来源:科研圈

  2019 年(nian) 9 月 5 日,2020 年(nian)度突(tu)(tu)破奖(jiang)(Breakthrough Prize)揭晓。突(tu)(tu)破奖(jiang),又被(bei)誉为(wei)“科(ke)(ke)学界的奥斯(si)卡”,现已(yi)经(jing)入第八(ba)个年(nian)头。突(tu)(tu)破奖(jiang)每年(nian)都会表彰在生命科(ke)(ke)学,基础物理学和数学领域的成就,而这些学科(ke)(ke)旨在提出(chu)最(zui)终极的问题(ti),并(bing)寻求最(zui)深刻(ke)的答案。突(tu)(tu)破奖(jiang)也被(bei)称为(wei)全世界最(zui)慷慨的科(ke)(ke)学奖(jiang),单奖(jiang)为(wei)三百万美(mei)金。

  今年,总额两千(qian)一百六(liu)十万美元(yuan)的(de)奖金(jin)被用于奖励包括以下领域的(de)科(ke)学突破(po):

  制作第一张黑洞图像

  确定肥胖症的生物学基础

  发现痛觉的生物化学机制

  其中(zhong),2020 年(nian)突破奖(jiang)基础物理奖(jiang)颁发(fa)给事件(jian)视界望(wang)远镜合作组织的 347 位成员;

  2020 突破(po)奖生命科学(xue)奖颁发给杰弗里·M·弗里德曼(Jeffrey M。 Friedman), F·乌尔里希·哈特尔(F。 Ulrich Hartl), 亚瑟·L·霍(huo)里奇(Arthur L。 Horwich),戴维·朱利叶(ye)斯(David Julius), 以及 弗吉(ji)尼娅·曼仪·李(Virginia Man-Yee Lee);

  2020 年突(tu)破奖数学(xue)奖颁给亚历(li)克(ke)斯·埃(ai)斯金(Alex Eskin)。

  六个每个价值 10万 美元(yuan)的(de)新视野奖颁予在(zai)事业早期(qi)阶段(duan)作出成就的(de)物理学家和(he)数学家。

  获(huo)奖(jiang)人将参加(jia) 11 月(yue) 3 日周日举(ju)行的电视(shi)直播的突破奖(jiang)颁(ban)(ban)奖(jiang)典礼,突破奖(jiang)颁(ban)(ban)奖(jiang)典礼又被誉(yu)为科学界的奥斯卡。

  今年(nian)的(de)典礼(li)也会表(biao)彰在今年(nian)8月(yue)份宣布的(de)基(ji)础物理特殊突破奖的(de)获奖人,物理学(xue)家塞尔吉(ji)奥(ao)·费拉拉(Sergio Ferrara), 丹尼尔·弗(fu)里德(de)曼(Daniel Z。 Freedman), 和皮特·范尼乌文(wen)赫伊曾(Peter van Nieuwenhuizen),以(yi)奖励他们关于超(chao)级引力的(de)发现。三位(wei)物理学(xue)家在 1976 年(nian)创建了非常具(ju)影响力的(de)理论,将引力与(yu)量子(zi)场论整合在一起。

  2020年突破奖——基础物理学奖

  获(huo)奖者(zhe):事件视界望远镜(EHT)项(xiang)目(mu)组

  EHT项(xiang)(xiang)目(mu)负责人,哈佛-史密森尼天体物理中心的谢泼德·杜勒曼(man)(Shep Doeleman)将(jiang)代表整(zheng)个(ge)合作组(zu)织(zhi)接受奖项(xiang)(xiang)。2019年4月10日,EHT项(xiang)(xiang)目(mu)组(zu)发表了(le)6篇论(lun)文(wen),论(lun)文(wen)的347位(wei)作者(zhe)将(jiang)平均分享300万(wan)美元的奖金(jin)。

  关于他(ta)们的工作的解读:

  人类第一(yi)次看见(jian)黑洞!这张黑洞“大头照”是(shi)怎(zen)么(me)拍出来的(de)?

  获奖理(li)由(you):EHT组成(cheng)的地(di)球等大的望远(yuan)镜阵(zhen)列,为人类拍下首(shou)张(超大质量)黑洞照片。

  由(you)全(quan)球(qiu)20个国(guo)家和(he)(he)地(di)区、60座研(yan)究(jiu)(jiu)机(ji)构(gou)的(de)(de)科学家组(zu)成的(de)(de)国(guo)际(ji)合作团队(dui),通(tong)过分(fen)布(bu)在(zai)南极洲、智利(li)(li)、墨西哥、美国(guo)夏威(wei)夷(yi)州(zhou)、美国(guo)亚(ya)利(li)(li)桑(sang)那州(zhou)和(he)(he)西班牙的(de)(de)8台高(gao)灵(ling)敏(min)度射电望远镜,首次拍(pai)到了黑(hei)(hei)洞(dong)照片。8台望远镜通(tong)过原子(zi)钟网络(luo)实(shi)现同步,从而(er)组(zu)成大小和(he)(he)地(di)球(qiu)相当(dang)的(de)(de)虚拟(ni)望远镜,其分(fen)辨率是(shi)(shi)人类在(zai)地(di)球(qiu)表面(mian)从未达(da)到过的(de)(de)。EHT的(de)(de)拍(pai)摄目(mu)标之一(yi),是(shi)(shi)位于(yu)Messier 87星(xing)系中(zhong)心(xin)的(de)(de)超大质量黑(hei)(hei)洞(dong),其质量相当(dang)于(yu)65亿个太阳。运(yun)用(yong)全(quan)新的(de)(de)算(suan)法和(he)(he)技术,研(yan)究(jiu)(jiu)团队(dui)经过艰苦的(de)(de)数(shu)据分(fen)析(xi),终于(yu)呈现了这只(zhi)“星(xing)系怪兽”的(de)(de)图像:中(zhong)心(xin)黑(hei)(hei)色(se)的(de)(de)黑(hei)(hei)洞(dong)剪影,被周围旋转的(de)(de)炽热气体(ti)环(huan)绕(rao)。这张照片验证了爱因斯坦引(yin)力(li)理论对(dui)黑(hei)(hei)洞(dong)的(de)(de)预测:由(you)于(yu)光线无(wu)法挣脱(tuo)黑(hei)(hei)洞(dong)的(de)(de)引(yin)力(li),在(zai)黑(hei)(hei)洞(dong)周围,存在(zai)一(yi)个由(you)光线构(gou)成、环(huan)绕(rao)中(zhong)心(xin)黑(hei)(hei)色(se)区域旋转的(de)(de)亮环(huan)。

  2020年突破奖——数学奖

  获奖者:亚历克斯·埃斯金(Alex Eskin)芝加哥大学

  获(huo)奖理由(you):在阿贝尔(er)微分模空间的动力学和几何学上取得了革命性(xing)突破(po),包括(kuo)与玛(ma)丽亚姆·米尔(er)扎卡尼(Maryam Mirzakhani)共(gong)同证明了“魔杖(zhang)定(ding)理”(magic wand theorem)。

  埃斯金与伊朗著(zhu)名(ming)数学家、菲尔(er)兹奖(jiang)获(huo)得者米尔(er)扎卡尼(ni)合作,证明了模空间(jian)(jian)上(shang)的(de)一个动力(li)学定理。2013年,他们的(de)专著(zhu)《力(li)量之旅》(Tour de Force)在(zai)经过五年精心编修后(hou)出版(ban)。这(zhei)本书介(jie)绍(shao)了他们的(de)研究成(cheng)果(guo)。在(zai)书中,他们解(jie)决了一个持续多(duo)年的(de)难题(ti)(ti):如(ru)果(guo)一束来自(zi)点(dian)光(guang)(guang)源的(de)光(guang)(guang)线在(zai)一间(jian)(jian)墙壁由镜子构成(cheng)的(de)房(fang)(fang)间(jian)(jian)里(li)(li)不断(duan)反射(she),那么光(guang)(guang)线会遍历房(fang)(fang)间(jian)(jian)的(de)每一个空间(jian)(jian)点(dian)吗?房(fang)(fang)间(jian)(jian)里(li)(li)还会不会有(you)某些区域无(wu)法被光(guang)(guang)照(zhao)到(dao)?在(zai)将问题(ti)(ti)转换成(cheng)高度(du)抽(chou)象的(de)高维数学问题(ti)(ti)后(hou),两位数学家证明了:在(zai)一个多(duo)边形的(de)房(fang)(fang)间(jian)(jian)里(li)(li),如(ru)果(guo)墙角(jiao)的(de)角(jiao)度(du)是某些分数,那么这(zhei)个房(fang)(fang)间(jian)(jian)里(li)(li)只有(you)有(you)限数量的(de)点(dian)不会被照(zhao)亮。

  埃斯(si)金的合(he)作(zuo)者(zhe)米(mi)尔扎(zha)卡(ka)尼在与乳(ru)腺(xian)癌斗争数年(nian)后(hou),于2017年(nian)去世,享年(nian)40岁。

  2020年突破奖——生命科学奖

  获奖者:杰弗里·M·弗里德(de)曼(Jeffrey M。 Friedman)

  洛(luo)克菲(fei)勒大学、霍(huo)华德·休(xiu)斯医学研究(jiu)所

  获奖(jiang)理由:发现了一(yi)种(zhong)新的内(nei)分泌系统——“瘦(shou)素系统”,脂肪组织(zhi)可以经由该系统向大脑传输信号,调控食物摄入行为(wei)。

  弗里德曼在(zai)1994年发现了(le)调控脂(zhi)肪(fang)(fang)的(de)(de)分子通路,此后他一直(zhi)致力(li)于(yu)揭开肥胖背后的(de)(de)生理(li)机(ji)制。他的(de)(de)研究阐明了(le)我(wo)们身(shen)体(ti)中的(de)(de)“瘦(shou)素(su)系(xi)统”,该系(xi)统可以在(zai)我(wo)们无意识的(de)(de)情况下控制进食(shi)时间(jian)、食(shi)物种(zhong)类以及摄入的(de)(de)能量。现在(zai),瘦(shou)素(su)疗(liao)(liao)法(fa)已经被用(yong)于(yu)治疗(liao)(liao)脂(zhi)肪(fang)(fang)代谢(xie)障碍(ai),这是一种(zhong)发病(bing)(bing)率低(di)但(dan)非常严重的(de)(de)糖尿(niao)病(bing)(bing)。瘦(shou)素(su)还可能用(yong)于(yu)治疗(liao)(liao)那(nei)些体(ti)内瘦(shou)素(su)水平(ping)(ping)偏低(di)的(de)(de)肥胖症患者。对于(yu)体(ti)内瘦(shou)素(su)水平(ping)(ping)过高(gao)或者有瘦(shou)素(su)抵抗的(de)(de)人(ren)群,医(yi)生也可以通过瘦(shou)素(su)组合疗(liao)(liao)法(fa)进行(xing)针对性治疗(liao)(liao)。瘦(shou)素(su)的(de)(de)发现,让(rang)科学家找到了(le)调控食(shi)物摄入和人(ren)体(ti)体(ti)重的(de)(de)生理(li)学、神(shen)经科学机(ji)制,从(cong)而为理(li)解肥胖的(de)(de)发病(bing)(bing)机(ji)制构建了(le)全新的(de)(de)理(li)论框架。

  获奖者(zhe):F·乌尔里希·哈(ha)特尔(F。 Ulrich Hartl)

  马克(ke)(ke)思·普朗(lang)克(ke)(ke)生物化学研究所

  亚瑟(se)·L·霍里奇(Arthur L。 Horwich)

  耶鲁医(yi)学(xue)院(yuan)、霍华(hua)德(de)·休斯医(yi)学(xue)研究所

  获奖(jiang)理由:发现了分子伴(ban)侣(lv)在调(diao)解(jie)蛋(dan)白质折叠以及(ji)阻止蛋(dan)白质聚合中的作用。

  在(zai)耶鲁和(he)(he)慕尼黑(hei)两地(di)合(he)作(zuo),哈特尔(er)和(he)(he)霍(huo)维奇(qi)联合(he)发(fa)现(xian)了人(ren)体内的(de)一种(zhong)支持机(ji)制(zhi),可以确保蛋白(bai)质(zhi)(zhi)准确折叠成应有(you)的(de)形状并在(zai)细(xi)胞中(zhong)发(fa)挥各(ge)种(zhong)作(zuo)用。随着年龄增长,这种(zhong)机(ji)制(zhi)容易放慢,使得蛋白(bai)质(zhi)(zhi)聚(ju)(ju)集混(hun)乱,就像(xiang)“在(zai)平(ping)底锅中(zhong)被(bei)加热(re)的(de)鸡蛋蛋白(bai)一样(yang)凝结”。这种(zhong)问(wen)题可能会成为许多疾(ji)病(bing)(bing)(bing)(bing)的(de)开端,例如癌症、阿尔(er)茨海默病(bing)(bing)(bing)(bing)、帕金(jin)森病(bing)(bing)(bing)(bing)、亨(heng)廷顿病(bing)(bing)(bing)(bing)以及(ji)其他神经退行性疾(ji)病(bing)(bing)(bing)(bing)。现(xian)在(zai),许多研究正在(zai)探索(suo)如何恢复(fu)或者(zhe)维持这些细(xi)胞的(de)折叠机(ji)制(zhi),这样(yang)可以在(zai)人(ren)体衰老过程(cheng)中(zhong)阻止蛋白(bai)质(zhi)(zhi)的(de)错(cuo)误(wu)聚(ju)(ju)合(he),保证身(shen)体正常(chang)、健康地(di)运(yun)转。

  获奖(jiang)者:戴维·朱利叶斯(David Julius)

  加利福尼亚(ya)大学(xue)旧金山分校

  获奖理由:发现痛觉(jue)涉及的分子、细(xi)胞以及机制。

  朱利叶斯(si)发现了(le)产生(sheng)痛(tong)(tong)觉的(de)细胞信号(hao)机制。在(zai)其他(ta)(ta)研究中,他(ta)(ta)还(hai)发现红辣椒和薄荷(he)醇能(neng)激(ji)活神经(jing)系统中对热和冷产生(sheng)反应的(de)感觉受体(ti)。尽管大(da)多数(shu)痛(tong)(tong)觉是(shi)身体(ti)的(de)一种预警信号(hao),但慢(man)性(xing)疼痛(tong)(tong)会令人身心俱疲。朱利叶斯(si)鉴定出(chu)了(le)在(zai)肠易激(ji)综合征(IBS)、关节炎和癌症等疾病(bing)中,与慢(man)性(xing)疼痛(tong)(tong)相关的(de)特(te)定细胞靶点。他(ta)(ta)的(de)团(tuan)队为研发新一代非阿片类精准止(zhi)痛(tong)(tong)药创造了(le)坚实的(de)理论基础。

  获奖者(zhe):弗(fu)吉尼(ni)娅·曼仪·李(Virginia Man-Yee Lee)

  宾夕法尼(ni)亚(ya)大学

  获奖理由:发现了额颞叶痴(chi)呆和(he)肌萎(wei)缩(suo)侧索硬化症中的TDP43蛋(dan)白聚合(he)体(ti),并揭示了不同细胞类型(xing)中不同形式的α-突触(chu)核蛋(dan)白是导(dao)致帕金森病和(he)多系统萎(wei)缩(suo)的原因(yin)。

  大多数(shu)阿尔茨海默病患(huan)者的(de)(de)神(shen)(shen)经(jing)(jing)(jing)元(yuan)中会出现(xian)由tau蛋白(bai)组成(cheng)的(de)(de)缠(chan)结网络。1991年,李(li)(li)提出了(le)(le)“tau蛋白(bai)假说”,认为这些缠(chan)结会抑(yi)制(zhi)神(shen)(shen)经(jing)(jing)(jing)元(yuan)的(de)(de)正常放电。她还(hai)在帕金森病和肌萎缩侧索硬化(hua)症患(huan)者神(shen)(shen)经(jing)(jing)(jing)元(yuan)中发现(xian)了(le)(le)类似的(de)(de)缠(chan)结结构。此后(hou),李(li)(li)揭(jie)示了(le)(le)错(cuo)误折(zhe)叠的(de)(de)蛋白(bai)质(zhi)在中枢(shu)神(shen)(shen)经(jing)(jing)(jing)系统细胞间扩散(san)的(de)(de)过程。通(tong)过重复tau蛋白(bai)的(de)(de)病理(li)演化(hua)过程,李(li)(li)提出了(le)(le)与(yu)神(shen)(shen)经(jing)(jing)(jing)退(tui)行性疾病相关(guan)的(de)(de)蛋白(bai)质(zhi)路(lu)线图(tu),并阐明了(le)(le)神(shen)(shen)经(jing)(jing)(jing)退(tui)行的(de)(de)常见机制(zhi)。她的(de)(de)研究为寻找相关(guan)药物靶点开(kai)辟了(le)(le)一条新道路(lu)。

  2020年“新视(shi)野”物理学奖

  获奖者:

  陈(chen)谐(Xie Chen)

  加州理工学(xue)院

  卢卡什(shen)·菲德科夫斯基(Lukasz Fidkowski)

  华(hua)盛顿大学

  迈克尔·莱文(Michael Levin)

  芝加哥大学

  马克斯·A·梅特利茨基(ji)(Max A。 Metlitski)

  麻省理(li)工学院(yuan)

  获奖理(li)由:为理(li)解物质(zhi)(zhi)的(de)拓扑态,以及(ji)物质(zhi)(zhi)与其(qi)拓扑态之间的(de)关系作出重(zhong)要贡献(xian)。

  获奖(jiang)者:

  乔(qiao)·邓克利(Jo Dunkley)

  普林(lin)斯顿大学

  萨马(ma)亚·尼(ni)桑克(Samaya Nissanke)

  阿姆(mu)斯特丹大学

  肯德里克·史密斯(Kendrick Smith)
圆周理论物理研究所

  获(huo)奖理由:发展了(le)从天文数据中提取基(ji)础物理信(xin)息的(de)新技术(shu)。

  获奖者:

  西蒙·卡伦-胡(Simon Caron-Huot)

  麦吉尔大学

  佩德(de)罗·维埃拉(Pedro Vieira)

  圆周理论(lun)(lun)物理研究所、国际理论(lun)(lun)物理中(zhong)心-南美基础(chu)研究所

  
获奖理由:为理解量子场理论作出深刻贡献

  2020“新视(shi)野”数学奖

  获奖者:

  蒂(di)姆·奥斯汀(Tim Austin)

  加利福尼亚大学洛杉矶分校

  获奖(jiang)理由:为理解遍历(li)理论(lun)作(zuo)出大量贡献,其(qi)中最(zui)重要的是证明了弱(ruo)平斯(si)克猜想。

  获奖(jiang)者:

  埃米·默夫(Emmy Murphy)

  美国西北大学(xue)

  获(huo)奖理由:他与马修(xiu)·斯特罗姆·博尔曼和雅科夫·叶利阿什贝(bei)格一起,提出更高维(wei)度上的过扭(overtwisted)切触结构(gou)。

  获(huo)奖者:

  朱歆文(Xinwen Zhu)

  加(jia)州理工学院

  获奖理由:在算术代数(shu)几何(he)中做出重要工(gong)作,包括将(jiang)志村簇与黎曼-希(xi)尔(er)伯(bo)特(te)问题应用到p-adic代数(shu)簇中。

  关于突破奖

  科(ke)(ke)学(xue)突(tu)(tu)破奖(jiang)(jiang)(jiang),又被誉为(wei)“科(ke)(ke)学(xue)界的(de)(de)奥斯卡”,已举办(ban)第八届,旨(zhi)在表(biao)彰(zhang)(zhang)全世界最(zui)顶尖的(de)(de)科(ke)(ke)学(xue)家。科(ke)(ke)学(xue)突(tu)(tu)破奖(jiang)(jiang)(jiang),每(mei)个奖(jiang)(jiang)(jiang)项(xiang)(xiang)的(de)(de)奖(jiang)(jiang)(jiang)金为(wei)三百万美元,分为(wei)生命科(ke)(ke)学(xue)奖(jiang)(jiang)(jiang)(每(mei)年(nian)最(zui)多四个奖(jiang)(jiang)(jiang)项(xiang)(xiang))、基(ji)础物理奖(jiang)(jiang)(jiang)(每(mei)年(nian)一个奖(jiang)(jiang)(jiang)项(xiang)(xiang))以及(ji)数学(xue)奖(jiang)(jiang)(jiang)(每(mei)年(nian)一个奖(jiang)(jiang)(jiang)项(xiang)(xiang))。此外(wai),每(mei)年(nian)还(hai)会有不超过(guo)三个物理新视野奖(jiang)(jiang)(jiang)以及(ji)不超过(guo)三个数学(xue)新视野奖(jiang)(jiang)(jiang),用(yong)以表(biao)彰(zhang)(zhang)年(nian)轻的(de)(de)科(ke)(ke)研工作者。获(huo)奖(jiang)(jiang)(jiang)者将参(can)加全程电视直(zhi)播的(de)(de)颁奖(jiang)(jiang)(jiang)典礼用(yong)以表(biao)彰(zhang)(zhang)他(ta)们的(de)(de)杰出成就(jiu)同时激励下一代科(ke)(ke)学(xue)家。作为(wei)典礼的(de)(de)一部(bu)分,获(huo)奖(jiang)(jiang)(jiang)者也会参(can)加主办(ban)方(fang)组织(zhi)的(de)(de)讲座以及(ji)论坛。

  科(ke)学突破奖(jiang)(jiang)的奖(jiang)(jiang)金(jin)由谢(xie)尔盖·布林(lin),普(pu)莉希(xi)拉·陈和(he)马(ma)(ma)克·扎克伯(bo)格,马(ma)(ma)化腾,尤(you)里(li)·米尔纳和(he)茱莉亚·米尔纳,还(hai)有安妮·沃希(xi)斯(si)基。其评审委员会(hui)由之前在各个领域的获(huo)奖(jiang)(jiang)者(zhe)组成(cheng)。关于突破奖(jiang)(jiang)更多(duo)信息请查看 breakthroughprize.org