庄小威、陳志堅等9位科學家分享2100萬美元獎金：2019年科學突破獎公布

北京時間 2018 年 10 月 17 日晚，科學界最慷慨的獎項——突破獎公布了2019年獲獎者名單。生命科學、基礎物理學（包括一項特別獎）、數學三個大獎的共7個獎項、2100萬美金，授予了對治療由基因原因引發的嬰兒死亡、超高解析度成像、新型的電子材料、發現脈衝星做出重大成就的9位科學家，其中華人科學家莊小威、陳志堅與其他三位科學家分享生命科學獎。

弗蘭克·本內特（Frank Bennett）和阿德里安·克賴納(Adrian Krainer)，安吉麗卡·阿蒙（Angelika Amon）, 庄小威, 以及陳志堅獲得2019年突破獎生命科學獎。

查爾斯·凱恩（Charles Kane）與尤金·米爾（Eugene Mele）2019年突破獎基礎物理學獎，喬斯琳·貝爾·伯內爾(Jocelyn Bell Burnell)獲得基礎物理學獎特別獎。

2019年突破獎數學獎被授予文森特·拉福格（Vincent Lafforgue）。

還有6位在物理學和數學領域處於事業早期階段的傑出青年科學家獲得了總計60萬美元的「新視野」獎，其中包括中國數學家許晨陽。

所有的獲獎者，包括前不久公布的基礎物理特別突破獎得主喬斯琳·貝爾·伯內爾都將參加11月4號周日舉行的全網直播頒獎典禮。

生命科學獎

C·弗蘭克·本內特（C. Frank Bennett），來自 Ionis製藥公司（Ionis Pharmaceuticals）

阿德里安·R·克賴納（Adrian R. Krainer），來自冷泉港實驗室（Cold Spring Harbor Laboratory）

獲獎理由：開發出一種有效的反義寡核苷酸療法，用於治療患有神經退行性疾病脊髓性肌萎縮症（spinal muscular atrophy，SMA）的兒童。

脊髓性肌萎縮症是一種罕見但具有破壞性的疾病，是導致嬰兒死亡的主要遺傳病因。許多患有脊髓性肌萎縮症的孩子會在兩歲前死去。現在，患上脊髓性肌萎縮症已不再意味著死亡。藥理學家C·弗蘭克·本內特和生物化學家阿德里安·R·克賴納基於他們對反義技術和RNA剪接的自然過程的發現，研發出第一種治療脊髓性肌萎縮症的藥物——Nusinersen（商品名為Spinraza，由Biogen經銷）。此種藥物於2016年獲得FDA批准，是目前正在研發中的首批針對家族性自主神經功能障礙（FD）、膠質母細胞瘤和肝癌的新型反義療法之一。這項工作也為使用基因沉默新療法治療亨廷頓氏症、肌萎縮側索硬化症、脊髓小腦性共濟失調、帕金森病和阿爾茨海默病創造了可能。本內特的家人在美國新墨西哥州阿茲台克經營酒店，他在那裡長大；但在輔導員的鼓勵下，他轉而追求藥理學研究事業，致力於尋找治癒嚴重疾病的方法。 克賴納是東歐後裔，在烏拉圭蒙得維的亞長大；他崇敬孟德爾的科研工作，在高中時期就對遺傳學產生了興趣。 2004年開始聯手研究脊髓性肌萎縮症之前，本內特和克賴納就已經熟悉了彼此的工作，目前他們繼續著合作關係。

安吉麗卡·阿蒙（Angelika Amon），來自麻省理工學院和霍華德·休斯醫學研究所

獲獎理由：明確非整倍性（aneuploidy）的影響，這是一種染色體數目異常，由染色體分裂錯誤導致。

多出一條染色體可能引發極其嚴重的後果（如唐氏綜合征、流產等）。實際上，在所有的癌症種類中，有80%存在染色體多餘或缺失。出生於維也納的分子生物學家安吉莉卡·阿蒙證明，不規則的染色體數目（即非整倍性）引發了一種應激反應，干擾了細胞的故障保險和錯誤修復系統——這反過來又導致基因突變快速累積。她希望對非整倍性的理解能讓我們更好地了解癌症發展，並有助於識別新的癌症治療靶點。阿蒙的行事準則被她自己稱為「奶奶測試」——一個想法必須能夠被簡單地解釋，才能引起她的興趣。她提出簡單的問題，得到了不起的答案。

庄小威（Xiaowei Zhuang），來自哈佛大學和霍華德·休斯醫學研究所

獲獎理由:開發極高解析度成像技術，發現細胞隱藏的內在結構，這種方法超越了光學顯微鏡的空間解析度限制。

庄小威是個神童。六歲的時候，她就能認識到施加在一杯水上的大氣壓，這令她在中國頂尖科技類大學擔任空氣動力學教授的父親印象深刻。多年後，在顯微成像技術黃金時期的黎明，在斯坦福大學做博士後的她將對物理學的興趣轉向了生物成像和對生物系統的探索。在哈佛大學庄小威自己的實驗室里，她發明了一種超高解析度成像方法（即隨機光學重構顯微術，STORM），利用狀態可切換的熒光分子打破了傳統顯微鏡的衍射限制。實驗得到了分子和細胞結構的超高解析度圖像，這些細胞和分子的大小只有人類頭髮直徑的萬分之一。藉助STORM技術，她的實驗室發現了原本未知的細胞結構，例如大腦中的神經元內部周期性的膜骨架。

陳志堅（Zhijian「James」Chen），來自得克薩斯大學西南醫學中心和霍華德·休斯醫學研究所

獲獎理由：闡明了DNA通過DNA感受酶cGAS從細胞內部觸發免疫及自身免疫反應的機制。

T細胞和其他類型的白細胞是免疫系統的一線「鬥士」。陳志堅的研究為我們揭開了一種基礎性先天免疫系統的面紗——這一系統能夠將我們身體中的每個細胞調動或者重啟，從而去對抗來自病毒、應激、輻射或其他方面的損害。陳志堅的實驗室證明：由入侵者攜帶進來的（或從細胞核滲透出的）DNA會被一種特定蛋白識別，最終激活T細胞和白細胞。他目前正在研究將這種強大力量化為己用的方法，以期阻止疾病（例如癌症）的發展；同時他也希望能夠在這種力量走上「彎路」導致自身免疫疾病（例如關節炎和紅斑狼瘡）發生時，找到控制它的途徑。陳志堅在中國福建省一個偏遠的山村中長大，在童年時代就表現出了對大自然的天生好奇心，並受到父母的鼓勵從事科學研究。他後來移民美國並在紐約州立大學布法羅分校獲得博士學位。他認為科學沒有國界，疾病是我們共同的敵人。

「生命科學突破獎的獲獎者向我們展示了他們的傑出工作，」評委會主席柯里·巴格曼（Cori Bargmann）說。 「他們用創造、革新、堅持和技藝，給世界帶來了以往難以想像的進步。」

基礎物理學獎

查爾斯·凱恩（Charles Kane）和尤金·米爾（Eugene Mele），均來自賓夕法尼亞大學。

獲獎理由：提出了物理學中關於拓撲學和對稱性的新觀點，並預測出一類表面導電、內部絕緣的新材料。

在本·富蘭克林之後，我們一直根據物質能否導電，將其劃分為導體和絕緣體。現在，凱恩和米爾的研究顛覆了這一觀念。他們預測了一類新的物質——拓撲絕緣體（topological insulator）。這類物質內部是絕緣體，而表面卻是良好的導體。拓撲絕緣體的發現對量子計算領域的「軍備競賽」有著重要意義，在此基礎上，有可能研製出計算能源效率極高的新一代電子設備。拓撲絕緣體展現出與基本物理粒子（如電子、光子）類似的激發態，而且在實驗室中的操控性也優於後者。因此，拓撲絕緣體為我們更深入地理解物質與能量的基本性質打開了一扇新窗口。這一聯繫也為我們提供了全新的概念框架，幫助我們控制不同物質狀態中電荷、光甚至是機械波的流動。

此外，預期之外的應用同樣值得期待。正如1947年晶體管剛剛誕生時，沒有人能預料到，它引領了幾十年後的信息技術革命，使得用小小的晶元存儲太位元組的數據成為現實。

「凱恩和米爾為量子物理中的拓撲學提出了新思路，」評委會主席愛德華·威滕說，「當故事展現在人們面前時，我們才意識到它有多麼優美。」

數學獎

文森特·拉福格（Vincent Lafforgue），法國國家科學研究院，格勒諾布爾大學

獲獎理由：他在數學幾個領域內的開創性工作，特別是函數域中對朗蘭茲綱領的貢獻。

一直以來，法國都盛產偉大的數學家。從笛卡爾、費馬、帕斯卡到龐家萊，不一而足。到了近代，韋伊、塞爾、格羅滕迪克的工作為代數幾何奠定了新基礎，並從中誕生了算數幾何。拉福格是算數幾何領域的領袖，是密碼學和信息安全技術新發現的核心人物。拉福格的學術研究在位於格勒諾布爾的法國國家科學研究院（CNRS）開展，這裡是歐洲最大的基礎科學研究機構。作為CNRS的終身教職擁有者，他能夠自由地探索那些看似不可能的問題。出於對生態危機的深深擔憂，現在拉福格的研究重點是將運算元幾何與量子力學結合，以及設計清潔能源的新材料。

「文森特·拉福格在函數域中發現了一個優美而直接的證明，」評委會主席理查德·泰勒說，「看到他的解釋後，你會問自己，為什麼這麼久以來，所有人都與它擦肩而過。最終，你可以看到朗蘭茲對應為什麼必須存在，它不再只是複雜計算的動機不明的結論。」

科學突破特別獎——基礎物理學獎

喬斯琳·貝爾·伯內爾（Jocelyn Bell Burnell） ，來自鄧迪大學、牛津大學

獲獎理由：她對發現脈衝星做出了基礎貢獻，一生都是科學界鼓舞人心的領袖。

***

新視野獎

此外，還有6位在物理學和數學領域處於事業早期階段的傑出青年科學家獲得了總計60萬美元的「新視野」獎，其中包括中國數學家許晨陽。

物理新視野獎

布賴恩·梅茨赫爾（Brian Metzger）- 哥倫比亞大學

獲獎理由：他對中子星合併的電磁信號做出了開創性預測，領導了新興的多信使天文學領域的發展。

拉娜·阿迪卡里（Rana Adhikari）-加州理工學院

莉薩·巴爾索蒂（Lisa Barsotti）-麻省理工學院

馬修·埃文斯（Matthew Evans）-麻省理工學院

獲獎理由：為研究當前和未來的地面引力波探測器做出貢獻。

丹尼爾·哈洛（Daniel Harlow）- 麻省理工學院

丹尼爾·L·賈弗里斯（Daniel L. Jafferis）-哈佛大學

阿龍·沃爾（Aron Wall）-斯坦佛大學

獲獎理由：對於量子信息、量子場論和引力的基本理論做出貢獻。

數學新視野獎

許晨陽 （麻省理工學院、北京國際數學研究中心）

獲獎理由：為最小模型程序（minimal model program）和代數簇的模（ moduli of algebraic varieties）的應用的研究進展做出主要貢獻。

卡里姆·阿迪普拉斯托（Karim Adiprasito）-耶路撒冷希伯來大學

瓊·於（June Huh）- 高等研究院

獲獎理由：他們與埃里克·卡茨（Eric Katz）合作發展了組合霍奇理論（combinatorial Hodge theory），羅塔猜測（conjecture of Rota）的對數凹因此得以解出。

凱薩·馬托瑪奇（Kaisa Matom?ki）-圖爾庫大學

馬克瑟姆·拉齊維爾（Maksym Radziwill）-加州理工學院

獲獎理由：他們在理解積性函數值的局部相關性上做出了基本突破。

關於科學突破獎

科學突破獎用以表彰全世界最傑出的科學家，這是科學突破獎頒發的第七個年頭。科學突破獎分為生命科學獎（每年最多四個獎項）、基礎物理獎（每年一個獎項）以及數學獎（每年一個獎項），每個獎項的獎金為三百萬美元。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學新視野獎，用以表彰年輕的科研工作者。獲獎者將參加全程直播的頒獎典禮用以表彰他們的傑出成就同時啟發下一代科學家。做為典禮的一部分，獲獎者也會參加主辦方組織的講座以及論壇。

科學突破獎的獎金由谷歌公司創始人之一謝爾蓋·布林、Facebook創始人馬克·扎克伯格及其妻子，騰訊創始人馬化騰， 互聯網投資公司DST GLobal創始人尤里·米爾納及茱莉亞·米爾納，23andMe創始人安妮·沃希斯基共同贊助。其評審委員會由之前在各個領域的獲獎者組成。

2019年突破獎和新視野獎的獲獎人將在第七屆突破獎年度頒獎典禮上被授予獎項。突破獎頒獎典禮被譽為「科學界的奧斯卡」，今年將由著名演員、製片人和慈善家皮爾斯布·魯斯南主持。頒獎典禮將於11月4日，在加利福利亞山景城的NASA埃姆斯研究中心舉行, 國家地理頻道將進行直播。

突破獎被譽為全世界最慷慨的科學獎，單獎為三百萬美金。 該獎項已舉辦第七個年頭，旨在表彰生命科學，基礎物理和數學方面的成就，這些學科提出最終極的問題，並尋求最深刻的答案。

關於突破獎更多信息請查看 breakthroughprize.org

聯繫突破獎

Rubenstein

閱讀論文解讀及推薦

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！