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北京时间10月9日及10日，诺贝尔物理学奖与化学奖先后公布。法国科学家塞尔日·阿罗什与美国科学家大卫·维因兰德，因在量子测量与操纵方面的贡献获诺贝尔物理学奖。他们的工作有助于建立更精确的时间标准；美国科学家罗伯特·莱夫科维茨和布赖恩·库比尔卡获化学奖，他们发现并解析了一类能让人体感受周围环境信息的蛋白质——G蛋白偶联受体，这类受体是人类开发新药的关键。
获奖名单公布之后，许多科学爱好者遗憾地发现，此前呼声极高的大热门“上帝粒子”希格斯玻色子发现者榜上无名。不过，发现“上帝粒子”被称为半个多世纪来最伟大的物理学成就，今年没得奖，说不定明年就“卷土重来”了。
为了精确时间，给原子“下套”
在一个天气不错的日子，塞尔日·阿罗什与妻子出门遛弯。正往回走时，他接到一通陌生号码打来的电话。IP显示电话来自瑞典，阿罗什心里有点小慌张地接了。后来他在接受采访时说：“我一看……是瑞典的号码，就知道好事来了。那种感觉——你知道——势不可挡……”果然，这通电话由瑞典皇家科学院打来，通知他与大卫·维因兰德问鼎诺贝尔物理学奖。
诺贝尔奖委员会表彰的是两位科学家“提出了操纵单个量子体系的实验方法”，这听起来又是相对论那一级别的、与日常生活没啥关系的艰深研究。但实际上，他们的工作奠定了我们生活的根本——时间标准，在时间就是金钱的现代社会，不可谓不重要。
我们今天所用的时、分、秒概念，并不是一开始就有的。它是人们为了计时方便定下的一个标准，随着历史的发展，这个标准在不断地向标准化、精确化方向改进。几千年前，古人们就创造了许多原始的计时方法：有的使用燃香，有的使用漏壶滴水，还有的使用沙漏。及至后来，又出现了摆钟、机械钟表，这就衍生出了时辰、时、分等概念。
所谓时间标准，当然是越精确越好，二战以后，原子钟的出现是时间标准史上的一个里程碑。由于其超高的精度，2012年国际通讯联盟会议上，决定用原子钟时间取代使用了近130年的格林尼治标准时间（太阳横穿英国格林尼治子午线时的时间，被定义为格林尼治标准时间正午）。
原子钟能被用作精确计时，是因为原子内部两个谱线的频率基本不变，所以这里的时间标准实际上就是频率标准。在微观世界，物理规律不再满足经典的牛顿力学三定律，而是由经典的量子力学所主宰。要精确定义频率，就需要能准确把握单个量子体系的特性。阿罗什的做法是，用高反射率金属壁空腔将一个原子-光子系统与外界隔绝起来，形成一个非常简单的“陷阱”。用这个简单的“陷阱”可以检验量子态原子的诸多性质，如量子的叠加、纠缠、互补性等，在此基础上就可以测量量子态原子的频率。
2010年，维因兰德在美国顶级学术刊物《科学》上发表了关于铝离子光频标的文章，精确度远远超过其他原子的水平。
是什么让我们的身体有“感觉”
长期以来，人们一直无法理解细胞感受周围环境信息的方式。人们只知道一个大致的效应，例如肾上腺素可以增加血压和心率，但不知道这背后的机理是什么。
有人猜测，细胞表面含有某种激素受体。后来的众多研究证实了这一猜测。但这下问题又来了——这些受体是什么样的，它们的工作机制又是什么？
1968年，罗伯特·莱夫科维茨想到了一种聪明的办法：用同位素标记受体。他成功地用碘同位素标记了肾上腺素受体，人们这才第一次大致弄清楚了这种受体的分布情况。上世纪80年代，布赖恩·库比尔卡从人类基因库中克隆出了肾上腺素受体基因。他们分析这种基因结构时，惊讶地发现了另外一种毫不搭边的蛋白质——来自视网膜中感受光线的蛋白质结构，竟然和这种受体结构类似，它们是同一类蛋白质。
莱夫科维茨和库比尔卡找到的一棵青菜，牵出了一整片菜园，现在人们知道这一类蛋白质就是G蛋白偶联受体。这是一个有一千多名成员的蛋白质大家族，人们感受光、香味、气味等刺激都要靠它们。没有这些蛋白，我们也许真的只是一具臭皮囊。
另外很重要的一点是，临床上大约50%的药物直接或间接通过G蛋白偶联受体发挥作用，可以说，莱夫科维茨与库比尔卡的工作是人类开发新药、对抗疑难杂症的关键。
