解讀諾貝爾獎的科學知識：與3隻可愛的貓咪，一起探索與諾貝爾獎相關的科學知識

★一本可以學習諾貝爾生理醫學獎、化學獎與物理學獎的書★

偉大的研究離你很近嗎？讓諾貝爾獎變得更有趣的新科學書
介紹給所有“不熟悉科學，卻對驚人的研究和技術感到好奇”的人。
與熱愛科學的貓咪一起，輕鬆了解諾貝爾獎的內容吧

・是誰發明心電圖，讓我們能及早發現心律不整和心臟病？
・血型是如何被檢測出來？
・依靠綜合氣象模型就能預測全球暖化？
・鋰離子電池的發明是如何改變世界？

書中對諾貝爾獎的科學理論敘述相當詳盡，說明清晰易懂。
搭配精美可愛的插畫，使原本艱深的內容變得有趣易懂，是沒有科學相關背景的讀者，也能輕鬆理解的書籍。

本書特色

◎繼作者上一本《解讀日常生活的科學》，這次繼續由3隻可愛的貓咪，帶著大家探索與諾貝爾獎相關的科學知識。作者的插圖除了有貓咪之外，還增加了各諾貝爾獎得獎者的肖像，令每個獨立的篇章更有代入感。
◎透過「生理醫學獎」、「物理學獎」、「化學獎」、「諾貝爾獎出現前的重大發現」與「未來的諾貝爾獎」五大章節。從作者專業的角度來解析各獎項背後的科學研究，以及這些科學正如何影響著我們。
◎書中對諾貝爾獎的科學理論敘述相當詳盡，說明清晰易懂，而且有許多補充的地方。
◎用字較淺白、搭配精美可愛的插畫使原本艱深的內容變得有趣易懂，是沒有科學相關背景的讀者，也能輕鬆理解的書籍。

作者簡介

Kakimochi
●北海道大學 理學院 凝態物理學專攻博士課程修畢。
●在北海道大學教育推廣機構 科學技術交流教育研究部門CoSTEP學習科學寫作。
●2018年起，以插畫家和作家的身分進行寫作活動。
●希望未來有機會可以訪問諾貝爾獎得主。
●著作：《解讀日常生活的科學：消除你在生活上的好奇與疑慮，輕鬆讀懂日常科學！》
●Twitter：@kakimochimochi

譯者簡介

許展寧
●專職日文譯者，工作領域多為書籍及影視字幕翻譯。
●生活以截稿日為中心，人生有一半以上的時間都在為自己的興趣而活。
●目標是成為一個懂得妥善安排工作，優雅過生活的譯者。

作者序

我是作者KAKIMOCHI，十分感謝你拿起本書閱讀。本書主要在介紹與諾貝爾獎相關的研究內容，並搭配插圖增進理解。
進入正文前，我要先來說明一下諾貝爾獎。
諾貝爾獎依據瑞典化學家阿佛烈．諾貝爾的遺囑，於1901年開始設置，是個國際性大獎，專門頒發給對人類有重大貢獻的研究成就。
諾貝爾獎設有多個獎項，本書的焦點則是放在與自然科學關係密切的生理醫學獎、物理學獎和化學獎。
關於得獎者，會依照各個獎項分別進行遴選。物理獎和化學獎交由瑞典皇家科學院，生理醫學獎則是瑞典的卡洛林斯卡研究所來負責。
評選單位會邀請全球各地的研究人員，以及諾貝爾獎歷屆得主推薦人選，尋找適合獲獎的候選人。最後各評選單位再經過討論，正式決定得獎者。
在本書中，我從這些脫穎而出的得獎者和研究成就中，挑選了幾個特別知名的內容要介紹給大家。
本書總共有5章，從任何章節開始讀起都無妨。第1章是生理學或醫學獎、第2章是物理學獎、第3章則是化學獎的研究成就；第4章介紹諾貝爾獎設立以前的重要成果、第5章則是未來有機會獲得諾貝爾獎的研究。
諾貝爾獎都是頒發給為人類帶來重要貢獻的新發現。換言之，我們的日常生活也奠定在榮獲諾貝爾獎的研究成就上。本書會設法告訴大家這些成就，與我們的社會和生活之間有何交集。
我希望這本書能夠成為獲獎研究與大眾生活之間的輔助。在解說的途中，書中也會有許多貓咪登場。各位在閱讀的時候，不妨可以找找看這些角色的身影。
那麼接下來，就請各位盡情樂在其中吧。

序言
本書的閱讀方式
登場角色介紹

第1章 諾貝爾生理醫學獎
1.1 神經是化為一體的細胞，還是由細胞連接組成？ ――提出神經元學說
1.2 要如何不切開身體，就得知心臟的狀況呢？ ――開發心電圖
[還想知道更多！] 查出心電圖與心臟之間關聯的醫生
1.3 100年前有血型算命嗎？ ――發現人的血型
1.4 世界第一個抗生素！青黴菌拯救數億人的性命？ ――發現盤尼西林
1.5 生命藍圖是什麼形狀？ ――揭曉DNA的形狀
[還想知道更多！] 背後的功臣──羅莎琳．富蘭克林
1.6 為何人體有辦法對抗各式各樣的病毒？ ――釐清各種抗體的製造機制
[還想知道更多！] 研究抗體的人們
1.7 我們是如何聞到氣味呢？ ――解開氣味偵測器之謎
[還想知道更多！] 古代學者對嗅覺有什麼想法？
1.8 為罕見疾病帶來曙光！倒轉細胞的時間？ ――發現iPS細胞
[還想知道更多！] 山中因子是什麼樣的基因？
1.9 誰是引發不明肝炎的幕後黑手？ ――發現C型肝炎病毒
column iPS細胞的「i」
column 不只是探討生命機制的生理醫學獎

第2章 諾貝爾物理學獎
2.1 可以穿透身體的神秘之光！也有助於發現疾病和提供治療？ ――發現X射線
2.2 天然礦石會釋出放射線！解開現代人也有的誤解？ ――發現放射線
2.3 試著把光視為帶有能量的粒子如何？ ――光電效應定律與光量子假說
[還想知道更多！] 愛因斯坦的「奇蹟年」
2.4 量子力學的基礎！電子不會繞著原子核轉？ ――薛丁格的波動方程式
2.5 為什麼原子核不會凌亂排列？ ――推測介子的存在
[還想知道更多！] 盼望和平的科學家們
2.6 避免電子質量變成無窮大？ ――完成重整化理論
[還想知道更多！] 埋首於物理和數學的施溫格
2.7 掌握大霹靂的證據？ ――發現宇宙微波背景輻射
[還想知道更多！] 另一位得獎者──卡畢察
2.8 神秘粒子描繪出全新的宇宙形象！是什麼新粒子穿透了我們的身體？ ――觀測到宇宙微中子
[還想知道更多！] 將探究微中子的任務交棒給下個世代
2.9 如何預測出地球暖化？ ――地球暖化的模型與預測
column 沒有諾貝爾數學獎？
column 晚宴的演說

第3章 諾貝爾化學獎
3.1 如果少了這個，就不會有咖啡飲品了？ ――醣類、嘌呤類的人工合成
3.2 改變糧食生產的化學反應！用空氣製造麵包？ ――發明哈伯法
[還想知道更多！] 在經濟上不可或缺的合成氨
3.3 宛如足球造型！碳的全新形態？ ――發現富勒烯
3.4 維多利亞多管發光水母是如何發光？ ――發現綠色螢光蛋白
[還想知道更多！] 發光生物的世界
3.5 對藥品和液晶不可或缺！如何讓難以結合的碳原子互相連結？ ――發現鈀催化交叉偶合反應
3.6 要如何仔細觀察活體細胞？ ――開發低溫電子顯微鏡
[還想知道更多！] 預言了顯微鏡進化的恩斯特．阿貝
3.7 環保電池改變世界！能反覆充電的輕巧電池？ ――發明鋰離子電池
3.8 精準剪輯DNA的剪刀？ ――開發CRISPR/Cas9
3.9 分別製造鏡像分子，打造全新類型的小幫手？ ――發現有機物的不對稱催化劑
column 接獲得獎通知的電話時，得獎者們在做什麼呢？
column 研究成就的使用方式

第4章 改變歷史的重大發現
4.1 蘋果和月亮都受到地球吸引？ ――發現萬有引力定律
4.2 成為工業革命支柱的科學力量！用蒸氣的力量移動物體？ ――發明蒸汽機
4.3 找出無形氣體的科學技術！與空氣有何差異呢？ ――發現二氧化碳
4.4 感染牛痘的人不會染上天花？ ――全球
第一件疫苗報告
4.5 2年前就被預言的重要化石？ ――挖掘出蛇頸龍的化石
4.6 所有生物都是由細胞構成？ ――提出細胞學說
4.7 生物是在歷史洪流中逐漸演變而成？ ――提出天擇學說
4.8 有了這個，就能了解電力和磁力的基礎？ ――提出馬克士威方程組的公式
4.9 預測未知元素的存在，元素性質的規律？ ――建立元素週期律
column 名師出高徒，得獎者栽培出得獎者？
column 幽默有趣的搞笑諾貝爾獎！

第5章 未來的諾貝爾獎
5.1 讓光與二氧化碳轉變成能源？ ――將人工光合作用實用化
5.2 如果河川和湖泊消失了，人類會變得如何？ ――開發把海水變為飲用水的技術
5.3 銀河系是如何組成的？ ――黑洞與銀河系的形成歷程
5.4 其實並不曉得為何有效？ ――全身麻醉的詳細機制
5.5 佔據4分之1宇宙空間的神秘存在 ――揭開暗物質的真面目
5.6 不會耗損電能的夢幻技術？ ――解析高溫超導
5.7 為什麼會有性別之分？ ――釐清進行有性生殖的原因
5.8 人類可以搭乘電梯前往宇宙？ ――實現太空電梯的目標
5.9 更安全的治療方法？ ――研發mRNA藥物

結語
參考文獻
索引

1.4 世界第一個抗生素！青黴菌拯救數億人的性命？

發現盤尼西林

得獎者
亞歷山大．佛萊明 1881～1955 英國
霍華德．沃爾特．弗洛里 1898～1968 澳洲
恩斯特．鮑里斯．錢恩 1906～1979 英國

研究對象與概要
發現盤尼西林與治療傳染病的效用｜1945｜應用｜
觀察混入金黃色葡萄球菌培養皿中的青黴菌，注意到青黴菌會妨礙周邊的金黃色葡萄球菌繼續成長，因而發現世界第一個抗生素「盤尼西林」。成功進行分離後，開拓出大量生產盤尼西林的道路。

攻擊細菌的藥
到皮膚科或內科看病時，有時候醫生會開含有抗生素的藥。所謂的抗生素，就是抑制微生物成長和活動的物質。像是細菌引發的急性中耳炎等病症，抗生素就能發揮效用。
抗生素是在1928年被發現。佛萊明在實驗中，發現青黴菌含有擊潰金黃色葡萄球菌的物質，並取名為盤尼西林。1940年時，錢恩和弗洛里成功提煉出盤尼西林。這個成果拓展了大量生產的可能性，讓盤尼西林成為受到廣泛使用的抗生素。

對抗傳染病的方式
對人類而言，細菌引發的傳染病是莫大的威脅。在17世紀，倫敦平均每7人就有1人，總計約7萬人死於傳染病。如果有藥物可以擊潰細菌，就算是這種傳染病也有辦法克服。

一切的開端，就是混入培養皿的青黴菌
佛萊明碰巧注意到金黃色葡萄球菌的培養皿混入了青黴菌。經過觀察之後，發現在青黴菌附近的金黃色葡萄球菌開始停止成長，得知青黴菌製造出了阻礙金黃色葡萄球菌生長的物質。
佛萊明深入研究後，在培養青黴菌的液體中找到擊潰細菌的物質，並取名為盤尼西林。世界第一個抗生素，就是從細菌中誕生的。在這之後，發現盤尼西林對於白喉桿菌、腸球菌等細菌引發的傳染病能發揮強大療效。然而，由於此時尚未成功分離盤尼西林，讓這個世紀性發現經歷了一段沒沒無聞的時期。

盤尼西林的二次發現
在12年後的1940年，錢恩和弗洛里終於成功提煉出了盤尼西林。於是盤尼西林開始可以大量生產，成為受到廣泛使用的抗生素。這就是盤尼西林的二次發現。
目前一般使用的盤尼西林主要有兩種，分別是直接入口的口服型和注射型。盤尼西林至今依然廣泛地用來治療傳染病，守護著我們的健康。由於今後還是會出現能抵禦抗生素的細菌，現在仍在設法研究對策。

總整理
全球第一個抗生素「盤尼西林」，是在金黃色葡萄球菌的培養皿中偶然發現。經過分離、精煉之後，找到了大量生產的方式，廣泛地用來治療細菌引發的傳染病。