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重大突破奖揭晓,科学达人引领科技风潮

2024-01-11科学

2024 重大突破奖(Breakthrough Prize)的获奖者已经公布,同时还宣布了新视野奖(New Horizons)和Maryam Mirzakhani新边界奖(Maryam Mirzakhani New Frontiers Prizes)的获得者。这个被称为「科学奥斯卡」的奖项是世界上最大的国际科学奖,今年总共发放了1575万美元。

五个主要奖项(3个生命科学奖项、1个基础物理学奖项和1个数学奖项)每个奖金都为300万美元。生命科学领域的第一项奖励授予了Sabine Hadida、Paul Negulescu和Fredrick Van Goor,以表彰他们开发了一种可以修复囊性纤维化患者重要的蛋白质的药物。

这些患者染有一个称为CFTR的蛋白质基因突变。在90%的病例中,蛋白质会错误折叠,无法到达应在细胞表面的位置,即便可到达,量也不足。囊性纤维化患者的平均预期寿命为30岁,尽管随着时间的推移这个数字在增加。像他们的TRIKAFTA这样的治疗方法采用了修复蛋白质的小有机分子的革命性方法。

「在我们的疗法出现之前,没有治疗能够解决囊性纤维化的潜在原因。CFTR调节剂真正改变了标准治疗。例如,英国最近公布的数据表明,12-17岁之间接受TRIKAFTA治疗的儿童平均寿命为82.5岁,」来自Vertex Pharmaceuticals的团队在接受IFLScience采访时表示。

「我们的工作也对囊性纤维化以外的疾病产生了影响。我们证明了可以使用小分子治疗来修复缺陷蛋白质和治疗遗传病。这种当时革命性的方法带来了新的希望,认为其他遗传病也可以用小分子治疗来治疗。」

生命科学领域的第二个奖项授予了Carl H. June和Michel Sadelain,以表彰他们在嵌合抗原受体(CAR)T细胞免疫疗法的发展方面所做的贡献。这种方法通过改变患者的免疫细胞来靶向和杀死癌细胞,后续的研究表明这种方法非常有前景。目前的研究重点是预防肿瘤复发,以及可能的应用该方法来治疗自身免疫疾病、炎症性疾病、心脏病和神经退行性疾病。

第三个生命科学奖颁给了Thomas Gasser、Ellen Sidransky和Andrew Singleton,以表彰他们在帕金森病风险基因的识别工作。他们的工作导致了对这种疾病理解和发展的范式转变。这个转变还对新疗法产生了巨大的影响,研究人员希望通过这些疗法来阻止疾病的进展或完全预防其发生。

基础物理学奖授予John Cardy和Alexander Zamolodchikov,以表彰他们在扩展和演变量子场论方面的工作。特别是Cardy发明了量子系统中某些转变(如氦变成无摩擦超流体或在特定条件下出现超导现象)的数学模型。

数学奖授予了Simon Brendle,以表彰他对微分几何的独特贡献,尤其是对于波动曲面。如果你想象一下陷在摆动的弹簧环之间的肥皂泡,测量这些泡沫的表面就是这项数学所涉及的。该理论的应用非常广泛,包括对时空本身的理解。

相变、曲线和奇异表面也是获得Maryam Mirzakhani新边界奖和新视野奖的研究重点。每个类别都有三名获奖者。其中,前者的获奖者是Hannah Larson、Laura Monk和Mayuko Yamashita,每人获得5万美元的奖金。后者的获奖者是Roland Bauerschmidt、Michael Groechenig和Angkana Rüland。

新视野物理学奖非常注重天体物理学。Laura M. Pérez、Paola Pinilla、Nienke van der Marel和Til Birnstiel获得了这一奖项,以表彰他们在年轻恒星周围的尘埃陷阱及其可能导致行星形成方面的研究。另外一项奖项由Mikhail Ivanov、Oliver Philcox和Marko Simonović共同获得,以表彰他们在宇宙的大尺度结构以及我们可以从中获得的基础物理学知识方面的工作。

最后但并非最不重要的是,Michael Johnson和Alexandru Lupsasca因其对光环(photon ring)的研究而获得了物理学新视野奖。光环是由黑洞周围光线组成的结构。这些光线在逃逸到我们这里之前绕着黑洞旋转,并且上面印刻着黑洞的属性。逃逸出来的光线则在经过周围的物质时毫发无损,让我们直接观察到黑洞时空的优雅几何结构。这是黑洞的一项令人难以置信的特性,与我们之前研究的任何东西都不同。

掌握这些信息对于检验引力理论、更好地理解这种基本力量至关重要。Johnson和Lupsasca计划通过改进地平线事件望远镜(Event Horizon Telescope),来测量光环。地平线事件望远镜是一个虚拟设施,它的尺寸相当于地球的大小,负责拍摄黑洞的首张照片。其中包括M87中心(也被称为M87*)和银河系中心(Sagittarius A*)的黑洞。

「地平线事件望远镜是一个非常了不起的实验,它成功地利用了遍布全球的望远镜阵列,首次在天空中捕捉到了一个真实的黑洞图像。然而,它的分辨率目前受到地球直径的限制:为了获得足够清晰的图像来解析光环,将望远镜阵列与更远的太空卫星结合似乎是必要的,」Vanderbilt大学的获奖者Alexandru Lupsasca在接受IFLScience采访时表示。

「我和Michael Johnson以及其他许多才华横溢的同事正在为NASA制定一个详细的计划,以发射一颗目标定位M87*和Sgr A*的超大质量黑洞光环的太空任务。」

每个新视野奖价值10万美元。自重大突破奖成立以来,已经颁发了3.08亿美元的奖金。这些奖项由Sergey Brin、Priscilla Chan与Mark Zuckerberg、Julia与Yuri Milner以及Anne Wojcicki于2012年创立。