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[百家杂谈] 科普丨有哪些诺贝尔奖的研究不那么出名,却深刻影响了我们的生活?

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发表于 2025-10-3 10:35 AM | 显示全部楼层 |阅读模式


科普丨有哪些诺贝尔奖的研究不那么出名,却深刻影响了我们的生活?

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诺贝尔奖的研究并非都广为人知,有些看似冷门的成果,却悄悄融入了我们的日常生活。比如解决冬季奶牛饲料问题的青贮技术,还有爱因斯坦诺贝尔获奖背后「未明说」的相对论争议,知乎答主 @正恩公 和 @刘易安 分享了这两个案例,带我们看见诺奖研究里「不显眼却影响深远」的一面。


「太长不看版」

1. 冷门却实用的诺奖:芬兰科学家维尔塔宁因发明青贮饲料技术获 1945 年诺贝尔化学奖——通过乳酸菌厌氧发酵保存牧草,解决冬季奶牛优质饲料短缺问题,保障乳制品供应,至今影响全球农业;

2. 相对论的诺奖争议:1921 年爱因斯坦诺奖名义上表彰光电效应,实则「对理论物理学的贡献」隐含相对论,但因部分科学家反对,未明确提及;狭义相对论当时已被验证且不少人理解,广义相对论因数学门槛懂者较少,并非「没人看懂」。



有哪些诺贝尔奖的研究不那么出名,却深刻影响了我们的生活?










答主:正恩公

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我这就提一个跟乳制品相关的冷门诺贝尔奖研究。顺便为我的祖师爷做波宣传。


迅哥儿曾经曰过:我好像是一头牛,吃进去的是草,挤出来的是奶和血。由此可见迅哥儿是很有乡下生活经验的。但是,这里有一个问题:有草的时候牛可以吃草,冬天没草的时候怎么办?


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当然,牛的适应能力是相当强的,丹麦有一个变态的研究表明仅凭报纸和尿素就能让奶牛继续好好的活下去,当然产奶是甭想了。事实上我们在冬天可以饲喂秸秆这些农副产品,但此类粗饲料的能值和营养成分远低于牧草,这势必影响冬季奶牛的泌乳性能。奶牛冬天吃的不好挤不出奶,以乳制品为食的人就要饿肚子。那该怎么办呢?


这个问题在困扰了欧洲奶农几个世纪后,终于得到了解决,并为农业科学研究带来了迄今为止唯一一个诺贝尔奖。这个牛人就是芬兰科学家阿尔图里·伊尔马里·维尔塔宁(Artturi Ilmari Virtanen,1895-1973),他也是我博士生导师的导师的导师的导师。


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维尔塔宁出身于一个奶农世家,对于冬季奶牛优质粗饲料短缺这一现实问题有着深刻的认识。他的解决办法很巧妙,非常类似于我们东北冬季腌的酸菜。简而言之,就是在夏秋季收割新鲜牧草或者全株农作物,添加乳酸菌后压实密封。由于内部缺乏氧气,乳酸菌开始厌氧发酵分解糖类,并分泌乳酸使得饲料呈弱酸性(pH 3.5-4.2),从而有效地抑制其他微生物生长。最后,乳酸菌也被自身产生的乳酸抑制,发酵过程停止,饲料进入稳定储藏。


基于此原理,后来他还开发出了配合使用的复合酸制剂(早期配方:盐酸+硫酸-->改良配方:甲酸+甲酸铵),显著提高了发酵过程中对于有害杂菌的抑制效果。通过这种方法制备的粗饲料中的营养成分损失并不大,而产生的乳酸却可提高粗饲料的适口性,促进奶牛采食。


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这就是青贮饲料的制备方法,此法既可防止优质粗饲料腐烂而又不影响其使用和营养价值,解决了冬季优质家畜粗饲料短缺的问题,并已成功推广到全世界各地,所带来的经济效益不可估量。维尔塔宁本人也因此荣获 1945 年诺贝尔化学奖。


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你看,发明给动物吃的酸菜也能得诺贝尔奖!有时,一个小小的改变就可以撬动整个地球。维尔塔宁这个名字可能不是很容易记住,但当寒冬来临,你手捧一杯温热的牛奶,或者品尝美味的芝士蛋糕时,他的工作就在影响着你的生活。


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相对论为什么没有获得诺贝尔奖?仅仅是因为当时没人看懂?










答主:刘易安

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当时已经有不少人都懂相对论,尤其是狭义相对论懂的人更多。


颁奖理由没有明确提到相对论,主要是因为有几位比较有重量的科学家反对。


首先要澄清一个问题,授予爱因斯坦诺贝尔奖的原因里应该是包括相对论的,只是没有明说。但这已经让诺奖有了耻辱性的历史,爱因斯坦的获奖原因原话是这样说的:


The Nobel Prize in Physics 1921 was awarded to Albert Einstein「for his services to Theoretical Physics, and especially for his discovery of the law of the photoelectric effect」


1921 年诺贝尔物理学奖授予阿尔伯特·爱因斯坦,以表彰他「对理论物理学的贡献,特别是他发现了光电效应定律」。


爱因斯坦对于理论物理学的贡献是多方面的,这一点诺奖委员会也是知道的。因此在某种程度上,按照第一句话表彰他对理论物理学的贡献,这一句应该是包含相对论的。只不过在相对论,布朗运动,光电效应和固体量子理论等理论中当中特别提到了没有太多争议的光电效应。


如果金属电极暴露于光,它们之间更容易产生电火花。然而,为了产生这种光电效应,光波必须高于一定的频率。根据物理理论,光的强度应该是临界的。1905 年开始的几项划时代的研究之一,阿尔伯特·爱因斯坦解释说,光是由具有固定能量的量子包组成的,这些量子包对应于特定的频率。一个这样的光量子,光子,在释放电子之前,必须有一个特定的最小频率。」


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有意思的是,诺奖委员会承认了 1905 年爱因斯坦做出了若干划时代意义的研究,只是举了其中的一个光电效应的例子。那年的第一篇文章就是光电效应的论文,其次是狭义相对论论文,然后是提出质能方程,再然后然后解释了布朗运动等,这每一篇文章都是化时代意义的研究。


并且爱因斯坦在诺奖的演讲会,爱因斯坦就只讲了相对论……


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值得注意的是,爱因斯坦是在 1922 年获得的 1921 年度的诺贝尔奖。


「一年后的 1922 年,阿尔伯特·爱因斯坦获得了诺贝尔奖。在 1921 年的评选过程中,诺贝尔物理学委员会认定,当年的所有提名都不符合阿尔弗雷德·诺贝尔遗嘱中规定的标准。根据诺贝尔基金会的章程,在这种情况下,诺贝尔奖可以保留到下一年,该章程随后适用。爱因斯坦因此在一年后的 1922 年获得了 1921 年的诺贝尔奖。」


在当时有一些著名的,甚至是诺奖级别的物理学家反对相对论,比如勒纳德,斯塔克,和阿伦尼乌斯。诺奖委员会也听了一部分他们的意见,但这些人反对爱因斯坦的相对论,很多时候只是由于爱因斯坦的身份,而不是因为相对论本身就有问题,先不说广义相对论,狭义相对论早就被实验所验证了,并且也重复很多次了,当时人们把狭义相对论和量子理论结合起来的研究已经很多了。诺奖委员会再保守,也应该提到运动物体的电动力学理论,应该指出经典力学中绝对时空观的局限性。


在 1920 年代初,懂广义相对论的人已经不少了,但肯定没有懂狭义相对论的人多。狭义相对论本身没什么门槛,弄懂也不是很难。只不过当时物理学家大多数都是做实验的,数学掌握得不多,因此广义相对论更难懂一些。而且爱因斯坦的相对论也超越了人类直观的认识,当时理论物理学家人数本身都不多。但远在印度的大学物理教师玻色和他的同事们,在 1920 年还写了一本相对论的书,其中包括了广义相对论和实验验证,在当时印度传播开来。在爱因斯坦 1922 年获得诺奖时,印度很多研究者都懂了广义相对论,更不用说欧洲核心圈的国家。

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