突破獎揭曉:拍下首張黑洞照片的團隊獲300萬美元獎金
2019年09月06日08:34

  來源:科研圈

  2019 年 9 月 5 日,2020 年度突破獎(Breakthrough Prize)揭曉。突破獎,又被譽為“科學界的奧斯卡”,現已經入第八個年頭。突破獎每年都會表彰在生命科學,基礎物理學和數學領域的成就,而這些學科旨在提出最終極的問題,並尋求最深刻的答案。突破獎也被稱為全世界最慷慨的科學獎,單獎為三百萬美金。

  今年,總額兩千一百六十萬美元的獎金被用於獎勵包括以下領域的科學突破:

  製作第一張黑洞圖像

  確定肥胖症的生物學基礎

  發現痛覺的生物化學機製

  其中,2020 年突破獎基礎物理獎頒發給事件視界望遠鏡合作組織的 347 位成員;

  2020 突破獎生命科學獎頒發給傑弗里·M·弗里德曼(Jeffrey M。 Friedman), F·烏爾里希·哈特爾(F。 Ulrich Hartl), 亞瑟·L·霍里奇(Arthur L。 Horwich),戴維·朱利葉斯(David Julius), 以及 弗吉尼婭·曼儀·李(Virginia Man-Yee Lee);

  2020 年突破獎數學獎頒給亞曆克斯·埃斯金(Alex Eskin)。

  六個每個價值 10萬 美元的新視野獎頒予在事業早期階段作出成就的物理學家和數學家。

  獲獎人將參加 11 月 3 日週日舉行的電視直播的突破獎頒獎典禮,突破獎頒獎典禮又被譽為科學界的奧斯卡。

  今年的典禮也會表彰在今年8月份宣佈的基礎物理特殊突破獎的獲獎人,物理學家塞爾吉奧·費拉拉(Sergio Ferrara), 丹尼爾·弗里德曼(Daniel Z。 Freedman), 和彼特·範尼烏文赫伊曾(Peter van Nieuwenhuizen),以獎勵他們關於超級引力的發現。三位物理學家在 1976 年創建了非常具影響力的理論,將引力與量子場論整合在一起。

  2020年突破獎——基礎物理學獎

  獲獎者: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)將代表整個合作組織接受獎項。2019年4月10日,EHT項目組發表了6篇論文,論文的347位作者將平均分享300萬美元的獎金。

  關於他們的工作的解讀:

  人類第一次看見黑洞!這張黑洞“大頭照”是怎麼拍出來的?

  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(超大質量)黑洞照片。

  由全球20個國家和地區、60座研究機構的科學家組成的國際合作團隊,通過分佈在南極洲、智利、墨西哥、美國夏威夷州、美國亞利桑那州和西班牙的8台高靈敏度射電望遠鏡,首次拍到了黑洞照片。8台望遠鏡通過原子鐘網絡實現同步,從而組成大小和地球相當的虛擬望遠鏡,其解像度是人類在地球表面從未達到過的。EHT的拍攝目標之一,是位於Messier 87星系中心的超大質量黑洞,其質量相當於65億個太陽。運用全新的算法和技術,研究團隊經過艱苦的數據分析,終於呈現了這隻“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繞。這張照片驗證了愛因斯坦引力理論對黑洞的預測:由於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、環繞中心黑色區域旋轉的亮環。

  2020年突破獎——數學獎

  獲獎者:亞曆克斯·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·米爾紮卡尼(Maryam Mirzakhani)共同證明了“魔杖定理”(magic wand theorem)。

  埃斯金與伊朗著名數學家、菲爾茲獎獲得者米爾紮卡尼合作,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)在經過五年精心編修後出版。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多年的難題:如果一束來自點光源的光線在一間牆壁由鏡子構成的房間里不斷反射,那麼光線會遍曆房間的每一個空間點嗎?房間里還會不會有某些區域無法被光照到?在將問題轉換成高度抽像的高維數學問題後,兩位數學家證明了:在一個多邊形的房間里,如果牆角的角度是某些分數,那麼這個房間里只有有限數量的點不會被照亮。

  埃斯金的合作者米爾紮卡尼在與乳腺癌鬥爭數年後,於2017年去世,享年40歲。

  2020年突破獎——生命科學獎

  獲獎者:傑弗里·M·弗里德曼(Jeffrey M。 Friedman)

  洛克菲勒大學、霍華德·休斯醫學研究所

  獲獎理由:發現了一種新的內分泌系統——“瘦素系統”,脂肪組織可以經由該系統向大腦傳輸信號,調控食物攝入行為。

  弗里德曼在1994年發現了調控脂肪的分子通路,此後他一直致力於揭開肥胖背後的生理機製。他的研究闡明了我們身體中的“瘦素系統”,該系統可以在我們無意識的情況下控製進食時間、食物種類以及攝入的能量。現在,瘦素療法已經被用於治療脂肪代謝障礙,這是一種發病率低但非常嚴重的糖尿病。瘦素還可能用於治療那些體內瘦素水平偏低的肥胖症患者。對於體內瘦素水平過高或者有瘦素抵抗的人群,醫生也可以通過瘦素組合療法進行針對性治療。瘦素的發現,讓科學家找到了調控食物攝入和人體體重的生理學、神經科學機製,從而為理解肥胖的發病機製構建了全新的理論框架。

  獲獎者: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)

  耶魯醫學院、霍華德·休斯醫學研究所

  獲獎理由:發現了分子伴侶在調解蛋白質摺疊以及阻止蛋白質聚合中的作用。

  在耶魯和慕尼黑兩地合作,哈特爾和霍維奇聯合發現了人體內的一種支援機製,可以確保蛋白質準確摺疊成應有的形狀並在細胞中發揮各種作用。隨著年齡增長,這種機製容易放慢,使得蛋白質聚集混亂,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,例如癌症、阿爾茨海默病、帕金森病、亨廷頓病以及其他神經退行性疾病。現在,許多研究正在探索如何恢復或者維持這些細胞的摺疊機製,這樣可以在人體衰老過程中阻止蛋白質的錯誤聚合,保證身體正常、健康地運轉。

  獲獎者:戴維·朱利葉斯(David Julius)

  加利福尼亞大學舊金山分校

  獲獎理由:發現痛覺涉及的分子、細胞以及機製。

  朱利葉斯發現了產生痛覺的細胞信號機製。在其他研究中,他還發現紅辣椒和薄荷醇能激活神經系統中對熱和冷產生反應的感覺受體。儘管大多數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徵(IBS)、關節炎和癌症等疾病中,與慢性疼痛相關的特定細胞靶點。他的團隊為研發新一代非阿片類精準止痛藥創造了堅實的理論基礎。

  獲獎者:弗吉尼婭·曼儀·李(Virginia Man-Yee Lee)

  賓夕法尼亞大學

  獲獎理由:發現了額顳葉癡呆和肌萎縮側索硬化症中的TDP43蛋白聚合體,並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萎縮的原因。

  大多數阿爾茨海默病患者的神經元中會出現由tau蛋白組成的纏結網絡。1991年,李提出了“tau蛋白假說”,認為這些纏結會抑製神經元的正常放電。她還在帕金森病和肌萎縮側索硬化症患者神經元中發現了類似的纏結結構。此後,李揭示了錯誤摺疊的蛋白質在中樞神經系統細胞間擴散的過程。通過重複tau蛋白的病理演化過程,李提出了與神經退行性疾病相關的蛋白質路線圖,並闡明了神經退行的常見機製。她的研究為尋找相關藥物靶點開闢了一條新道路。

  2020年“新視野”物理學獎

  獲獎者:

  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:為理解物質的拓撲態,以及物質與其拓撲態之間的關係作出重要貢獻。

  獲獎者:

  喬·鄧克利(Jo Dunkley)

  普林斯頓大學

  薩馬亞·尼桑克(Samaya Nissanke)

  阿姆斯特丹大學

  肯德里克·史密斯(Kendrick Smith)

圓周理論物理研究所

  獲獎理由:發展了從天文數據中提取基礎物理信息的新技術。

  獲獎者:

  西蒙·卡倫-胡(Simon Caron-Huot)

  麥吉爾大學

  佩德羅·維埃拉(Pedro Vieira)

  圓周理論物理研究所、國際理論物理中心-南美基礎研究所

  

獲獎理由:為理解量子場理論作出深刻貢獻

  2020“新視野”數學獎

  獲獎者:

  蒂姆·奧斯汀(Tim Austin)

  加利福尼亞大學洛杉磯分校

  獲獎理由:為理解遍曆理論作出大量貢獻,其中最重要的是證明了弱平斯克猜想。

  獲獎者:

  埃米·默夫(Emmy Murphy)

  美國西北大學

  獲獎理由:他與馬修·斯特羅姆·博爾曼和雅科夫·葉利阿什貝格一起,提出更高維度上的過扭(overtwisted)切觸結構。

  獲獎者:

  朱歆文(Xinwen Zhu)

  加州理工學院

  獲獎理由:在算術代數幾何中做出重要工作,包括將誌村簇與黎曼-希爾伯特問題應用到p-adic代數簇中。

  關於突破獎

  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,每個獎項的獎金為三百萬美元,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。獲獎者將參加全程電視直播的頒獎典禮用以表彰他們的傑出成就同時激勵下一代科學家。作為典禮的一部分,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謝爾蓋·布林,普莉希拉·陳和馬克·朱克伯格,馬化騰,尤里·米爾納和茱莉亞·米爾納,還有安妮·沃希斯基。其評審委員會由之前在各個領域的獲獎者組成。關於突破獎更多信息請查看 breakthroughprize.org

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