修)、哥伦比亚大学的Martin Chalfie和加州大学圣地亚哥分校的 Roger Y Tsien (钱永健,钱学森的堂侄)因发现并发展了绿色荧光蛋白(GFP) 而获得该奖项。

Osamu Shimomura,1928年生于日本京都,1960年获得日本名古屋大学有机化学博士学位,美国Woods Hole海洋生物学实验室(MBL)和波士顿大学医学院名誉退休教授。Martin Chalfie,1947年出生,成长与美国芝加哥,1977年获得美国哈佛大学神经生物学博士学位,1982年起任美国哥伦比亚大学生物学教授。Roger Y Tsien,1952年出生于美国纽约,1977年获得英国剑桥大学生理学博士学位,1989年起任美国加州大学圣地亚哥分校教授。

1、教育作用

  巴基球的琢磨可以提高你在几何以及数学方面的直觉感知能力。你可以用巴基球当作教育工具来结合教科书进行学习,从而可以通过理论和实践两方面对几何知识进行更好的理解。由于几何需要很强的空间想像能力,所以将巴基球当作一种教学工具可以有效提高几何科的成绩。 PS:目前还没有一个实验室发表论文论证真伪,暂可视作商家的忽悠。

2、提高创造力

  每一天,在每一种环境下,我们都要学会适应。一个人的适应能力会直接影响一个人人生成功与否。大多数的游戏和智力玩具都只是要求你简单地组成预设的形状。而巴基球却可以令你任意发挥想像力,随意创造出各种类型的形状。

  巴基球最大的特色是你可以完全控制它。而多数益智玩具和模型限制你只可以创造出二维或三维图形。由于巴基球赋予你可以将它控制在任何一个平面,你创造的形状将会像你一样独一无二。你之所以可以完全控制巴基球,是因为巴基球是由216个磁性小球组成,而每一个磁性小球实际上就是一个点,由点及面,由面及体,这正是万物的组合定律,而此时,你就是小小的造物主。

3、有效刺激左右脑

  巴基球确实是一种神奇的智力玩具。巴基球可以同时刺激和锻炼你的左右脑。

  大脑各侧负责控制身体不同的功能和认知官能。左脑负责逻辑推理,数学以及语言,它同时控制人体右半边的肌肉。右脑控制空间想像能力,创造力,脸部长相以及视觉识别能力,同时控制身体的右半部分。

  当你玩巴基球时,你不仅要运用到空间想像能力以及创造力,还会运用到你的逻辑思维能力甚至是数学方面的知识。而在这里,你还得运用语言表达能力来描绘你的作品,讲述你的故事,这就可以使你同时锻炼左右脑成为可能。

  因为磁性的关系,拼接的方式会和想象的非常不同,但熟悉以后其实还算容易。建议大家先从拼立方体开始,然后再尝试各种块状的拼接。没有头绪的时候可以看看本吧的教程和作品展示,能受到很多启发,并举一反三让你玩出更多的花样。

4、消除不良情绪

  当你心情不好时,当你被人欺负时,与其伤肝伤肺压抑脑细胞球,那还不如捏巴基球,所以,巴基球也可以充当你的泄愤玩具。

5、结交有相同兴趣的朋友

  在本吧,你可以结交跟你一样,对巴基球充满兴趣的好基友或者好丽友,巴基球的“基”就蕴含了一部分的基情(ACG界认同的基情)。

  总体来说它是一个可以消磨时间,又特别让你有成就感的小玩具。同时还可以帮助我们熟悉磁力的特性以及基本的物理结构,辅助学习,培养兴趣,结交朋友,快乐成长。

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巴基球有无数用途,其中包括用作其他分子之间的“分子导线”(用来制造新一代小型化学传感器)、用作能“感觉”物体表面单个原子结构的纳米探头的顶端(用来测试超纯硅芯片的质量)以及用作理想的结晶基。

这是一种在线名人玩具,现在正在布基球上出现。根据磁力大小,可以变化成不同的形状。大神可以随便摆个飞机或者动物的姿势,所以还是很有教育性和趣味性的。

一、怎么清洗巴克球?

最好的办法是拉一条长链子,用半湿棉布把链子包好,慢慢拔出来。如果不小心让小颗粒吸附在布基球上,只能用半湿棉布一个一个捏,挤出来。先去超市买一瓶洗洁精,一块棉布,一个小铁盆,一瓶矿泉水。买回来后把布基球还原成一个立方体,在买来的棉布里蘸点自来水。注意,不买矿泉水太浪费了。用湿棉布擦拭巴克立方体的N极和S极。

二、如何保养巴克球?

打球时尽量选择干净的地方,尤其是远离铁屑等能被磁铁吸引的小颗粒。那些小颗粒严重磨损了巴基球的外层。如果球脏了,可以用毛巾等软布轻轻擦拭。不要暴晒,球怕高温,80度以上会消磁。不玩的时候,尽量放在干燥的地方,防止巴基球表面的涂层因水蒸气的作用而腐蚀。这取决于球的质量。当然好的那种会玩很久,时间久了会磨损。我的银一已经玩了几个月了,磁力没变。

保持干燥,以延长其使用寿命。这取决于球的质量。当然好的那种会玩很久,时间久了会磨损。我的银一已经玩了几个月了,磁力没变。材质上应该没有区别,区别是涂层的多少,多了可以玩很久。五十六几乎是普通的。不管多贵,像八十,我也是在别处看的。我的六十多。如果要再买的话,最好在同一家店,以免规格不同玩不好。

希望我说的这些方法对大家有明显的帮助,这些都是保养和清洗巴克球的基本常识,不是那种特别难的保养手法,大家只要细心保养巴克球就不会有明显的大问题的。

分类: 理工学科

解析:

碳的发现史

碳可以说是人类接触到的最早的元素之一,也是人类利用得最早的元素之一。自从人类在地球上出现以后,就和碳有了接触,由于闪电使木材燃烧后残留下来木炭,动物被烧死以后,便会剩下骨碳,人类在学会了怎样引火以后,碳就成为人类永久的“伙伴”了,所以碳是古代就已经知道的元素。发现碳的精确日期是不可能查清楚的,但从拉瓦锡(Lavoisier A L 1743—1794法国)1789年编制的《元素表》中可以看出,碳是作为元素出现的。碳在古代的燃素理论的发展过程中起了重要的作用,根据这种理论,碳不是一种元素而是一种纯粹的燃素,由于研究煤和其它化学物的燃烧,拉瓦锡首先指出碳是一种元素。

碳在自然界中存在有三种同素异形体——金刚石、石墨、C 60 。金刚石和石墨早已被人们所知,拉瓦锡做了燃烧金刚石和石墨的实验后,确定这两种物质燃烧都产生了CO 2 ,因而得出结论,即金刚石和石墨中含有相同的“基础”,称为碳。正是拉瓦锡首先把碳列入元素表中。C 60 是1985年由美国休斯顿赖斯大学的化学家哈里可劳特等人发现的,它是由60个碳原子组成的一种球状的稳定的碳分子,是金刚石和石墨之后的碳的第三种同素异形体。

碳元素的拉丁文名称Carbonium来自Carbon一词,就是“煤”的意思,它首次出现在1787年由拉瓦锡等人编著的《化学命名法》一书中。碳的英文名称是Corbon。

chemfans/05huaxveshihua/C

碳是一种非金属元素,位于元素周期表的第二周期IVA族。它的化学符号是C,它的原子序数是6,电子构型为[He]2s22p2。碳是一种很常见的元素,它以多种形式广泛存在于大气和地壳之中。碳单质很早就被人认识和利用,碳的一系列化合物——有机物更是生命的根本。

拉丁语为Carbonium,意为“煤,木炭”。汉字“碳”字由木炭的“炭”字加表固体非金属元素的石字旁构成,从 炭字音。

性状

碳单质通常是无臭无味的固体。单质碳的物理和化学性质取决于它的晶体结构,外观、密度、熔点等各自不同。 碳的单质已知以多种同素异形体的形式存在:

石墨

金刚石

富勒烯(Fullerenes,也被称为巴基球)

无定形碳(Amorphous,不是真的异形体,内部结构是石墨)

碳纳米管(Carbon nanotube)

六方金刚石(Lonsdaleite,与金刚石有相同的键型,但原子以六边形排列,也被称为六角金刚石)

赵石墨(Chaoite,石墨与陨石碰撞时产生,具有六边形图案的原子排列)

汞黝矿结构(Schwarzite,由于有七边形的出现,六边形层被扭曲到“负曲率”鞍形中的假想结构)

纤维碳(Filamentous carbon,小片堆成长链而形成的纤维)

碳气凝胶(Carbon aerogels,密度极小的多孔结构,类似于熟知的硅气凝胶)

碳纳米泡沫(Carbon nanofoam,蛛网状,有分形结构,密度是碳气凝胶的百分之一,有铁磁性)

最常见的两种单质是高硬度的金刚石和柔软滑腻的石墨,它们晶体结构和键型都不同。金刚石每个碳都是四面体4配位,类似脂肪族化合物;石墨每个碳都是三角形3配位,可以看作无限个苯环稠合起来。

常温下单质碳的化学性质比较稳定,不溶于水、稀酸、稀碱和有机溶剂。

同位素

目前已知的同位素共有十二种,有碳8至碳19,其中碳12和碳13属稳定型,其馀的均带放射性,当中碳14的半衰期长达五千多年,其他的均全不足半小时。

在地球的自然界里,碳12在所有碳的含量占9893%,碳13则有107%。C的原子量取碳12、13两种同位素丰度加权的平均值,一般计算时取1201。

碳12是国际单位制中定义摩尔的尺度,以12克碳12中含有的原子数为1摩尔。碳14由于具有较长的半衰期,被广泛用来测定古物的年代。

成键

碳原子一般是四价的,这就需要4个单电子,但是其基态只有2个单电子,所以成键时总是要进行杂化。最常见的杂化方式是sp3杂化,4个价电子被充分利用,平均分布在4个轨道里,属于等性杂化。这种结构完全对称,成键以后是稳定的σ键,而且没有孤电子对的排斥,非常稳定。金刚石中所有碳原子都是这种以此种杂化方式成键。烷烃的碳原子也属于此类。

根据需要,碳原子也可以进行sp2或sp杂化。这两种方式出现在成重键的情况下,未经杂化的p轨道垂直于杂化轨道,与邻原子的p轨道成π键。烯烃中与双键相连的碳原子为sp 2杂化。

由于sp2杂化可以使原子共面,当出现多个双键时,垂直于分子平面的所有p轨道就有可能互相重叠形成共轭体系。苯是最典型的共轭体系,它已经失去了双键的一些性质。石墨中所有的碳原子都处于一个大的共轭体系中,每一个片层有一个。

化合物

碳的化合物中,只有以下化合物属于无机物:

碳的氧化物:一氧化碳、二氧化碳

碳酸盐、碳酸氢盐

氰一系列拟卤素及其拟卤化物、拟卤酸盐:氰、氧氰,硫氰

其它含碳化合物都是有机化合物。由于碳原子形成的键都比较稳定,有机化合物中碳的个数、排列以及取代基的种类、位置都具有高度的随意性,因此造成了有机物数量极其繁多这一现象,目前人类发现的化合物中有机物占绝大多数。有机物的性质与无机物大不相同,它们一般可燃、不易溶于水,反应机理复杂,现已形成一门独立的分科 有机化学。

分布

碳存在于自然界中(如以金刚石和石墨形式),是煤、石油、沥青、石灰石和其它碳酸盐以及一切有机化合物的最主要的成分,在地壳中的含量约0027%。碳是占生物体干重比例最多的一种元素。碳还以二氧化碳的形式在地球上循环于大气层与平流层。

在大多数的天体及其大气层中都存在有碳。

发现

金刚石和石墨史前人类就已经知道。 富勒烯则于1985年被发现,此后又发现了一系列排列方式不同的碳单质。

同位素碳14于1940年被发现。

单质的精炼

金刚石

金刚石即钻石可以找到集中的块状矿藏,开采出来时一般都有杂质。用另外的钻石粉末将杂质削去,并打磨成形,即得成品。一般在切削、打磨过程中要损耗掉一半的质量。

石墨

用途

在工业上和医药上,碳和它的化合物用途极为广泛。

测量古物中碳14的含量,可以得知其年代,这叫做碳14断代法。

石墨可以直接用作炭笔,也可以与粘土按一定比例混合做成不同硬度的铅芯。金刚石除了装饰之外,还可使切削用具更锋利。无定形碳由于具有极大的表面积,被用来吸收毒气、废气。富勒烯和碳纳米管则对纳米技术极为有用。

碳是钢的成分之一。

碳能在化学上自我结合而形成大量化合物,在生物上和商业上是重要的分子。生物体内大多数分子都含有碳元素。碳化合物一般从化石燃料中获得,然后再分离并进一步合成出各种生产生活所需的产品,如乙烯、塑料等。

理化特性

总体特性

名称, 符号, 序号 碳、C、6

系列 非金属

族, 周期, 元素分区 14族(IVA), 2, p

密度、硬度 2267 kg/m3、

05 (石墨)

100 (钻石)

颜色和外表 黑色(石墨)

无色(钻石)

地壳含量 无数据

原子属性

原子量 120107 原子量单位

原子半径(计算值) 70(67)pm

共价半径 77 pm

范德华半径 170 pm

电子构型 [氦]2s22p2

电子在每能级的排布 2,4

氧化价(氧化物) 4,2(弱酸性)

晶体结构 六方(石墨)

立方(钻石)

物理属性

物质状态 固态(反磁性)

熔点 3773 K(3500 °C)

沸点 5100 K(4827 °C)

摩尔体积 529×10-6m3/mol

汽化热 3558 kJ/mol(升华)

熔化热 无数据(升华)

蒸气压 0 帕

声速 18350 m/s

其他性质

电负性 255(鲍林标度)

比热 710 J/(kg·K)

电导率 0061×10-6/(米欧姆)

热导率 129 W/(m·K)

第一电离能 10865 kJ/mol

第二电离能 23526 kJ/mol

第三电离能 46205 kJ/mol

第四电离能 62227 kJ/mol

第五电离能 37831 kJ/mol

第六电离能 472770 kJ/mol

最稳定的同位素

同位素 丰度 半衰期 衰变模式 衰变能量

MeV 衰变产物

12C 989 % 稳定

13C 11 % 稳定

14C 微量 5730年 β衰变 0156 14N

在没有特别注明的情况下使用的是

国际标准基准单位单位和标准气温和气压

baikebaidu/view/23998

1996年获得诺贝尔化学奖的三位学者在1985年一次太空碳分子实验中偶然发现了碳元素的新结构——富勒式结陶,由60个以上的碳原子组成空心笼状,其中由60个碳原子组成的分子,即碳60,形状酷似足球,人们给它取了一个名字叫巴基球,用来表示。巴基球的直径只有07纳米,算得上是真正的纳米颗粒。

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