科技日?qǐng)?bào)記者 劉園園
9月5日,突破獎(jiǎng)基金會(huì)及其贊助人——謝爾蓋·布林,普莉希拉·陳和馬克·扎克伯格,馬化騰,尤里·米爾納和茱莉亞·米爾納,以及安妮·沃希斯基——共同宣布2020年突破獎(jiǎng)及新視野獎(jiǎng)的獲得者,并將總額達(dá)2160萬(wàn)美元的獎(jiǎng)金用于獎(jiǎng)勵(lì)生命科學(xué)、基礎(chǔ)物理和數(shù)學(xué)領(lǐng)域的重要成就。
突破獎(jiǎng),被譽(yù)為“科學(xué)界的奧斯卡”,也被稱為全世界最慷慨的科學(xué)獎(jiǎng),單獎(jiǎng)為300萬(wàn)美金,現(xiàn)已經(jīng)是第八個(gè)年頭。突破獎(jiǎng)每年都會(huì)表彰在生命科學(xué),基礎(chǔ)物理學(xué)和數(shù)學(xué)領(lǐng)域的成就。這些學(xué)科旨在提出最終極的問題,并尋求最深刻的答案。
2020年突破獎(jiǎng)用于獎(jiǎng)勵(lì)以下領(lǐng)域的科學(xué)突破:制作第一張黑洞圖像,確定肥胖癥的生物學(xué)基礎(chǔ),發(fā)現(xiàn)痛覺的生物化學(xué)機(jī)制,以及其他重要成就。
其中,2020年突破獎(jiǎng)基礎(chǔ)物理獎(jiǎng)?lì)C發(fā)給事件視界望遠(yuǎn)鏡合作組織的347位成員;2020突破獎(jiǎng)生命科學(xué)獎(jiǎng)?lì)C發(fā)給杰弗里·M·弗里德曼(Jeffrey M. Friedman), F·烏爾里?!す貭枺‵. Ulrich Hartl), 亞瑟·L·霍里奇(Arthur L. Horwich),戴維·朱利葉斯(David Julius), 以及 弗吉尼婭·曼儀·李(Virginia Man-Yee Lee);2020年突破獎(jiǎng)數(shù)學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給亞歷克斯·埃斯金(Alex Eskin)。
這些獲獎(jiǎng)?wù)叩陌l(fā)現(xiàn)被認(rèn)為解答了一些重要和受到矚目的科學(xué)問題。其中包括:黑洞是什么樣子?辣椒為什么吃起來是辣的?什么是造成神經(jīng)退行性疾病的原因?等等。
此外,6個(gè)新視野獎(jiǎng)(每個(gè)價(jià)值10萬(wàn)美元)頒發(fā)給12位處于職業(yè)早期階段的青年科學(xué)家,以表彰他們?cè)诨A(chǔ)物理和數(shù)學(xué)領(lǐng)域所取得的成就。
今年的獲獎(jiǎng)人將參加11月3日舉行的第八屆突破獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)典禮,典禮將在美國(guó)加州舉行并現(xiàn)場(chǎng)直播。每年的節(jié)目都有一個(gè)主題,今年的主題是——“見所未見”。其靈感來源于事件視界望遠(yuǎn)鏡合作組織創(chuàng)作的第一張黑洞的照片,以及普遍意義上科學(xué)和數(shù)學(xué)對(duì)揭示隱藏和未知世界的能力。
今年的典禮也會(huì)表彰今年8月份宣布的基礎(chǔ)物理特殊突破獎(jiǎng)的獲獎(jiǎng)人——物理學(xué)家塞爾吉奧·費(fèi)拉拉(Sergio Ferrara), 丹尼爾·弗里德曼(Daniel Z. Freedman), 和皮特·范尼烏文赫伊曾(Peter van Nieuwenhuizen),以獎(jiǎng)勵(lì)他們關(guān)于超級(jí)引力的發(fā)現(xiàn)。三位物理學(xué)家在1976年創(chuàng)建了非常具有影響力的理論,將引力與量子場(chǎng)論整合在一起。
2020年科學(xué)突破獎(jiǎng)
基礎(chǔ)物理學(xué)獎(jiǎng)
事件視界望遠(yuǎn)鏡(EHT)項(xiàng)目組
EHT項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,哈佛-史密森尼天體物理中心的謝潑德·杜勒曼(Shep Doeleman)將代表整個(gè)合作組織接受獎(jiǎng)項(xiàng)。2019年4月10日,EHT項(xiàng)目組發(fā)表了6篇論文,論文的347位作者將平均分享300萬(wàn)美元的獎(jiǎng)金。
獲獎(jiǎng)理由:EHT組成的地球等大的望遠(yuǎn)鏡陣列,為人類拍下首張(超大質(zhì)量)黑洞照片。
簡(jiǎn)介:由全球20個(gè)國(guó)家和地區(qū)、60座研究機(jī)構(gòu)的科學(xué)家組成的國(guó)際合作團(tuán)隊(duì),通過分布在南極洲、智利、墨西哥、美國(guó)夏威夷州、美國(guó)亞利桑那州和西班牙的8臺(tái)高靈敏度射電望遠(yuǎn)鏡,首次拍到了黑洞照片。8臺(tái)望遠(yuǎn)鏡通過原子鐘網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)同步,從而組成大小和地球相當(dāng)?shù)奶摂M望遠(yuǎn)鏡,其分辨率是人類在地球表面從未達(dá)到過的。EHT的拍攝目標(biāo)之一,是位于Messier 87星系中心的超大質(zhì)量黑洞,其質(zhì)量相當(dāng)于65億個(gè)太陽(yáng)。運(yùn)用全新的算法和技術(shù),研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過艱苦的數(shù)據(jù)分析,終于呈現(xiàn)了這只“星系怪獸”的圖像:中心黑色的黑洞剪影,被周圍旋轉(zhuǎn)的熾熱氣體環(huán)繞。這張照片驗(yàn)證了愛因斯坦引力理論對(duì)黑洞的預(yù)測(cè):由于光線無法掙脫黑洞的引力,在黑洞周圍,存在一個(gè)由光線構(gòu)成、環(huán)繞中心黑色區(qū)域旋轉(zhuǎn)的亮環(huán)。
2020年科學(xué)突破獎(jiǎng)
數(shù)學(xué)獎(jiǎng)
亞歷克斯·埃金斯(Alex Eskin)
芝加哥大學(xué)
獲獎(jiǎng)理由:在阿貝爾微分??臻g的動(dòng)力學(xué)和幾何學(xué)上取得了革命性突破,包括與瑪麗亞姆·米爾扎卡尼(Maryam Mirzakhani)共同證明了“魔杖定理”(magic wand theorem)。
簡(jiǎn)介:埃斯金與伊朗著名數(shù)學(xué)家、菲爾茲獎(jiǎng)獲得者米爾扎卡尼合作,證明了??臻g上的一個(gè)動(dòng)力學(xué)定理。2013年,他們的專著《力量之旅》(Tour de Force)在經(jīng)過五年精心編修后出版。這本書介紹了他們的研究成果。在書中,他們解決了一個(gè)持續(xù)多年的難題:如果一束來自點(diǎn)光源的光線在一間墻壁由鏡子構(gòu)成的房間里不斷反射,那么光線會(huì)遍歷房間的每一個(gè)空間點(diǎn)嗎?房間里還會(huì)不會(huì)有某些區(qū)域無法被光照到?在將問題轉(zhuǎn)換成高度抽象的高維數(shù)學(xué)問題后,兩位數(shù)學(xué)家證明了:在一個(gè)多邊形的房間里,如果墻角的角度是某些分?jǐn)?shù),那么這個(gè)房間里只有有限數(shù)量的點(diǎn)不會(huì)被照亮。
埃斯金的合作者米爾扎卡尼在與乳腺癌斗爭(zhēng)數(shù)年后,于2017年去世,享年40歲。
2020年科學(xué)突破獎(jiǎng)
生命科學(xué)獎(jiǎng)
杰弗里·M·弗里德曼(Jeffrey M. Friedman)
洛克菲勒大學(xué)、霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所
獲獎(jiǎng)理由:發(fā)現(xiàn)了一種新的內(nèi)分泌系統(tǒng)——“瘦素系統(tǒng)”,脂肪組織可以經(jīng)由該系統(tǒng)向大腦傳輸信號(hào),調(diào)控食物攝入行為。
簡(jiǎn)介:弗里德曼在1994年發(fā)現(xiàn)了調(diào)控脂肪的分子通路,此后他一直致力于揭開肥胖背后的生理機(jī)制。他的研究闡明了我們身體中的“瘦素系統(tǒng)”,該系統(tǒng)可以在我們無意識(shí)的情況下控制進(jìn)食時(shí)間、食物種類以及攝入的能量?,F(xiàn)在,瘦素療法已經(jīng)被用于治療脂肪代謝障礙,這是一種發(fā)病率低但非常嚴(yán)重的糖尿病。瘦素還可能用于治療那些體內(nèi)瘦素水平偏低的肥胖癥患者。對(duì)于體內(nèi)瘦素水平過高或者有瘦素抵抗的人群,醫(yī)生也可以通過瘦素組合療法進(jìn)行針對(duì)性治療。瘦素的發(fā)現(xiàn),讓科學(xué)家找到了調(diào)控食物攝入和人體體重的生理學(xué)、神經(jīng)科學(xué)機(jī)制,從而為理解肥胖的發(fā)病機(jī)制構(gòu)建了全新的理論框架。
F·烏爾里?!す貭枺‵. Ulrich Hartl)
馬克思·普朗克生物化學(xué)研究所
亞瑟·L·霍里奇(Arthur L. Horwich)
耶魯醫(yī)學(xué)院、霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所
獲獎(jiǎng)理由:發(fā)現(xiàn)了分子伴侶在調(diào)解蛋白質(zhì)折疊以及阻止蛋白質(zhì)聚合中的作用。
簡(jiǎn)介:在耶魯和慕尼黑兩地合作,哈特爾和霍維奇聯(lián)合發(fā)現(xiàn)了人體內(nèi)的一種支持機(jī)制,可以確保蛋白質(zhì)準(zhǔn)確折疊成應(yīng)有的形狀并在細(xì)胞中發(fā)揮各種作用。隨著年齡增長(zhǎng),這種機(jī)制容易放慢,使得蛋白質(zhì)聚集混亂,就像“在平底鍋中被加熱的雞蛋蛋白一樣凝結(jié)”。這種問題可能會(huì)成為許多疾病的開端,例如癌癥、阿爾茨海默病、帕金森病、亨廷頓病以及其他神經(jīng)退行性疾病?,F(xiàn)在,許多研究正在探索如何恢復(fù)或者維持這些細(xì)胞的折疊機(jī)制,這樣可以在人體衰老過程中阻止蛋白質(zhì)的錯(cuò)誤聚合,保證身體正常、健康地運(yùn)轉(zhuǎn)。
戴維·朱利葉斯(David Julius)
加利福尼亞大學(xué)舊金山分校
獲獎(jiǎng)理由:發(fā)現(xiàn)痛覺涉及的分子、細(xì)胞以及機(jī)制。
簡(jiǎn)介:朱利葉斯發(fā)現(xiàn)了產(chǎn)生痛覺的細(xì)胞信號(hào)機(jī)制。在其他研究中,他還發(fā)現(xiàn)紅辣椒和薄荷醇能激活神經(jīng)系統(tǒng)中對(duì)熱和冷產(chǎn)生反應(yīng)的感覺受體。盡管大多數(shù)痛覺是身體的一種預(yù)警信號(hào),但慢性疼痛會(huì)令人身心俱疲。朱利葉斯鑒定出了在腸易激綜合征(IBS)、關(guān)節(jié)炎和癌癥等疾病中,與慢性疼痛相關(guān)的特定細(xì)胞靶點(diǎn)。他的團(tuán)隊(duì)為研發(fā)新一代非阿片類精準(zhǔn)止痛藥創(chuàng)造了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。
弗吉尼婭·曼儀·李(Virginia Man-Yee Lee)
賓夕法尼亞大學(xué)
獲獎(jiǎng)理由:發(fā)現(xiàn)了額顳葉癡呆和肌萎縮側(cè)索硬化癥中的TDP43蛋白聚合體,并揭示了不同細(xì)胞類型中不同形式的α-突觸核蛋白是導(dǎo)致帕金森病和多系統(tǒng)萎縮的原因。
簡(jiǎn)介:大多數(shù)阿爾茨海默病患者的神經(jīng)元中會(huì)出現(xiàn)由tau蛋白組成的纏結(jié)網(wǎng)絡(luò)。1991年,李提出了“tau蛋白假說”,認(rèn)為這些纏結(jié)會(huì)抑制神經(jīng)元的正常放電。她還在帕金森病和肌萎縮側(cè)索硬化癥患者神經(jīng)元中發(fā)現(xiàn)了類似的纏結(jié)結(jié)構(gòu)。此后,李揭示了錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)細(xì)胞間擴(kuò)散的過程。通過重復(fù)tau蛋白的病理演化過程,李提出了與神經(jīng)退行性疾病相關(guān)的蛋白質(zhì)路線圖,并闡明了神經(jīng)退行的常見機(jī)制。她的研究為尋找相關(guān)藥物靶點(diǎn)開辟了一條新道路。
2020年“新視野”物理學(xué)獎(jiǎng)
陳諧(Xie Chen)
加州理工學(xué)院
盧卡什·菲德科夫斯基(Lukasz Fidkowski)
華盛頓大學(xué)
邁克爾·萊文(Michael Levin)
芝加哥大學(xué)
馬克斯·A·梅特利茨基(Max A. Metlitski)
麻省理工學(xué)院
獲獎(jiǎng)理由:為理解物質(zhì)的拓?fù)鋺B(tài),以及物質(zhì)與其拓?fù)鋺B(tài)之間的關(guān)系作出重要貢獻(xiàn)。
喬·鄧克利(Jo Dunkley)
普林斯頓大學(xué)
薩馬亞·尼??耍⊿amaya Nissanke)
阿姆斯特丹大學(xué)
肯德里克·史密斯(Kendrick Smith)
圓周理論物理研究所
獲獎(jiǎng)理由:發(fā)展了從天文數(shù)據(jù)中提取基礎(chǔ)物理信息的新技術(shù)。
西蒙·卡倫-胡(Simon Caron-Huot)
麥吉爾大學(xué)
佩德羅·維埃拉(Pedro Vieira)
圓周理論物理研究所、國(guó)際理論物理中心-南美基礎(chǔ)研究所
獲獎(jiǎng)理由:為理解量子場(chǎng)理論作出深刻貢獻(xiàn)
2020年“新視野”數(shù)學(xué)獎(jiǎng)
蒂姆·奧斯?。═im Austin)
加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校
獲獎(jiǎng)理由:為理解遍歷理論作出大量貢獻(xiàn),其中最重要的是證明了弱平斯克猜想。
埃米·默夫(Emmy Murphy)
美國(guó)西北大學(xué)
獲獎(jiǎng)理由:他與馬修·斯特羅姆·博爾曼和雅科夫·葉利阿什貝格一起,提出更高維度上的過扭(overtwisted)切觸結(jié)構(gòu)。
朱歆文(Xinwen Zhu)
加州理工學(xué)院
獲獎(jiǎng)理由:在算術(shù)代數(shù)幾何中做出重要工作,包括將志村簇與黎曼-希爾伯特問題應(yīng)用到p-adic代數(shù)簇中。
科學(xué)突破獎(jiǎng),又被譽(yù)為“科學(xué)界的奧斯卡”,已舉辦第八屆,旨在表彰全世界最頂尖的科學(xué)家。科學(xué)突破獎(jiǎng),每個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)的獎(jiǎng)金為三百萬(wàn)美元,分為生命科學(xué)獎(jiǎng)(每年最多四個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng))、基礎(chǔ)物理獎(jiǎng)(每年一個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng))以及數(shù)學(xué)獎(jiǎng)(每年一個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng))。此外,每年還會(huì)有不超過三個(gè)物理新視野獎(jiǎng)以及不超過三個(gè)數(shù)學(xué)新視野獎(jiǎng),用以表彰年輕的科研工作者。獲獎(jiǎng)?wù)邔⒓尤屉娨曋辈サ念C獎(jiǎng)典禮用以表彰他們的杰出成就同時(shí)激勵(lì)下一代科學(xué)家。作為典禮的一部分,獲獎(jiǎng)?wù)咭矔?huì)參加主辦方組織的講座以及論壇。
來源:科技日?qǐng)?bào)
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