2023年科学界的奥斯卡揭晓,Alp

美东时间9月22日，年度科学突破奖揭晓。

突破奖被誉为“科学界的奥斯卡”，旨在表彰在生命科学、基础物理学（每年一次）和数学（每年一次）领域的世界顶尖科学家和突破性发现。其在年由俄罗斯亿万富翁尤里·米尔纳夫妇设立，现由谷歌联合创始人谢尔盖·布林、Facebook联合创始人马克·扎克伯格夫妇等知名企业家赞助。

科学突破奖奖项设有生命科学突破奖、基础物理学突破奖、数学突破奖、物理学新视野奖、数学新视野奖以及青年挑战突破奖。单项奖金高达万美元，加上早期职业奖，今年的总奖金达到万美元。

其中，三项生命科学突破奖授予：CliffordP.Brangwynne和AnthonyA.Hyman，以表彰他们发现细胞组织的新机制；DemisHassabis和JohnJumper开发了准确预测蛋白质结构的AlphaFold；感谢EmmanuelMignot和MasashiYanagisawa发现了嗜睡症的原因。

“神经退行性疾病的突破、量子计算、人工智能解决蛋白质结构等等……”谢尔盖·布林说，这些都是值得庆祝的令人难以置信的进步。

AlphaFold

蛋白质折叠问题困扰了生物学家长达50多年，AlphaFold的横空出现解决了这一难题。

DemisHassabis和JohnJumper是AlphaFold2背后的领导者，该AI系统在很大程度上解决了蛋白质结构预测问题——这是生物学中最大的挑战之一。蛋白质是运行细胞的“纳米机器”，从氨基酸序列预测它们的3D结构对于理解生命的运作至关重要。

Hassabis和Jumper与他们在DeepMind的团队一起构思并构建了一个深度学习系统，可以准确、快速地对蛋白质结构进行建模。AlphaFold已经对生命科学产生了革命性的影响：今年夏天，DeepMind将2亿种蛋白质的结构——几乎所有已知的来自生命之树的蛋白质——上传到了一个公共数据库。该程序将科学家通常用于确定蛋白质结构的时间从数月或数年减少到数小时或数分钟。从药物设计到合成生物学、纳米材料和对细胞过程的基本理解，它对未来的益处有着巨大的希望。

细胞组织的新机制

一直以来，人们都认为细胞内的大部分生理过程发生在由细胞膜包裹的细胞器里。

但是CliffordP.Brangwynne和AnthonyA.Hyman打破了这一固有认知，他们发现了一种全新的物理原理，可以在没有膜的情况下集中蛋白质和其他生物分子之间的细胞相互作用。

他们描述了通过相分离快速形成的动态液体状液滴——类似于在水中形成的油滴——产生的临时结构受到保护，不受水状细胞内部分子混乱的影响。自发现以来，他们和其他人已经证明，这些无膜液体凝聚物在许多细胞过程中发挥作用，包括信号传导、细胞分裂、细胞核中核仁的嵌套结构以及DNA的调节。

新闻稿中指出，他们的发现是人类细胞组织理解的根本性进步，并且可能会造福未来的临床应用，包括用于渐冻症（ALS）等神经退行性疾病。

嗜睡症研究

嗜睡症作为神经退行性疾病，在EmmanuelMignot和MasashiYanagisawa之前鲜为人知，他们通过各自的独立研究，汇聚了对其病因的新理解。

他们表明，这种疾病的核心是一种名叫食欲素的蛋白质，它通常调节清醒。在某些动物（例如狗）中，嗜睡症是由影响食欲素结合的神经受体突变引起的；而在人类中，这种疾病是由免疫系统攻击产生食欲素的细胞引发的（可能“误认为”它是一种病毒颗粒）。

Mignot和Yanagisawa研发的多种靶向食欲素和食欲素受体的创新疗法被证明可以缓解发作性睡病的症状，并使得设计睡眠诱导药物成为可能。他们揭示了嗜睡症是一种具有自身免疫性起源的神经退行性疾病，并提出其他神经退行性疾病可能由神经元的选择性损失引起的可能性。

参考资料：

1.BreakthroughPrizeinLifeSciencesforAnthonyHymanandCliffordBrangwynne；2.WINNERSOFTHEBREAKTHROUGHPRIZESINLIFESCIENCES,MATHEMATICSANDFUNDAMENTALPHYSICSANNOUNCED

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