科技日報記者?張夢然
天體物理學(xué)、納米科學(xué)、神經(jīng)科學(xué),可以分別用極大、極小和極復(fù)雜來形容。在很多人理念中,這些基礎(chǔ)科學(xué)距離人們?nèi)粘I钍诌b遠(yuǎn)。
但是,被科學(xué)界傳為佳話的慈善家弗萊德·科維理有一個深深的信仰:基礎(chǔ)科學(xué)最終會為每個人更美好的生活指明方向。
科維理獎(The Kavli Prize)由美國科維理基金會、挪威科學(xué)與文學(xué)院和挪威國家教育與研究部共同設(shè)立,每隔兩年頒發(fā)一次,用來獎勵天體物理、納米科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域頂尖科學(xué)家。該獎項在全世界相關(guān)領(lǐng)域有重要影響,通常也被稱為“諾獎風(fēng)向標(biāo)”。
據(jù)科維理獎官網(wǎng)報道,6月12日,挪威科學(xué)與文學(xué)院宣布了2024年科維理獎獲獎?wù)呙麊巍?位科學(xué)家因發(fā)現(xiàn)和描述太陽系外行星及其大氣層、將合成納米材料整合用于生物醫(yī)學(xué),以及對大腦中專門用于人臉識別區(qū)域進行定位等研究,拓寬了人類對極大、極小和極復(fù)雜事物的理解而獲獎,每個領(lǐng)域的獲獎?wù)邔⒎窒?00萬美元獎金。
挪威科學(xué)與文學(xué)院院長莉斯· 奧夫雷斯表示:“2024年科維理獎旨在表彰那些致力于推動世界進步的基礎(chǔ)科學(xué)研究的杰出研究人員。他們正在探索太陽系外的行星;他們將納米科學(xué)領(lǐng)域拓展到生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域;他們正在加深我們對人臉識別神經(jīng)學(xué)基礎(chǔ)的理解?!?/p>
天體物理學(xué):加速尋找地球以外生命
大衛(wèi)·查博諾
薩拉·西格爾
天體物理學(xué)獎授予美國哈佛大學(xué)大衛(wèi)·查博諾和麻省理工學(xué)院的薩拉·西格爾。他們開創(chuàng)了探測行星大氣中原子種類和測量其熱紅外輻射的方法,為尋找巨行星和巖石行星周圍大氣的分子指紋奠定了基礎(chǔ)。他們的貢獻(xiàn)是過去20年探索無數(shù)系外行星取得巨大進展的關(guān)鍵,拓寬了人們對“極大”尺度的認(rèn)識。
大衛(wèi)·查博諾帶領(lǐng)團隊利用凌日法發(fā)現(xiàn)了一顆巨型系外行星(HD 209458b)。他和團隊對巨型系外行星的大氣層進行首次研究,并利用過濾后的星光和行星本身的紅外輻射測量了分子光譜。
薩拉·西格爾是行星大氣理論研究的先驅(qū),她預(yù)測凌日法可用于測量系外行星大氣中的原子和分子特征,這對于識別生物標(biāo)記物(生命跡象)至關(guān)重要。
納米科學(xué):促進納米生物醫(yī)學(xué)進步
羅伯特·S·蘭格
阿曼德·保羅·阿里維薩托斯
查德·A·米爾金
納米科學(xué)獎授予美國科赫綜合癌癥研究所的羅伯特·S·蘭格、芝加哥大學(xué)的阿曼德·保羅·阿里維薩托斯和西北大學(xué)的查德·A·米爾金。他們通過展示納米材料工程如何推動生物醫(yī)學(xué)研究和應(yīng)用,徹底改變了納米醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。他們的發(fā)現(xiàn)為治療學(xué)、疫苗、生物成像和診斷學(xué)的發(fā)展作出了基礎(chǔ)性貢獻(xiàn),推動了人們對“極小”領(lǐng)域的理解。
羅伯特·S·蘭格是第一個開發(fā)納米工程材料的人,這種材料可控制藥物分子釋放或進行有規(guī)律地流動。這對一系列疾病的治療產(chǎn)生了巨大的影響,例如侵襲性腦癌、前列腺癌和精神分裂癥。他的工作還在mRNA疫苗開發(fā)中發(fā)揮了重要作用。
阿曼德·保羅·阿里維薩托斯證明了半導(dǎo)體納米晶體或量子點可用作生物成像中的多色探針?,F(xiàn)在,半導(dǎo)體納米晶體已成為活細(xì)胞跟蹤、標(biāo)記和體內(nèi)成像領(lǐng)域中廣泛使用的工具。
查德·A·米爾金使用金納米粒子作為核心,以放射狀分布的DNA或RNA鏈云作為外殼,設(shè)計出球形核酸(SNA)。這一發(fā)現(xiàn)促成了快速、自動化的即時醫(yī)療診斷系統(tǒng)的開發(fā)。
神經(jīng)科學(xué):理解腦內(nèi)面部識別系統(tǒng)
南?!た簿S舍爾
溫里?!じベ囃郀柕?br>
曹穎
神經(jīng)科學(xué)獎授予美國麻省理工學(xué)院的南?!た簿S舍爾、洛克菲勒大學(xué)的溫里?!じベ囃郀柕潞图又荽髮W(xué)伯克利分校的曹穎,以表彰他們發(fā)現(xiàn)了大腦內(nèi)識別人臉的系統(tǒng)。他們的發(fā)現(xiàn)提供了神經(jīng)組織的基本原理,為進一步研究視覺信息處理如何與認(rèn)知功能結(jié)合奠定了基礎(chǔ),促進了人們對“極復(fù)雜”學(xué)科的掌握。
南?!た簿S舍爾是第一個證明人類大腦皮層中有一個專門用于識別人臉的區(qū)域的人,這個區(qū)域被稱為梭狀回面部區(qū)域。她利用功能性磁共振成像發(fā)現(xiàn)了該區(qū)域位置的個體差異,并設(shè)計了一種分析技術(shù)來有效定位。
溫里?!じベ囃郀柕潞筒芊f進一步闡述了坎維舍爾的研究成果。他們以獼猴為研究對象,繪制了6個不同的大腦區(qū)域,即“臉部貼片系統(tǒng)”,還展示了這些區(qū)域的功能專長及其連接方式。
曹穎的研究表明,通過一種特殊的代碼,單個細(xì)胞能夠通過收集面部特征信息來識別面部。例如,一些細(xì)胞對頭發(fā)的存在作出反應(yīng),另一些細(xì)胞對眼睛之間的距離作出反應(yīng)。
弗賴瓦爾德則發(fā)現(xiàn),大腦中一個被稱為顳極的獨立區(qū)域,可加速人們對熟悉面孔的識別,而且一些細(xì)胞會對熟悉面孔作出選擇性反應(yīng)。
本文圖片來源:科維理獎官網(wǎng)