2025年科学突破奖公布，David Liu等人获奖

导读

4月5日，科学突破奖基金会宣布了 2025 年突破奖获奖者，以表彰在基因编辑、人类疾病、宇宙基本粒子及其基本数学原理方面取得重大发现的科学家。

科学突破奖，俗称“科学界的奥斯卡奖”，由谢尔盖·布林、普莉希拉·陈和马克·扎克伯格、朱莉娅和尤里·米尔纳以及安妮·沃西基设立，旨在庆祝我们这个时代的科学奇迹。

生命科学、基础物理学和数学领域共颁发了 6 项突破奖，每项 300 万美元。普莉希拉·陈和马克·扎克伯格表示，“今年的突破奖获奖者取得了惊人的进步——包括治疗影响全球数百万人的主要疾病——再次展示了好奇心驱动的基础科学的变革力量。”

尤里·米尔纳表示，“这些获奖者提出的问题是最深奥的问题之一——关于生命的运作、宇宙的本质和数学的抽象景观。看到科学家们寻求并找到这些问题的答案是令人鼓舞的。”

生命科学领域

丹尼尔·德鲁克乔尔·哈贝纳延斯·尤尔·霍尔斯特洛特·比耶尔·克努森斯维特拉娜·莫伊索夫共同获得生命科学突破奖。

这五位科学家的贡献相辅相成，从基础激素发现、生理理解到药物开发，研发出了治疗糖尿病和肥胖症的高效药物，开创了GLP-1药物治疗心脏代谢疾病的新时代。他们的突破包括：发现 GLP-1 激素的编码基因；合成、分离和表征这种激素的生物活性形式；证明它在肠道中产生并刺激胰岛素的产生；阐明其更广泛的生理作用，包括控制食欲和能量稳态；开发一种更稳定的激素，使其在体内持续作用数天而不是数小时；并将其转化为一种新型药物，改变影响全球数亿人的代谢疾病的治疗方法。

Stephen L. Hauser和Alberto Ascherio分享了“生命科学突破奖”。这两位研究人员彻底改变了人们对多发性硬化症(MS) 的理解和治疗，这是一种使人衰弱的神经退行性疾病，免疫系统会攻击神经纤维周围的绝缘蛋白。

除其他贡献外，Hauser 还颠覆了关于 MS 机制的科学共识，确定免疫系统的 B 细胞是神经细胞受损的主要驱动因素。他还在开发和测试 B 细胞耗竭疗法方面发挥了重要作用，这些疗法彻底改变了对该疾病的现代治疗。同时，通过长期艰苦的流行病学分析，Ascherio 发现了患 MS 的必要条件：感染 Epstein-Barr 病毒 (EBV)。大多数人携带这种病原体，通常不会产生严重影响，但 Ascherio 表明，感染这种病原体会使患 MS 的风险增加 32 倍。这项工作为使用抗病毒药物治疗 MS 以及开发可以有效预防 MS 的 EBV 疫苗提供了可能性。

David Liu因开发了两项功能强大且应用广泛的基因编辑技术而荣获生命科学突破奖。这些技术是经过改造的分子机器，可以纠正导致患者患上遗传疾病的 DNA 突变。重要的是，它们不需要切割 DNA 双螺旋，因此导致的不良后果更少。

2016 年，David Liu实验室开发了碱基编辑，可以纠正单碱基“拼写错误”，这些错误约占已知导致遗传疾病的突变的 30%。随后在 2019 年，他的实验室发明了主要编辑，用纠正后的版本替换整段有缺陷的DNA，原则上可用于修复几乎所有致病突变。这些技术已在世界各地的实验室中分发了 20000 多次，并在研究、农业和生物医学领域发表了数千项进展。

在动物中，碱基编辑和主要编辑已成功纠正突变，从而挽救了镰状细胞病和β-地中海贫血等血液病、ALS 和脊髓性肌萎缩 (SMA) 等神经系统疾病、肌营养不良症和心肌病等肌肉疾病、遗传性失明、遗传性听力丧失、多种代谢紊乱和早衰症（一种过早衰老疾病）。5个国家已开始至少 15 项碱基编辑和主要编辑临床试验，已在治疗 T 细胞白血病、镰状细胞病、β-地中海贫血和高胆固醇的患者中证实了有益的结果，在某些情况下甚至挽救了生命。

基础物理学

基础物理学突破奖颁发给来自 70 多个国家的数千名研究人员，他们代表了欧洲核子研究中心大型强子对撞机(LHC)的四个实验合作——ATLAS、CMS、ALICE和LHCb。

300 万美元的奖金将分配给 ATLAS（100 万美元）；CMS（100 万美元）、ALICE（50 万美元）和 LHCb（50 万美元），以表彰2015 年至 2024 年 7 月 15 日期间基于 LHC Run-2 数据发表的13,508 名出版物合著者。[ATLAS——5,345 名研究人员；CMS——4,550 名；ALICE——1,869 名；LHCb——1,744 名]。

经与实验负责人协商，科学突破奖基金会将把全部奖金捐赠给CERN 及社会基金会，奖金将用于资助来自成员机构的博士生在 CERN 进行研究，让学生体验在科学前沿工作，并将新专业知识带回其所在国家和地区。

这4项实验因测试现代粒子物理学理论（标准模型）以及其他描述可能超越该模型的物理学理论而受到认可，精度极高。其中包括精确测量希格斯玻色子的性质，阐明希格斯场赋予基本粒子质量的机制；探测极其罕见的粒子相互作用以及宇宙诞生之初存在的奇异物质状态；发现 72 多个新强子，测量物质和反物质粒子之间的细微差别；为超越标准模型的新物理学可能性设定强有力的界限，包括暗物质、超对称性和隐藏的额外维度。

ATLAS 和 CMS 是通用实验，它们致力于 LHC 高能高强度质子和离子束提供的完整探索计划。它们于 2012 年同步宣布发现希格斯玻色子，并继续研究其特性。ALICE 研究夸克胶子等离子体，这是一种极热且致密的物质状态，存在于大爆炸后的第一微秒内。 LHCb 则探索物质与反物质之间的细微差别、基本对称性的破坏以及由重夸克和轻夸克组成的复合粒子（“强子”）的复杂光谱。通过进行这些极其精确和精细的测试，LHC 实验将基础物理学的边界推向了前所未有的极限。

数学领域

丹尼斯·盖茨戈里因在几何朗兰兹猜想的证明中发挥的核心作用而获得数学突破奖。朗兰兹纲领是一个涵盖多个数学领域的广泛研究计划。它源于一系列猜想，这些猜想提出了看似不同的数学概念之间的精确联系。这种联系是强有力的工具；例如费马大定理的证明可以归结为朗兰兹猜想的一个特例。这些朗兰兹纲领等价式可以看作是傅里叶变换的概括，傅里叶变换是一种将波与频谱联系起来的工具，广泛应用于从地震学到音响工程的各个领域。

就几何朗兰兹猜想而言，所提出的一一对应关系是两组非常不同的对象之间的对应关系，类似于这些频谱和波：在频谱方面，是称为基本群表示的抽象代数对象，它们捕获有关可以环绕某些复杂曲面的环类型的信息； “波”的一侧是层，粗略地说，层是将向量空间分配给曲面上的点的规则。Gaitsgory 在过去 30 年中的大部分时间都致力于几何朗兰兹猜想。

2013 年，他撰写了一份证明所需步骤的大纲，经过十多年的深入研究，2024 年，他和他的同事发表了完整的证明，包括 5 篇论文中的 800 多页。这是一个巨大的进步，预计也会对数学的其他领域产生深远影响，包括数论、代数几何和数学物理。

关于科学突破奖

科学突破奖被誉为“科学界的奥斯卡奖”，今年已是第十三年，旨在表彰世界顶尖科学家。每个奖项的奖金为 300 万美元，颁发领域包括生命科学、基础物理学和数学。此外，每年还会向早期研究人员颁发最多三个物理学新视野奖、最多三个数学新视野奖和最多三个玛丽亚姆·米尔扎哈尼新前沿奖。获奖者将参加盛大的颁奖典礼，以庆祝他们的成就并激励下一代科学家。

青科沙龙第147期：Neuron——人脑-血液交换代谢物综合表征

Deep Science预印本