未來科學大獎公布，施一公、潘建偉、許晨陽獲獎

【導讀】今天下午，2017未來科學大獎在北京公布獲獎名單。中國科學技術大學潘建偉教授、清華大學施一公教授及北京大學許晨陽分獲今年的物質科學獎、生命科學獎和數學與計算機科學獎。

生命科學獎得主施一公

清華大學施一公因其在解析真核信使RNA剪接體這一關鍵複合物的結構，揭示活性部位及分子層面機理的重大貢獻摘得「生命科學獎」。

施一公在解析真核信使RNA剪接體這一關鍵複合物的結構，揭示活性部位及分子層面機理作出重大貢獻。分子生物學的中心法則是：遺傳信息從DNA到RNA再到蛋白質。從酵母到人等所有真核生物的基因含有外顯子和內含子，前者是編碼蛋白質的DNA序列，後者不含蛋白質編碼信息。DNA指導下轉錄出前體信息RNA後，剪接體將內含子切除，這樣得到成熟的信使RNA，後者通過翻譯將遺傳信息傳到其編碼的蛋白質的氨基酸序列中。RNA剪接的異常可以導致多種人類疾病。但是，在施一公博士的研究之前，剪接體的近原子解析度結構沒有得到闡明。

應用近年冷凍電鏡的技術突破、結合前人對剪接體生物化學和結構生物學研究，施一公博士首先解析了真核剪接體近原子解析度的結果，第一個揭示了活性部位，很大地推進了我們對剪接體複合物的理解。繼此，施一公博士解析了剪接過程剪接體三個重要中間過渡複合物的結構，顯示剪接體功能重要的重構和結構基礎。施一公實驗室還報道了人類剪接體的原子解析度結構。結合德國馬普生物物理化學研究所的Reinhard Lührmann博士和英國分子生物學實驗室的Kiyoshi Nagai(長井潔)博士等科學家的貢獻，施一公實驗室的結構推動我們對剪接過程的機理理解，為治療剪接體相關的人類疾病提供了結構框架。

物質科學獎得主潘建偉

中國科學技術大學潘建偉憑藉其在在量子光學技術方面的創造性貢獻，使基於量子密鑰分發的安全通信成為現實可能獲得「物質科學獎」。

潘建偉和他領導的研究團隊發展了一系列量子光學方面的創新技術，包括高全同性單光子源、超高亮度多光子糾纏源、獨立光子間的量子干涉、線性光學量子邏輯操作等，利用基於光纖和可信中繼的量子密鑰分發實現城域和城際範圍的安全量子通信，利用基於衛星和自由空間平台的量子密鑰分發實現洲際尺度的實用化的量子通信。這些發展最終將帶來一個連接中國和世界各個角落的實用量子網路。

通信安全是人們數千年來一直追求的目標。在現代社會，包括商業和金融、軍事和國家安全在內的很多領域都依賴通信安全。目前的加密方法如RSA和SHA通信協議都面臨著來自量子計算機的威脅。而另一方面，基於量子力學基本原理的量子密鑰分發提供了原理上無條件安全的加密方式，從而提供了一種終極的安全通信手段。

潘建偉的工作使得中國在量子通信領域處於世界領先地位。他的團隊首先於2009年在合肥、2012年在濟南使用光纖實現了城市量子通信網路。在2016年，他們使用光纖在北京和上海間建設了世界上最長（超過2000公里）的量子鏈路，並通過十幾個可信中繼站來克服脆弱量子信號的衰減。為了克服由於不完美的單光子源和探測器導致的安全漏洞，潘建偉團隊發展了誘騙態量子密鑰分發和基於獨立光子干涉的測量設備無關量子密鑰分發，使得量子通信的現實應用成為可能。該團隊還率先發展了包括糾纏交換和糾纏純化、量子存儲和相位穩定方法在內的量子中繼技術，來最終取代這些可信中繼。潘建偉發展的多光子干涉在這些技術中再次發揮關鍵作用。

潘建偉團隊還成功實現了世界上第一個衛星與地面之間的雙向量子鏈路，使得星地間的量子密鑰分發可以超過千公里，成碼率超過1kbps。這是一個在極端條件下（大氣湍流、強震動、強溫差、宇宙射線等）首次達到的高精度量子光學操控實驗。此外，該團隊具有高空間分辨能力的、在強背景下對單光子的高靈敏探測技術，以及高精度的瞄準、捕獲、跟蹤技術，使得基於衛星平台的自由空間量子通信成為可能。

數學與計算機科學獎得主許晨陽

今年首度頒發的「數學與計算機科學獎」授予在雙有理代數幾何學上作出的極其深刻的貢獻的北京大學許晨陽。

許晨陽在與C. Hacon和 J. McKernan的合作研究中發展了具有對數結構的一般型空間序對的有界性理論。 這一理論的一項主要應用是證明了一般型代數簇的自同構群的有限性。這極大地推進了一百多年前Hurwitz在代數曲線情形的古典結果與二十世紀八十年代肖剛在代數曲面情形的工作。這一理論的其他重要應用包括Shokurov的ACC猜想的完全解決，以及在任意維數推廣Deligne-Mumford的穩定曲線理論。許晨陽與李馳合作建立了用極小模型綱領研究Fano代數簇的K-穩定性的一種理論架構，可以將涉及K-穩定性的問題歸結為特殊檢試構型的研究。許晨陽在與C. Hacon的一篇論文中證明在特徵為p情形下的三維代數簇上存在多重theta翻轉操作(此處p是大於五的素數)，推廣了日本數學家森重文在特徵零情形的工作。在與J. Kollar的合作中，許晨陽發展了用極小模型綱領研究對偶復形的理論；特別，他們研究了具有對數結構的Calabi-Yau序對的對偶復形，證明了其基本群的有限性質，從而解決了Kontsevich-Soibelman猜想在維數不超過四時的情形。

許晨陽教授發展了極為可觀的理論和突破性技術，解決了一系列代數幾何學中很多不同領域的重要幾何問題, 得到國際同行的高度評價，同時為代數幾何學在中國的發展作出了重大的貢獻。

未來科學大獎簡介

作為中國第一個民間發起的科學獎項，未來科學大獎強調獎勵主要在大中華地區完成的，最有國際影響力的，經過時間考驗的原創科研工作的科學家，不論其國籍、性別和年齡，意在推動大中國地區基礎科學研究、吸引全球科技人才、促進科學事業發展。未來科學大獎同時希望，通過這種激勵示範效應，激發整個社會對科學的熱愛，對科學家的尊重，對科技前沿的關注，提升中國公民科學素養。

未來科學大獎的評審體系主要參考諾貝爾獎。科學家委員會推薦出國際專家作為提名人。候選人產生後，請全球範圍相關領域專家對候選人的工作給予評價，科學家委員會根據評價結果投票確定獲獎者。並請清華大學法學院高西慶和畢馬威組成監管委員會，監督整個評獎過程。現科學家委員會由15位著名科學家組成，包括中國科學院物理所丁洪、芝加哥大學何川、斯坦福大學李飛飛、普林斯頓大學李凱、香港科技大學勵建書、斯坦福大學駱利群、李政道研究所季向東、北京大學饒毅、北京大學田剛、北京生命科學研究所王曉東、麻省理工學院文小剛、美國西北大學夏志宏、哈佛大學謝曉亮、加州大學伯克利分校楊培東、及美國Scripps研究所余金權。未來科學大獎單項獎金為六百八十萬人民幣（約合一百萬美金），每項獎金由四位捐贈人共同捐贈：「生命科學獎」捐贈人為丁健、李彥宏、沈南鵬、張磊；「物質科學獎」捐贈人為鄧鋒、吳亞軍、吳鷹、徐小平；「數學與計算機科學獎」捐贈人為丁磊、江南春、馬化騰、王強。

2016年首屆評獎，未來科學大獎共頒發了「物質科學獎」和「生命科學獎」兩個獎項。物質科學獎授予了清華大學薛其坤，獎勵他在利用分子束外延技術發現量子反常霍爾效應和單層鐵硒超導等新奇量子效應方面做出的開拓性工作。生命科學獎授予了香港中文大學盧煜明，獎勵他基於孕婦外周血中存在胎兒DNA的發現在無創產前胎兒基因檢查方面做出的開拓性貢獻。

2017未來科學大獎定於10月29日在北京舉行頒獎典禮，作為兩天的未來論壇年會一部分。全球四十餘位具有卓越影響力的頂尖科學家出席見證，並將在前一天的未來論壇年會上做有關前沿科學及未來展望的精彩專題演講。這次未來論壇年會共有十四場專題研討會，題目包括未來計算、腦科學、新能源、基因技術等。

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