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2020年科學突破獎:生命科學、基礎物理學和數學獎揭曉

美通社2019年9月9日 10:35 點擊:268

2019年9月5日,科學突破獎基金會(Breakthrough Prize Foundation)及創始捐贈人,今日共同揭曉2020年度科學突破獎和新視野獎(New Horizons Prize)的獲獎者名單。共頒發2160萬美元獎金,以表彰在生命科學、基礎物理學和數學等領域取得重大成就的科學家。
  • 獎金共計2160萬美元,授予拍攝第一張黑洞照片、確立肥胖的生物學基礎,在痛覺感知的生物化學方面的發現等重大成就

  • 物理學獎得主:事件視界望遠鏡合作項目的347名成員

  • 生命科學獎得主:杰弗里-M-弗里德曼、F-烏爾里希-哈特爾、亞瑟-L-霍里奇、戴維-朱利葉斯、弗吉尼婭-曼儀-李

  • 數學獎得主:亞歷克斯-埃金斯

  • 共頒發六項新視野獎,單項獎金10萬美元,表彰在物理學和數學領域取得突出成就的青年科學家

  • 科學突破獎被譽為“科學界的奧斯卡”,獲獎者將于11月3日(周日)參加美國國家地理頻道現場電視直播的頒獎典禮

舊金山2019年9月6日 /美通社/ -- 2019年9月5日科學突破獎基金會(Breakthrough Prize Foundation)及創始捐贈人 -- 謝爾蓋-布林(Sergey Brin)、馬克-扎克伯格(Mark Zuckerberg)和普莉希拉-陳夫婦(Priscilla Chan)、馬化騰、尤里-米爾納(Yuri Milner)和茱莉亞-米爾納(Julia Milner)夫婦,以及安妮-沃希斯基(Anne Wojcicki) -- 今日共同揭曉2020年度科學突破獎和新視野獎(New Horizons Prize)的獲獎者名單。共頒發2160萬美元獎金,以表彰在生命科學、基礎物理學和數學等領域取得重大成就的科學家。

科學突破獎,又被譽為“科學界的奧斯卡”,現已經入第八個年頭。科學突破獎每年都會表彰生命科學,基礎物理學和數學領域的重要成就,而這些學科旨在提出最終極的問題,并尋求最深刻的答案。該獎項也被稱為全世界最慷慨的科學獎,每個獎項的獎金是300萬美元。

今年的獲獎者因為一些重大而引人注目的科學發現而獲獎,例如“黑洞是什么樣子的?”、“為什么辣椒吃起來那么辣?”、“神經退行性疾病的原因是什么?”。

科學突破獎得主的主要貢獻包括:探測遙遠的星系,拍下黑洞的第一張照片;從量子水平的角度來研究引力;為非阿片類鎮痛藥物消除慢性疼痛奠定了基礎;針對我們應該吃多少、體重多少的問題,建立起生物學基礎;發現早發性癡呆等神經退行性疾病的常見機制。具體獲獎理由請見下文。

此外,六項新視野獎被12名青年科學家收入囊中,以表彰他們在基礎物理學和數學領域取得的成就。具體獲獎理由請見下文。

今年的獲獎者將于11月3日(周日)參加第八屆年度科學突破獎頒獎典禮,典禮在加州山景城的美國國家航空航天局艾姆斯研究中心(NASA Ames Research Center)舉行,美國國家地理頻道進行現場電視直播。每年的頒獎活動都有一個主題,今年的主題是“發現未知”(Seeing the Invisible),靈感來源于事件視界望遠鏡(Event Horizon Telescope)合作項目拍到了首張黑洞照片,以及科學和數學在揭秘隱藏的未知世界上蘊含的更大力量。

今年的頒獎典禮還包括8月公布的基礎物理學特別突破獎,該獎項旨在表彰物理學家塞爾吉奧-費拉拉(Sergio Ferrara)、丹尼爾-Z-弗里德曼(Daniel Z. Freedman)和彼得-范尼文惠森(Peter van Nieuwenhuizen)這三位提出的超引力理論。1976年,這三位科學家共同提出了超引力理論,成功將引力與量子場論整合到一起。

科學突破新銳挑戰賽(Breakthrough Junior Challenge)的大眾投票(Popular Vote)環節(9月5日至20日)也于今日啟動。科學突破新銳挑戰賽是一項全球性的在線競賽,每年由科學突破獎基金會主辦,旨在激勵年輕人用具有創造性的思維來對待科學。今年是該賽事第五年舉辦,來自全球各國的13到18歲的學生受邀制作并提交一個不超過3分鐘的原創視頻,來展示他們在生命科學、物理學或者數學方面的構想或理論。獲得最高票數的參賽者將自動進入最后一輪的選拔。

獲獎名單:

2020年科學突破獎 -- 基礎物理學獎

獲獎者:事件視界望遠鏡合作項目

事件視界望遠鏡合作項目負責人、哈佛-史密森尼天體物理中心的謝普-多爾曼(Shep Doeleman)將代表整個項目組接受獎項。2019年4月10日,項目組發表了6篇論文,300萬美元的獎金將平均分給共同撰寫這些論文的347名作者。

獲獎理由:用相當于地球大小的望遠鏡陣列,為人類拍下首張超大質量黑洞的照片。

簡介:來自全球20個國家和地區的60家研究機構的科學家組成了一支國際合作團隊,通過分布在南極洲、智利、墨西哥、美國夏威夷州和亞利桑那州,以及西班牙的8臺高靈敏度射電望遠鏡,首次拍到了黑洞照片。8臺望遠鏡通過原子鐘網絡實現同步,從而組成大小和地球相當的虛擬望遠鏡,其分辨率是人類在地球表面從未達到過的。項目組最開始的目標之一是拍攝位于Messier 87星系中心的超大質量黑洞,其質量相當于65億個太陽。運用全新的算法和技術,研究團隊經過艱苦的數據分析,終于呈現了這只“星系怪獸”的圖像:中心黑色的黑洞剪影,被周圍旋轉的熾熱氣體環繞。這張照片驗證了愛因斯坦引力理論對黑洞的預測:由于光線無法掙脫黑洞的引力,在黑洞周圍,存在一個由光線構成、環繞中心黑色區域旋轉的亮環。

2020年科學突破獎 -- 數學獎

獲獎者:亞歷克斯-埃金斯(Alex Eskin)

芝加哥大學

獲獎理由:在阿貝爾微分模空間的動力學和幾何學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)。

簡介:埃斯金與伊朗著名數學家、菲爾茲獎獲得者瑪麗亞姆-米爾扎卡尼合作,證明了模空間上的一個動力學定理。2013年,他們的專著《力量之旅》(tour de force)在經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,他們解決了一個多年難解的問題:在一個布滿鏡子的房間里,如果一束來自點光源的光線來回反射,那么光線會遍布房間的每一個空間點嗎?房間里還會不會有某些區域無法被光照到?在將問題轉換成高度抽象的多維數學問題后,兩位數學家證明了:在一個多邊形的房間里,如果墻角的角度是某些分數,那么這個房間里只有有限數量的點不會被照亮。米爾扎卡尼在與乳腺癌斗爭數年后,于2017年去世,享年40歲。

2020年科學突破獎 -- 生命科學獎

獲獎者:杰弗里-M-弗里德曼(Jeffrey M. Friedman)
洛克菲勒大學、霍華德-休斯醫學研究所

獲獎理由:發現了一種新的內分泌系統 -- “瘦素系統”,脂肪組織可以經由該系統向大腦傳輸信號,調控食物攝入行為。

簡介:弗里德曼在1994年發現了調節身體脂肪的分子通路,此后他一直站在建立肥胖的生物學基礎的前沿。他的研究闡明了我們身體中的“瘦素系統”,該系統可以在我們無意識的情況下控制進食時間、食物種類以及攝入的能量。現在,瘦素療法已經被用于治療脂肪代謝障礙,這是一種發病率低但非常嚴重的糖尿病。瘦素還可能用于治療那些體內瘦素水平偏低的肥胖癥患者。對于體內瘦素水平過高或者有瘦素抵抗的人群,醫生也可以通過瘦素組合療法進行針對性治療。瘦素的發現,讓科學家找到了調控食物攝入量和人體體重的生理與神經機制,從而為理解肥胖的發病機制構建了全新的理論框架。

獲獎者:F-烏爾里希-哈特爾(F. Ulrich Hartl)
馬克思-普朗克生物化學研究所

獲獎者:亞瑟-L-霍里奇(Arthur L. Horwich)
耶魯大學醫學院、霍華德-休斯醫學研究所

獲獎理由:發現了分子伴侶在調節蛋白質折疊以及阻止蛋白質聚合中的作用。

簡介:在紐黑文和慕尼黑兩地合作,哈特爾和霍維奇發現了人體內的一種支持機制,可以確保蛋白質準確折疊成應有的形狀并在細胞中發揮各種作用。隨著年齡增長,這種機制可能會衰退,使得蛋白質雜亂地結塊,就像“在平底鍋中被加熱的雞蛋蛋白一樣凝結”。這種問題可能會成為許多疾病的開端,例如癌癥、阿爾茨海默癥、帕金森癥、亨廷頓病以及其他神經退行性疾病。現在,許多研究正在探索如何修復或者維持這些細胞的折疊機制,這樣可以在人體衰老過程中阻止蛋白質的錯誤聚合,保證身體正常、健康地運轉。

戴維-朱利葉斯(David Julius)
加州大學舊金山分校

獲獎理由:發現痛覺涉及的分子、細胞以及機制。

簡介:朱利葉斯發現了產生痛覺的細胞信號機制。在其他研究中,他還發現辣椒和薄荷醇在神經系統中觸發的感覺受體與通常對冷熱做出反應的感覺受體是相同的。盡管大多數痛覺是身體的一種預警信號,但慢性疼痛會令人身心俱疲。朱利葉斯鑒定出了在腸易激綜合征(IBS)、關節炎和癌癥等疾病中,與慢性疼痛相關的特定細胞靶點。他的團隊為研發新一代非阿片類精準鎮痛藥創造了堅實的理論基礎。

獲獎者:弗吉尼婭-曼儀-李(Virginia Man-Yee Lee)
賓夕法尼亞大學

獲獎理由:發現了額顳葉癡呆和肌萎縮側索硬化癥中的TDP43蛋白聚合體,并揭示了不同細胞類型中不同形式的α-突觸核蛋白是導致帕金森癥和多系統萎縮的原因。

簡介:大多數阿爾茨海默癥患者的腦細胞中會出現由tau蛋白組成的纏結網絡。1991年,李提出了“tau蛋白假說”,認為這些纏結會抑制神經元的正常放電。她還在帕金森癥和肌萎縮側索硬化癥患者的神經元中發現了類似的纏結結構。此后,李揭示了錯誤折疊的蛋白質在中樞神經系統細胞間擴散的過程。通過復制tau蛋白的病理演化過程,李提出了與神經退行性疾病相關的蛋白質路線圖,并闡明了神經退行的常見機制。她的研究為尋找相關藥物發現的靶點開辟了新道路。

2020年新視野獎 -- 物理學獎

獲獎者:陳諧
加州理工學院
獲獎者:盧卡什-菲德科夫斯基(Lukasz Fidkowski
華盛頓大學
獲獎者:邁克爾-萊文(Michael Levin)
芝加哥大學
獲獎者:馬克斯-A-梅特利茨基(Max A. Metlitski)
麻省理工學院

獲獎理由:為理解物質的拓撲態,以及物質與其拓撲態之間的關系作出重要貢獻。

獲獎者:喬-鄧克利(Jo Dunkley)
普林斯頓大學
獲獎者:薩馬亞-尼桑克(Samaya Nissanke)
阿姆斯特丹大學
獲獎者:肯德里克-史密斯(Kendrick Smith)
圓周理論物理研究所

獲獎理由:研發出從天文數據中提取基礎物理信息的新技術。

獲獎者:西蒙-卡倫-胡(Simon Caron-Huot)
吉爾大學
獲獎者:佩德羅-維埃拉(Pedro Vieira)
圓周理論物理研究所、國際理論物理中心-南美基礎研究所

獲獎理由:為理解量子場論做出重大貢獻。

2020年新視野獎 -- 數學獎

獲獎者:蒂姆-奧斯汀(Tim Austin)
加州大學洛杉磯分校

獲獎理由:為理解遍歷理論做出重大貢獻,其中最重要的是證明了弱平斯克猜想。

獲獎者:埃米-默夫(Emmy Murphy)
美國西北大學

獲獎理由:對辛幾何和切觸幾何做出突出貢獻,特別是引入了松散勒讓德子流形的概念,并與馬修-斯特羅姆-博爾曼(Matthew Strom Borman)和雅科夫-葉利阿什貝格(Yakov Eliashberg)一起,在更高維度上引入了過扭切觸結構。

獲獎者:朱歆文
加州理工學院

獲獎理由:在算術代數幾何研究方面做出重要貢獻,包括將志村簇理論與黎曼-希爾伯特問題應用到p進數簇中。

科學突破獎簡介

科學突破獎,又被譽為“科學界的奧斯卡”,已舉辦第八屆,旨在表彰全世界最頂尖的科學家。每個獎項的獎金為300萬美元,分為生命科學獎(每年最多四個獎項)、基礎物理學獎(每年一個獎項)以及數學獎(每年一個獎項)。此外,每年還會有不超過三個物理學新視野獎以及不超過三個數學新視野獎,用以表彰年輕的科研工作者。獲獎者將參加全程電視直播的頒獎典禮,用以祝賀他們取得杰出成就,同時激勵下一代科學家。作為頒獎典禮的一部分,獲獎者也會參加主辦方組織的講座以及論壇。

科學突破獎的獎金由謝爾蓋-布林,普莉希拉-陳和馬克-扎克伯格夫婦、馬化騰、尤里-米爾納和茱莉亞-米爾納夫婦,以及安妮-沃希斯基提供贊助。評委會由之前各個領域的獲獎者組成。關于科學突破獎的更多信息,請訪問:breakthroughprize.org

消息來源:The Breakthrough Prize


(來源: 美通社


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