有着“豪华版诺贝尔奖”之称的“科学突破奖”(Breakthrough Prizes)名单在美国揭晓,华裔科学家庄小威和陈志坚摘得其中两个生物领域的大奖。此外,青年代数几何学家许晨阳获颁“突破奖”下设的子奖项“数学新视野奖”(New Horizons)。
科学突破奖是一项全球性的科学奖项,科学突破奖的单项奖金高达300万美元,为科学奖项之最。“突破奖”高额奖金背后是一份令人瞩目的捐赠人名单,包括俄罗斯富翁尤里·米尔纳及夫人茱莉亚·米尔纳、谷歌创始人之一谢尔盖·布林、Facebook创始人马克·扎克伯格及夫人普莉希拉·陈、23andMe创始人安妮·沃希斯基。腾讯创始人兼董事局主席马化腾则于去年开始捐赠该奖项。科学突破奖的创始人也希望能通过这一大奖,表彰全世界最顶尖的科学家们。
事实上,得奖者之一的庄小威曾经与诺贝尔奖擦肩而过,当时由饶毅、鲁白、谢宇主编的微信公众号《赛先生》曾发文表示:“华人教授庄小威的工作在物理原理上与贝齐格(2014年诺贝尔化学奖得主)完全一样,而且他们发表论文的时间也一样,厚此薄彼令人费解。”如今,她得到了应有的对待。
庄小威出生在一个科学家庭,父亲庄礼贤和母亲朱仁芝两位先生都是中国科技大学的教授。父亲是空气动力学家,曾经写过一本经典的《流体力学》。小时候庄小威住在江苏如皋的爷爷奶奶家,5岁才回到父母身边,认字什么的都是父母在工作之余教的。
庄小威从小就表现出了对物理的天赋,比如当父亲问她哥哥,一杯水放在桌子上,这个水杯受了多少力的时候,除了水、水杯的重力、桌子的支撑力外,还没上学的庄小威回答:“空气对水杯还有个作用力。”
后来,庄小威果然踏入了物理的殿堂,她是华裔生物物理学家,毕业于中国科学技术大学,现任哈佛大学化学与化学生物、物理学双聘教授,美国国家科学院院士。庄小威的研究,正是用荧光光谱和显微技术分析单个分子或粒子的运动表现,这在理念上与2014年诺贝尔化学奖完全吻合,而在方法路径上,也与新晋诺贝尔奖得主、美国科学家埃里克·贝齐格如出一辙。
2006年,有三个实验室都独立实现了利用荧光分子的可调控性来做单分子的精确定位,然后再使用图片重组的方式得到超分辨率显微镜图像,这三个组的代表人物分别是贝齐格、赫斯(Samuel T.Hess)和庄小威,最终贝齐格拿出了“棕榈树”(Palm)显微技术,而庄小威拿出了“暴风雪”(storm)显微技术。两者的细微不同之处在于激发荧光材料的使用上,贝齐格用的是光敏蛋白,而庄小威用的是荧光染料。
有网友认为,正是由于庄小威论文发表时间上晚于贝齐格才与重视原创思想的诺贝尔奖失之交臂,但复旦大学物理系教授谭砚文却认为,两者论文发表只有2个月的时间差,在科学上应处于同一时期。
▲庄小威,她开发的超分辨率成像技术突破了光学显微技术的分辨率界限,揭示了细胞中隐藏的精密结构。
庄小威博士在哈佛大学的实验室开发了超分辨率成像技术(STORM),打破了传统显微镜因为光学衍射而出现的分辨率极限。这一技术让以分子水平的分辨率观察细胞内的分子互动成为可能,它能够观察到比一根发丝的宽度还要小10000倍的分子和细胞结构。使用STORM,庄小威的课题组发现了以前未知的细胞结构,例如在大脑神经元中的周期性膜骨架。
另一位获奖的华裔科学家陈志坚本科毕业考取福建师范大学生物化学专业硕士研究生。1986年考取美国纽约州立大学,攻读博士,2014年当选美国国家科学院院士。
▲陈志坚,他通过发现感知DNA的cGAS酶,他的研究揭示了DNA在细胞内部触发免疫和自身免疫反应的机制。
陈志研究揭示了我们的先天免疫系统如何感知病原体的入侵并且激活免疫细胞。他的实验室证明了入侵病原体带来的DNA,或从细胞核中渗出的DNA,会被一种蛋白感知,而它最终会激活T细胞和白细胞。他现在的研究力图驾驭这一机制来治疗诸如癌症等疾病,并且防止类似关节炎和狼疮等自身免疫疾病的产生。
一年前,36岁的北京大学教授许晨阳曾经摘得被誉为中国人的诺贝尔奖的未来科学大奖,并获得100万美元的奖励,不过他也在去年做出决定,2018年秋季加盟麻省理工学院,如今获得的这一奖项,或许是对他来到美国的一份大礼。
▲许晨阳
附:这7个大奖具体包括4个生命科学奖,2个基础物理奖,1个数学奖。获奖名单如下:
生命科学奖
C.Frank Bennett (Ionis 制药公司)和Adrian R.Krainer(冷泉港实验室)
获奖理由:为神经退行型脊髓性肌萎缩儿童开发出有效的反义寡核苷酸疗法。
Angelika Amon(麻省理工学院/霍华德·休斯医学研究所)
获奖理由:发现了非整倍体的后果,即一种染色体误隔离造成的染色体数目异常。
庄小威(哈佛大学/霍华德·休斯医学研究所)
获奖理由:开发出超越光学显微镜的空间分辨率基本限制的超高分辨率成像方法,以发现细胞中的隐藏结构。
陈志坚(得克萨斯大学西南医学中心/霍华德·休斯医学研究所)
获奖理由:发现DNA感知酶cGAS,从细胞内部阐明DNA如何引发免疫和自身免疫反应。
基础物理奖
Charles Kane和Eugene Mele(宾夕法尼亚大学)
获奖理由:对物理中的拓扑学和对称性提供新的想法,为预测一类只在表面导电的新材料奠定了基础。
数学奖
Vincent Lafforgue(法国国家科学研究院/格勒诺布尔大学)
获奖理由:在数学的多个领域作出突破性贡献,尤其是函数域中的朗兰兹纲领。
特别奖:
获奖者为英国天体物理学家、“脉冲星之母”约瑟琳·贝尔·伯奈儿(Jocelyn Bell Burnell)。
作者:沈湫莎
编辑:沈湫莎
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