2023年科学突破奖公布,他们因发掘“嗜睡症”病因获奖

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9 月 22 日,2023 年度科学突破奖(Breakthrough Prize)正式发表。 

科学突破奖主要赞誉在性命科学、底子物理学和数学平台有卓异进献的人士。每位获奖者可以获得 300 万美元的奖金,这是科学界奖金非常高的个人奖,号称“科学界**巨奖”。 

2023 年度科学突破奖包含 3 项性命科学突破奖、1 项底子物理学突破奖、1 项数学突破奖,每项奖金 300 万美元; 

别的,这次也评出了 6 项新视野奖,每项奖金 10 万美元,以及 3 项 Maryam Mirzakhani 新前沿奖,每项奖金 5 万美元。 

此中,斯坦福医学院 Emmanuel Mignot 和筑波大学 Masashi Yanagisawa 因在“发现嗜睡症缘故及推进睡眠停滞新疗法开发”方面做出的突破性进献而获得2023年“生物科学突破奖”。 

图|Emmanuel Mignot 和 Masashi Yanagisawa。

嗜睡症是一种会睡眠过度的疾病,主要有两品种型:原发性嗜睡症和反复性嗜睡症。两者的症状相像,但产生频率差别。 

患有嗜睡症的人会反复产生过度日间嗜睡(EDS),这和因晚上短缺或中缀睡眠而造成的疲倦差别,这些人群被迫在白昼的工作、吃饭或是在谈话时屡次地瞌睡。嗜睡症患者在晚上也时常会有过长时间的睡眠,且非常难从长时的睡眠中醒来。 

嗜睡症的其余症状另有焦虑、渐渐增加的肝火、渐渐降低的活力、如坐针毡、头脑缓慢、语言缓慢、没有食欲、幻觉、影象困难等。少许嗜睡症患者还会无法维系原来的家庭、社会、专业或其余的社群关系。 

原发性嗜睡症会连接数月,乃至数年;反复性嗜睡症会出现非常屡次,在平常睡眠和过度睡眠之间接续地反复,克莱恩-莱文症候群是非常著名的反复性嗜睡症,患者一天内平时会睡超过 18 个小时,却不觉得苏醒。 

20 世纪 80 年代,Mignot 团队开始对嗜睡症犬进行杂交滋生,以试图辨认与该病症关联的基因,非常终辨认出编码大脑中两种膜受体的基因。 

膜受体位于细胞内壁并检验细胞外的分子,某些分子会激活受体,激励一连串反馈,平时会造成生物体举动产生变更。 

但是,Mignot 并不清楚这些新发现的受体的功效是甚么,更不用说它们对哪些分子有反馈了。 

大概在统一时间,Yanagisawa 团队正在起劲通过调查哪些卵白质样分子激活数百个受体来确定它们的好处。 

他们通过从动物大脑中提取肽混合物并对其进行提炼来做到这一点,直到他们能够分开出哪些特定的肽激活了某种受体。他们的**个目标是 Mignot 也在研究的受体,他们发现它对两种过去未知的肽(当今被称为 orexin-A 和 orexin-B)有反馈。 

随后,Yanagisawa 团队禁用了小鼠体内产生食欲素的基因,并发现这些平时夜间活动的动物果然在晚上周期性地陷入睡眠,当他们在晚上将食欲素打针到这些老鼠的大脑中时,它们能够保持苏醒。 

总之,这些发现不但揭示了与嗜睡症相关的膜受体,并且揭示了平时与该受体结合以引诱苏醒的两种食欲素。进一步的研究证实,嗜睡症患者不会产生食欲素。 

正如官方给出的获奖理由,他们的工作“发现了嗜睡症是由少量产生激动苏醒物质的脑细胞的削减惹起的,为开发睡眠停滞的新疗法铺平了道路”。 

基于以上进献,Mignot 和 Yanagisawa 被付与“性命科学突破奖”。 

附 2023 年科学突破奖及新视野奖获奖名单:

▼ 2023 年“生物科学突破奖”

获奖者:

Emmanuel Mignot(斯坦福医学院)Masashi Yanagisawa(筑波大学) 

获奖理由:

发现嗜睡症是由少量产生激动苏醒物质的脑细胞的削减惹起的,为开发睡眠停滞的新疗法铺平了道路。(For discovering that narcolepsy is caused by the loss of a small population of brain cells that make a wake-promoting substance, paving the way for the development of new treatments for sleep disorders.) 

获奖者:

Clifford P. Brangwynne(普林斯顿大学)Anthony A. Hyman(马克斯·普朗克分子细胞生物学与遗传学研究所) 

获奖理由:

发现了细胞构造内由卵白质和 RNA 通过相分开形成无膜细胞器的根基机制。(For discovering a fundamental mechanism of cellular organization mediated by phase separation of proteins and RNA into membraneless liquid droplets.) 

获奖者:

Demis Hassabis(DeepMind)John Jumper(DeepMind) 

获奖理由:

开发了一种深度学习技巧,可以从卵白质的氨基酸序列快速精确地展望出卵白质的三维布局。(For developing a deep learning AI method that rapidly and accurately predicts the three-dimensional structure of proteins from their amino acid sequence.) 

▼  2023 年“底子物理学突破奖”

获奖者:

Charles H. Bennett(IBM 托马斯·J·沃森研究中间)Gilles Brassard(蒙特利尔大学)David Deutsch(牛津大学)Peter W. Shor(麻省理工学院) 

获奖理由:

在量子信息平台的底子工作方面做出了凸起进献。(For foundational work in the field of quantum information.) 

▼ 2023 年“数学突破奖”

获奖者:

Daniel A. Spielman(耶鲁大学) 

获奖理由:

在表面计算机科学和数学方面做出了突破性进献,包含谱图论、卡迪森-辛格疑问、数值线性代数、非常佳化疑问和编码表面。(For breakthrough contributions to theoretical computer science and mathematics, including to spectral graph theory, the Kadison-Singer problem, numerical linear algebra, optimization, and coding theory.) 

▼ 2023 年“物理学新视野奖”

获奖者:

David Simmons-Duffin(美国加州理工学院) 

获奖理由:

推进了研究共形场论的剖析和数值技术的发展,包含形貌液体蒸气临界点和超流体相变的表面。(For the development of analytical and numerical techniques to study conformal field theories, including the ones describing the liquid vapor critical point and the superfluid phase transition.) 

获奖者:

Anna Grassellino(费米实验室) 

获奖理由:

发现了铌超导射频腔的主要性能加强,使用局限从加快器物理到量子器件。(For the discovery of major performance enhancements to niobium superconducting radio-frequency cavities, with applications ranging from accelerator physics to quantum devices.) 

获奖者:

Hannes Bernien(美国芝加哥大学)Manuel Endres(美国加州理工学院)Adam M. Kaufman(实验天体物理团结研究所、美国国度规范暨技术研究院、科罗拉多大学)Kang-Kuen Ni(哈佛大学)Hannes Pichler(因斯布鲁克大学、奥地利科学院) 

获奖理由:

推进了光镊阵列的发展,以实现对单个原子的掌握,以及在量子信息科学、计量学和分子物理学的使用。(For the development of optical tweezer arrays to realize control of individual atoms for applications in quantum information science, metrology, and molecular physics.) 

▼ 2023 年“数学新视野奖”

获奖者:

Ana Caraiani(伦敦帝国理工学院、波恩大学) 

获奖理由:

对朗兰兹纲要做出多项革新性的进献,特别是与 Peter Scholze 在志村簇 Hodge-Tate period map 及其使用方面的工作。(For diverse transformative contributions to the Langlands program, and in particular for work with Peter Scholze on the Hodge-Tate period map for Shimura varieties and its applications.) 

获奖者:

Ronen Eldan(魏兹曼科学研究所、微软研究院) 

获奖理由:

建立了随机定位法,在高维几多和概率的几个开放疑问上获得了重大进展,包含 Jean Bourgain 的切片疑问和 KLS 料想。(For the creation of the stochastic localization method, that has led to significant progress in several open problems in high-dimensional geometry and probability, including Jean Bourgain's slicing problem and the KLS conjecture.) 

获奖者:

James Maynard(牛津大学) 

获奖理由:

在剖析数论平台做出了多项进献,特别是在素数分布方面。(For multiple contributions to analytic number theory, and in particular to the distribution of prime numbers.) 

▼ 2023 年“Maryam Mirzakhani 新前沿奖”

获奖者:

Maggie Miller(斯坦福大学、克雷数学研究所) 

获奖理由:

在四维流形中的纤维带结和表面方面做出了凸起进献。(For work on fibered ribbon knots and surfaces in 4-dimensional manifolds.) 

获奖者:

Jinyoung Park(斯坦福大学) 

获奖理由:

为办理相关阈值和选定器历程的几个主要料想做出了凸起进献。(For contributions to the resolution of several major conjectures on thresholds and selector processes.) 

获奖者:

Vera Traub(波恩大学) 

获奖理由:

在经典组合优化疑问中的近似后果方面做出了凸起进献,包含观光倾销员疑问和网络设计。(For advances in approximation results in classical combinatorial optimization problems, including the traveling salesman problem and network design.) 

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