这些诺奖发明，彻底地改变了我们的生活

导读

从蓝色发光二极管（LED）的微光，到体外受精（IVF）的“奇迹”。诺贝尔奖始终表彰那些因其发现而改变世界的人。

以下这六项创新与发现不仅改善了我们的日常生活，更拯救了无数生命，还助力创造出全新的生活方式：血型的发现实现了安全输血、体外受精（IVF）为数百万不孕人群提供了帮助、锂离子电池的发明改变了储能方式、蓝色发光二极管（LED）催生出持久且环保的白光、合成靛蓝染料让平价牛仔布成为可能、电荷耦合器件（CCD）传感器开启了数码摄影时代。

潘 展|翻译

01

实现安全输血

你或许认识有过献血或输血经历的人。然而，这些能挽救生命的输血操作曾经充满不确定性，甚至可能引发致命反应。

直到卡尔・兰德施泰纳（Karl Landsteiner）发现了人类血型的存在，这种风险才得以降低。他通过实验检测血液样本，观察一个人的红细胞与另一个人的血清混合时是否会发生凝集。实验结果表明，当受血者体内存在针对供血者红细胞的天然抗体时，就会出现不良反应。他发现，在这类情况下供血者血液中的红细胞会开始聚集，即发生凝集反应。在受血者体内，这些凝集的红细胞可能会堵塞血管，导致血液无法输送到身体各个部位；积聚的红细胞也可能破裂并向体内释放有毒物质，最终可能导致受血者死亡。

基于这项研究，兰德施泰纳将人类血液划分为不同血型。如今，输血已成为处理创伤或大型手术时的常规操作。医护人员会确保患者输注与自身血型匹配的血液，以此降低因血型不合引发致命反应的风险。

02

让平价牛仔布成为可能

你有最爱的牛仔裤吗？阿道夫・冯・拜耳（Adolf von Baeyer）推动实现了靛蓝染料从传统的植物提取向工业化生产的转变，为数百万衣橱中出现平价牛仔布立下了功劳。

从确定靛蓝的大致结构到推算出其精确化学式拜耳花了近20年时间。在此期间，他已掌握足够信息，能以三种不同方法从富含碳原子的各类原材料中合成这种染料。1897年，首批合成靛蓝染料上市，引发了行业热潮。

据估算，全球每年售出的牛仔裤超过45亿条，而其中大部分都使用合成靛蓝染料染色。

03

研发用于电子捕获图像的传感器

从留存珍贵的家庭瞬间到记录日常晚餐，如今我们拍摄的照片比以往任何时候都多。

威拉德・博伊尔（Willard Boyle）与乔治・史密斯（George Smith）曾是纽约郊外著名的贝尔实验室的同事，是他们让电子捕获图像成为可能。在一次为研发新型信息存储技术而开展的头脑风暴会议上，二人基于爱因斯坦的光电效应提出了一种图像传感器的构想——该传感器中光电池阵列会根据入射光的强度释放出与之成比例的电子。

他们发明的电荷耦合器件（CCD）引发了数码成像领域的爆发式变革。除了应用于数码相机外，CCD在医学与天文学等科学领域也发挥着关键作用。倘若没有CCD，我们便无法看到哈勃太空望远镜拍摄的那些令人惊叹的太空图像。

04

为节能灯具打造白光

发光二极管（LED）的应用场景十分广泛，从圣诞树装饰到足球场照明比比皆是。但要实现持久且节能的白光LED灯具，离不开三位获奖者的研究贡献。

20世纪90年代初，赤崎勇（Isamu Akasaki）天野浩（Hiroshi Amano）与中村修二（Shuji Nakamura）利用半导体制造出明亮的蓝色光束。这项成果与已有的红色、绿色二极管技术相结合，为照明技术带来了根本性变革。

相较于传统光源，LED的节能优势显著，对环境的影响也远小于前者。与白炽灯相比，LED的能耗至少降低了75%，使用寿命更是前者的约25倍。目前，全球照明用电占总耗电量的15%，同时贡献了全球5%的温室气体排放量。因此，在全球范围内推广LED等节能灯具已刻不容缓，此举有望将照明相关的温室气体排放量减少三分之一以上。

05

实现可充电的世界

电动汽车被视为公路交通脱碳的关键技术，而公路交通的排放量占总排放量的六分之一。许多电动汽车都依赖锂离子电池，这类电池还被用于为手机等小型便携式电子设备供电，以及储存太阳能和风能产生的电能，这使得无化石燃料社会的实现成为可能。

锂离子电池的基础是在20世纪70年代的石油危机期间奠定的。斯坦利・惠廷厄姆（Stanley Whittingham）研制出一款具有巨大潜力的2伏电池，但该电池极易爆炸，无法投入实际使用。约翰・古迪纳夫（John Goodenough）对电池所用材料进行了改良，这一突破为研发性能更强的电池奠定了基础，也助力吉野彰（Akira Yoshino）在1985年成功研制出首款具备商业可行性的锂离子电池。

锂离子电池重量轻、耐用性强，可充放电数百次而性能不衰减。自1991年首次进入市场以来，它彻底改变了我们的生活，为无线化、无化石燃料社会的构建铺平了道路。

06

研发不孕不育治疗方法

20世纪50年代，罗伯特・爱德华兹（Robert Edwards）提出了一个突破性构想：通过在体外使母亲的卵子受精，再将受精卵植入子宫，帮助无法生育的夫妇实现受孕。

1969年，他首次成功演示了人类体外受精（IVF，即试管婴儿技术），但当时的受精卵最多只能完成一次细胞分裂。为攻克这一难题，他与妇科医生帕特里克・斯特普托（Patrick Steptoe）展开合作，斯特普托找到了直接从女性卵巢中提取合格卵子的方法。此外，护士兼胚胎学家琼・珀迪（Jean Purdy）也加入了团队。他们不仅共同解决了技术难题，还克服了社会上对这项研究的部分抵制。凭借坚韧不拔的精神和坚定的决心，他们最终在1978年迎来了世界上首个试管婴儿路易丝・布朗的诞生。

如今，全球每年通过体外受精技术诞生的婴儿超过50万名。体外受精已成为一项广为人知的技术，对许多夫妇而言，当他们在受孕过程中遇到困难时，这是一个触手可及的选择。

资料来源：

https://www.nobelprize.org/stories/can-you-imagine-life-without-these-discoveries/

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