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《2020年科学突破奖揭晓，5位生物学家获生物科学突破奖》

  • 来源专题：中国科学院文献情报生命健康领域集成服务门户
  • 编译者： 赵若春
  • 发布时间：2019-09-29

  • 9月6日，2020年度科学突破奖（Breakthrough Prize）揭晓，5位生物学家获得生物突破奖。他们分别是发现瘦素的洛克菲勒大学教授Jeffery Friedman、阐明分子伴侣协助蛋白质折叠并防止蛋白质聚集机制的马克斯·普朗克生化研究所研究员F. Ulrich Hartl和耶鲁大学教授Arthur L. Horwich、发现与疼痛感相关的细胞信号机制的加州大学旧金山分校教授David Julius及为解释神经退行性疾病机制做出重要贡献的宾夕法尼亚大学教授Virginia Man-Yee Lee。以上科学家将分别获得300万美元的奖金。科学突破奖又被誉为“科学界的奥斯卡”，已举办八届，每年都对生命科学、基础物理学和数学领域的突出成就者进行表彰。

  • 原文来源：;https://breakthroughprize.org/News/54
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  • 《2019年科学突破奖公布 9位科学家分享2100万美元奖金》
    • 来源专题：中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：冯瑞华
    • 发布时间：2018-10-18
    • 科学界最慷慨的奖项——突破奖公布了2019年获奖者名单。生命科学、基础物理学（包括一项特别奖）、数学三个大奖的共7个奖项、2100万美金，授予了对治疗由基因原因引发的婴儿死亡、超高分辨率成像、新型的电子材料、发现脉冲星做出重大成就的9位科学家，其中华人科学家庄小威、陈志坚与其他三位科学家分享生命科学奖。 弗兰克·本内特（Frank Bennett）和阿德里安·克赖纳(Adrian Krainer)，安吉丽卡·阿蒙（Angelika Amon）, 庄小威, 以及陈志坚获得2019年突破奖生命科学奖。 查尔斯·凯恩（Charles Kane）与尤金·米尔（Eugene Mele）2019年突破奖基础物理学奖，乔斯琳·贝尔·伯内尔(Jocelyn Bell Burnell)获得基础物理学奖特别奖。 2019年突破奖数学奖被授予文森特·拉福格（Vincent Lafforgue）。 还有6位在物理学和数学领域处于事业早期阶段的杰出青年科学家获得了总计60万美元的“新视野”奖，其中包括中国数学家许晨阳。 所有的获奖者，包括前不久公布的基础物理特别突破奖得主乔斯琳·贝尔·伯内尔都将参加11月4号周日举行的全网直播颁奖典礼。 生命科学奖 C·弗兰克·本内特（C. Frank Bennett），来自 Ionis制药公司（Ionis Pharmaceuticals）；阿德里安·R·克赖纳（Adrian R. Krainer），来自冷泉港实验室（Cold Spring Harbor Laboratory）。 获奖理由：开发出一种有效的反义寡核苷酸疗法，用于治疗患有神经退行性疾病脊髓性肌萎缩症（spinal muscular atrophy，SMA）的儿童。 脊髓性肌萎缩症是一种罕见但具有破坏性的疾病，是导致婴儿死亡的主要遗传病因。许多患有脊髓性肌萎缩症的孩子会在两岁前死去。现在，患上脊髓性肌萎缩症已不再意味着死亡。药理学家C·弗兰克·本内特和生物化学家阿德里安·R·克赖纳基于他们对反义技术和RNA剪接的自然过程的发现，研发出第一种治疗脊髓性肌萎缩症的药物——Nusinersen（商品名为Spinraza，由Biogen经销）。此种药物于2016年获得FDA批准，是目前正在研发中的首批针对家族性自主神经功能障碍（FD）、胶质母细胞瘤和肝癌的新型反义疗法之一。这项工作也为使用基因沉默新疗法治疗亨廷顿氏症、肌萎缩侧索硬化症、脊髓小脑性共济失调、帕金森病和阿尔茨海默病创造了可能。本内特的家人在美国新墨西哥州阿兹台克经营酒店，他在那里长大；但在辅导员的鼓励下，他转而追求药理学研究事业，致力于寻找治愈严重疾病的方法。 克赖纳是东欧后裔，在乌拉圭蒙得维的亚长大；他崇敬孟德尔的科研工作，在高中时期就对遗传学产生了兴趣。 2004年开始联手研究脊髓性肌萎缩症之前，本内特和克赖纳就已经熟悉了彼此的工作，目前他们继续着合作关系。 安吉丽卡·阿蒙（Angelika Amon），来自麻省理工学院和霍华德·休斯医学研究所。 获奖理由：明确非整倍性（aneuploidy）的影响，这是一种染色体数目异常，由染色体分裂错误导致。 多出一条染色体可能引发极其严重的后果（如唐氏综合征、流产等）。实际上，在所有的癌症种类中，有80%存在染色体多余或缺失。出生于维也纳的分子生物学家安吉莉卡·阿蒙证明，不规则的染色体数目（即非整倍性）引发了一种应激反应，干扰了细胞的故障保险和错误修复系统——这反过来又导致基因突变快速累积。她希望对非整倍性的理解能让我们更好地了解癌症发展，并有助于识别新的癌症治疗靶点。阿蒙的行事准则被她自己称为“奶奶测试”——一个想法必须能够被简单地解释，才能引起她的兴趣。她提出简单的问题，得到了不起的答案。 庄小威（Xiaowei Zhuang），来自哈佛大学和霍华德·休斯医学研究所。 获奖理由: 开发极高分辨率成像技术，发现细胞隐藏的内在结构，这种方法超越了光学显微镜的空间分辨率限制。 庄小威是个神童。六岁的时候，她就能认识到施加在一杯水上的大气压，这令她在中国顶尖科技类大学担任空气动力学教授的父亲印象深刻。多年后，在显微成像技术黄金时期的黎明，在斯坦福大学做博士后的她将对物理学的兴趣转向了生物成像和对生物系统的探索。在哈佛大学庄小威自己的实验室里，她发明了一种超高分辨率成像方法（即随机光学重构显微术，STORM），利用状态可切换的荧光分子打破了传统显微镜的衍射限制。实验得到了分子和细胞结构的超高分辨率图像，这些细胞和分子的大小只有人类头发直径的万分之一。借助STORM技术，她的实验室发现了原本未知的细胞结构，例如大脑中的神经元内部周期性的膜骨架。 陈志坚（Zhijian “James” Chen），来自得克萨斯大学西南医学中心和霍华德·休斯医学研究所。 获奖理由：阐明了DNA通过DNA感受酶cGAS从细胞内部触发免疫及自身免疫反应的机制。 T细胞和其他类型的白细胞是免疫系统的一线“斗士”。陈志坚的研究为我们揭开了一种基础性先天免疫系统的面纱——这一系统能够将我们身体中的每个细胞调动或者重启，从而去对抗来自病毒、应激、辐射或其他方面的损害。陈志坚的实验室证明：由入侵者携带进来的（或从细胞核渗透出的）DNA会被一种特定蛋白识别，最终激活T细胞和白细胞。他目前正在研究将这种强大力量化为己用的方法，以期阻止疾病（例如癌症）的发展；同时他也希望能够在这种力量走上“弯路”导致自身免疫疾病（例如关节炎和红斑狼疮）发生时，找到控制它的途径。陈志坚在中国福建省一个偏远的山村中长大，在童年时代就表现出了对大自然的天生好奇心，并受到父母的鼓励从事科学研究。他后来移民美国并在纽约州立大学布法罗分校获得博士学位。他认为科学没有国界，疾病是我们共同的敌人。 “生命科学突破奖的获奖者向我们展示了他们的杰出工作，”评委会主席柯里·巴格曼（Cori Bargmann）说。 “他们用创造、革新、坚持和技艺，给世界带来了以往难以想象的进步。” 基础物理学奖 查尔斯·凯恩（Charles Kane）和尤金·米尔（Eugene Mele），均来自宾夕法尼亚大学。 获奖理由：提出了物理学中关于拓扑学和对称性的新观点，并预测出一类表面导电、内部绝缘的新材料。 在本·富兰克林之后，我们一直根据物质能否导电，将其划分为导体和绝缘体。现在，凯恩和米尔的研究颠覆了这一观念。他们预测了一类新的物质——拓扑绝缘体（topological insulator）。这类物质内部是绝缘体，而表面却是良好的导体。拓扑绝缘体的发现对量子计算领域的“军备竞赛”有着重要意义，在此基础上，有可能研制出计算能源效率极高的新一代电子设备。拓扑绝缘体展现出与基本物理粒子（如电子、光子）类似的激发态，而且在实验室中的操控性也优于后者。因此，拓扑绝缘体为我们更深入地理解物质与能量的基本性质打开了一扇新窗口。这一联系也为我们提供了全新的概念框架，帮助我们控制不同物质状态中电荷、光甚至是机械波的流动。 此外，预期之外的应用同样值得期待。正如1947年晶体管刚刚诞生时，没有人能预料到，它引领了几十年后的信息技术革命，使得用小小的芯片存储太字节的数据成为现实。 “凯恩和米尔为量子物理中的拓扑学提出了新思路，”评委会主席爱德华·威滕说，“当故事展现在人们面前时，我们才意识到它有多么优美。” 数学奖 文森特·拉福格（Vincent Lafforgue），法国国家科学研究院，格勒诺布尔大学。 获奖理由：他在数学几个领域内的开创性工作，特别是函数域中对朗兰兹纲领的贡献。 一直以来，法国都盛产伟大的数学家。从笛卡尔、费马、帕斯卡到庞家莱，不一而足。到了近代，韦伊、塞尔、格罗滕迪克的工作为代数几何奠定了新基础，并从中诞生了算数几何。拉福格是算数几何领域的领袖，是密码学和信息安全技术新发现的核心人物。拉福格的学术研究在位于格勒诺布尔的法国国家科学研究院（CNRS）开展，这里是欧洲最大的基础科学研究机构。作为CNRS的终身教职拥有者，他能够自由地探索那些看似不可能的问题。出于对生态危机的深深担忧，现在拉福格的研究重点是将算子几何与量子力学结合，以及设计清洁能源的新材料。 “文森特·拉福格在函数域中发现了一个优美而直接的证明，”评委会主席理查德·泰勒说，“看到他的解释后，你会问自己，为什么这么久以来，所有人都与它擦肩而过。最终，你可以看到朗兰兹对应为什么必须存在，它不再只是复杂计算的动机不明的结论。” 科学突破特别奖——基础物理学奖 乔斯琳·贝尔·伯内尔（Jocelyn Bell Burnell），来自邓迪大学、牛津大学。 获奖理由：她对发现脉冲星做出了基础贡献，一生都是科学界鼓舞人心的领袖。 此外，还有6位在物理学和数学领域处于事业早期阶段的杰出青年科学家获得了总计60万美元的“新视野”奖，其中包括中国数学家许晨阳。 物理新视野奖 布赖恩·梅茨赫尔（Brian Metzger）-哥伦比亚大学。 获奖理由：他对中子星合并的电磁信号做出了开创性预测，领导了新兴的多信使天文学领域的发展。 拉娜·阿迪卡里（Rana Adhikari）-加州理工学院；莉萨·巴尔索蒂（Lisa Barsotti）-麻省理工学院；马修·埃文斯（Matthew Evans）-麻省理工学院。 获奖理由：为研究当前和未来的地面引力波探测器做出贡献。 丹尼尔·哈洛（Daniel Harlow）-麻省理工学院；丹尼尔·L·贾弗里斯（Daniel L. Jafferis）-哈佛大学；阿龙·沃尔（Aron Wall）-斯坦佛大学。 获奖理由：对于量子信息、量子场论和引力的基本理论做出贡献。 数学新视野奖 许晨阳 -麻省理工学院、北京国际数学研究中心。 获奖理由：为最小模型程序（minimal model program）和代数簇的模（ moduli of algebraic varieties）的应用的研究进展做出主要贡献。 卡里姆·阿迪普拉斯托（Karim Adiprasito）-耶路撒冷希伯来大学；琼·于（June Huh）-高等研究院。 获奖理由：他们与埃里克·卡茨（Eric Katz）合作发展了组合霍奇理论（combinatorial Hodge theory），罗塔猜测（conjecture of Rota）的对数凹因此得以解出。 凯萨·马托玛奇（Kaisa Matomäki）-图尔库大学；马克瑟姆·拉齐维尔（Maksym Radziwill）-加州理工学院。 获奖理由：他们在理解积性函数值的局部相关性上做出了基本突破。 关于科学突破奖 科学突破奖用以表彰全世界最杰出的科学家，这是科学突破奖颁发的第七个年头。科学突破奖分为生命科学奖（每年最多四个奖项）、基础物理奖（每年一个奖项）以及数学奖（每年一个奖项），每个奖项的奖金为三百万美元。此外，每年还会有不超过三个物理新视野奖以及不超过三个数学新视野奖，用以表彰年轻的科研工作者。获奖者将参加全程直播的颁奖典礼用以表彰他们的杰出成就同时启发下一代科学家。做为典礼的一部分，获奖者也会参加主办方组织的讲座以及论坛。 科学突破奖的奖金由谷歌公司创始人之一谢尔盖·布林、Facebook创始人马克·扎克伯格及其妻子，腾讯创始人马化腾， 互联网投资公司DST GLobal创始人尤里·米尔纳及茱莉亚·米尔纳，23andMe创始人安妮·沃希斯基共同赞助。其评审委员会由之前在各个领域的获奖者组成。 2019年突破奖和新视野奖的获奖人将在第七届突破奖年度颁奖典礼上被授予奖项。突破奖颁奖典礼被誉为“科学界的奥斯卡”，今年将由著名演员、制片人和慈善家皮尔斯布·鲁斯南主持。颁奖典礼将于11月4日，在加利福利亚山景城的NASA埃姆斯研究中心举行, 国家地理频道将进行直播。 突破奖被誉为全世界最慷慨的科学奖，单奖为三百万美金。 该奖项已举办第七个年头，旨在表彰生命科学，基础物理和数学方面的成就，这些学科提出最终极的问题，并寻求最深刻的答案。
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  • 《2021科学突破奖揭晓，7项大奖花落谁家？》
    • 来源专题：科技大数据监测服务平台
    • 编译者：zhoujie
    • 发布时间：2020-09-14
    • 原文作者：Zeeya Merali 生物学家卡特琳·迪拉克（Catherine Dulac）成为四位生命科学奖获奖者之一。此外，一位数学奖获奖者和两位物理学奖获奖者的身份也揭晓。 在雄性和雌性小鼠的大脑中发现了良好养育行为的“开关”，使哈佛大学的分子生物学家卡特琳·迪拉克获得了今年300万美元的“科学突破奖”——科学和数学领域奖金最丰厚的奖项。9月10日还宣布了另外三个生物学大奖、两个物理学大奖和一个数学大奖，以及一些较小的奖项。 斯坦福大学的生物学家劳伦·奥康奈尔（Lauren O’Connell）说：“卡特琳·迪拉克做出了惊人的工作成果，真正改变了这个领域。”迪拉克团队提供了第一个证据，证明雄性和雌性小鼠的大脑有着相同的与养育相关的神经回路，只是每个性别的触发方式不同[1]。“这打破了几十年来认为雄性和雌性大脑组织方式不同的教条。”奥康奈尔说。 迪拉克说，得知自己获奖后，她感到非常震惊。她说：“我先是愣住了，然后开始流泪。”她说这是一条漫长的接受之路，因为其他人最初对她的工作持怀疑态度。20世纪90年代，迪拉克在小鼠中分离出了支配性别特异性社会行为的信息素受体。未发生过性行为的雄鼠通常会攻击其他雄鼠并杀死幼鼠。但迪拉克发现，如果它们的信息素受体被阻断，它们会试图与雄性和雌性交配，未发生过性行为的雄鼠甚至会照顾幼崽。与此相反，信息素盲的雌性小鼠则会试图与雄性小鼠交配。 为了阐明起作用的神经机制，迪拉克确定了一种叫做甘丙肽的蛋白质，它由参与养育的神经元表达。杀死雌性体内的这些神经元会使它们停止养育行为，而激活未有过性行为的雄性的这些神经元则使它们产生母性。“它就像养育行为的开关，”迪拉克说，“意义非凡。”之后，她的团队使用甘丙肽标记物来跟踪与养育所需的动机、荷尔蒙和行为变化相关的特定回路。 奥康奈尔说，这些研究“为更好地了解人类和其他灵长类动物大脑的灵活性奠定了基础”，有朝一日可能对治疗产后抑郁症等疾病产生作用。 意外收获 另外三项300万美元的生命科学奖得主也一同揭晓。华盛顿大学的戴维·贝克（David Baker）因开发了Rosetta软件用于设计治疗用的合成蛋白质而获奖。已经有超过25万名公民科学家参与了他的FoldIt游戏，帮助寻找最佳的蛋白质构型。就在奖项揭晓的前一天，他的团队在《科学》[2]上报道了一种新型蛋白质，这种蛋白质或具有阻断SARS-CoV-2进入人体细胞的能力。 香港中文大学的卢煜明（Dennis Lo）因发现胎儿DNA存在于母体血液中而获奖——这一发现促进了更安全的非侵入性产前检查的发展，可用于检查如唐氏综合征之类的疾病。 美国国立卫生研究院和国家神经疾病和中风研究所的理查德·J·尤尔（Richard J. Youle）因阐明两种蛋白质在帕金森病中的作用而获奖，为治疗帕金森病开辟了一条新途径。 被驯服的随机性 数学突破奖颁给了伦敦帝国理工学院的马丁·海勒（Martin Hairer），以表彰他在随机偏微分方程方面的工作。这是一类用于计算复杂系统在必须考虑随机影响因素时如何演变的方程。“我感到很荣幸，也很幸运，”海勒说，“我完全没有想到会有这样的结果。” 2011年，海勒求解了一类模拟水滴如何在餐巾纸表面扩散等之类情形的方程的粘性解。之后，他写了一篇长达180页的宏大论文，表明类似的概念可以用来攻克这一类的所有方程[3]。英国牛津大学的数学家特里·莱昂斯（Terry Lyons）表示，他对海勒的获奖感到“欣喜”，他指出在海勒的工作成果做出来之前，数学家和物理学家一直在用不同的方法处理这类方程，但没有看出来这些方程如何能被一种方法论统一起来。“他第一次将世界的一个重要方面映射到了一种精确的数学语言上。”莱昂斯说。2014年，海勒获得了数学界最令人梦寐以求的荣誉——菲尔兹奖。 基础物理学突破奖颁给了华盛顿大学的埃里克·阿德尔贝格尔（Eric Adelberger）、詹斯·冈拉克（Jens Gundlach）和布莱尼·赫克尔（Blayne Heckel），他们的超精密摆锤实验表明，牛顿的万有引力定律在小到只有52微米的尺度上仍然有效[4]。基础物理学的一个特别奖则表彰了德克萨斯大学奥斯汀分校的理论物理学家史蒂文·温伯格（Steven Weinberg）的毕生工作。温伯格是将电磁力与支配放射性的弱核力统一起来的框架的开发者之一。 科学突破奖由俄罗斯-以色列亿万富翁尤里·米尔纳（Yuri Milner ）于2012年创立，目前由他和其他互联网企业家赞助，包括Facebook的首席执行官马克·扎克伯格（Mark Zuckerberg）。由于新冠病毒大流行，今年的颁奖典礼被推迟到2021年3月21日举行。 参考文献： 1. Kohl, J. et al. Nature 556, 326–331 (2018). 2. Cao, L. et al. Science http://doi.org/10.1126/science.abd9909 (2020). 3. Hairer, M. Invent. Math. 198, 269–504 (2014). 4. Lee, J. G. et al. Phys. Rev. Lett. 124, 101101 (2020). 原文以Discoverer of neural circuits for parenting wins US$3 million Breakthrough Prize为标题发表在2020年9月10日的《自然》新闻版块 © nature doi: 10.1038/d41586-020-02586-w
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