2016邵逸夫奖揭晓,6位学者分享360万美元大奖

今年每项奖金由原来的100万美元提高至120万美元。颁奖典礼将于9月27日举行。

 |  知社学术圈

5月31日,2016年度“邵逸夫奖”得奖者名单揭晓。本届共有六位科学家获此殊荣。其中,天文学奖授予三位LIGO引力波观测项目的创始人罗纳德·德雷弗 (Ronald Drever)、基普·索恩 (Kip Thorne) 和莱纳·魏斯 (Rainer Weiss),生命科学与医学奖授予MECP2蛋白与发育障碍疾病蕾特氏症的研究者艾德里安·伯德 (Adrian Bird) 和胡达·佐格比 (Huda Zoghbi),数学科学奖授予奈杰尔·希钦 (Nigel Hitchin)。

今年每项奖金由原来的100万美元提高至120万美元。颁奖典礼将于9月27日举行。

新闻发布会

邵逸夫奖理事会理事程伯中教授、理事会理事及评审会副主席杨纲凯,理事会理事陈伟仪出席了新闻发布会,共同揭晓了获奖人员名单。邵逸夫先生的夫人方逸华女士也出席了现场。据介绍,邵逸夫奖通常从9月开始提名甄选,生命科学与医学提名最多可超过100名,其他两个领域相对会少一些。

天文学奖

罗纳德·德雷弗 (Ronald Drever)、基普·索恩 (Kip Thorne) 和莱纳·魏斯 (Rainer Weiss)

2016年度邵逸夫天文学奖平均颁予罗纳德·德雷弗 (Ronald Drever)、基普·索恩 (Kip Thorne) 及莱纳·魏斯 (Rainer Weiss),以表彰他们对激光干涉仪引力波天文台(LIGO) 的构思和设计。LIGO于去年9月最近首次直接观测到引力波,为天文探索开创了一个新途径。这次观测到的事件为两个黑洞的融合。

2016年2月,作为天文学上最具意义的一次发现,引力波探测的消息公布于众。其重要性可从多个不同的角度来评判。简而言之,以前只能通过电磁辐射或高能粒子观察宇宙,LIGO则提供了第三个方法。可以说,LIGO创建了一个全新的天文学分支,在完全缺乏其他天文信号的情况下,能够让我们观察和研究天文现象。这项新方法有着革命性的影响,正如当年射电天文学的出现,才带来了脉冲星和类星体的发现。

LIGO直接观测到引力辐射的存在,验证了广义相对论的一项基本预测。以往人们认为引力波应该存在,都是基于因果律。如今LIGO的发现,充分证明了这种个预测是正确的。然而,LIGO探测引力波的最重要意义并不在于证实时空会呈现微弱波动,因为通过双星系统内脉冲星轨道所呈现的衰减,这早已经间接被证实。真正重要的是所探测的引力波来自强大而剧变的引力体系,这正好能够展示黑洞的特性。

自从1960年代发现类星体以来,黑洞一直是天文学界讨论的重要课题,但几乎所有对黑洞存在的论据都是间接的。在X射线双星,或是星系的中心,我们看到质量巨大而又紧致的物体,除了黑洞以外,它们在标准的相对论引力理论中无从解释。不过,不同的引力学说可能会改变这个结论,例如提高中子星的质量极限。但由于没有直接探查广义相对论的有关特征,譬如视界,便无法说明黑洞的存在。如果能证明视界存在,将会带来巨大的迈进。LIGO的探测已经成功说明黑洞的存在;而且,它不仅探测到强大引力下的时空结构,并且能观察其动态的演变。其间发出的信号,正如预期中一对黑洞合并的信号,甚至在最终形成单一黑洞的过程中,视界的响铃振动细节,都精确地与数值和分析计算所得的预测吻合,这一切将相对论引力的验证推向了进入一个崭新的时代。

LIGO用了超过四十年的时间,汇聚了许多科学家们的努力,才取得现在的成就。一直以来,LIGO计划总是紧密地恪守着在1989年提交给美国国家自然科学基金会建议书中的构思进行。德雷弗和魏斯是实验物理学家,他们风格迥异。前者较凭直觉工作,后者则比较着重分析。索恩则是理论物理学家,专注相对论。LIGO的运作需要庞大的团队。幸运的是,历届项目主任皆能领导LIGO前进。他们克服各种困难,不断提高仪器灵敏度,最终才能探测到巨大物体高速运动时产生的非线性时空涟漪。如此重大的团队协作成就,也许只有2012年在欧洲核子研究中心发现希格斯玻色子可以相提并论。

生命科学与医学奖

艾德里安·伯德 (Adrian Bird) 和胡达·佐格比 (Huda Zoghbi)

2016年度邵逸夫生命科学与医学奖颁予艾德里安·伯德 (Adrian Bird) 和胡达·佐格比 (Huda Zoghbi),以表彰他们发现一类基因和蛋白,这些蛋白能够确认染色体脱氧核醣核酸一种可以影响基因调控的化学改变,并确立这基因的突变是发育障碍疾病蕾特氏症的主要成因。基因的表达有一个精确的开关程序,因而可以达到人类在发育过程中所需要的精密协调。这个程序是通过对染色体上标志的识别而进行的。这些标志包括一些脱氧核醣核酸及与脱氧核醣核酸结合的蛋白的化学改变,它们能够抑制或激活基因功能。艾德里安·伯德发现,当甲基在脱氧核醣核酸中连接到C核苷酸残基时,基因会被抑制,反之缺少甲基便能开启基因功能运作。他的研究发现能够识别methylC并关掉基因功能的染色体结合蛋白。在1990年,伯德发现五种不同的蛋白有这样的结合特性,其中一种,称为MECP2,与能从组蛋白中去除乙酰化学连接的酶链接,而组蛋白是一个主要的染色体结构形成蛋白。染色体脱氧核醣核酸中的methylC以及缺乏乙酰基的组蛋白这两种标签,合作加强对基因抑制的信号,并且形成基因“表现型改变”的标记。胡达·佐格比作为一位经验丰富的神经学专家,她的研究既完全独立,看似是与表观遗传完全无关的生物问题,却将伯德methylC结合蛋白中的MECP2与极具挑战的神经系统紊乱——蕾特氏症,作了一个出人意料的关联。

蕾特氏症最先由安地列斯·蕾特于1966年所认定,是一种X染色体疾病。男性只有一条X染色体,如在唯一的一条X染色体上发生基因突变,会是致命的。由于女性有两条X染色体,当基因突变在其中一条X染色体发生,会引发独特但多变的神经行为疾病。大约在1万个女孩中会有1个人患上这种疾病,她们出生6至18个月内,发育与常人无异,但当病发时,其智力发展会倒退,人会变得沉闷,并表现出强迫性行为,如将手部来回搓动,最终失去双手的主动行为能力。现在已知这种基因突变会导致多种神经失调,包括躁郁症和精神分裂症。1999年,佐格比和她的同事发现,MECP2中发生基因突变是蕾特氏症的主要原因。她的发现令我们可从杂乱的症状里使用简单直接的基因测试作为诊断。佐格比和伯德研究小组各自创建了疾病的遗传学“动物–老鼠–模型”,证明蕾特氏症的主要症状,可以通过在大脑制造一种特定的遗传缺陷而产生。MECP2蛋白在神经细胞中数量很多,接近染色体结合组织蛋白的水平,因此,改变MECP2蛋白水平的平衡,对病患者的染色体结构有严重的影响。佐格比证明以脑深层刺激方式可治疗一些学习和记忆的症状,同样的手段亦曾用于帕金森症的患者身上。相对于大部分神经系统疾病中出现不可逆转的损毁情况下,伯德研究小组发现注入methylC结合蛋白的活性基因可使蕾特氏症的动物模型修复正常。这项发现提供了以基因编辑的新兴技术来治疗某些神经系统疾病的方法。这些互补性很强的研究再次证明基础科学的力量,是揭示人类发展和疾病缘由的重要基础。

数学科学奖

奈杰尔·希钦 (Nigel Hitchin)

2016年度邵逸夫数学科学奖颁予奈杰尔·希钦 (Nigel Hitchin),以表彰他对几何学、表示论和理论物理学作出极重要贡献。他引入了基本而优美的概念和技术,影响深远。奈杰尔.希钦是英国牛津大学萨维尔几何学教授 (Savilian Professor of Geometry)。

几何学是数学的核心。它与数学的其他部分有着密切的联系,包括与研究对称有关的表示论、微分方程、数论,近年更与理论高能物理有所关联。

希钦是近代最有影响力的几何学家之一。他的研究工作,为几何学及其相关的科目带来了深远的影响。他多次发现几何学中优美又自然的特性,这些特性至为关键,激发了很多其他领域的研究工作。

他在黎曼曲面上希格斯丛的工作建立了一类代数可积系统,称为希钦纤维化,这是超凯勒流形的重要例子,并成为几何学的基本研究对象。表示论有一重要现代分支称为“几何朗兰兹计划 (Geometric Langlands)”,希钦的工作现已构成一股动力,推动着这分支的进展。最近吴宝珠获颁菲尔兹奖,在其相关的自守形式与数论工作中,希钦纤维化是其中的一个基本要素。而在另一相关的工作中,希钦运用这套理论于黎曼曲面的模空间上,构造出射影平坦联络,证实了威滕在分析三维拓扑量子场论时所作的预测。

希钦与阿蒂亚、德林费尔德和马宁用线性代数方法描述四维瞬子模空间的工作,即使三十年后的今天,仍然是数学和理论物理的许多研究工作的基础。他与小林 (Kobayashi) 提出的猜想,联系了代数几何稳定性和复代数曲面上的瞬子解空间,在非线性偏微分方程领域内开辟了广阔的新天地。

通过探索几何学中那些被忽略的隅角,希钦已多次贡献出珍贵的发现,并改变了几何学和相关领域的发展,影响了数学家们对这些问题的思考。

邵逸夫奖介绍

邵逸夫奖 (The Shaw Prize) 由香港已故著名的影视制作人邵逸夫爵士于2002年11月创立,以表彰在科学学术研究上取得“对人类生活产生深远影响”的成果的科学家,被誉为“东方诺贝尔奖”。邵逸夫奖基金会每年选出世界上在数学、医学及天文学三方面做出杰出贡献的科学家,颁授100万美元奖金,表彰他们近期在学术研究、科学研究及应用上获得的突破成果。从2016年起,各项奖金提高至120万美元。评选原则主要考虑候选人的专业贡献是否能推动社会进步,提高人类生活质量及精神文明。

本文由知社原创整理,转载请联系授权