科学第一巨奖“突破奖”颁发

10月17日，科学领域内单项奖金最高的“突破奖”（Breakthrough Prizes）揭晓了7个价值300万美元的奖项，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)。

“突破奖”高额奖金背后是一份令人瞩目的捐赠人名单，包括互联网投资人尤里·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成为该奖项的创始投资人。

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

弗兰克·贝内特(Frank Bennett)和阿德里安·克雷纳(Adrian Krainer) 

他们分别来自伊奥尼斯制药公司和冷泉港实验室

获奖理由:他们开发了一种有效的反义寡核苷酸疗法来治疗儿童神经退行性疾病脊髓性肌萎缩症。

描述：脊髓性肌萎缩症(SMA)是一种罕见但极具破坏性的疾病，是导致婴儿死亡的主要遗传因素。许多患有SMA的孩子在两岁之前就去世了。但是现在它不再是死刑。药理学家弗兰克·贝内特(Frank Bennett)和生物化学家阿德里安·克雷纳(Adrian Krainer)基于他们关于反义技术的发现，以及RNA拼接的自然过程，从而生产出第一种治疗SMA - Nusinersen(由百健Biogen以Spinraza的名义销售)的药物。该药物于2016年获得美国食品及药物管理局的批准，是目前正在开发的一种有望用于治疗家族性自主神经功能障碍(FD)、胶质母细胞瘤和肝癌的新型反义治疗药物之一。这项工作也为使用新的基因沉默的方法治疗亨廷顿、ALS、脊髓小脑失调、帕金森和阿尔茨海默症铺平了道路。贝内特在自家的旅馆里长大，位于新墨西哥州阿兹特克市。在老师的鼓励下，他开始从事药理学，并对寻找特别可怕疾病的治疗方法产生了热情。克雷纳在乌拉圭蒙得维的亚长大，为东欧裔。他很欣赏孟德尔的研究成果，高中时就对遗传学产生了兴趣。贝内特和克雷纳之前都知道对方的工作，他们在2004年联手研究SMA，并从那以后合作至今。

安吉丽卡·阿蒙（Angelika Amon）

来自麻省理工学院和霍华德休斯医学研究所

获奖理由: 探究了染色体异倍性的后果，由于染色体错分离而导致的染色体数目异常。额外的染色体可导致破坏性后果（唐氏综合症、流产等)。事实上，80%的癌症都有额外的或缺失的染色体。

描述：出生于维也纳的分子生物学家安吉丽卡·阿蒙(Angelika Amon)阐明了染色体数目的不规则性(“异倍体”)如何产生应激反应，并破坏细胞的故障安全、错误修复系统，从而导致基因突变快速积累。她希望对异倍体产生的后果的理解能够有助于了解癌症的演变，并有助于确定新的癌症治疗靶点。阿蒙靠她所谓的“奶奶测试”的行事准则——一个想法必须很容易解释，才能激起她的兴趣。她总是从简单的问题中得到重大的答案。

庄小威

来自哈佛大学和霍华德休斯医学研究所

获奖理由: 通过开发超分辨率成像技术来发现细胞内隐藏的结构——这种方法超越了光学显微镜的基本空间分辨率极限。

描述：庄小威是一位神童。六岁时，她就能识别出作用在一杯水中的大气作用力，这给她父亲留下了深刻的印象。多年后，她在斯坦福大学(Stanford)获得博士后学位，当时正值显微镜技术的黄金时代开端，她将自己对物理的热爱倾注于生物成像以及对生物系统的探索上。在哈佛大学的实验室里，她发明了一种超分辨率成像方法(STORM)，利用可切换的荧光分子打破了传统显微镜的衍射极限。结果是: 为比人类头发的宽度小1万倍的分子和细胞结构形成超高分辨率图像。在STORM的带领下，她的实验室已经发现了以前不为人知的细胞结构，比如大脑神经元中的周期性膜骨架。

陈志坚（James Chen）

来自德克萨斯大学西南医学中心和霍华德休斯医学研究所

获奖理由: 通过DNA传感酶cGAS的发现，阐明DNA如何从细胞内部触发免疫和自身免疫反应。

描述：T细胞和其他白细胞是免疫系统的前线战士。生物化学家陈志坚(James)阐明了潜在的、先天的免疫系统的工作——他们在我们体内的每个细胞外运作，触发对病毒、压力、辐射和其他胁迫的展开(或过度展开)的反击反应。陈的实验室已经展示了入侵者带来的DNA或者从细胞核中渗出的DNA是如何被一种蛋白质感知的，这种蛋白质最终激活了T细胞和白细胞。他现在正努力利用这种强大的治疗力量来阻止癌症等疾病；并在这种机制失效的时候，比如在有像关节炎和狼疮这样的一些自身免疫性疾病的情况下，控制这种机制。陈在中国福建省的一个偏远的山村长，在年幼时，他对自然表现出一种与生俱来的好奇心，他的父母鼓励他从事科学事业。他移居美国并在纽约州立大学布法罗分校获得博士学位。他认为科学没有国界，疾病是我们共同的敌人。

基础物理学奖

查尔斯·凯恩（Charles Kane）与尤金·梅莱（Eugene Mele）

来自宾夕法尼亚大学

获奖理由：物理学中拓扑学和对称性的新思想，导致对一类仅在其表面导电的新材料的预测。

描述：自本·富兰克林时代以来，我们开始根据电的性质上区分物体，它们要么导电，要么绝缘。但是这一概念被Charles Kane和Gene Mele彻底改变，他们二人预测了一类新的材料——“拓扑绝缘体”。这些材料的边界是不可接触的导体，但其内部为绝缘体。他们的发现对量子计算中的“太空竞赛”具有重要意义，并可能引发在计算中保证巨大的能量效率的新一代电子设备的诞生。拓扑绝缘体还为关于物质和能量的基本性质等深层问题打开了一个窗口，因为它们表现出类似于物理学基本粒子（电子和光子）的粒子状激发，但这种激发可以在实验室以电子和光子无法做到的方式进行控制。这些连接提供了一种新的概念框架，可用于控制不同物质状态下的电荷、光，甚至是机械波的流动。意料之外的应用似乎也是不可避免的：当晶体管于1947年发明时，没有人能够真实地预测，未来的信息技术能够将数TB的数据塞进微小的硅芯片上。

“凯恩和梅莱以非凡的方式将拓扑学的新思想引入量子物理学，”评选委员会主席爱德华·威滕（Edward Witten）说。 “这一故事徐徐展开，太美好了。”

数学奖

文森特·拉福格（Vincent Lafforgue），来自法国国家科学研究中心（CNRS），格勒诺布尔弗里埃尔研究所（Institut Fourier, Université Grenoble Alpes）

获奖理由：他在数学几个领域内的开创性工作，特别是函数域中对朗兰兹纲领的贡献。

描述：文森特是菲尔兹奖得主洛朗·拉弗格（Laurent Lafforgue）的弟弟。洛朗在2002年获得菲尔兹奖，当时的获奖理由是：为数论与分析领域中的朗兰兹纲领做出了突出贡献，并对函数域中的自守群证明了朗兰兹猜想。

法国人一向拥有拥有最了不起的数学家——从笛卡尔、费马、帕斯卡到庞加莱。年代较近的，韦伊（André  Weil）、塞尔（Jean-Pierre Serre）、格罗滕迪克（Alexander Grothendieck）建立了代数几何学的基础——从中创造了算术几何。文森特·拉福格是这个学术领域的领军者，此领域以算术几何为核心延展出在密码学和信息安全技术方面的新发现。拉福格在位于法国东南部的城市格勒诺布尔的CNRS任教，CNRS是欧洲最大的基础科学机构。他拥有终身教职，可以自由地思考不可思议的问题。拉福格深切关注生态危机，现在专注于量子力学中的算子代数，并为清洁能源技术设计新材料。 他喜欢在阿尔卑斯山脚下徒步旅行。

“文森特·拉福格在函数域中发现了一个优美而简单直接的证明，”评选委员会主席理查德·泰勒（Richard Taylor）说。 “在看到它之后，你会问自己，我们其他人怎么会这么久都没有想到。你终于明白为什么朗兰兹纲领的对应关系必须存在——它似乎不再是一种复杂计算下的不可论证的的奇妙结果。”

最后1个基础物理奖属于特别增设的奖项，已在今年9月提前揭晓。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）。

1967年，还是剑桥大学研究生的贝尔用改进的射电望远镜观察到了一种会发出周期性电波的星体。这种旋转的中子星后来被命名为脉冲星。

贝尔的导师安东尼·休伊什（Antony Hewish）和马丁·莱尔凭此获得了1974年的诺贝尔物理学奖，她本人却无缘上榜。

44年后，“突破奖”拾起了这枚被诺奖遗忘的明珠，颁奖理由是“1967年从快速自转的超密中子星中发现射电信号，且五十年来都在引领科学事业”。贝尔表示，她考虑将奖金捐出，设立奖学金以支持对科学感兴趣的妇女和少数群体。

此外，“2019突破奖”颁出了3个“基础物理新视野奖”和3个“数学新视野奖”，以表彰每年脱颖而出的青年研究人员。

庄小威，1972年出生于江苏省如皋市，1987年进入中科大少年班，留下“四大力学满分”的神话。1991年赴美国加州大学伯克利分校留学，1996年博士毕业后进入斯坦福大学研究，师从美国前能源部长朱棣文。2001年进入哈佛大学任教。

庄小威

陈志坚

许晨阳

颁奖典礼将于11月4日在美国硅谷举行。自2012年设立以来，“突破奖”已颁发至第七届。巧合的是，今年的颁奖典礼将由饰演过“007”的英国演员皮尔斯·布鲁斯南主持。

影视、体育等各界名流与科学家们共走红毯，济济一堂，符合“突破奖”的设立宗旨：让科学家享受明星般的待遇，塑造成青少年的偶像。这也使该奖获得了“科学奥斯卡奖”的外号。