诺奖再刮中国风

本刊编辑部

当屠呦呦获得诺贝尔生理学或医学奖后，相信大家的朋友圈都已经被刷屏了，这种热闹程度应该绝不亚于春节“抢红包”。

今年85岁的屠呦呦出生于宁波鄞州，是中国中医研究院（现为中国中医科学院）终身研究员兼首席研究员，同时也是青蒿素研究开发中心主任。这位似乎是以“圈外人”身份走进大家视野的，令人感到陌生的女科学家，作为青蒿素研发成果的代表性人物，摘得了中国大陆第一个自然科学领域的诺贝尔奖，也成为中国诺贝尔奖获得者中唯一的女性。

疟疾广泛流行于世界各地，成为全球关注的重要公共卫生问题之一。据世界卫生组织统计，目前仍有92个国家和地区处于高度和中度流行，每年发病人数为1.5亿，死于疟疾者超过200万人。而青蒿素的出现，显著降低了疟疾患者的死亡率。正是因为这样的丰功伟绩，屠呦呦进入了公众视野，也进入了诺贝尔奖的视野。

“这个荣誉不仅仅属于我个人”屠呦呦在接受采访时显得异常淡定，“这是中医中药走向世界的一项荣誉，它属于科研团队的每一个人，属于中国科学家群体。”

或许谁都没曾想到，这个由中国人捧回的第一个诺贝尔科学奖，竟是如此的“中国风”。它不仅纾解了很多国人的“科学类诺贝尔奖焦虑”，也体现了我国综合国力和国际影响力的不断提升。

屠呦呦的获奖只是国人在诺贝尔科学奖中迈出的第一步，希望作为“第一”的屠呦呦并不只是“唯一”，未来还会有更多的中国科学家，源源不断地获得这一殊荣，在诺贝尔科学奖的舞台上，掀起更大的“中国风”。

也许你会问，为什么概率学家要将平面分成三角形，而不是四边形或者其他多边形呢？实际上，概率学家也研究过别的分割模型，比如四角剖分。但物理学家认为，无论选取怎么样的最小单元，最终得到的极限物理性质都是相似的。也就是说，这些“无限部分”模型的许多性质有着一种普适性，无论最小单元有着怎样的特殊性质，一旦我们将镜头拉到无限远，整个空间具有的性质仍然不会改变。

因此，概率学家可以选择任意的模型进行研究，而得出的结果绝大部分也能应用于其他模型。

从平面到时空

不过，时空量子化的方式显然不止一种。

量子场论向来是物理学家手中的利器，引力之外的其余三种力都属于量子场论管辖的范畴。对于在二维平面上的量子引力，物理学家猜想，它应当会遵循所谓的“共形量子场论”。虽然要处理的对象仍然是空间中的某种概率分布，但在场论的框架下，物理学家能使用的武器显然非常多。他们发现，有一种被称为“高斯自由场”的共形场论，不仅能满足物理学上的要求，而且还和UIPT有着许多共同的性质。概率学家猜想，两者也许只是同一种量子引力模型的不同表达而已，外表的分歧仅仅来源于侧重点的不同。

对于物理学家来说，这也许已经是一个公认的事实，但目前还欠缺严格的数学证明。此外，物理学家还有另外一个猜想：无论是高斯自由场还是UIPT，两者也许都服从同一个被称为KPZ关系的概率模型。这也许就是证明前一个猜想的钥匙吧！

当然，我们生活在四维时空，而不是简单的二维，科学家绝不会止步于二维量子引力。近年来，一些研究者正在向高维量子引力发起攻势。他们将三角剖分中处于平面内的小三角形，替换为处于四维空间中的所谓的“单纯复形”，然后用类似的方法将这些小砖块粘合成空间整体，构建起一个高维空间量子化的概率模型。当然，维度更高就意味着概率模型的研究难度更大。因此，我们仍然需要解决许多技术性问题。

虽然作为研究领域，量子引力还很年轻，但它却连接着概率论和物理学，并已成为时下热门的研究方向之一。不可否认，这个领域有着光辉的前景，同时也有许多亟待解决的问题。但我们相信终有一天，物理学家与概率学家会携手告诉我们，宇宙是由怎样的概率结构编织而成的。

>>时空量子化

单纯复形：拓扑学中的概念，是指由点、线段、三角形等单纯形“粘合”而得的拓扑对象。

概率分布：概率论的基本概念之一，用以表述随机变量取值的概率规律。为了使用的方便，根据随机变量所属类型的不同，概率分布取不同的表现形式。

分形结构：指“将部分放大后与全体相似”的结构。举个例子，地图上的海岸线就是天然存在的分形结构——在不同标度上描绘的海岸线图，全部显示出相似的湾、岬分布，而每一个湾都有它自己的小湾和小岬，这些小湾和小岬又有更小的湾和岬。以此类推，无穷无尽。用数学家的话来说，它们具有有限的面积，却有无限的周长。

时空量子：相交空间存在的基本形式，是时间、空间、寿命的完美统一，也是区别于量子时空的认识世界的基本单元。

普朗克长度：经典的引力和时空开始失效，量子效应起支配作用的长度标度。

高维空间：根据M理论（超弦理论的一种），宇宙是十一维的，由震动的平面构成。在爱因斯坦看来，宇宙只是四维的（三维空间和一维时间），但现代物理学则认为还有我们无法看见的七维空间。