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“科學界第一大獎”頒布：華裔科學家獲獎300萬美元 特別獎拾起44年前遺珠
來源:搜狐新聞 | 作者:前瞻網(wǎng) | 發(fā)布時間: 2018-10-18 | 2735 次瀏覽 | 分享到:
今年的科學界奧斯卡——“突破獎”中，生命科學領域的獎項被授予5位科學家。其中美國哈佛大學生物物理學家、霍華德休斯醫(yī)學研究所（HHMI）研究員莊小威因開發(fā)出揭示細胞隱藏分子結構的“超分辨率”顯微技術——隨機光學重建顯微技術（STORM），獨享300萬美元的獎金。


        1張圖片可能只能承載1000個字，但發(fā)明一種拍攝納米級圖片的方法，卻價值300萬美元?？茖W界第一巨獎、也是獎金最高的獎項之一的“突破獎”，于10月17日揭曉了本年度獲獎名單，其中，“超分辨率”顯微鏡技術成為7大獎項的贏家之一。

        該顯微技術的主要發(fā)明者，是哈佛大學華裔生物物理學家莊小威，她同樣也是霍華德休斯醫(yī)學研究所(HHMI)研究員。她因在十多年前開發(fā)出隨機光學重建顯微鏡(STORM)而獲得生命科學4項大獎之一。這項技術是第一個突破傳統(tǒng)光學顯微鏡基本分辨率極限的技術之一，目前在生物學界廣泛使用。
        當時，莊小威表示：“獲得這個大獎讓我感到非常榮耀。接到電話后，我感到很激動?！?/span>
        荷蘭烏得勒支大學光學物理學家、顯微鏡專家莫斯克(Allard Mosk)稱贊說:“這是一項了不起的研究。莊小威貢獻了許多成果，真正在生物顯微鏡學中開啟了一場超分辨率革命?！?/span>
        傳統(tǒng)光學顯微鏡的分辨率限制——與使用的光的波長相匹配——是在19世紀首次被發(fā)現(xiàn)的，當時，顯微鏡無法區(qū)分相距不到200納米的物體。“在空間上重疊的2個物體圖像會匯聚成一個團，那么如何將它們分開呢?”莊小威解釋道，“我們的答案是在時間維度上把它們分開?！?/span>
        這個技巧包括用“光轉換”熒光化合物標記重疊的分子，這些化合物在光照下可能發(fā)光，也可能不發(fā)光。生物學家無法控制哪一種特定的分子會發(fā)出熒光——每次都有不同的分子隨機發(fā)光。
        當標記的生物樣本在低強度激光照射下時，只有一小部分分子會發(fā)光，這使得研究人員能夠獲得該分子子集的清晰圖像，從而精確地確定分子的位置。然后這個過程被重復多次，每一輪都集中在一個不同的隨機子集上。然后，生物學家可以將快照分層，形成完整的圖像。
        這項技術進一步導致了大量新科學成果的發(fā)現(xiàn)。其中，莊小威教授的研究小組利用STORM來觀察神經元膜下的分子，發(fā)現(xiàn)細胞骨架(細胞的結構框架)是由重復的元素組成的?！斑@是一個美麗而又令人驚訝的結構，”她說，“幾乎就像你在萬圣節(jié)看到的骨架一樣。” 此后，她又開發(fā)了另一種成像技術，最終目標是“繪制出人體每個細胞分布的‘谷歌地圖’，尤其是大腦中的細胞”。
        在生命科學領域另外3大獎項中，卡爾斯巴德Ionis制藥公司的本內特(C. Frank Bennett)和紐約冷泉港實驗室的克萊納(Adrian Krainer)因為開發(fā)了來抑制引發(fā)兒童神經退行性脊髓性肌肉萎縮基因的有效方法而獲獎;麻省理工學院的阿蒙(Angelika Amon)因確定染色體數(shù)目異常會破壞細胞修復，導致唐氏綜合癥或流產等后果而獲獎;德克薩斯大學西南醫(yī)學中心的陳志堅因發(fā)現(xiàn)了DNA感知酶cGAS，及其參與觸發(fā)免疫和自身免疫反應的機制而獲獎。
        在其他獎項上，賓夕法尼亞大學的凱恩(Charles Kane)和梅勒(Eugene Mele)獲得了基礎物理學突破獎，因為他們預測了一種被稱為拓撲絕緣體的外來物質的存在。這些材料的內部是電絕緣體，但其表面導電。有朝一日，它們可能被用來制造更節(jié)能的電子設備和量子計算機。
        法國國家研究委員會的拉弗格(Vincent Lafforgue)因其對Langlands項目的貢獻而獲得突破性數(shù)學獎。該項目通常也被稱為“大統(tǒng)一數(shù)學理論”(grand unified theory of mathematics)，它涉及一系列將代數(shù)、數(shù)論和分析等廣泛領域聯(lián)系起來的思考。
        另外，今年大獎特別增設了1個基礎物理獎，已在今年9月提前揭曉。獲獎者為英國天體物理學家、“脈沖星之母”伯奈兒(Jocelyn Bell Burnell)。1967年，還是劍橋大學研究生的貝爾用改進的射電望遠鏡觀察到了一種會發(fā)出周期性電波的星體。這種旋轉的中子星后來被命名為脈沖星。但是，該發(fā)現(xiàn)只使其導師獲得了1974年諾貝爾物理學獎，她本人卻無緣上榜。
        突破獎是科學領域內單項獎金最高的獎項。該獎項每年由一個委員會評選頒發(fā)，于2012年發(fā)起，捐贈人包括俄羅斯著名互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)家米爾納(Yuri Milner)和Facebook CEO扎克伯格(Mark Zuckerberg)夫婦等，騰訊創(chuàng)始人兼董事局主席馬化騰則于去年開始捐贈該獎項。