Jenkintown Katalin Kariko,匈牙利的生物化学家,宾夕法尼亚州,美国在2021年,。

生物化学家Katalin Kariko帮助开发一种交付mRNA进入细胞而不会引发一个有害的免疫反应。信贷:汉娜Yoon /彭博/盖蒂

技术,有武装斗争的科学家COVID-19挖两个突破300万美元的五项大奖,最赚钱的奖励在科学和数学。一奖去的生物化学家发现了如何走私遗传物质称为信使RNA进入细胞,从而导致一种新的疫苗的发展。挖了另一个化学家开发下一代测序技术已经被用于快速跟踪SARS-CoV-2冠状病毒的变体。奖品公布9月9日。

”这两个奖项等研究,对世界产生影响,他们的地位提升突破奖,“亚穆纳河Krishnan说,化学在伊利诺斯州的芝加哥大学的生物学家。“他们已经被数百万拯救生命。”

疫苗开发的Pfizer-BioNTech协作和现代化,今年全球管理,交付mRNA指示细胞创建SARS-CoV-2的蛋白质,这反过来,刺激人体产生抗体。但几十年来,信使核糖核酸疫苗被认为是不可行的,因为注射mRNA引发了不必要的免疫反应,立即mRNA抛锚了。奖的赢家——Katalin Kariko宾夕法尼亚大学(宾夕法尼亚大学)在费城和BioNTech在美因茨,德国,和画斯曼,也在宾夕法尼亚大学,在2000年代中期,交换一种信使rna分子,称为尿苷,类似一个叫假尿苷旁路这个免疫反应1。

“这是一个神奇和令人难以置信的及时奖工作开始的这一切,”哈佛大学的诺贝尔奖获得者化学生物学家杰克·绍斯塔克说在剑桥,麻萨诸塞州,是一个现代化的科学顾问。“这是特别令人鼓舞,因为,在早期,没有人相信会是有用的。”

无数次拒绝

Kariko回忆起周围的怀疑她的工作在上个世纪1990年代,导致大量拨款提案和纸拒绝(包括2005年的论文,她现在被认可),并强迫她采取降级和减薪。“这是当然不是“翘曲速度”,“她说。Kariko希望漏斗的一些奖金回研究未来的信使核糖核酸疫苗和疗法,例如,应对癌症。“我乐意作出了贡献的人之一(疫苗),但这是令人难以置信的有多少进步需要在过去的几十年里,在许多领域,“Kariko说。“我尊重去数百人参与进来。”

Shankar Balasubramanian大卫Klenerman剑桥大学的英国和帕斯卡Mayer在研究公司Alphanosos Riom,法国,共享一个奖发明一种技术在2000年代中期,允许将数以十亿计的DNA片段并行成像和阅读,加快测序1000万倍。“我非常震惊,深感荣幸,我们赢了,”巴拉苏布兰马尼安说。

他回忆起他的兴奋对人类基因组计划在1990年代,而依靠Sanger测序——原始基因序列分析方法——一个DNA片段序列。但他很快意识到,基因测序需要一个“规模庞大的转换它,让它更快和更便宜的医疗福利”。

克里希将从Sanger测序比作下一代测序从莱特兄弟的飞机,一架波音飞机。她指出,快速和高效测序也基本遗传医学和基础照明蛋白质结构和动力学的发展,在CRISPR基因编辑技术和RNA生物学。

第三个生命科学奖被授予化学生物学家杰弗里·凯利在拉霍亚的斯克里普斯研究,加州的一部分蛋白质错误折叠淀粉样变,这种疾病会影响器官包括心脏和能引起神经退化,为他们开发一种有效的治疗。

完美的时间

突破基础物理学奖由光学物理学家共享Hidetoshi在东京大学的途中,小君你们在美国国家标准与技术研究所的博尔德科罗拉多州,发明了光学晶格钟——一种设备,将失去150亿多年不到一秒2,3,时间测量的精度提高了10000倍。

该奖项是“应得的”,说海伦·马戈利斯光学物理学家特丁顿的国家物理实验室,英国。

Diptyc Hidetoshi的途中(左)和小君你们(R)。

Hidetoshi途中(左)和小君你们发明了光晶格钟。信贷:东京大学/小君

前最先进的铯钟是基于测量微波发射的两个能级之间原子跃迁——这个过程由下降引起的原子和云轰击微波。光学晶格钟相反罢工锶原子光学光和测量发射可见光,有100000倍的频率比微波。“这意味着你可以测量更快的蜱虫,”叶说。

时钟也用激光将成千上万的原子,在晶格结构,为更大的精度,但这就提出了一个新的挑战。“捕获原子可以扰乱它的行动,“你们说。每个能量状态通常是由一个不同的变形量。关键技巧涉及发现两种能量状态,碰巧被相同,所以当他们测量之间的区别,这种扭曲消掉了。

由于增加的准确性和稳定性,"光晶格钟可以用来探测影响从未见过”,马戈利斯说。2020年,途中和他的同事们在报告中使用两个时钟,一个放置在东京Skytree塔和一个450米之上,顶部的塔,进行最精确的地面测试的广义相对论4。与此同时你们的团队正在寻找的影响存在一个特定的候选人认为暗物质的神秘物质组成宇宙的大部分物质——光学时钟的滴答声5。这种时钟也可以帮助改善地震和火山活动的早期检测,和精密测量海平面上升。

数学突破奖去Takuro Mochizuki在日本京都大学,扩展的理解代数结构称为“完整D-modules”——这与某些类型的微分方程,方程的处理点下研究显示不是很好。

俄罗斯以色列亿万富翁尤里·米尔纳在2012年创立了突破奖。他们现在由米尔纳和其他互联网企业家,包括Facebook首席执行长扎克伯格。