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來源丨科研大匠←關(guān)注Ta

未來科學(xué)大獎（Future Science Prize）是由華裔科學(xué)家、企業(yè)家群體共同發(fā)起的民間科學(xué)獎項(xiàng)，設(shè)置“生命科學(xué)”和“物質(zhì)科學(xué)”、“數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)獎”三大獎項(xiàng)，單項(xiàng)獎金100萬美元，于2016年首次頒發(fā)。旨在獎勵在大中華地區(qū)（包含中國大陸地區(qū)、香港、澳門及臺灣）取得杰出科技成果的科學(xué)家。

2021年未來科學(xué)大獎生命科學(xué)獎獲獎?wù)邽椋涸瑖拢ㄏ愀鄞髮W(xué)）、裴偉士（香港大學(xué)）。

獲獎原因：他們發(fā)現(xiàn)了冠狀病毒（SARS-CoV-1）是導(dǎo)致2003年全球重癥急性呼吸綜合征（SARS）的病原，以及由動物到人的傳染鏈，為人類應(yīng)對MERS和COVID-19冠狀病毒引起的傳染病產(chǎn)生了重大影響。

2021年未來科學(xué)大獎物質(zhì)獎獲獎?wù)邽椋簭埥埽ㄉ虾＝煌ù髮W(xué)、中國科學(xué)院物理研究）。

未來科學(xué)大獎歷屆獲獎?wù)?/strong>

2016年至今，未來科學(xué)大獎共評選出22位獲獎?wù)?，獲得了科學(xué)和社會領(lǐng)域的廣泛認(rèn)可。他們分別是：

生命科學(xué)獎

2016?盧煜明（Yuk-Ming Dennis LO）

2017?施一公

2018?李家洋袁隆平張啟發(fā)

2019?邵峰

2020?王振義張亭棟

2021?袁國勇裴偉士

物質(zhì)科學(xué)獎

2016?薛其坤

2017?潘建偉

2018?馬大為?馮小明?周其林

2019?王貽芳陸錦標(biāo)（Kam-Biu LUK）

數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)獎

2017?許晨陽

2018?林本堅(jiān)（Burn J.?LIN）

2019?王小云

2020?彭實(shí)戈

這些為全球科學(xué)發(fā)展做出杰出貢獻(xiàn)的科學(xué)家們，正在用卓越的科研成果極力推動人類社會和文明發(fā)展的進(jìn)程，并以理性的科學(xué)思想和求真求知的純粹精神激勵和啟發(fā)年輕一代不斷探索未知。

歷屆生命科學(xué)獎獲獎?wù)呓榻B

第一屆獲獎?wù)摺?/strong>盧煜明

表彰他基于孕婦外周血中存在胎兒DNA的發(fā)現(xiàn)，在無創(chuàng)產(chǎn)前胎兒基因檢查方面做出的開拓性貢獻(xiàn)。

孕婦產(chǎn)前診斷能避免胎兒遺傳病的發(fā)生。例如，唐氏綜合癥，即21三體綜合癥是一種常見的遺傳性疾病，病因在于胚胎染色體異常（多了一條21號染色體），導(dǎo)致體格發(fā)育遲緩及智力缺陷。孕婦產(chǎn)前檢查可以診斷及避免唐氏綜合征。然而，唐氏綜合征及類似遺傳性疾病的常規(guī)產(chǎn)前檢查均需實(shí)施羊水穿刺后進(jìn)行DNA分析，這種創(chuàng)傷性的檢測會增加終止妊娠的風(fēng)險.科學(xué)家們一直在致力于研發(fā)非侵入性產(chǎn)前診斷技術(shù)檢測胎兒遺傳異常。雖然胎兒有核細(xì)胞能夠進(jìn)入母親的血液，但這些細(xì)胞數(shù)量稀少。

盧教授在1997年和1998年的工作中發(fā)現(xiàn)母體血液中存在著胎兒的游離DNA。基于這些早期發(fā)現(xiàn)，盧教授展開了一系列前沿工作來研究這些胎兒游離DNA的特性，證明了使用胎兒游離DNA來診斷遺傳性疾病的可行性和實(shí)際性，盧教授的工作最終使得利用第二代基因測序來定量測量胎兒DNA的方法用于唐氏綜合癥檢測。

這種無創(chuàng)產(chǎn)前檢測已用于90多個國家。僅在中國，每年就有超過一百萬孕婦接受這項(xiàng)測試。這個革命性的方法為全球無數(shù)的孕婦提供了無創(chuàng)產(chǎn)前診斷。

第二屆獲獎?wù)摺?/strong>施一公

表彰他在解析真核信使RNA剪接體這一關(guān)鍵復(fù)合物的結(jié)構(gòu)，揭示活性部分及分子層面機(jī)理的重大貢獻(xiàn)。

分子生物學(xué)的中心法則是：遺傳信息從DNA到RNA再到蛋白質(zhì)。從酵母到人等所有真核生物的基因含有外顯子和內(nèi)含子，前者是編碼蛋白質(zhì)的DNA序列，后者不含蛋白質(zhì)編碼信息。DNA指導(dǎo)下轉(zhuǎn)錄出前體信息RNA后，剪接體將內(nèi)含子切除，這樣得到成熟的信使RNA，后者通過翻譯將遺傳信息傳到其編碼的蛋白質(zhì)的氨基酸序列中。RNA剪接的異?？梢詫?dǎo)致多種人類疾病。但是，在施一公博士的研究之前，剪接體的近原子分辨率結(jié)構(gòu)沒有得到闡明。

應(yīng)用近年冷凍電鏡的技術(shù)突破、結(jié)合前人對剪接體生物化學(xué)和結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究，施一公博士首先解析了真核剪接體近原子分辨率的結(jié)果，第一個揭示了活性部位，很大地推進(jìn)了我們對剪接體復(fù)合物的理解。繼此，施一公博士解析了剪接過程剪接體三個重要中間過渡復(fù)合物的結(jié)構(gòu)，顯示剪接體功能重要的重構(gòu)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。施一公實(shí)驗(yàn)室還報(bào)道了人類剪接體的原子分辨率結(jié)構(gòu)。結(jié)合德國馬普生物物理化學(xué)研究所的Reinhard Lührmann博士和英國分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的Kiyoshi Nagai(長井潔)博士等科學(xué)家的貢獻(xiàn)，施一公實(shí)驗(yàn)室的結(jié)構(gòu)推動我們對剪接過程的機(jī)理理解，為治療剪接體相關(guān)的人類疾病提供了結(jié)構(gòu)框架。

第三屆獲獎?wù)摺?/strong>張啟發(fā)、袁隆平、李家洋

張啟發(fā)——表彰他通過水稻基因組學(xué)及雜種優(yōu)勢和雜種不育性分子機(jī)制的研究提高水稻產(chǎn)量的重大貢獻(xiàn)。

袁隆平——表彰他通過雜種優(yōu)勢顯著提高水稻產(chǎn)量和抗逆性的開創(chuàng)性貢獻(xiàn)。

李家洋——表彰他以水稻株型和淀粉合成的分子機(jī)制設(shè)計(jì)培育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水稻的開創(chuàng)性研究。

水稻承擔(dān)著養(yǎng)育中國乃至全世界半數(shù)以上人口的重任。水稻的產(chǎn)量和品質(zhì)受到遺傳和環(huán)境等多種復(fù)雜因素的綜合影響，我們對這些性狀的控制能力仍然十分有限。同時，中國南北地域的多方差異對水稻優(yōu)質(zhì)品種的選育提出更高的要求。因此，持續(xù)改進(jìn)水稻的性狀、實(shí)現(xiàn)水稻的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)是當(dāng)代科學(xué)家們不懈追求的目標(biāo)。

袁隆平教授開創(chuàng)性地培育出第一個水稻雄性不育系，使雜交水稻成為可能，并得以廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，極為顯著地提升了水稻的產(chǎn)量。不同親本雜交所產(chǎn)生的后代其性狀會優(yōu)于親本，這種現(xiàn)象稱為雜種優(yōu)勢。水稻是自花授粉植物，自然情況下難以存在不同親本水稻的雜交后代，雜種優(yōu)勢亦不能得以體現(xiàn)。但是水稻雄性不育系的培育、雜交水稻育種體系的成功，證明雜種優(yōu)勢同樣可適用于水稻，由此奠定了利用雜種優(yōu)勢有效地選育高產(chǎn)高抗水稻品種的理論基礎(chǔ)。

繼袁隆平教授在雜交水稻領(lǐng)域的突破性工作后，張啟發(fā)教授和李家洋教授開拓性地將現(xiàn)代分子遺傳學(xué)和基因組學(xué)技術(shù)應(yīng)用于水稻育種中。張啟發(fā)教授創(chuàng)造性地構(gòu)建了水稻“永久F2群體“，闡釋了雜種優(yōu)勢的遺傳學(xué)基礎(chǔ)，并首次發(fā)現(xiàn)了控制水稻穗粒大小的基因。他的研究成果顯著地降低了雜交育種的隨機(jī)性，極大地拓展了雜種優(yōu)勢在水稻育種中的應(yīng)用。

與張啟發(fā)教授在雜種優(yōu)勢的工作相輔相成，李家洋教授致力于研究水稻株型對其產(chǎn)量的影響，發(fā)現(xiàn)水稻分蘗數(shù)和穗型是產(chǎn)量的決定性因素。他提出通過株型間的特定組合尋找在光合作用效率與土地利用率等各方面的理想株型來設(shè)計(jì)選育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)超級稻的新思路，以此思路為指導(dǎo)，李家洋教授培育出20個水稻新品種。自2016年起，這些水稻新品種的種植面積已達(dá)3千5百萬畝。

李家洋教授、袁隆平教授和張啟發(fā)教授在推動水稻產(chǎn)量可持續(xù)增長的“命題”下相得益彰，獲得了重大成就。他們的原創(chuàng)性工作對中國在基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域以及國計(jì)民生的巨大影響博得國際科學(xué)界的公認(rèn)。

第四屆獲獎?wù)摺?/strong>邵峰

表彰他發(fā)現(xiàn)人體細(xì)胞內(nèi)對病原菌內(nèi)毒素LPS炎癥反應(yīng)的受體和執(zhí)行蛋白

人類與體內(nèi)的細(xì)菌長期共存。多數(shù)細(xì)菌與人類和平共處，幫助我們消化食物，甚至抵抗其它有害病原菌。機(jī)體的免疫系統(tǒng)如何區(qū)別有益和有害細(xì)菌，有效地發(fā)起免疫反應(yīng)，是生物學(xué)研究的重要問題。過去十年來，邵峰博士實(shí)驗(yàn)室提供了系統(tǒng)的回答：他們發(fā)現(xiàn)了幾種特異識別侵入細(xì)菌的細(xì)胞漿型式識別分子（PRR），揭示了宿主細(xì)胞炎癥反應(yīng)中區(qū)別致病菌和非致病菌的分子機(jī)理。其中最重要的是發(fā)現(xiàn)炎癥蛋白水解酶caspase-4和-5 是細(xì)胞內(nèi)識別內(nèi)毒素LPS（革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁的脂多糖）的受體。細(xì)菌侵入宿主細(xì)胞可以直接與炎癥caspase 4/5結(jié)合來激活細(xì)胞激素和焦亡模式的細(xì)胞死亡，促進(jìn)細(xì)胞激素釋放到血液，引起抗細(xì)菌的炎癥反應(yīng)。另外邵峰實(shí)驗(yàn)室和Vishva M. Dixit 實(shí)驗(yàn)室同時發(fā)現(xiàn)了gasdermin蛋白家族中的gasdermin D是炎癥caspase的底物和細(xì)胞焦亡的執(zhí)行者?；诮雇瞿Ｊ降募?xì)胞死亡在宿主天然免疫的重要性，邵峰的發(fā)現(xiàn)為探索病原菌感染以及相關(guān)疾病的預(yù)防和治療提供了新的途徑。

第五屆獲獎?wù)摺?/strong>王振義、張亭棟

表彰他們發(fā)現(xiàn)三氧化二砷和全反式維甲酸對急性早幼粒細(xì)胞白血病的治療作用。

癌癥仍然是人類健康的一個主要威脅。在人類探索癌癥治療的過程中，張亭棟和王振義對治愈急性早幼粒細(xì)胞白血病（APL）做出了決定性的貢獻(xiàn)。APL曾經(jīng)是最兇險和致命的白血病之一，張亭棟和王振義的工作使APL治愈率達(dá)到90%。幾千年來，三氧化二砷（ATO，俗稱砒霜）曾被試用于多種不同的疾病，但其療效一直沒有得到可靠的、可重復(fù)的和公認(rèn)的結(jié)論。

20世紀(jì)70年代，張亭棟及其同事的研究首次明確ATO可以治療APL。20世紀(jì)80年代，王振義和同事們首次在病人體內(nèi)證明全反式維甲酸（ATRA）對APL有顯著的治療作用。張亭棟和王振義的工作在國際上得到了驗(yàn)證和推廣，使ATO和ATRA成為當(dāng)今全球治療APL白血病的標(biāo)準(zhǔn)藥物，拯救了眾多患者的生命。

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