扎克伯格等豪擲2540萬美元獎勵科學家，全球「最砸錢」科學大獎今日頒發

北京時間12月5日中午，由扎克伯格、馬雲等億萬富豪出資設立的「科學突破獎」（Breakthrough Prize）在美國矽谷頒發了2017年的獎項。科學突破獎號稱「超豪華版諾貝爾獎」，其創始人意在讓獲獎科學家「掙得比華爾街操盤手更多」。今年的獎金總額高達2540萬美金，有十幾位科學家和一個團隊得到了這份殊榮。

來源 環球科學、紐約時報、GeekWire 等

編譯 徐寒易 徐付琪 張士超

北京時間12月5日中午（當地時間12月4日晚），第五屆「科學突破獎」（Breakthrough Prize）在美國矽谷的 NASA艾姆斯研究中心（NASA Ames Research Center）舉行了盛大的頒獎典禮，來自基礎物理、數學、生命科學領域的9名科學家獲獎，加上之前為 LIGO 團隊頒發的特別獎和授予年輕科研人員的「新視野獎」，本屆獎金總額高達2540萬美金，為當今世界上金額最高的科學獎項。著名影星摩根·弗里曼（Morgan Freeman）主持了此次頒獎典禮，他曾為科學紀錄片《摩根弗里曼之穿越蟲洞》擔任旁白和主持人。

科學突破獎創立於2012年，由一干高科技公司巨頭贊助，如谷歌聯合創始人謝爾蓋·布林（Sergei Brin）及其妻子安妮·沃西基（Anne Wojcicki，基因測序公司23andMe 創始人）、俄羅斯企業家及風投尤里·米爾納（Yuri Milner）夫婦、Facebook 創始人馬克·扎克伯格（Mark Zuckerberg）夫婦以及阿里巴巴創始人馬雲夫婦等。

截至目前，該獎項已發出了約2億美金獎金。該獎項創始人之一米爾納曾表示，他希望讓世人知道，從事基礎研究也能和從事體育、娛樂、商業一樣獲得豐厚回報。事實上，他設定獎金數額就參考了金融從業者的年薪標準。米爾納說，「最聰明的理論物理學家至少不能比華爾街操盤手掙得更少」。

科學突破獎的贊助者同時也參與了一些科學突破計劃，比如外星文明信號檢測，以及向半人馬座 α 星星系發射納米飛行器的項目。

實際上，基礎物理特別獎在幾個月前就已公布了一次特別獎項獲獎名單。獲獎者是歷史性事件——引力波大發現背後的功臣，激光干涉引力波天文台（LIGO）的科研團隊。LIGO 的三位項目負責人——加州理工學院的基普·索恩（Kip Thorne）和朗納·德瑞福（Ronald Drever），以及麻省理工學院的萊納·魏斯（Rainer Weiss）將共享100萬美元的獎金，而剩下的200萬美元將由1012位 LIGO 工作者分享。

基礎物理學獎得主

今年的科學突破獎在物理學領域有兩次頒獎。

今年五月，科學突破獎的創始人米爾納宣布授予 LIGO 團隊300萬美元的特別獎，該團隊於去年探測到了黑洞碰撞產生的引力波。這筆獎金的1/3授予該項目的三位負責人：基普·索恩、朗納·德瑞福和萊納·魏斯。獎金的剩餘部分授予該團隊其餘1012名科學家。

基普·索恩、朗納·德瑞福和萊納·魏斯。圖片來源：Breakthrough Prize

按照例行的頒獎方式，今年的科學突破獎物理獎還頒給了在弦理論及其對黑洞、宇宙的意義方面取得重大突破的三位理論物理學家。弦理論是「一切物質的理論」，提出後還未得到證實。三位獲獎者分別是安德魯·施特羅明格（Andrew Strominger）、科姆倫·瓦法（Cumrun Vafa）和約瑟夫·波欽斯基（Joseph Polchinski），其中前兩人來自哈佛大學，第三人來自位於聖巴巴拉的加州大學卡弗里理論物理研究所（the Kavli Institute for Theoretical Physics）。

科姆倫·瓦法、安德魯·施特羅明格和約瑟夫·波欽斯基。圖片來源：Breakthrough Prize

根據弦理論的說法，自然界所有力和粒子都來源於微小的、振動的弦。1995年波欽斯基提出，該理論亦可涵蓋二維乃至更多，他稱之為「膜」（brane），該稱呼來自於英文 membrane。這一發現開闢了宇宙學的新分支，在膜宇宙論中，不同的膜是一個個漂浮在額外維空間中的孤立宇宙，就像魚缸中的水藻，膜之間彼此碰撞，發生相互作用，形成我們今天的宇宙。

在1996年一次著名的計算中，施特羅明格和瓦法利用弦理論計算了一個黑洞的信息內容（熵）。其結果印證了霍金利用近似方法的預測——黑洞會釋放輻射，最終爆炸。

數學獎得主

在長達四十年的研究生涯中，普林斯頓大學高等研究院數學家瓊·布爾甘（Jean Bourgain）平均每年發表十篇論文，解決了數學領域多個方向的數個最難問題。

瓊·布爾甘。圖片來源：Breakthrough Prize

布爾甘近期的工作包括「解耦定理」（decoupling theorem），該定理將畢達哥拉斯的理論推廣到了電磁波等震蕩波。畢達哥拉斯定理僅說明了直角三角形的直角邊與斜邊的長度關係，而印第安納大學布爾甘和奇普里安·德墨忒爾（Ciprian Demeter）證明的解耦定理說明了波的疊加也有類似的關係。

生命科學獎得主

史蒂芬·埃利奇。圖片來源：Breakthrough Prize

史蒂芬·埃利奇（Stephen J. Elledge）是哈佛大學醫學院遺傳系遺傳與醫學教授。他的研究闡明了細胞感受和響應 DNA 損傷的機制，為癌症的發生和診治提供新思路。

埃利奇認為儘管 DNA 暴露在外界的頻繁攻擊中，但它自身存在某種「化學智能」，可以監控自身完整性並激活一系列防禦反應。

埃利奇研究興趣廣泛。2015年，他的團隊發明了一種簡單的測試方法，可以用不到一滴血檢測出人體內的所有病毒。科學家們認為這項研究很有應用前景，可以追蹤不同人種之間的疾病模式，了解病毒是怎樣誘發機體免疫應答，用於慢性病和癌症的治療。

去年，埃利奇還贏得了素有「美國諾貝爾獎」之稱的拉斯克獎。

哈利·諾勒。圖片來源：Breakthrough Prize

生物化學家哈利·諾勒（Harry F. Noller）揭示了核糖體的結構和 RNA 在核糖體中的重要作用。核糖體是細胞合成蛋白質的工廠。核糖體表面上看起來像一個纏繞的線團，通過破譯核糖體的彎曲和摺疊結構，科學家可以更好的理解遺傳密碼的翻譯機制。

諾勒是加利福尼亞大學聖克魯斯分子生物學中心的主任，他和他的同事們通過 X 射線衍射法第一次觀察到核糖體的分子結構。他的工作同時揭示了核糖體是一種核酶（一種可以催化特定生化反應的 RNA 分子），這種核酶可以連接不同的氨基酸催化合成蛋白質。

羅蘭·諾斯。圖片來源：Breakthrough Prize

羅蘭·諾斯（Roeland Nusse）是斯坦福大學發育生物學教授，霍華德休斯醫學研究所研究員。他在1982年參與發現了第一個Wnt基因。Wnt基因是 Wnt 信號通路的一部分，該信號通路在體軸分化、器官發生和腫瘤發生中起重要作用，同時該通路對成體和胚胎髮育時的細胞通訊也很重要。

Wnt 信號通路廣泛存在於動物界。它參與了小鼠乳腺癌轉移、果蠅形態發生等多種發育過程。由於 Wnt 信號通路可以引發一系列級聯反應進而影響整個生物體，生物學的各個研究領域都對 Wnt 信號通路給予高度重視。

胡達·扎戈比。圖片來源：Breakthrough Prize

胡達·扎戈比（Huda Zoghbi）是貝勒醫學院神經病學教授，霍華德休斯醫學研究所研究員和德克薩斯兒童醫院月和丹鄧肯神經學研究所主任。她發現了引發脊髓小腦共濟失調的SCA1基因突變。脊髓小腦共性失調症是一種神經系統變性疾病，患者肢體乏力、不能站立、甚至不能說話。目前美國有15萬脊髓小腦共濟失調病人，目前這種災難性的疾病尚無治療方案。

但是研究這種疾病的發生機制可以幫助我們抑制疾病的發展，扎戈比的研究為我們對抗脊髓小腦共性失調奠定了基礎。

她還發現了雷特綜合征的病因。雷特綜合征是一種嚴重的影響兒童精神運動發育的神經紊亂綜合症，主要發生在女孩身上。美國每年有約1000名患者。她的研究團隊潛心鑽研雷特綜合征長達16年之久，最終確定這種疾病是由MECP2基因突變引起，她同時發現這一基因也參與了其它神經紊亂綜合症，這是攻克這些疾病的第一步。

大隅良典。圖片來源：Breakthrough Prize

日本分子細胞生物學家大隅良典現任日本東京工業大學前沿研究中心特聘教授與榮譽教授。他憑藉上世紀九十年代在酵母中的研究成為細胞自噬領域的先驅。

細胞內的細胞器，蛋白質等大分子在細胞分裂等情況下往往會遭受損傷。這類 「垃圾」的積累會對細胞產生毒害，甚至導致細胞死亡。自噬同時也是細胞在「飢餓」狀態下補充代謝原料的途徑。在細胞自噬過程中，細胞內合成「垃圾袋」——自噬體來包裹需要降解的細胞內容物。自噬體有雙層膜結構，可以和溶酶體融合。這些內容物在溶酶體中被消化。

研究人員認為自噬失調可以導致二型糖尿病、阿茲海默症、帕金森和一些癌症，自噬同樣也在衰老中起作用。

今年大隅良典憑藉細胞自噬機制的研究獲得諾貝爾生理和醫學獎。

新視野獎得主

除了上面提到的300萬美金的大獎以外，今年還頒發了3個物理新視野獎和3個數學新視野獎（New Horizons），獎金均為10萬美元。獲得物理新視野獎的年輕物理學家分別是：加拿大圓周理論物理研究所（Perimeter Institute for Theoretical Physics）的阿希米娜·阿爾凡塔基（Asimina Arvanitaki）、斯坦福大學的彼得·格拉厄姆（Peter Graham），以及加州大學伯克利分校的蘇吉特·拉金德藍（Surjeet Rajendran）（3人共享）；普林斯頓大學的西蒙尼·瓊比（Simone Giombi）以及哈佛大學的尹希（2人共享）；最後是普林斯頓大學的弗朗斯·普里托里厄斯（Frans Pretorius）。

在數學方面，新視野獎的獲獎者分別是：哥倫比亞大學的默罕默德·阿伯扎伊德（Mohammed Abouzaid）；日內瓦大學的雨果·多米尼而·科賓（Hugo Duminil-Copin）；俄勒岡大學的本傑明·埃利亞斯（Benjamin Elias）以及京都大學的喬迪·威廉姆森（Geordie Williamson）。