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关键词：主要矛盾

2021年诺贝尔化学奖揭晓，德国科学家本杰明·李斯特（Benjamin List）和美国科学家大卫·W·C·麦克米兰（David W.C.MacMillan）获得这一奖项，理由是他们为“不对称有机催化的发展”所做的贡献。

本杰明·李斯特，德国化学家，鲁尔河畔米尔海姆马克斯·普朗克煤炭研究所主任。

大卫·W·C·麦克米兰，是苏格兰出生的化学家，2010年至2015年期间担任普林斯顿大学化学系主任。

10月5日，2021年诺贝尔物理学奖揭晓，得主为美籍日裔学者真锅淑郎、德国学者哈塞尔曼（Klaus Hasselmann）及意大利学者帕里西（Giorgio Parisi）。其中90岁的真锅淑郎和89岁的哈塞尔曼因为在研究地球气候变化方面有重大贡献而获奖，他们建立量化可变的模型、可靠地预测全球变暖的现象。
诺贝尔委员会赞扬哈塞尔曼的研究辨识出自然及人类活动共同引起的气候变化“指纹”，以及气候变迁多大程度上归咎于人为温室气体的排放。

地球气候是一个对人类至关重要的复杂系统。真锅淑郎展示了大气中二氧化碳含量的增加如何导致地球表面温度升高。在1960年代，他领导了地球气候物理模型的开发，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。他的工作为当前气候模型的发展奠定了基础。

大约十年后，克劳斯·哈塞尔曼创建了一个将天气和气候联系在一起的模型，从而回答了为什么气候模型在天气多变且混乱的情况下仍然可靠的问题。他还开发了识别特定信号、指纹的方法，自然现象和人类活动都在气候中留下印记。他的方法已被用来证明大气温度升高是由于人类排放的二氧化碳。

1980年左右，乔治·帕里西在无序的复杂材料中发现了隐藏的模式。他的发现是对复杂系统理论最重要的贡献之一。它们使理解和描述许多不同的、显然完全随机的材料和现象成为可能，不仅在物理学中，而且在其他非常不同的领域，如数学、生物学、神经科学和机器学习。

真锅淑郎1931年出生于日本新宫，1957年在日本东京大学获得博士学位，目前在美国普林斯顿大学担任高级气象学家。哈塞尔曼1931年出生于德国汉堡，1957年在哥廷根大学获得博士学位，目前在德国汉堡马克斯普朗克气象学研究所担任教授。帕里西1948年出生于意大利罗马，1970年在罗马第一大学获得博士学位，目前在罗马第一大学担任教授。

真锅淑郎和哈塞尔曼因为“对地球气候的物理建模、量化可变性并可靠地预测了全球变暖”而共同分享了总额为1000万瑞典克朗的奖金的一半，帕里西则因为“发现了从原子尺度到行星尺度的物理系统中的无序和扰动的相互作用”而获得了另外500万瑞典克朗的奖金。

三位获奖者的研究都关注混沌、随机的现象。真锅淑郎和哈塞尔曼的研究奠定了我们对于地球气候以及人类如何影响地球气候的认识的基础，而帕里西则对无序材料和随机过程的理论作出了革命性贡献。

所有复杂系统都由许多不同的相互作用的部分组成。几个世纪以来，物理学家一直在研究它们，但在很长的时间里都难以理解它们，因为它们很难用数学方法来描述——它们可能有数量巨大的组成部分，或者被随机因素所支配。它们也可能是混沌的，就像天气一样，初始值的微小变化就会导致随后出现的巨大差异。今年的诺贝尔物理学奖奖励的正是能够描述复杂系统并且预测它们的长期行为的新方法。

揭示地球气候的规律
在我们所面对的各种复杂系统中，对人类至关重要的一个复杂系统就是地球气候，因此也成为科学家长期探索的对象。200年前，法国物理学家约瑟夫·傅里叶（Joseph Fourier）就开始研究太阳辐射对地球的影响，并发现了我们今日称为“温室效应”的现象。此后，气候学家不断为大气科学的知识增加细节，并根据预测天气的模型发展了气候模型。

作为一个被公众熟知的科学词汇，温室效应与我们人类的生活息息相关。二氧化碳、甲烷、水蒸气等气体都是温室气体，其中影响最大的其实是水蒸气。但是，我们无法控制大气中水蒸气的浓度，只能努力控制二氧化碳、甲烷等其他温室气体的浓度。

瑞典科学家、1903年诺贝尔化学奖得主斯万特·阿伦尼乌斯（Svante Arrhenius）第一个发现了二氧化碳对气温的影响。他通过研究发现，如果大气中的二氧化碳水平减半，就足以让地球再次进入冰河时代，而如果二氧化碳水平翻倍，地球的温度会升高5℃~6℃。在某种程度上，这个结果与目前的估计值惊人地一致。