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2017年諾貝爾獎暨「日本四連勝」蠡測

02-10

◎Kent LL（台灣中山大學碩士）

　　時逢諾貝爾獎公示前夕，本文擬在行禮如儀的量化預測、科普新聞及授獎儀典外，鋪墊一異色視點，為年度盛事調味增輝。（以下敬稱略）

　　歷史學年鑒學派（école des Annales）巨匠布勞岱爾（Fernand Braudel）曾提出「短、中、長」三時段之說，其中之短時段（short span）范定「圍繞人物的數十年漣漪」，長時段（long period）則可謂之「跨度百年的集體性事件」。今年對於日本而言，恰逢一個長、短時段的周年交匯點。前者當為「明治維新150年前夕」，後者則是「人體iPS細胞問世10周年」[1]。

　　無獨有偶，「2個周年」都銘刻著日本人對科學文明的巨大貢獻。過去3年絡繹瑞典的他們，已正默默築就日本科學史的又一里程碑。

（圖一）為紀念大隅良典的獲獎，秋田縣酒商特別發行「純米大吟醸 Yoshinori Ohsumi」。標籤正面為酵母、簽名圖樣。（來源　作者收藏）

世紀初的契機

　　現代科學籌賞機制對科學研究（需要資金）、科學普及（需要報導）甚有幫助。一國一地的「桂冠」多寡，更已然與國家實力、國家形象彼此連貫，成為除了「戰爭」、「奧運」外又一國際競賽的重要舞台。惟睽諸往例，諾貝爾獎判斷失誤不在少數，日本尤為擦身而過（或稱「第4名得主」）的大戶[2]。10年前我國學者即曾為文〈日本科學名低於實〉回顧往事[3]。過失循非新知，更屬常識。

　　進入21世紀以來，日本人獲自然科學3獎的頻率僅次美國，居世界第2。儘管連年獲獎不在話下，但始終是「事不過三」，略有遺憾。事實上，曾在離子通道研究（如：neurotransmitter-gated channel、voltage-gated channels及intracellular membrane channel）具有重大貢獻的沼正作（Shosaku Numa）[4]理應在白川英樹（Hideki Shirakawa）、野依良治（Ryoji Noyor）、小柴昌俊（Masatoshi Koshiba）及田中耕一（Koichi Tanaka）首開「三連勝」紀錄（2000～2002年）後領銜2003年諾貝爾化學獎。惜沼氏早於1992年逝世，同樣做出重要工作的木村嘉明（Yoshiaki Kimura）亦遭忽略[5]。自此，日本首次連續獲獎嘎然而止，此間5年更顆粒無收。

「七連勝」的幻影

　　自2008開始的9年歲月中，日本再度頻繁獲獎，總數增至25人。然而，若逐年考察獎勵事由，便可覺知，其實日本距離「七連勝」只有一步之遙。資以「接近的學者」、「類似的貢獻」彙整如後：

（圖二）星號＝該年度另有日本人獲獎（來源　作者製表）

其如物理學界的西澤、飯島、戶冢、鈴木，師出福井謙一（Kenichi Fukui）的諸熊等人皆已名震天下，無庸贅述。大隅良典（Yoshinori Ohsumi）最初的弟子吉森、水島同為自噬研究的早期先鋒。新海則曾是2016年化學獎得主Ben Feringa所專程親訪、學習分子機器的請教對象，其對獲獎三人組的無私祝福，尤謂美談。[8]

（圖三）在諾貝爾講座中，大隅良典介紹水島升的自噬可視化研究。（來源　https://www.nobelprize.org/mediaplayer/index.php?id=2684）

　　連成一片的「名人堂」足以說明日本科學的堅強實力。即無獎項追認，也絲毫無損其偉業的鋒芒、人格的輝光。

日本「蝴蝶」震動諾貝爾獎

　　2011年東日本大地震撼動全球，更致地軸位偏、本州移動。鮮為人知，或許一個2001年的蝴蝶效應，也曾引致規模空前的大震波。

　　眾所周知，戶冢生前主導超級神岡（Super Kamiokande）大水槽實驗，該設施則曾在上世紀2度締造諾貝爾級的成果（觀測超新星中微子、發現中微子的質量）。2001年，Super-K發生重大事故，甫經大腸癌手術的戶冢教授抱恙領導善後工作，幾經抗癌，2008年溘然辭世。世界損失一位諾貝爾獎當然人選，巧的是，諾貝爾獎物理學獎也開始「餘波盪漾」：

  1. 2008年將不太相干的自發性對稱破缺（spontaneous symmetry breaking）與CKM matrix合併獎勵，出現耐人尋味的「日本三人組」（而竟無Nicola Cabibbo）。
  2. 2010、2011年領域順序對調（原為天文＝＞凝態），事由異變（石墨烯、宇宙加速膨脹提前獎勵）。21世紀前8年的授獎規律（AMO＝＞天文＝＞凝態＝＞粒子）開始鬆動。
  3. 過早獎勵石墨烯（且激起極大爭議）[9]讓奈米碳管的發現出局。
  4. 中微子震蕩（1998年的發現）比希格斯玻色子（2012年的發現）更晚獎勵，至少推延3次之多（2010、2011、2013）。
  5. 自然科學3獎皆往「綜合貢獻大於原創時間」的標準傾斜，其如2009、2014年的物理學獎及2016年的化學獎。

　　儘管從「1根光電倍增管爆裂」到「諾貝爾獎的接連改變」的因果歷程似難盡信，惟盼上述「豆知識」可為讀者諸君起到權威除魅（disenchantment）的效果[10]。

又來到「四連勝」的關卡

　　來到國際光之年（IYL 2015）的前後，日本學界再度熠熠生光。土生土長的6名學者：赤崎勇（Isamu Akasaki）、天野浩（Hiroshi Amano）、中村修二（Shuji Nakamura）、大村智（Satoshi Omura）、梶田隆章（Takaaki Kajita）及大隅良典成功再造諾貝爾獎的日本三連勝。究竟今年的諾貝爾獎得主會是誰？達成「日本四連勝」的機會幾何？如何實現？以下，筆者依照公示順序，逐一推測本年度之獎勵結果及日本科學家之位置。

　　以下揭示的「可能性」並非deserve與否的最終判斷，亦非某種拔高或貶低，只是根據客觀條件的管窺蠡測。另姓名英稱改標全名，合先敘明。

（1）得主蠡測：生理學或醫學獎

背景：本年度的諾貝爾委員會（生醫）成員與去年大致相同，僅將Juleen Zierath（臨床綜合生理學）換為Nils-G?ran Larsson（線粒體遺傳學），其他委員包括有：Anna Wedell（主席，醫學遺傳學）、Ole Kiehn（神經科學）、Patrik Ernfors（分子神經發育）、Christer H??g（細胞與分子生物學）、Thomas Perlmann（分子發育生物學）。交叉參考近2年的獎勵事由，可知其與輪值主席專業領域有相關性，本年度則仍由Wedell連任主席。此外，近年癌症免疫紛紛投入臨床實用，頻獲大獎，距2011年獎勵免疫學研究已有6年，亦可綜合考慮。

排除：基於不成文的「領域周期律」，可排除的人選包括：接近2014年（腦部研究）的小川誠二（Seiji Ogawa）；接近2015年（療法）的遠藤章（Akira Endo）、滿屋裕明（Hiroaki Mitsuya）；接近2014（神經科學）、2016年（蛋白質）的海格曼（Peter Hegemann）、德斯塞羅特（Karl Deisseroth）、博登（Edward Boyden）；接近2016年（蛋白質）的森和俊（Kazutoshi Mori）可能改授化學獎。此外，CRISPR相關研究亦可能跨化學獎。

　　綜上，依機率高低排列，可推測2017年諾貝爾生理學或醫學獎結果如下：

A. 首選：遺傳學相關

I. 西達（Howard Cedar）、拉欽（Aharon Razin）、埃利斯（Charles David Allis）

「有關基因調控與組蛋白調控的表觀遺傳學（epigenetics）研究」

II. 安博斯（Victor Ambros）、魯夫昆（Gary Bruce Ruvkun）

「發現小分子核糖核酸（miRNA）」

III. 巴藍古（Rodolphe Barrangou）、霍瓦特（Philippe Horvath）、莫吉卡（Francisco Mojica）或 石野良純（Yoshizumi Ishino）

「發現與發展CRISPR」

IV. 希克斯尼斯（Virginijus ?ik?nys）、杜德納（Jennifer Doudna）、卡彭蒂耶（Emmanuelle Charpentier）

「有關CRISPR-Cas9基因編輯技術的革命性發現」

B. 有可能：免疫學相關

I. 艾利森（James P. Allison）、本庶佑（Tasuku Honjo）

「發現T細胞抑制性受體的免疫作用」

小結：儘管日本人選推斷2名，惟參考近年評選標準及個人賞歷，相對機率皆不高。

（2）得主蠡測：物理學獎

背景：毫無懸念，完成「愛因斯坦最終習題」的LIGO重力波實驗必獲獎。本年度諾貝爾委員會（物理）委員背景依次為：Nils M?rtensson（代理主席，專長金屬及同步加速器輻射技術）、David Haviland（奈米結構）、Olga Botner（實驗基礎粒子物理）、Mats Larsson（分子物理）、Thors Hans Hansson（理論物理）、Gunnar Ingelman（亞原子物理）。

　　如前所述，始自戶冢洋二的「蝴蝶效應」後，除了相鄰年度「領域不重複」之外，物理學獎已無嚴密的「領域周期律」。有鑒於希格斯玻色子「2012年證實、2013年授獎」的前例，重力波「2016年證實、2017年授獎」完全有可能。再加上2015年的中微子震蕩屬於「天文」「粒子」2領域之交叉，時隔2年返回天文領域亦不太牽強。

排除：由於2014年南極BICEP2團隊撤回其「一度發現」的早期宇宙重力波原生B模偏振（primordial B-mode polarization），因此古斯（Alan Guth）及佐藤勝彥（Katsuhiko Sato）尚難依憑宇宙暴脹理論（inflation）獲獎。此外，多鐵性材料的十倉好紀（Yoshinori Tokura）、快閃記憶體的舛岡富士雄（Fujio Masuoka）近幾年應無懸念。鐵基超導體的細野秀雄（Hideo Hosono）機會亦不低。

　　綜上，可推測2017年諾貝爾物理學獎結果如下：

A. 唯一選：重力波實驗

I. 魏斯（Rainer Weiss）、索恩（Kip Thorne）、巴利（Barry Clark Barish）

「開發並運用重力波觀測裝置LIGO觀測重力波」

小結：緬懷德瑞福（Ronald Drever）。

（3）得主蠡測：化學獎

背景：化學獎未必年年頒發，因其常常「化學反應」成第二醫學獎（如2008、2012、2015）或第二物理獎（如2011、2014）＜＝以上勿當真XD。可以說，化學獎幾無規律，是最難預測的諾貝爾獎＜＝這才是真的?_??。

　　言歸正傳，2016、2017年度的諾貝爾委員會（化學）陣容相同，與2015年的差別在Sven Lidin（無機）與Jan-Erling B?ckvall（有機）被取代為Peter Brzezinski（生化）與Johan

?qvist（理論），其他委員包括有：Sara Snogerup Linse（主席，物化）、Claes Gustafsson（醫學生化）、Olof Ramstr?m（有機與化工）、Gunnar von Heijne（理論）。此外，近10年的獎勵領域為依次為：分析（2007）、生化（2008）、生化（2009）、有機（2010）、無機（2011）、生化（2012）、理論（2013）、物化（2014）、生化（2015）、有機（2016）。

　　睽諸往例，生化領域具有壓倒性優勢，直接碾過「領域周期律」更不在話下。本世紀有機領域約為5年一次，惟此前曾有2000、2001年連續獎勵的前例，且去年授予較冷門的旁枝（超分子），今年仍有「連莊」的可能（尤其是與生化交叉）。物化領域在最近46年內只得6次，頻率不定（長則21年的1971、1992；短則3年的1996、1999）且在最近（2007、2014）皆有獎勵，惟熱門人選呼聲極高，故也可納入考慮。

排除：許多人選或因競爭者眾（超過3人）、或因為時過早、或因前景未明，本年度可先不考慮，其包括：岸義人（Yoshito Kishi）與K·C·尼古勞（K.C.Nicolaou）等4人、向山光昭（Teruaki Mukaiyama）等4人、山本尚（Hisashi Yamamoto）、岡武史（Takeshi Oka）、神谷信夫（Nobuo Kamiya）及沈建仁（Jian-Ren Shen）。儘管CRISPR-Cas9呼聲極高，但基於以下理由，筆者並不支持其今年獲獎：

1. 前前後後deserve者遠超過3人，非2到3次諾貝爾獎（醫學及化學）不足以囊括，建議比照2010年化學獎處理（先等有人上天堂）。

2. 尚須更多臨床證明「正面貢獻」之潛力（諾貝爾最強調的」for the greatest benefit to mankind」）。

3. DNA雙螺旋歷時9年獲獎、iPS細胞歷時6年獲獎，CRISPR的突破方屆5年，不急於一時授獎。

4. 2015年剛獎勵過DNA修復，2017年獎勵DNA編輯顯得急躁。但可先授予CRISPR的早期發現與機理研究。

　　綜上，依機率高低排列，可推測2017年諾貝爾化學獎結果如下：

A. 首選：生化

I. 森和俊（Kazutoshi Mori）、瓦爾特（Peter Walter）

「發現內質網未折迭蛋白反應（unfolded protein response）」

II. 藤嶋昭（Akira Fujishima） 「人工光合作用，因其發現二氧化鈦的光催化性質和超親水特性（Honda-Fujishima effect）」

III. 巴藍古（Rodolphe Barrangou）、霍瓦特（Philippe Horvath）、莫吉卡（Francisco Mojica）或 石野良純（Yoshizumi Ishino）

「發現與發展CRISPR」

B. 次選：有機

I. 中西香爾（Kojii Nakanishi）、布瑞斯羅夫（Ronald Breslow）、艾申莫瑟（Albert Eschenmoser）

「對生物有機化學、化學仿生學，特別是構造生物研究的奠基性貢獻」

II. 老馬（Krzysztof Matyjaszewski）、澤本光男（Mitsuo Sawamoto）、王錦山（Jin-Shan Wang）

「發現原子轉移自由基聚合（ATRP）」

C. 有可能：物化

I. 古迪納夫（John B. Goodenough）、惠廷漢（M. Stanley Whittingham）、吉野彰（Akira Yoshino）

「發明鋰電池（LIB）」

小結：平田義正（Yoshimasa Hirata）不愧是與Robert B. Woodward（1965年化學獎得主）同時發表河豚毒素化學構造的一代大師，除了早早馳名國際的岸義人、中西香爾之外，野依良治與下村修（Osamu Shimonmura）也都出自「平田學派」，誠可謂東方少見的學術豪門！

（圖四）藤嶋昭校長（左一）授予校友大村智（右一）東京理科大學特別榮譽博士的現場，此景或能成為2名諾貝爾獎得主的合影。（來源　youtu.be/cUXsHl2qpJ8）

結語

　　就在上周，由山中伸彌（Shinya Yamanaka）親上火線，京都大學iPS細胞研究所（CiRA）網頁公示了「需要社會捐款支持」的嚴峻訊息[11]。即令是諾貝爾獎得主的實驗室都有「教職員逾9成皆非正職僱用」之狀況，可見日本科研資金緊縮的廣泛影響。可以斷言，若今年落空，日後挑戰「四連勝」獲獎的機會將十分渺茫。日本國立大學法人化、日本政府削減／重組科研資金的利弊得失，亦可堪我國警惕借鑒。

　　本文草就於「開獎」前43個小時，想必疏漏、不備難以避免，尚請讀者諒察。

[1] Takahashi, K. et al. (2007). Induction of pluripotent stem cells from adult human fibroblasts by defined factors. Cell 131:861–872.

[2] 「4人目の受賞者」に泣いた新海征治先生の輝ける業績。ようこそ馬場錬成のブログ。westisle.typepad.jp/bab。

[3]「名」低於「實」的日本科學。知識通訊評論。k-review.com.tw/2007/11。

[4] Hayaishi, O. (1992). "Shosaku Numa 1927–1992". Trends in Biochemical Sciences. 17 (9):327.

[5] Kimura Y. et al. (1997). Surface of bacteriorhodopsin revealed by high-resolution electron crystallography. Nature 389:206-211.

[6] Shinkai S, Ogawa T, Nakajima T, Kusano Y, Manabe 0 (1979). Tetrahedron Lett, 20:

4569

[7] Iwamura, H. et al. (1988). 「Stereochemical Consequences of Dynamic Gearing」, Acc.

Chem. Res., 21:175-182.

[8] 九州に分子機械の先駆者　新海征治?九大特別主幹教授　今年のノーベル化學賞テーマ。九州の経済情報サイト。qbiz.jp/article/99637/1。

[9] Nature, "Nobel document triggers debate", nature.com/news/2010/10.

Published online 24 November 2010 Nature 468, 486 (2010)

[10] 故去的戶冢洋二至今享有「視同諾貝爾獎得主」的待遇。其故鄉富山縣去年特設「中微子館」紀念其功績，富士市今年亦仿製瑞典博物館的「諾貝爾椅子」彰顯戶冢的偉業。at-s.com/sp/news/articl。故戸塚洋二氏顕彰「ニュートリノ館」　富士にオープン｜靜岡新聞アットエス。at-s.com/sp/news/articl。富士に「ノーベル賞の椅子」　故戸塚洋二氏を顕彰｜靜岡新聞アットエス。

[11] ご支援のお願い ｜ iPS細胞研究基金 ｜ 京都大學iPS細胞研究所 CiRA（サイラ）。cira.kyoto-u.ac.jp/j/fu。

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