尋找癌癥病毒的獵手

據估計，大約有15%~ 20%的人類癌癥的病例是由病毒引起的，癌癥病毒可以將自身的遺傳物質插入到宿主的基因組中。在1994年，來自匹茲堡大學的夫妻搭檔研究小組，張遠（Yuan Chang）和帕特里克。摩爾（Patrick Moore）通過使用一種獨特的創新技巧發現了一種重要的致癌病毒。在研究的過程中，他們并沒有去尋找病毒粒子，而是直接從癌細胞的基因組中減去正常人類的基因組，隨之剩下的基因便是一種被稱為“人類皰疹病毒8”的病毒基因組。

通常情況下，“人體皰疹病毒8”會被免疫系統直接抑制。但是對于那些免疫功能受損的人群來說，該病毒就會引起細胞的變化，比如促進細胞的生長和關閉細胞的自然死亡，進而增加了被感染細胞逐漸癌變的風險。這種病毒通常會導致三種癌癥，這其中就包括卡波西肉瘤，它是一種在艾滋病患者中最為常見的癌癥。卡波西肉瘤在一些非洲國家相當普遍，甚至超過了前列腺癌在美國的普遍程度。

在2008年，張教授和摩爾教授通過類似的方法鑒定了另一種會導致癌癥的病毒——默克爾細胞多瘤病毒。他們的研究工作為其贏得了許多著名的獎項和數以萬次的文章引用，同時也引發了他們在未來將有可能獲得諾貝爾獎的猜測。

抗癌藥物會關閉免疫系統的抑制機制

原本，人類的免疫系統會自然而然地尋找并摧毀那些癌變的細胞。但是癌癥往往會鬼鬼祟祟地尋找反擊的方法，直接躲避免疫細胞，甚至能夠“策反”免疫細胞來保護它們自己。

許多類型的癌癥都會提升機體的抑制機制，從而控制免疫細胞，猶如一個個關卡。這些關卡的確有助于防止免疫細胞，例如T細胞，直接攻擊人體自身，但同時也保護了腫瘤細胞，讓它們可以高枕無憂。

近年來，一批新的抗癌藥物相繼問世，它們可以將機體對免疫細胞的控制作用完全關閉。這些“關卡抑制劑”包括針對CTLA-4的藥物和針對PD-1的藥物。CTLA-4是一種可以讓T細胞變得不活躍的關卡，而PD-1則會促使T細胞自我毀滅。

這些“關卡抑制劑”具有很顯著的副作用，但它們被臨床證明是有效的，甚至對一些以前無法治療的晚期癌癥也會有明顯的療效。該抑制劑的一位開發者是來自德克薩斯大學安德森癌癥中心的詹姆斯。艾里遜（James Allison），他也因此獲得了十多個重要獎項。然而，鑒于2011年的諾貝爾生理學或醫學獎在一定程度上是表彰癌癥疫苗的開發，今年或許諾貝爾獎評審團會不太愿意將榮譽再次授予那些與免疫系統相關的癌癥治療工作。

諾貝爾物理學獎——將于2018年10月2日公布

幽靈般的超距作用

一年前，來自中國的研究人員首次推出了量子加密的視頻通話技術，而該通話技術是基于一種名為量子糾纏的量子現象。今年的諾貝爾物理學獎將很有可能會頒發給那些在量子糾纏領域做出杰出貢獻的科學家們。

當不同的粒子處于糾纏態時，它們的狀態是相互聯系的，即使它們相隔“千山萬水”。這種粒子之間的糾纏關系在量子世界里可能還會引發一些更為奇怪的現象。這是因為量子態并不是一成不變的，它會根據測量的時間不同而得到完全不同的結果。因此，測量量子糾纏中的某個粒子的特性會瞬間影響其配對粒子的狀態。這也是愛因斯坦曾提及的著名的 “幽靈般的超距作用”，他本人是很不喜歡這種相互作用的。

1964年，物理學家約翰。貝爾（John Bell）曾提出了一種檢測該“幽靈行動”是否真實的方法。在隨后的幾十年里，科學家們對所謂的“貝爾不等式”進行著越來越嚴格的測試。

在2010年，科學家阿蘭。派拉（Alain Aspect）、約翰?？藙跐蔂枺↗ohn Clauser）和安東。齊林格（Anton Zeilinger）因在這一領域的突出工作獲得了沃爾夫物理學獎。該獎項有時被認為是諾貝爾獎的一個預測指標。在2015年，科學家們又宣布他們終于對“貝爾不等式”進行了一次“無漏洞”式的測試，再次證明量子糾纏系統的不可思議之處很可能的確存在。

太陽能的利用

太陽在地球上每小時散播的能量足以滿足人類一年的能源消耗。鈣鈦礦太陽能電池的出現，將有助于捕獲更多這樣的清潔能源。

鈣鈦礦是19世紀發現于俄羅斯烏拉爾山脈的一種礦物，并以俄羅斯礦物學家Lev Perovski的名字來命名。鈣鈦礦材料是一類具有相同晶體結構的材料，其中有些是通過人工合成的材料。在太陽能電池中使用鈣鈦礦材料的想法，是由來自日本桐蔭橫濱大學的宮坂力（Tsutomu Miyasaka）教授和他的同事在2009年首次提出的。起初，其太陽能轉化效率只有可憐的3.8%。但很快，它的轉化性能就超過了20%，完全可以媲美傳統的硅太陽能電池。

同時，鈣鈦礦太陽能電池有很多優點：它們的制造成本相對較低；可以吸收所有可見波段的陽光；可以噴涂到各式各樣的表面。

然而，鈣鈦礦電池目前仍然面臨許多挑戰：鈣鈦礦太陽能電池單元較小，還需改進其生產工藝，制備出更大面積的太陽能電池；熱量和水分會損壞其電池的組成物質，電池的穩定性差；鈣鈦礦電池中往往會包含有毒金屬——鉛。但是，在未來如果研究人員能夠解決這些不利因素，這種新興的太陽能技術的前景還是很光明的。

通常來說，諾貝爾獎委員會比較認可基礎物理領域的科學發現，而這些工程技術上的進步在評選中很可能會處于劣勢。然而，曾今的一項能源創新技術——藍光LED，就贏得了2014年的諾貝爾物理學獎。

諾貝爾生理學或醫學獎——將于2018年10月1日公布

威猛的微生物

在幾十年前，研究人員很少會去關注人體內的微生物，除非它們“為非作歹”，引起了疾病。然而，由于細菌、病毒和真菌在保持人體身體健康方面發揮著許多關鍵的作用，它們不斷地憑借自己的本事躋身到人體器官的行列。換句話說，它們完全可以被視同為人體的器官。

近些年來，微生物領域的關鍵進展是來自圣路易斯市華盛頓大學的杰弗里。戈登（Jeffrey Gordon）實驗室。在1996年，戈登教授和他當時的研究生林恩。布里（Lynn Bry）曾證明，老鼠需要腸道內的微生物來產生某些對其健康非常重要的復雜碳水化合物。而在十年后，戈登教授的研究團隊發現骨瘦如柴的老鼠和大腹便便的老鼠的腸道微生物有著非常重要的區別。研究人員將肥胖老鼠腸道的微生物移植到無該微生物的瘦小老鼠體內后，他們發現瘦小的老鼠也會逐漸發胖；反之亦然，即將瘦小老鼠腸道里的微生物移植到肥胖老鼠體內之后，原先肥胖的老鼠也往往會苗條起來，而在這整個過程中，它們所攝入的食物量至始至終都保持相同。

這些發現促進了人類醫學的進步，包括提高對使用抗生素的風險的認識，以及發展出能夠治愈破壞性胃腸道疾病的“糞便移植”技術。有時，戈登教授更是毫不夸張地被稱為“微生物之父”。至少自2015年起，他便一直是諾貝爾生理學或醫學獎的有力競爭者。