科學第一巨獎“突破獎”頒發(fā)：首張黑洞圖像制作團隊獲獎

2022-09-29 04:02:29 來源：

（原標題：科學第一巨獎“突破獎”頒發(fā)：首張黑洞圖像制作團隊獲獎）

　　澎湃新聞記者王心馨

　　9月6日，澎湃新聞（獲悉，有科學界第一巨獎之稱的“突破獎”（The Breakthrough Prizes）正式對外公布2020年突破獎名單。總額2160萬美元的獎金被用于獎勵以下領域的科學突破：制作第一張黑洞圖像，確定肥胖癥的生物學基礎，發(fā)現(xiàn)痛覺的生物化學機制，以及其他重要成就。

　　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。科學突破獎，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）、基礎物理獎（每年一個獎項）以及數(shù)學獎（每年一個獎項）。此外，每年還會有不超過三個物理新視野獎以及不超過三個數(shù)學新視野獎，用以表彰年輕的科研工作者。

　　“突破獎”高額獎金背后是一份令人矚目的捐贈人名單：包括互聯(lián)網(wǎng)投資人尤里·米爾納及夫人茱莉亞·米爾納、谷歌創(chuàng)始人之一謝爾蓋·布林、Facebook創(chuàng)始人馬克·扎克伯格及夫人普莉希拉·陳、騰訊創(chuàng)始人馬化騰、23andMe創(chuàng)始人安妮·沃希斯基。其評審委員會由之前在各個領域的獲獎者組成。

　　據(jù)悉，今年的獲獎人將于11月3日參加突破獎頒獎典禮，典禮將在加利福尼亞州山景城的美國國家航空航天局埃姆斯研究中心（NASA Ames Research Center）舉行，并在美國“國家地理頻道”現(xiàn)場直播。每年的節(jié)目都有一個主題，而今年的主題為“見所未見”，靈感來源于事件視界望遠鏡合作組織創(chuàng)作的第一張黑洞的照片，以及普遍意義上科學和數(shù)學對揭示隱藏和未知世界的能力。

　　以下為獲獎名單：

　　2020年科學突破獎——基礎物理學獎

　　事件視界望遠鏡（EHT）項目組

　　EHT項目負責人，哈佛-史密森尼天體物理中心的謝潑德·杜勒曼（Shep Doeleman）將代表整個很作組織接受獎項。2019年4月10日，EHT項目組發(fā)表了6篇論文，論文的347位作者將平均分享300萬美元的獎金。

　　獲獎理由：EHT組成的地球等大的望遠鏡陣列，為人類拍下首張（超大質(zhì)量）黑洞照片。

　　由全球20個國家和地區(qū)、60座研究機構的科學家組成的國際合作團隊，通過分布在南極洲、智利、墨西哥、美國夏威夷州、美國亞利桑那州和西班牙的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(wǎng)絡實現(xiàn)同步，從而組成大小和地球相當?shù)奶摂M望遠鏡，其分辨率是人類在地球表面從未達到過的。EHT的拍攝目標之一，是位于Messier 87星系中心的超大質(zhì)量黑洞，其質(zhì)量相當于65億個太陽。運用全新的算法和技術，研究團隊經(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，被周圍旋轉的熾熱氣體環(huán)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(huán)繞中心黑色區(qū)域旋轉的亮環(huán)。

　　2020年科學突破獎——數(shù)學獎

　　亞歷克斯·埃斯金（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(shù)學家、菲爾茲獎獲得者米爾扎卡尼合作，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(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，他們解決了一個持續(xù)多年的難題：如果一束來自點光源的光線在一間墻壁由鏡子構成的房間里不斷反射，那么光線會遍歷房間的每一個空間點嗎？房間里還會不會有某些區(qū)域無法被光照到？在將問題轉換成高度抽象的高維數(shù)學問題后，兩位數(shù)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(shù)，那么這個房間里只有有限數(shù)量的點不會被照亮。

　　埃斯金的合作者米爾扎卡尼在與乳腺癌斗爭數(shù)年后，于2017年去世，享年40歲。

　　2020年科學突破獎——生命科學獎

　　杰弗里·M·弗里德曼（Jeffrey M。 Friedman）

　　洛克菲勒大學、霍華德·休斯醫(yī)學研究所

　　獲獎理由：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，調(diào)控食物攝入行為。

　　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)可以在我們無意識的情況下控制進食時間、食物種類以及攝入的能量。現(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行針對性治療。瘦素的發(fā)現(xiàn)，讓科學家找到了調(diào)控食物攝入和人體體重的生理學、神經(jīng)科學機制，從而為理解肥胖的發(fā)病機制構建了全新的理論框架。

　　F·烏爾里希·哈特爾（F。 Ulrich Hartl）

　　馬克思·普朗克生物化學研究所

　　亞瑟·L·霍里奇（Arthur L。 Horwich）

　　耶魯醫(yī)學院、霍華德·休斯醫(yī)學研究所

　　獲獎理由：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。

　　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)的一種支持機制，可以確保蛋白質(zhì)準確折疊成應有的形狀并在細胞中發(fā)揮各種作用。隨著年齡增長，這種機制容易放慢，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”。這種問題可能會成為許多疾病的開端，例如癌癥、阿爾茨海默病、帕金森病、亨廷頓病以及其他神經(jīng)退行性疾病。現(xiàn)在，許多研究正在探索如何恢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(zhì)的錯誤聚合，保證身體正常、健康地運轉。

　　戴維·朱利葉斯（David Julius）

　　加利福尼亞大學舊金山分校

　　獲獎理由：發(fā)現(xiàn)痛覺涉及的分子、細胞以及機制。

　　簡介：朱利葉斯發(fā)現(xiàn)了產(chǎn)生痛覺的細胞信號機制。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)中對熱和冷產(chǎn)生反應的感覺受體。盡管大多數(shù)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(jié)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(fā)新一代非阿片類精準止痛藥創(chuàng)造了堅實的理論基礎。

　　弗吉尼婭·曼儀·李（Virginia Man-Yee Lee）

　　賓夕法尼亞大學

　　獲獎理由：發(fā)現(xiàn)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病和多系統(tǒng)萎縮的原因。

　　簡介：大多數(shù)阿爾茨海默病患者的神經(jīng)元中會出現(xiàn)由tau蛋白組成的纏結網(wǎng)絡。 1991年，李提出了“tau蛋白假說”，認為這些纏結會抑制神經(jīng)元的正常放電。她還在帕金森病和肌萎縮側索硬化癥患者神經(jīng)元中發(fā)現(xiàn)了類似的纏結結構。此后，李揭示了錯誤折疊的蛋白質(zhì)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)細胞間擴散的過程。通過重復tau蛋白的病理演化過程，李提出了與神經(jīng)退行性疾病相關的蛋白質(zhì)路線圖，并闡明了神經(jīng)退行的常見機制。她的研究為尋找相關藥物靶點開辟了一條新道路。

　　2020年“新視野”物理學獎

　　陳諧（Xie Chen）

　　加州理工學院

　　盧卡什·菲德科夫斯基(Lukasz Fidkowski）

　　華盛頓大學

　　邁克爾·萊文（Michael Levin）

　　芝加哥大學

　　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(zhì)的拓撲態(tài)，以及物質(zhì)與其拓撲態(tài)之間的關系作出重要貢獻。

　　喬·鄧克利（Jo Dunkley）

　　普林斯頓大學

　　薩馬亞·尼桑克（Samaya Nissanke）