2021年诺贝尔奖里，隐藏着哪些知识点？

2021年诺贝尔奖获奖名单已经全部出炉，全球变暖、不对称有机催化等等都与学科前沿息息相关。

近年来，高考命题越来越有探究性倾向，而且诺贝尔相关话题也是强基综评等特殊招生面试的热门考点。

01
2021诺贝尔获奖名单汇总

2021年诺贝尔奖里，隐藏着哪些知识点？

02
诺贝尔知识点在考试中的应用：生物

我们是如何感知世界的？

一、主线——温度感受器的分子机制的发现

温度的感觉是一种神经反射，感觉是在大脑皮层里产生的（这里是重点，考试易错点），而最初则是感受器首先产生的神经冲动的传导，反射的基础则是反射弧，中学生物书反射弧概念是：感受器-传入神经-神经中枢-传出神经-效应器，如下图：

2021年诺贝尔奖里，隐藏着哪些知识点？

而其中体温调节也是相当的重要的，其中温觉感受器和冷觉感受器也是非常重要的，如下图：

2021年诺贝尔奖里，隐藏着哪些知识点？

当然很多同学对于为什么要区分冷觉和温觉感受器多少有一些迷惑，而今年诺贝尔则很好地说明了，冷觉和温觉感受器它们两个并不是一回事，或者说是作用的结构和机制是不同的：热觉（温觉）——与辣椒；冷觉感受器——与薄荷。

二、支线——压力感受

今年诺奖的得主之一Patapoutian在研究完薄荷后转身又去研究了机械感觉。比如拥抱：

（图片来源：诺奖官网）

他们开发了一套细胞体系，这体系的特点就是刺激一个细胞，细胞会发出电信号，而接下来可以对电信号进行检测接下来，他们筛选出了72个候选基因，经过一一排除，最后找到了一个新的感受机械压力的通道蛋白Piezo。

（图片来源：诺奖官网,已汉化）

总结：温度/痛觉是和TRPV1有关，触觉刺痛是和PIZEO2有关，它们都是人体感受器的一部分。

诺奖委员会指出，这两位诺奖得主在TRPV1、TRPM8、以及Piezo通道上的突破性贡献，不仅让我们知道人体如何感知冷热，感知触觉，从而理解身边的世界，后续的研究还为我们带来了更多生理上的洞见，也被用于开发多种治疗疾病的药物，实实在在将科学转化为了造福病患的工具。

03
知识点在考试中的应用：物理

地球的气候是复杂系统的众多例子之一。

真锅淑郎和哈塞尔曼因其在开发气候模型方面的开创性工作而获得诺贝尔奖。帕里西则是因其对复杂系统理论中大量问题提出了理论解决方案而获奖。

全球变暖是目前中/高考的重要考点。

真锅淑郎真锅淑郎，目前是普林斯顿大学的高级气象学家和气候学家。他于1931年出生于日本新宫，1957年在东京大学获得博士学位，随后加入美国气象局。

真锅淑郎利用当时才开始普及的计算机来预测天气，通过计算他发现，当大气中的二氧化碳含量增加到2倍时，地面温度将上升2.3度。在 1960 年代，他领导开发了地球气候相关的物理模型，并且是第一个探索辐射平衡与气团垂直输送之间相互作用的人。他的工作为气候模型的发展奠定了基础。

在真锅淑郎研究的十年后，克劳斯·哈塞尔曼克劳斯·哈塞尔曼（Klaus Hasselmann）延续了他的工作，试图寻找一种方法来解决会对计算造成很大问题的快速而混沌的天气变化。他创建了一个将天气与气候联系起来的模型，从而回答了'在天气是多变与混沌的情况下，气候模型为什么仍旧可靠?'的问题。他还发展了用于识别自然现象和人类活动影响气候的特异性信号、指纹的方法。他的方法被用来证明大气中温度的升高是由于人类排放的二氧化碳所造成的。

04
诺贝尔知识点在考试中的应用：化学

合成分子的新方式你知道吗？记牢：不对称有机催化。

诺奖官方解读Benjamin List和David W.C，他们的工具彻底改变了分子合成。

2021 年诺贝尔化学奖表彰的发现，将人类构建分子的工作提升到了一个全新的水平。它不仅使化学更加环保，而且使合成不对称分子变得更加容易。在构建化合物的过程中，我们经常会得到两个结构互为镜像的分子，就像我们的双手一样。化学家通常只想要其中的一个——尤其是在生产药物时，但他们很难找到有效的方法。本亚明·利斯特和戴维·麦克米伦开发的“不对称有机催化”既简单又精彩。

许多分子以两种变体存在，其中一种的结构是另一种的镜像，它们通常会对人类机体产生完全不同的影响。例如，柠烯（limonene）分子中的一种具有柠檬香味，而其镜像分子的味道则像橙子。

在研究催化抗体的过程中，本亚明对酶的实际工作方式展开了思考。酶通常是由数百个氨基酸构成的大分子，除了这些氨基酸外，酶还有相当一部分结构中含有帮助驱动化学过程的金属。但问题的关键就在此处，许多酶并不依靠金属的帮助来催化化学反应。恰恰相反，反应是靠这些酶中的一个或几个单独的氨基酸驱动的。本亚明跳出了既有的思维定式，提出了一个问题：氨基酸必须作为酶的一部分，才能催化化学反应吗？单个氨基酸，或类似的其它简单分子，是否也能起到相同的作用？

1-酶由数百个氨基酸构成，但与化学反应相关的往往只是其中的极少数氨基酸。本亚明·利斯特开始思考，想获得一种催化剂，是否一定需要完整的酶？

2-本亚明·利斯特测试了一种名为脯氨酸的氨基酸是否能够催化化学反应。尽管很简单，但脯氨酸的催化十分有效。脯氨酸的一个氮原子能够在化学反应中提供或容纳电子。

本亚明·利斯特和戴维·麦克米伦成功地打破了这些先入之见，找到了一个巧妙的解决方案，解决了化学家几十年来一直在努力克服的问题。如今，有机催化剂才得以为人类带来最大利益。

05
作文素材：历年诺奖得主经典语录

①真正的闲暇并不是说什么也不做，而是能够自由地做自己感兴趣的事情。

②人生有两出悲剧。一是万念俱灰；另一是踌躇满志。

——萧伯纳

①生如夏花之绚烂，死如秋叶之静美。

②当你为错过太阳而哭泣的时候，你也要再错过群星了。

——泰戈尔

①乐观的人在每个危机里看到机会，悲观的人在每个机会里看见危机。

②如果你对每隻向你吠的狗，都停下来扔石头，你永远到不了目的地。

③如果今天不比昨天多做一点什么，那么明天还有什么意义。

——丘吉尔

①生活总是让我们遍体鳞伤，但到后来，那些受伤的地方一定会变成我们最强壮的地方。

②我们花了两年学会说话，却要花上六十年来学会闭嘴。大多数时候，我们说得越多，彼此的距离却越远，矛盾也越多。

③优于别人，并不高贵，真正的高贵应该是优于过去的自己。

——海明威

①世上只有一种英雄主义，就是在认清生活真相之后依然热爱生活。

②一个人的性格决定他的际遇。如果你喜欢保持你的性格，那么，你就无权拒绝你的际遇。

——罗曼·罗兰

①幸福是一种方法，不是一样东西，是一种才能，不是一个目标。

②命是弱者的借口，运是强者的谦词。

——黑塞

①假如传统或“世代相传”的意义仅是盲目地或一丝不苟地因循前人的风格，那么传统就一无可取。

②做有用的事，说勇敢的话，渴望美好的事，一生足矣。

③对于不会利用机会的人，时机又有什么用呢？一个不受胎的蛋，是要被时间的浪潮冲刷成废物的。

④为了最终理解你所不理解的，你必须经历一条愚昧无知的道路。为了占有你从未占有的东西，你必须经历被剥夺的道路。为了达到你现在所不在的名位，你必须经历那条你不在其中的道路。

⑤人生到世界上来，如果不能使别人过得好一些，反而使他们过得更坏的话，那就太糟糕了。

——艾略特

2021年诺贝尔奖里，隐藏着哪些知识点？

突飞猛进的科学技术，深刻改变了人类社会历史前进的步伐，成为人类文明进步最具革命性的推动力量。

设立于20世纪初的诺贝尔物理学奖，化学奖和生理及医学奖，在其百年历史中奖励了许多因为在科学发展道路上作出了具有原始性，突破性的科学家，使其成为众多国际性科学奖项中最具权威的自然科学奖。

尤其在现代中国，一个奋发有为的年轻人群体将决定这个国家和民族的未来。

托举科技强国之梦，从学科交叉融合开始，从培养科学素养开始。