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夢(mèng)晨 發(fā)自 凹非寺
量子位 | 公眾號(hào) QbitAI

有“科學(xué)界奧斯卡”之稱的科學(xué)突破獎(jiǎng)（Breakthrough Prizes）揭曉。

這是科學(xué)界獎(jiǎng)金最豐厚的獎(jiǎng)項(xiàng)，今年共有1500萬美元頒向生命科學(xué)、基礎(chǔ)物理和數(shù)學(xué)領(lǐng)域作出開創(chuàng)性貢獻(xiàn)的5組學(xué)者。

生命科學(xué)突破獎(jiǎng)中，DeepMind創(chuàng)始人哈撒比斯與AlphaFold2一作John Jumper在列，以表彰他們開發(fā)了能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的算法。

根據(jù)Nature報(bào)道，得知獲獎(jiǎng)后哈撒比斯表示“震驚”，Jumper則稱“無法相信這是真的”。另外，哈撒比斯計(jì)劃把部分獎(jiǎng)金捐給促進(jìn)教育多元化的公益項(xiàng)目。

哈撒比斯認(rèn)為，AlphaFold的成功建立在AlphaGo的基礎(chǔ)上。2016年擊敗李世乭后從首爾返回倫敦的第二天，哈撒比斯就把注意力轉(zhuǎn)向了蛋白質(zhì)折疊。

兩年后，Jumper帶隊(duì)開發(fā)AlphaFold并在兩年一度的CASP競(jìng)賽中勝出。但當(dāng)時(shí)預(yù)測(cè)精度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到人工實(shí)驗(yàn)的水平，進(jìn)一步提升性能的努力也遇到障礙。

是Jumper的堅(jiān)持讓團(tuán)隊(duì)最終選擇拋棄前面的成果，從頭開始設(shè)計(jì)出AlphaFold2，并再次取得顛覆性的成績(jī)。

自2021年七月AlphaFold2開源以來，已被超過50萬研究人員使用，產(chǎn)生了數(shù)千篇論文。

今年7月，DeepMind 發(fā)布了幾乎所有已知的2億多個(gè)蛋白質(zhì)預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)，這些數(shù)據(jù)已被用于抗生素耐藥性、降解塑料的酶等各種研究。

今年生命科學(xué)突破獎(jiǎng)總共頒發(fā)三項(xiàng)，數(shù)學(xué)突破獎(jiǎng)一項(xiàng)，基礎(chǔ)物理突破獎(jiǎng)一項(xiàng)。

發(fā)現(xiàn)細(xì)胞組織新機(jī)制

普林斯頓大學(xué)、霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所的Clifford Brangwynne與馬克思普朗克分子生物學(xué)與遺傳學(xué)研究所的Anthony Hyman獲生命科學(xué)突破獎(jiǎng)。

他們發(fā)現(xiàn)了沒有細(xì)胞膜參與的情況下蛋白質(zhì)和其他生物分子之間的一種相互作用機(jī)制，即通過相分離快速形成動(dòng)態(tài)液滴。這種液滴被證明在信號(hào)傳導(dǎo)、細(xì)胞分裂和DNA調(diào)節(jié)過程中都起到作用。

該發(fā)現(xiàn)被評(píng)價(jià)為人類對(duì)細(xì)胞組織理解的一個(gè)根本性進(jìn)步，未來可幫助神經(jīng)退行性疾病如肌萎縮側(cè)索硬化（ALS）的研究。

發(fā)現(xiàn)嗜睡癥原因

筑波大學(xué)的柳澤正史與斯坦福醫(yī)學(xué)院的Emmanuel Mignot獲生命科學(xué)突破獎(jiǎng)。

他們發(fā)現(xiàn)了嗜睡癥、或稱發(fā)作性睡病（Narcolepsy）的發(fā)病原因，這也是一種神經(jīng)退行性疾病，患者白天站立、說話、吃東西、開車時(shí)都有可能突然睡著，同時(shí)夜間的睡眠也會(huì)被擾亂。

關(guān)鍵在于下視丘分泌素（Hypocretin）紊亂，這是一種在神經(jīng)細(xì)胞間傳遞信號(hào)的神經(jīng)遞質(zhì)，同時(shí)調(diào)節(jié)睡眠和食欲。

基因突變或自身免疫系統(tǒng)攻擊產(chǎn)生下視丘分泌素的細(xì)胞都可導(dǎo)致這種疾病，

在他們的研究之前，人們對(duì)這種疾病幾乎一無所知。而基于他們成果開發(fā)的療法現(xiàn)已被證明可以緩解嗜睡癥癥狀。

斯皮爾曼：多項(xiàng)數(shù)學(xué)成就

耶魯大學(xué)的丹尼爾·斯皮爾曼獲數(shù)學(xué)突破獎(jiǎng)，以表彰他在譜圖理論、Kadison-Singer問題、數(shù)值線性代數(shù)、優(yōu)化問題和編碼理論的諸多貢獻(xiàn)。

他的研究不僅對(duì)數(shù)學(xué)有重要意義，對(duì)計(jì)算、通信、工程學(xué)甚至臨床試驗(yàn)設(shè)計(jì)中的實(shí)際問題都有指導(dǎo)作用。

四位量子信息學(xué)先驅(qū)

四位量子信息領(lǐng)域的先驅(qū)共獲基礎(chǔ)物理突破獎(jiǎng)，他們分別是：

Bennett與Brassard提出了第一個(gè)量子密鑰協(xié)議BB84，開啟了量子密碼學(xué)。

Deutsch定義了圖靈機(jī)的量子版本也就是通用量子計(jì)算機(jī)，并證明它可以任意精確地模擬任何遵循量子力學(xué)定律的物理系統(tǒng)。

Shor提出了第一個(gè)量子算法大數(shù)分解Shor算法，他還設(shè)計(jì)了量子計(jì)算機(jī)中的糾錯(cuò)技術(shù)。

科學(xué)突破獎(jiǎng)簡(jiǎn)介

科學(xué)突破獎(jiǎng)于2012年由俄羅斯富豪尤里·米爾納夫婦、谷歌創(chuàng)始人布林夫婦、扎克伯格夫婦及阿里巴巴馬云夫婦等企業(yè)家共同設(shè)立。

每年一屆，除生命科學(xué)基礎(chǔ)物理學(xué)與數(shù)學(xué)突破獎(jiǎng)外，還設(shè)立面向年輕科學(xué)家的“物理學(xué)新視野獎(jiǎng)”、“數(shù)學(xué)新視野獎(jiǎng)”和“青年挑戰(zhàn)突破獎(jiǎng)”。

此外，2019年起開始設(shè)立Maryam Mirzakhani 新前沿獎(jiǎng)，頒發(fā)給在過去兩年內(nèi)獲得博士學(xué)位并處于職業(yè)生涯早期的女?dāng)?shù)學(xué)家。

對(duì)于今年的獲獎(jiǎng)情況，布林表示“這些令人難以置信的進(jìn)步值得慶祝”，尤里·米爾納認(rèn)為“這些發(fā)現(xiàn)既揭示了宇宙的深層真理，又改善了人類的生活?！?/p>

本屆完整獲獎(jiǎng)名單：
https://breakthroughprize.org/News/73

參考資料：
https://www.nature.com/articles/d41586-022-02999-9