9 月 22 日，2023 年度科學(xué)突破獎(jiǎng)（Breakthrough Prize）正式揭曉。
科學(xué)突破獎(jiǎng)主要表彰在生命科學(xué)、基礎(chǔ)物理學(xué)和數(shù)學(xué)領(lǐng)域有杰出貢獻(xiàn)的人士。每位獲獎(jiǎng)?wù)呖梢垣@得 300 萬美元的獎(jiǎng)金，這是科學(xué)界獎(jiǎng)金最高的個(gè)人獎(jiǎng)，堪稱“科學(xué)界第一巨獎(jiǎng)”。
2023 年度科學(xué)突破獎(jiǎng)包括 3 項(xiàng)生命科學(xué)突破獎(jiǎng)、1 項(xiàng)基礎(chǔ)物理學(xué)突破獎(jiǎng)、1 項(xiàng)數(shù)學(xué)突破獎(jiǎng)，每項(xiàng)獎(jiǎng)金 300 萬美元；
此外，此次也評(píng)出了 6 項(xiàng)新視野獎(jiǎng)，每項(xiàng)獎(jiǎng)金 10 萬美元，以及 3 項(xiàng) Maryam Mirzakhani 新前沿獎(jiǎng)，每項(xiàng)獎(jiǎng)金 5 萬美元。
其中，斯坦福醫(yī)學(xué)院 Emmanuel Mignot 和筑波大學(xué) Masashi Yanagisawa 因在“發(fā)現(xiàn)嗜睡癥原因及推動(dòng)睡眠障礙新療法開發(fā)”方面做出的突破性貢獻(xiàn)而獲得2023年“生物科學(xué)突破獎(jiǎng)”。
圖｜Emmanuel Mignot 和 Masashi Yanagisawa。
嗜睡癥是一種會(huì)睡眠過度的疾病，主要有兩種類型：原發(fā)性嗜睡癥和反復(fù)性嗜睡癥。兩者的癥狀相同，但發(fā)生頻率不同。
患有嗜睡癥的人會(huì)反復(fù)發(fā)生過度日間嗜睡（EDS），這和因晚上缺乏或中斷睡眠而導(dǎo)致的疲倦不同，這些人群被迫在白天的工作、吃飯或是在談話時(shí)多次地打盹。嗜睡癥患者在晚上也經(jīng)常會(huì)有過長時(shí)間的睡眠，且很難從長時(shí)的睡眠中醒來。
嗜睡癥的其他癥狀還有焦慮、逐漸增加的怒氣、逐漸降低的活力、坐立不安、思維緩慢、說話緩慢、沒有食欲、幻覺、記憶困難等。一些嗜睡癥患者還會(huì)無法維系原來的家庭、社會(huì)、職業(yè)或其他的社交關(guān)系。
原發(fā)性嗜睡癥會(huì)持續(xù)數(shù)月，甚至數(shù)年；反復(fù)性嗜睡癥會(huì)出現(xiàn)很多次，在正常睡眠和過度睡眠之間不斷地反復(fù)，克萊恩-萊文癥候群是最有名的反復(fù)性嗜睡癥，患者一天內(nèi)通常會(huì)睡超過 18 個(gè)小時(shí)，卻不覺得清醒。
20 世紀(jì) 80 年代，Mignot 團(tuán)隊(duì)開始對(duì)嗜睡癥犬進(jìn)行雜交繁殖，以試圖識(shí)別與該病癥相關(guān)的基因，最終識(shí)別出編碼大腦中兩種膜受體的基因。
膜受體位于細(xì)胞內(nèi)壁并檢測(cè)細(xì)胞外的分子，某些分子會(huì)激活受體，引發(fā)一連串反應(yīng)，通常會(huì)導(dǎo)致生物體行為發(fā)生變化。
不過，Mignot 并不清楚這些新發(fā)現(xiàn)的受體的功能是什么，更不用說它們對(duì)哪些分子有反應(yīng)了。
大約在同一時(shí)間，Yanagisawa 團(tuán)隊(duì)正在努力通過觀察哪些蛋白質(zhì)樣分子激活數(shù)百個(gè)受體來確定它們的作用。
他們通過從動(dòng)物大腦中提取肽混合物并對(duì)其進(jìn)行提煉來做到這一點(diǎn)，直到他們能夠分離出哪些特定的肽激活了某種受體。他們的第一個(gè)目標(biāo)是 Mignot 也在研究的受體，他們發(fā)現(xiàn)它對(duì)兩種以前未知的肽（現(xiàn)在被稱為 orexin-A 和 orexin-B）有反應(yīng)。
隨后，Yanagisawa 團(tuán)隊(duì)禁用了小鼠體內(nèi)產(chǎn)生食欲素的基因，并發(fā)現(xiàn)這些通常夜間活動(dòng)的動(dòng)物竟然在晚上周期性地陷入睡眠，當(dāng)他們?cè)谕砩蠈⑹秤刈⑸涞竭@些老鼠的大腦中時(shí)，它們能夠保持清醒。
總之，這些發(fā)現(xiàn)不僅揭示了與嗜睡癥有關(guān)的膜受體，而且揭示了通常與該受體結(jié)合以誘導(dǎo)清醒的兩種食欲素。進(jìn)一步的研究證實(shí)，嗜睡癥患者不會(huì)產(chǎn)生食欲素。
正如官方給出的獲獎(jiǎng)理由，他們的工作“發(fā)現(xiàn)了嗜睡癥是由少量產(chǎn)生促進(jìn)清醒物質(zhì)的腦細(xì)胞的減少引起的，為開發(fā)睡眠障礙的新療法鋪平了道路”。
基于以上貢獻(xiàn)，Mignot 和 Yanagisawa 被授予“生命科學(xué)突破獎(jiǎng)”。
附 2023 年科學(xué)突破獎(jiǎng)及新視野獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)名單：
▼ 2023 年“生物科學(xué)突破獎(jiǎng)”
獲獎(jiǎng)?wù)撸?/strong>
Emmanuel Mignot（斯坦福醫(yī)學(xué)院）Masashi Yanagisawa（筑波大學(xué)）
獲獎(jiǎng)理由：
發(fā)現(xiàn)嗜睡癥是由少量產(chǎn)生促進(jìn)清醒物質(zhì)的腦細(xì)胞的減少引起的，為開發(fā)睡眠障礙的新療法鋪平了道路。（For discovering that narcolepsy is caused by the loss of a small population of brain cells that make a wake-promoting substance, paving the way for the development of new treatments for sleep disorders.）
獲獎(jiǎng)?wù)撸?/strong>
Clifford P. Brangwynne（普林斯頓大學(xué)）Anthony A. Hyman（馬克斯·普朗克分子細(xì)胞生物學(xué)與遺傳學(xué)研究所）
獲獎(jiǎng)理由：
發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞組織內(nèi)由蛋白質(zhì)和 RNA 通過相分離形成無膜細(xì)胞器的基本機(jī)制。（For discovering a fundamental mechanism of cellular organization mediated by phase separation of proteins and RNA into membraneless liquid droplets.）
獲獎(jiǎng)?wù)撸?/strong>
Demis Hassabis（DeepMind）John Jumper（DeepMind）
獲獎(jiǎng)理由：
開發(fā)了一種深度學(xué)習(xí)方法，可以從蛋白質(zhì)的氨基酸序列快速準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)出蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)。（For developing a deep learning AI method that rapidly and accurately predicts the three-dimensional structure of proteins from their amino acid sequence.）
▼ 2023 年“基礎(chǔ)物理學(xué)突破獎(jiǎng)”
獲獎(jiǎng)?wù)撸?/strong>
Charles H. Bennett（IBM 托馬斯·Ｊ·沃森研究中心）Gilles Brassard（蒙特利爾大學(xué)）David Deutsch（牛津大學(xué)）Peter W. Shor（麻省理工學(xué)院）
獲獎(jiǎng)理由：
在量子信息領(lǐng)域的基礎(chǔ)工作方面做出了突出貢獻(xiàn)。（For foundational work in the field of quantum information.）
▼ 2****023 年“數(shù)學(xué)突破獎(jiǎng)”
獲獎(jiǎng)?wù)撸?/strong>
Daniel A. Spielman（耶魯大學(xué)）
獲獎(jiǎng)理由：
在理論計(jì)算機(jī)科學(xué)和數(shù)學(xué)方面做出了突破性貢獻(xiàn)，包括譜圖論、卡迪森-辛格問題、數(shù)值線性代數(shù)、最佳化問題和編碼理論。（For breakthrough contributions to theoretical computer science and mathematics, including to spectral graph theory, the Kadison-Singer problem, numerical linear algebra, optimization, and coding theory.）
▼ 2023 年“物理學(xué)新視野獎(jiǎng)”
獲獎(jiǎng)?wù)撸?/strong>
David Simmons-Duffin（美國加州理工學(xué)院）
獲獎(jiǎng)理由：
推動(dòng)了研究共形場(chǎng)論的分析和數(shù)值技術(shù)的發(fā)展，包括描述液體蒸氣臨界點(diǎn)和超流體相變的理論。（For the development of analytical and numerical techniques to study conformal field theories, including the ones describing the liquid vapor critical point and the superfluid phase transition.）
獲獎(jiǎng)?wù)撸?/strong>
Anna Grassellino（費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室）
獲獎(jiǎng)理由：
發(fā)現(xiàn)了鈮超導(dǎo)射頻腔的主要性能增強(qiáng)，應(yīng)用范圍從加速器物理到量子器件。（For the discovery of major performance enhancements to niobium superconducting radio-frequency cavities, with applications ranging from accelerator physics to quantum devices.）
獲獎(jiǎng)?wù)撸?/strong>
Hannes Bernien（美國芝加哥大學(xué)）Manuel Endres（美國加州理工學(xué)院）Adam M. Kaufman（實(shí)驗(yàn)天體物理聯(lián)合研究所、美國國家標(biāo)準(zhǔn)暨技術(shù)研究院、科羅拉多大學(xué)）Kang-Kuen Ni（哈佛大學(xué)）Hannes Pichler（因斯布魯克大學(xué)、奧地利科學(xué)院）
獲獎(jiǎng)理由：
推動(dòng)了光鑷陣列的發(fā)展，以實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)原子的控制，以及在量子信息科學(xué)、計(jì)量學(xué)和分子物理學(xué)的應(yīng)用。（For the development of optical tweezer arrays to realize control of individual atoms for applications in quantum information science, metrology, and molecular physics.）
▼ 2023 年“數(shù)學(xué)新視野獎(jiǎng)”
獲獎(jiǎng)?wù)撸?/strong>
Ana Caraiani（倫敦帝國理工學(xué)院、波恩大學(xué)）
獲獎(jiǎng)理由：
對(duì)朗蘭茲綱領(lǐng)做出多項(xiàng)革命性的貢獻(xiàn)，特別是與 Peter Scholze 在志村簇 Hodge-Tate period map 及其應(yīng)用方面的工作。（For diverse transformative contributions to the Langlands program, and in particular for work with Peter Scholze on the Hodge-Tate period map for Shimura varieties and its applications.）
獲獎(jiǎng)?wù)撸?/strong>
Ronen Eldan（魏茲曼科學(xué)研究所、微軟研究院）
獲獎(jiǎng)理由：
創(chuàng)建了隨機(jī)定位法，在高維幾何和概率的幾個(gè)開放問題上取得了重大進(jìn)展，包括 Jean Bourgain 的切片問題和 KLS 猜想。（For the creation of the stochastic localization method, that has led to significant progress in several open problems in high-dimensional geometry and probability, including Jean Bourgain's slicing problem and the KLS conjecture.）
獲獎(jiǎng)?wù)撸?/strong>
James Maynard（牛津大學(xué)）
獲獎(jiǎng)理由：
在解析數(shù)論領(lǐng)域做出了多項(xiàng)貢獻(xiàn)，特別是在素?cái)?shù)分布方面。（For multiple contributions to analytic number theory, and in particular to the distribution of prime numbers.）
▼ 2023 年“Maryam Mirzakhani 新前沿獎(jiǎng)”
獲獎(jiǎng)?wù)撸?/strong>
Maggie Miller（斯坦福大學(xué)、克雷數(shù)學(xué)研究所）
獲獎(jiǎng)理由：
在四維流形中的纖維帶結(jié)和表面方面做出了突出貢獻(xiàn)。（For work on fibered ribbon knots and surfaces in 4-dimensional manifolds.）
獲獎(jiǎng)?wù)撸?/strong>
Jinyoung Park（斯坦福大學(xué)）
獲獎(jiǎng)理由：
為解決有關(guān)閾值和選擇器過程的幾個(gè)主要猜想做出了突出貢獻(xiàn)。（For contributions to the resolution of several major conjectures on thresholds and selector processes.）
獲獎(jiǎng)?wù)撸?/strong>
Vera Traub（波恩大學(xué)）
獲獎(jiǎng)理由：
在經(jīng)典組合優(yōu)化問題中的近似結(jié)果方面做出了突出貢獻(xiàn)，包括旅行推銷員問題和網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。（For advances in approximation results in classical combinatorial optimization problems, including the traveling salesman problem and network design.）
參考鏈接：
https://breakthroughprize.org/News/73
https://en.wikipedia.org/wiki/Hypersomnia
https://www.newscientist.com/article/2339153-scientists-who-discovered-cause-of-narcolepsy-win-breakthrough-prize/
學(xué)術(shù)頭條
掃碼下載APP
科普中國APP
科普中國
科普中國
京公網(wǎng)安備11010202008423號(hào)