80年前诺奖成果的首次应用是：追踪“地沟油”？

诺贝尔奖作为科学界最高荣誉之一，通常奖励那些作出重大发现和发明的科学家，这个“重大”其实一般在当时是看不出来的，而是随着时间的推移，其影响力越来越深远，人们才能充分认识到当初那项进步的巨大潜力。很多被后人视为里程碑式的发明，在它们的创造者手中则没有那么神圣，而是一个可以灵活运用的“小玩意”。

1911年，后来的诺贝尔化学奖得主乔治·德·赫维西（George de Hevesy）正在英国曼彻斯特跟随欧内斯特·卢瑟福（Ernest Rutherford）研究放射性元素。作为一个刚刚博士毕业没多久的年轻人，他的生活也不是很讲究，日常三餐都是在所寄宿的公寓食堂里解决的。这里的伙食很便宜但是质量也同样令人不敢恭维。除了不好吃，乔治·德·赫维西更是认为工作人员在重复使用昨天的剩菜来给他们炖汤——每天的汤尝起来总有一种“似曾相识”的味道。估计舌头同样灵敏的人也一定会觉得有问题，但是谁都没法证明，乔治·德·赫维西却有他的办法。他在某天故意多剩下了一些食物，在其中撒上了微量的放射性物质。几天后，他带着当时的检测工具验电器来到了厨房，对那些准备好上桌的食物进行了检测，结果不出所料，这些“刚出锅”的食物显示出了远超一般物体的放射性。当他向房东太太展示结果后，她惊呼“太神奇了”！——问题是否得到了解决则不得而知。

这是后来获得1943年度诺贝尔化学奖的重要成果——放射性示踪剂技术的首次应用，虽然用在了不那么严肃的场合，但是这同样显示了它的潜力：不需要非常严格的实验条件也能得到足够显著的实验结果。

George de Hevesy

乔治·德·赫维西于1885年8月1日出生于布达佩斯，是宫廷顾问路易·德·赫维西和欧也妮·内·斯斯伯格男爵夫人的儿子，于1908年在弗赖堡大学获得博士学位。在瑞士技术大学物理化学研究所做了两年助手之后，跟随弗里茨·哈伯教授任职研究助手，在那里他接触哈伯和罗西诺在氨合成方面的许多基础工作。他于1910年前往英国，在曼彻斯特师从欧内斯特·卢瑟福教授。卢瑟福是1908年诺贝尔化学奖得主，专门研究元素的分解和放射性物质。

Ernest Rutherford

卢瑟福当时正在研究一种叫做镭D的放射性物质，它很有研究价值，因为它的半衰期长达22年。但是研究工作遇到了问题——镭D样品中总是含有大量铅杂质。于是卢瑟福就给了新来的赫维西第一个研究任务：把镭D从讨厌的铅杂质中分离出来。精力充沛赫维西努力了将近两年也没有成功，这让他很沮丧。其实他不可能成功，因为镭D实际上是铅的另一种形式——即放射性同位素Pb-210，当时人们并不知道这一点。

然而两年的积累并没有白费，逆向思维给了赫维西新的灵感：如果他不能从天然铅中分离出镭D，证明它们结合的非常紧密，那么为什么不用镭D来当作铅的示踪剂呢？——镭D是有放射性的。放射性同位素在衰变时，通常会释放出粒子或光，这可以被检测到的。

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在1910年代，维也纳镭研究所收集的镭及其副产品比任何其他机构都多。为了继续进行镭D的实验，德·赫维西于1912年搬到了维也纳。在这里他与化学家弗里茨·潘尼斯合作，因为他俩“一见如故”——后者也尝试了从铅中分离镭D，同样没有成功。两位科学家在不同的化合物样本中“掺入”少量的放射性示踪剂，通过追踪不同化学反应中的放射性元素的运动来研究化学过程，如使用放射性同位素来研究植物和动物的代谢过程，通过用少量放射性同位素替换一些稳定同位素来跟踪体内的化学物质。

赫维西尝试了很多不同的元素，包括第一种非放射性示踪剂——氘。氘的丰度很低，只有氢的万分之一，但是它的重量是氢的两倍，这使得分离两者很容易。德赫维西和同事轮流使用氘来追踪他们体内的水。他们喝下重水然后测量他们尿液中的氘，以研究水从人体中的代谢过程。他的另一项重要成果是在1922年与德克·科斯特合作发现了元素铪（72Hf）。

放射性示踪剂，在左上角的照片中显示为白点，由右上角的箭头表示，今天经常用于脑部扫描。

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放射性示踪剂技术被广泛应用于科学研究、工业生产及医学领域，如CT检查中的正电子发射计算机断层扫描（简称PET），单光子发射计算机断层扫描（简称SPECT），以及著名的放射性碳定年法。因为这项具有开创性而且应用范围极广的技术，乔治·德·赫维西被授予1943年诺贝尔化学奖。

参考文献：

1.https://theconversation.com/how-a-disgruntled-scientist-looking-to-prove-his-food-wasnt-fresh-discovered-radioactive-tracers-and-won-a-nobel-prize-80-years-ago-214784

2.https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/1943/hevesy/biographical/