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300万美元的Kavli奖,授予科学家在天体物理学,纳米科学,神经科学中发现

时间:2022-02-04 12:58:06来源:

Kavli奖荣誉科学家的天体物理学,纳米科学和神经科学的突破,使我们对非常大,非常小而非常复杂的理解。自2008年第一奖以来,Kavli奖项已经认识到创新的科学研究 - 从发现CRISPR-CAS9到检测引力波。

今天挪威科学院学院今天宣布,在天体物理学,纳米科学和神经科学领域宣布了2020年Kavli奖酶。今年的Kavli奖项荣誉科学家,他们的研究改变了我们对非常大的,非常小而非常复杂的理解。每个领域的劳保人将分享100万美元。

今年的Kavli奖奖酶是:

kavli instrophysics奖:Andrew Fabian(英国)Kavli在纳米科学奖:Harald Rose(德国),Maximilian Haider(奥地利),Knut Urban(德国)和ondrejl.Krivanek(英国和捷克共和国)神经科学的Kavli奖:David Julius(美国)和Ardem Patapoutian(美国)

“2020年Kavli奖奖奖奖荣获最具开拓的科学,这种科学将以深刻的方式促进人类,激励当前和后代,”挪威科学院学院总裁Hans Petter Graver说。


Kavli奖荣誉科学家的天体物理学,纳米科学和神经科学的突破,使我们对非常大,非常小而非常复杂的理解。Kavli Brid Bireates推动我们不知道和推进科学的限制,以途径无法想象。

2020 Kavli奖奖酶

了解黑洞在银河“生态系统”中的作用

Astrophysics中的Kavli奖被授予天文学家和天体物理学家Andrew Fabian,为他追求了黑洞如何影响着大型和小鳞片的谜团的开创性的研究和持久性。几十年来,研究人员已经思考了星系的机制和物理过程,许多人已经发现了这一点的内部工作的方面;然而,没有一个拥有Fabian的独特有利程度:采取多规模的理解并系统地知道在哪里可以将拼图放在一起,并创造了这种庞大的生态系统的更大的画面。

在目前的宇宙地区,宇宙是一个“生活”系统,其中气体进入星系和他们中心的黑洞,以及随后的能量释放回到星系和周围环境中,所有这些都发挥着重要作用。作为宇宙中最暗的物体,被观察到黑洞,因为它们的重力吸引了周围的气体,灰尘和恒星,这些气体和恒星在高速度旋转到它们时,产生强烈的辐射,其中大部分是X射线。观察X射线天文学开辟了访问,以查看宇宙的这些和其他极热和精力充沛的部件,为这些过程提供令人惊叹的证据,揭示宇宙的主要成员如何深刻地影响其整体演变。

Andrew Fabian是剑桥大学教授,采用了X射线天文学来探索宇宙的物理学。他的工作机构 - 从理解大规模的银河进化到星系中心的黑洞物理 - 使他能够在仿超现实黑洞周围的当地条件之间进行连接,并且在星系内和之间的较大的气体流动。这项研究提供了基本上,星系中心的叠加黑洞是发动机,使热气流出银河系,通过宇宙重新分配能量,并为未来的星系形成提供积木。

“Andrew Fabian是我们时代中最多的有影响力的天文学家之一,”天体物理学奖委员会主席Viggo Hansteen说。“他的研究,广阔的知识和洞察力进入宇宙,为本生态系统中的不同现象的基本上理解是对互联的。”

使科学家能够看到曾经不可能的东西

Kavli奖纳米科学的奖项被授予四位科学家,用于研究和发明的电子显微镜中的畸形晶状体,这些显微镜在全球研究人员中创造了在前所未有的短尺度上三维结构和化学成分的能力:Harald Rose of TheUniversitätulm和达姆施塔特技术大学,CeoS GmbH的Maximilian Haider,ForschungszentrumJülich的Knut城市,以及Nion Co.的Ondrej L. Krivanek

纳米科学的主要目标是创造以原子尺度精度组装的材料和装置,以获得新颖的功能。原子的尺寸是Ångström(0.1纳米)的尺寸,因此亚Ångström规模的材料和器件的成像和分析至关重要,以照亮纳米级世界的细节。经典显微镜的分辨率受用于成像的探针的波长的限制。因为可见光的波长约为5000倍,所以光学透镜根本不能图像原子。

在20世纪的早期部分的具有原子级波长的电子束可用,导致1931年的传输电子显微镜的发明。利用这种类型的显微镜检查,通过薄材料透射电子束,基于与其相互作用形成图像。然后将图像放大并聚焦到成像装置上。但是由此产生的图像扭曲,模糊,因为使理想的镜片聚焦到电子光束,是一种大的理论和实验障碍。由于理论家和实验主义者努力寻找解决方案,问题仍然存在60多年。由于其洞察力,技能和20世纪90年代的计算能力的增加,这些研究人员能够构建依赖于电磁场的像差矫正镜头,以聚焦电子的光束,使亚Ångström成像(小于10亿分钟)仪表)三维化学分析标准表征方法。

1亿美元的Kavli奖项是共享的:

Harald Rose,为提出新颖的镜头设计,玫瑰校正器,在透射电子显微镜下实现差距校正,可应用于传统和扫描透射电子显微镜,以实现第一个SEXTUPOLE校正器,基于玫瑰设计,以及他在执行第一像差校正的传统传输电子显微镜的角色.Knut城市,在执行第一个像差校正的传统传输电子显微镜的角色中的作用。ondrej L. Krivanek,用于实现第一像差校正扫描透射电子显微镜(一种透射电子显微镜,其中电子束在小点上聚焦的透射电子显微镜),具有亚Ångström分辨率,适用于空间分辨的化学分析;使用四极曲调校正器获得。

“他们的作品是科学聪明才智,奉献和持久性的美丽典范。纳米科学的Kavli奖委员会主席Bodil Holst表示,他们使人性化能够看到我们无法看到的地方。“尊敬这些科学家和与世界卫生组织的纪念以及他们如何改变研究,技术,行业和我们的生活比以往任何时候都更重要。”

发现温度和压力的感觉受体

Kavli Neurocience的奖项被授予David Julius和Ardem Patapoutian分别用于分别为温度和压力的感觉受体的独立发现。虽然已经描述了嗅觉和视力的机制,但是对于如何检测到温度和压力的物理性质和编码电信号的特定分子理解,大脑可以缺乏。在过去的二十年中,朱利叶斯和塔佩蒂安独立地描述了利用敏感性的分子机制,以及疼痛,并为人类生理学和疾病提供了新的见解。

旧金山大学的生理学家和教授David Julius使用了优雅的方法来发现身体如何通过利用模仿不同温度的化学品 - 如刺鼻的辣椒的热量来检测身体的高度和低温。薄荷的凉爽。朱利叶斯和他的团队开始使用辣椒素,辣椒中的化合物引发热量的感觉,鉴定编码第一已知的温度敏感传感器的基因,所以离子通道命名为TRPV1。朱利叶斯进一步发现,TRPV1通道也通过高浓度的质子和在炎症反应期间产生的化合物激活,为在受损和发炎的组织中观察到的疼痛超敏反应的分子基础。该离子通道是用于温度感测和炎症信号的分子积分器。热度 - 无论是来自辣椒辣椒还是从管道热咖啡的烧伤 - 都是由同一传感器编码的。

朱叶斯进行的遗传实验表明,TRPV1缺乏的突变小鼠的热敏感性降低,炎症和癌症疼痛的显着降低。该发现导致识别涉及感测温度和寒冷温度的特定范围以及可能导致衰弱的疼痛的刺激性和炎症过程的频道系列。在其他实验中,Julius和合作者将这些渠道确定为吸血鬼蝙蝠和蛇中的红外热传感器,以及蜘蛛和蝎子毒素的靶标,进一步验证了它们在整个动物世界中的温度和疼痛感受中的作用。新发现的TRPV1及相关渠道现在是开发新的痛苦救助药物的领域。

Scripps Research教授和霍华德休斯医学院的调查员Ardem Patapoutian发现了一系列压敏离子通道,压电,具有深深的进化根,因为它们存在于许多远方相关的物种中。

Patapoutian和同事使用来自神经母细胞瘤细胞系的细胞,这可以在实验室设置中生长。这些细胞通过产生电信号来响应来自光触摸的压力变化。在可能编码压力敏感通道的策序列表中,超过300种疑似基因(在我们的DNA中存在超过20,000个),它们在一次缺少一个基因的细胞培养。然后,Patapoutian的实验室将样品一对一测试,寻找缺失时的基因导致细胞没有压力感测能力。列表中的候选基因#72原来是一个。

PutaPoutian很快就确认了压电,对哺乳动物的压力感应至关重要。他的作品表明,压电形成离子通道,并且它们直接负责Merkel细胞和皮肤中的触摸感觉末端的压力感应,并通过预防者(感觉受体,肌肉中的肌肉中的端部的结尾,在空间中的位置和运动中的运动。 )。

压电还通过血管和肺部的神经终端感测压力,影响红细胞体积,血管生理学和基础的广泛的人类遗传障碍。PizoS的发现打开了理解力学学,一个与生物学,工程和物理学相交的新兴科学领域,并专注于细胞和组织力学性质的物理力量和变化如何导致健康和疾病。

“大卫·朱利叶斯和Ardem Patapoutian的辛勤发现已经赋予科学界的热腐蚀和机械化的分子和神经基础,彻底改变了我们对感官检测的理解,并对全世界的健康和疾病产生深远的影响,”克里斯汀B. Kavli神经科学奖委员会主席Walhovd。

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