2020年科學突破系列獎項揭曉，三位華人科學家獲獎_風聞

編譯 | 拾貝殼的孩子

北京時間2019年9月5日晚上，2020年科學突破獎（Breakthrough Prize）宣佈授予以下科學突破：拍攝第一張黑洞照片，確定肥胖的生物學基礎，在痛覺感知的生物化學方面的發現，以及其他重大成就。

今年的獲獎者因為一些重大而引人注目的科學發現而獲獎，比如

黑洞是什麼樣子的？為什麼辣椒吃起來那麼辣？神經退行性疾病的原因是什麼？

其中基礎物理學突破獎授予事件視界望遠鏡（EHT）合作項目的347名成員，他們探測遙遠的星系，並捕捉到了黑洞的第一張圖像。生命科學突破獎的獲獎者們為非阿片類鎮痛藥物消除慢性疼痛奠定了基礎，為食物攝入和體重的關係建立了生物學基礎，並發現了神經退行性疾病的共同機制，包括早發性痴呆。此外，6項新視野獎頒發給12位科學家，以表彰他們在物理學和數學方面的早期職業成就。

以下是完整的獲獎描述。

基礎物理學突破獎

事件視界望遠鏡（EHT）合作項目

來自哈佛-史密森天體物理中心的 Shep Doeleman 將作為代表接受獎項。這份300萬美元的獎金將由347名科學家平均分享，他們共同撰寫了EHT於2019年4月10日發表的六篇論文。

描述：分佈在全球各處的8個射電望遠鏡聯合起來，形成了一個相當於地球大小的望遠鏡，科學家們以此拍攝了第一張超大質量黑洞的照片。在照片中，一道明亮的光環圍繞着黑洞事件視界以內的黑暗區域，在這個邊界之內，即使是光也無法逃脱黑洞的引力拖拽。

第一張黑洞照片：M87 星系中心的超大質量黑洞。| 圖片來源：EHT

數學突破獎

Alex Eskin，芝加哥大學

描述：Eskin 與已故的伊朗裔數學家、菲爾茲獎得主 Maryam Mirzakhni 合作，在阿貝爾微分的模空間的動力學和幾何方面做出了革命性發現，包括證明了所謂的“魔杖定理（magic wand theorem）”。經過五年的努力，這項成果於2013年發表，在其中他們探索了一個長期以來懸而未決的問題：

在一個佈滿鏡子的房間裏，一束來自點光源的光線來回反射，那麼它最終能夠到達整個房間嗎？還是説房間的某些角落將永遠保持黑暗？

通過將問題轉化為一個高度抽象的多維空間問題，兩位數學家得以證明，對於那些角度是某些分數（fractions of whole numbers）的多邊形房間，只有有限數量的點永遠不會被照亮。

生命科學突破獎

Jeffrey M. Friedman，洛克菲勒大學和霍華德·休斯醫學研究所

描述：自從1994年發現了調節身體脂肪的分子途徑以來，Friedman 一直站在這一領域的前沿，試圖建立肥胖的生物學基礎。他的研究闡明瞭在意識水平之下運作的“瘦素系統”，以及控制我們何時吃、吃什麼、吃多少的“意志力”。瘦素的發現通過描述調節食物攝入量和體重的生理與神經機制，為理解肥胖的發病機理提供了一個新的框架。

F. Ulrich Hartl，普朗克生物化學研究所

Arthur L. Horwich，耶魯大學醫學院和霍華德·休斯醫學院

描述：Hartl 和 Horwich 發現了一種支持機制，可以使蛋白質正確摺疊成精確的形狀，從而在細胞內完成大量的工作。隨着我們年齡的增長，這種機制可能會衰退，使蛋白質雜亂地結塊，併為癌症、阿爾茨海默症、帕金森症和其他神經退行性疾病埋下伏筆。目前科學家正在研究如何修復或支持細胞的摺疊機制，以抑制蛋白質結塊，並在我們衰老時保持正常運作。

David Julius，加州大學舊金山分校

描述：Julius 發現了產生痛覺的細胞信號機制。他還發現，辣椒和薄荷醇在神經系統中觸發的感覺受體與通常對冷熱做出反應的感覺受體是相同的。雖然大多數疼痛是作為一種早期預警系統，但慢性疼痛會使人虛弱乏力。然而，通過確定關節炎、癌症等病症產生的慢性疼痛的特定細胞靶點，Julius的團隊正在為下一代非阿片類精準鎮痛藥物奠定基礎。

Virginia Man-Yee Lee，賓夕法尼亞大學

描述：大多數阿爾茨海默症患者的腦細胞中都有一個由 tau 蛋白組成的纏結網絡。1991年，Lee 提出了“tau 蛋白假説”認為，是纏結本身抑制了神經元的正常放電。在帕金森症和肌萎縮性脊髓側索硬化症中，她發現了類似的纏結，並在後來發現錯誤摺疊的蛋白質是如何在中樞神經系統中從一個細胞傳播到另一個細胞的。通過複製 tau 蛋白的病理演化，Lee提出了神經退行性疾病的蛋白質路線圖，並闡明瞭退行性疾病的常見機制。她的研究為確定藥物發現的目標開闢了新的途徑。

物理學新視野獎

陳諧，加州理工學院

 Lukasz Fidkowski，華盛頓大學

Michael Levin，芝加哥大學

Max A. Metlitski，麻省理工學院

描述：對理解拓撲物質狀態及其關係做出深刻貢獻。

Jo Dunkley，普林斯頓大學

Samaya Nissanke，阿姆斯特丹大學

Kendrick Smith，Perimeter Institute

描述：開發出從天文數據中提取基本物理信息的新技術。

Simon Caron-Huot，麥吉爾大學

Pedro Vieira，Perimeter Institute 和 ICTP-SAIFR

描述：對理解量子場論做出了重大貢獻。

數學新視野獎

Tim Austin，加州大學洛杉磯分校

描述：在遍歷理論方面做出多項貢獻，其中最著名的是解決了弱平斯克猜想（weak Pinsker conjecture）。

Emmy Murphy，西北大學

描述：對辛幾何和切觸幾何的研究做出貢獻，特別是引入了鬆散勒讓德子流形的概念，並與 Matthew Strom Borman 和 Yakov Eliashberg一起，在更高維度上引入了過扭切觸結構。

朱歆文，加州理工學院

描述：在算術代數幾何研究方面做出貢獻，包括在志村簇（Shimura variety）理論和 p 進數簇的黎曼-希爾伯特問題方面的應用。

**獎項介紹：**科學突破獎設有生命科學突破獎、基礎物理學突破獎、數學突破獎，以及物理學新視野獎、數學新視野獎，旨在獎勵於生命科學、基礎科學等領域取得重要成就的科學家，給他們提供更多的自由和機會，幫助他們取得更大的成就。其中新視野獎授予有潛力的年輕科研人員。此次公佈的獎項以及今年8月6日公佈的基礎物理學特別突破獎都將於11月3日頒發。

參考鏈接

https://breakthroughprize.org/News/54

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