Gewinner des Breakthrough Prize 2020 in den Biowissenschaften, in Grundlagenphysik und in Mathematik bekannt gegeben
Insgesamt werden 21,6 Millionen US-Dollar für bahnbrechende Leistungen vergeben, so etwa für die erste Aufnahme eines Schwarzen Lochs, die Bestimmung der biologischen Ursache für Adipositas, Entdeckungen in der Biochemie zu Schmerzempfindungen und weitere wichtige Errungenschaften
Der Breakthrough Prize 2020 in Grundlagenphysik geht an 347 Mitglieder des Ereignishorizontteleskop-Verbunds (Event Horizon Telescope)
Der Breakthrough Prize 2020 in den Biowissenschaften geht an Jeffrey M. Friedman, F. Ulrich Hartl und Arthur L. Horwich, David Julius, Virginia Man-Yee Lee
Der Breakthrough Prize 2020 in Mathematik wird an Alex Eskin verliehen
Sechs "New Horizons"-Preise im Wert von jeweils 100.000 US-Dollar werden für hervorragende Leistungen in Physik und Mathematik an Nachwuchswissenschaftler vergeben
Die Preisträger werden im Rahmen der live auf National Geographic übertragenen Preisverleihung des Breakthrough Prize, den "Wissenschaftsoskars", am Sonntag, den 3. November geehrt
San Francisco (ots/PRNewswire)
Die Breakthrough Prize Foundation und ihre Gründungssponsoren - Sergey Brin, Priscilla Chan und Mark Zuckerberg, Ma Huateng, Yuri und Julia Milner sowie Anne Wojcicki - haben heute die Empfänger des Breakthrough Prize 2020 und des "New Horizons"-Preis 2020 bekannt gegeben. Insgesamt werden 21,6 Millionen US-Dollar als Anerkennung für wichtige Errungenschaften in den Biowissenschaften, in der Grundlagenphysik und in der Mathematik ausgeschüttet.
Der Breakthrough Prize, der sich mittlerweile in seinem achten Jahr befindet und auch als "Wissenschaftsoskar" bekannt ist, zeichnet jedes Jahr Errungenschaften in den Biowissenschaften, in der Grundlagenphysik und in der Mathematik aus, also in Fächern, in denen die größten Fragen gestellt werden und in denen nach den fundamentalsten Erklärungen gesucht wird. Beim Breakthrough Prize, der als der weltweit bestdotierte Wissenschaftspreis gilt, erhält jeder Gewinner 3 Millionen US-Dollar.
Die diesjährigen Gewinner erhalten die Auszeichnungen für Entdeckungen, die sich um die Beantwortung wichtiger und drängender Fragen drehen - von "Wie sieht ein Schwarzes Loch aus?" bis hin zu "Warum schmecken Chilis scharf?" und "Was sind die Ursachen für neurodegenerative Erkrankungen?"
In diesem Jahr haben die Preisträger des Breakthrough Prize den Himmel erforscht und erstmals das Bild eines Schwarzen Lochs aufnehmen können, sie haben die Schwerkraft auf Quantenebene eingefangen, sie haben die Grundlage für opioid-freie Analgetika zur Bekämpfung chronischer Schmerzen gelegt, sie haben die biologischen Ursachen dafür aufgedeckt, wie viel wir essen und wie viel wir wiegen, und sie haben die allgemeinen Mechanismen entdeckt, die neurodegenerativen Erkrankungen, wie etwa der früh einsetzenden Demenz, zugrunde liegen. Die vollständigen Würdigungen finden sich weiter unten.
Darüber hinaus wurden sechs "New Horizons"-Preise an zwölf Wissenschaftler, die noch am Anfang ihrer Karriere stehen, für ihre hervorragenden Leistungen in der Grundlagenphysik und in der Mathematik vergeben. Die vollständigen Würdigungen finden sich weiter unten.
Geehrt werden die neuen Preisträger am Sonntag, den 3. November auf einer Galaveranstaltung zur achten jährlichen Preisverleihung des Breakthrough Prize. Diese wird im NASA Ames Research Center in Mountain View, Kalifornien, stattfinden und live auf dem National Geographic-Kanal übertragen. Das Programm steht jedes Jahr unter einem Motto und das diesjährige Motto - "Seeing the Invisible" (Das Unsichtbare sehen) - hat sich vom Verbund des Ereignishorizontteleskops inspirieren lassen. Der Verbund hat es geschafft, erstmals ein Bild von einem Schwarzen Loch aufzunehmen, und er hat die Möglichkeiten von Wissenschaft und Mathematik erweitert, um verborgene, unentdeckte Welten zu erschließen.
Auf der diesjährigen Preisverleihung wird zudem ein Special Breakthrough Prize in Grundlagenphysik vergeben, der bereits im August bekannt gegeben worden war. Den Preis erhalten die Physiker Sergio Ferrara, Daniel Z. Freedman und Peter van Nieuwenhuizen für die Entwicklung einer Theorie zur Supergravitation. Sie hatten 1976 eine extrem einflussreiche Theorie entwickelt, mit der die Gravitationskraft erfolgreich in die Quantenfeldtheorie eingebunden werden konnte.
Heute beginnt zudem die Frist für eine Publikumsabstimmung (https://c212.net/c/link/?t=0&l=de&o=2571114-1&h=48042427&u=https%3A%2F%2Fc212.net%2Fc%2Flink%2F%3Ft%3D0%26l%3Den%26o%3D2571114-1%26h%3D1021601951%26u%3Dhttps%253A%252F%252Fbreakthroughjuniorchallenge.org%252Fpopular-vote%26a%3DPopular%2BVote&a=Publikumsabstimmung) (5. - 20. September) für die Breakthrough Junior Challenge. Dieser weltweite Online-Wettbewerb wird jährlich von der Breakthrough Prize Foundation ausgerichtet, um junge Menschen zu einem kreativen Umgang mit Wissenschaft anzuregen. Weltweit sind Schüler und Studierende zwischen 13 und 18 Jahren eingeladen, an diesem Wettbewerb, der mittlerweile in seinem fünften Jahr ist, teilzunehmen und Originalvideos (mit einer maximalen Länge von 3:00 Minuten) zu erstellen und einzureichen, in denen Konzepte oder Theorien für die Biowissenschaften, Physik oder Mathematik lebendig vorgestellt werden. Wer in der Publikumsabstimmung die meisten Stimmen bekommt, nimmt automatisch an der Endausscheidung teil.
Preiswürdigungen
Breakthrough Prize 2020 in Grundlagenphysik
Der Ereignishorizontteleskop-Verbund (EHT)
Der Direktor des Verbunds, Shep Doeleman vom Harvard-Smithsonian Center für Astrophysik, wird den Preis stellvertretend für den Verbund entgegennehmen. Den mit 3 Millionen US-Dollar dotierte Preis teilen sich 347 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die an einem der am 10. April 2019 vom EHT veröffentlichten sechs Paper beteiligt waren, zu gleichen Teilen. Die Paper können unter folgendem Link eingesehen werden: https://iopscience.iop.org/journal/2041-8205/page/Focus_on_EHT.
Würdigung: Für die erste Bild eines supermassereichen Schwarzen Lochs, das mithilfe eines erdumspannenden Zusammenschlusses von Teleskopen aufgenommen wurde.
Beschreibung: Unter Einsatz von acht hoch empfindlichen Radioteleskopen, die rund um den Globus in der Antarktis, in Chile, Mexiko, auf Hawaii, in Arizona und Spanien strategisch positioniert waren, konnte ein Zusammenschluss aus Wissenschaftlern von 60 Einrichtungen aus 20 Ländern und Regionen zum ersten Mal eine Aufnahme von einem Schwarzen Loch machen. Indem jedes Teleskop über ein Netz aus Atomuhren synchronisiert wurde, konnte das Team ein virtuelles Teleskop erschaffen, das so groß wie die Erde ist. Dadurch entstand eine derart hohe Auflösung, wie sie von der Oberfläche unseres Planeten aus niemals zuvor erreicht wurde. Eines der ersten Beobachtungsobjekte war das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum von Messier 87 - einer Galaxie mit einer Masse, die rund 6,5 Milliarden Sonnen entspricht. Nachdem man die Daten in mühevoller Kleinarbeit mithilfe neuartiger Algorithmen und Techniken analysiert hatte, konnte das Team eine Aufnahme von diesem galaktischen Monster herstellen, das sich als Silhouette gegen das heiße Gas, das um das Schwarze Loch herum flirrt, abhebt. Das bestätigte die Vorhersagen, die sich aus Einsteins Gravitationstheorie ergeben: ein heller Ring markiert den Punkt, um den herum Lichtstrahlen das Schwarze Loch umkreisen und eine dunkle Region umschließen, in der sich Licht der Anziehungskraft des Schwarzen Lochs nicht entziehen kann.
Breakthrough Prize 2020 in Mathematik
Alex Eskin
University of Chicago
Würdigung: Für revolutionäre Entdeckungen bei der Dynamik und Geometrie von Modulräumen der Abelschen Differentiale, wie etwa der gemeinsam mit Maryam Mirzakhani geführte Beweis für das "Magische Wand"-Theorem.
Beschreibung: Eskin hatte mit der berühmten iranischen Mathematikerin und Trägerin der Fields-Medaille, Maryam Mirzakhni, zusammengearbeitet, um ein Theorem über die Dynamik von Modulräumen zu beweisen. Am Ende war eine Meisterleistung entstanden, die sie 2013 nach fünf Jahren Arbeit veröffentlichten und die viele Konsequenzen nach sich zog. Eine davon betrifft ein schon lange bestehendes Problem: Wenn ein Lichtstrahl sich von einer punktuellen Lichtquelle aus in einem verspiegelten Raum ausbreitet, wird er dann am Ende den kompletten Raum ausfüllen oder werden Teile davon immer dunkel bleiben? Nachdem sie das Problem in eine hochgradig abstrakte, multi-dimensionale Versuchsanordnung übertragen hatten, konnten die beiden Mathematiker zeigen, dass es in polygonalen Räumen mit Winkeln mit Gradzahlen aus ganzzahligen Brüchen, nur eine endliche Anzahl von Punkten gibt, die unbeleuchtet bleiben. Mirzakhani verstarb 2017 im Alter von 40 Jahren, nachdem sie mehrere Jahre gegen ihren Brustkrebs gekämpft hatte.
Breakthrough Prize 2020 in den Biowissenschaften
Jeffrey M. Friedman
Rockefeller University und Howard Hughes Medical Institute
Würdigung: Für die Entdeckung eines neuen Hormonsystems, über das Fettgewebe dem Gehirn Signale zur Regulierung der Nahrungsaufnahme übermittelt.
Beschreibung: Seit seiner Entdeckung des molekularen Signalwegs für die Regulierung des Blutfetts im Jahr 1994, war Friedman bei der Aufdeckung der biologischen Ursachen von Fettleibigkeit immer vorne mit dabei. Mit seiner Forschung konnte er das "Leptin-System" weiter aufklären, das sich dem Bewusstsein und der "Willenskraft" entzieht und das reguliert, wann, was und wie viel wir essen. Mittlerweile wir die Leptin-Therapie zur Behandlung von Patienten mit Lipodystrophie, einer seltenen aber extrem schwerwiegenden Form der Diabetes, eingesetzt. Leptin verfügt zudem über das Potenzial zur Behandlung jener Untergruppe adipöser Patienten, die ein geringes Leptin-Level aufweisen, aber auch als Bestandteil von Kombinationstherapien für Patienten mit hohen Leptin-Werten und die eine Leptinresistenz aufweisen. Die Entdeckung von Leptin hat dem Verständnis der Pathogenese von Fettleibigkeit einen neuen Rahmen gegeben, weil dadurch die physiologischen und neuralen Mechanismen beschrieben werden konnten, die die Nahrungsaufnahme und das Körpergewicht regulieren.
F. Ulrich Hartl
Max-Planck-Institut für Biochemie
Arthur L. Horwich
Yale School of Medicine und Howard Hughes Medical Institute
Würdigung: Für die Entdeckung der Funktionen von molekularen Chaperonen bei der Vermittlung der Proteinfaltung und bei der Verhinderung einer Proteinaggregation.
Beschreibung: In einer Kooperation zwischen New Haven und München, haben Hartl und Horwich die unterstützende Wirkweise entdeckt, durch die sich Proteine korrekt falten, damit sie die Form annehmen, die sie für die Erledigung ihrer zahlreichen Aufgaben innerhalb der Zellen benötigen. Da wir altern, kann dieser Wirkmechanismus schwächer werden, und es dazu kommen, dass sich Proteine chaotisch verklumpen - "wie das Eiweiß, das in einer heißen Pfanne gerinnt" - was die Ursache für Krebs, aber auch für Krankheiten wie Alzheimer, Parkinson, Morbus Huntington und andere neurodegenerativen Erkrankungen bilden kann. Derzeit wird in der Forschung untersucht, wie dieser Faltmechanismus repariert und unterstützt werden kann, damit Proteine nicht verklumpen und eine gesunde Funktionsweise auch im Alterungsprozess bewahrt bleibt.
David Julius
University of California, San Francisco
Würdigung: Für die Entdeckung von Molekülen, Zellen und Mechanismen, die für das Schmerzempfinden verantwortlich sind.
Beschreibung: Julius entdeckte die Mechanismen der Signalübertragung in Zellen, die das Empfinden von Schmerz erzeugen. Neben anderen interessanten Entdeckungen fand er heraus, dass Chilischoten und Menthol dieselben Rezeptoren im Nervensystem reizen, die normalerweise auf heiß und kalt reagieren. Während die meisten Schmerzen wie eine Art Frühwarnsystem funktionieren, wirken chronische Schmerzen lähmend. Dadurch, dass er nun bestimmte zellulärer Targets für die chronischen Schmerzen beim Reizdarmsyndrom, Arthritis, Krebs usw. identifizieren konnten, ist sein Team jetzt in der Lage, die Grundlage für die nächste Generation opioid-freier und gezielt einsetzbarer Schmerzmittel zu legen.
Virginia Man-Yee Lee
University of Pennsylvania
Würdigung: Für die Entdeckung von TDP43-Proteinaggregationen bei der frontotemporalen Demenz (Pick-Krankheit) und der amyotrophen Lateralsklerose sowie für die Erkenntnis, dass verschiedene Formen des alpha-Synuclein, in unterschiedlichen Zell-Typen, Parkinson-Erkrankungen und der Multisystematrophie zugrunde liegen.
Beschreibung: Die meisten Alzheimer-Patienten weisen in ihren Hirnzellen ein Netz aus Bündeln auf, die aus Tau-Proteinen bestehen. 1991 entwickelte Lee die "Tau-Hypothese", die behauptet, dass diese Bündel selbst eine korrekte Auslösung von Neuronenimpulsen verhindern. Zunächst konnte sie ähnliche Bündelungen finden, die mit Parkinson und mit ALS zusammenhängen, und später entdeckte sie, wie falsch gefaltete Proteine sich über das zentrale Nervensystem von Zelle zu Zelle ausbreiten. Durch ihre Versuche, die pathologische Entwicklung von Tau-Proteinen nachzustellen, konnte Lee eine Art Plan von Proteinen für die Ausbildung von neurodegenerativen Erkrankungen erfinden und für eine Aufklärung der allgemeinen Degenerationsmechanismen sorgen. Dank ihrer Forschung haben sich neue Wege für die Identifizierung von Targets für die Entwicklung von Medikamenten eröffnet.
New-Horizons-Preis 2020 in Physik
Xie Chen California Institute of Technology Lukasz Fidkowski University of Washington Michael Levin University of Chicago Max A. Metlitski Massachusetts Institute of Technology
Würdigung: Für einschneidende Beiträge zum Verständnis von topologischen Materiezuständen und wie diese sich zueinander verhalten.
Jo Dunkley Princeton University Samaya Nissanke Universität von Amsterdam Kendrick Smith Perimeter Institute
Würdigung: Für die Entwicklung von neuartigen Techniken, um aus astronomischen Daten Erkenntnisse für die Grundlagenphysik zu gewinnen.
Simon Caron-Huot McGill University Pedro Vieira Perimeter Institute und ICTP-SAIFR
Würdigung: Für grundlegende Beiträge zum Verständnis der Quantenfeldtheorie.
New-Horizons-Preis 2020 in Mathematik
Tim Austin
University of California, Los Angeles
Würdigung: Für verschiedene Beiträge zur Ergodentheorie, wobei hier besonders die Lösung der abgeschwächten Pinsker-Hypothese hervorzuheben ist.
Emmy Murphy
Northwestern University
Würdigung: Für Beiträge zur symplektischen und Kontaktgeometrie, insbesondere die Einführung von Vorstellungen zu losen Legendre-Untermannigfaltigkeiten und, gemeinsam mit Matthew Strom Borman und Yakov Eliashberg, überdrehte Kontaktstrukturen in höheren Dimensionen.
Xinwen Zhu
California Institute of Technology
Würdigung: Für die Arbeiten zur arithmetischen algebraischen Geometrie, darunter Anwendungen zur Theorie der Shimura-Varietäten und zum Riemann-Hilbert-Problem für p-adische Varietäten.
Informationen zum Breakthrough Prize
Mit dem Breakthrough Prize, der mittlerweile zum achten Mal verliehen wird und auch als "Wissenschaftsoskar" bekannt ist, werden die besten Wissenschaftler der Welt ausgezeichnet. Jeder Preis ist mit einem Preisgeld von 3 Millionen US-Dollar dotiert. Pro Jahr werden bis zu vier Preise im Bereich der Biowissenschaften, einer in Grundlagenphysik und einer in Mathematik vergeben. Darüber hinaus werden jedes Jahr bis zu drei "New Horizons"-Preise in Physik und bis zu drei "New Horizons"-Preise in Mathematik an Nachwuchsforscher verliehen. Die Preisträger nehmen an einer im Fernsehen übertragenen Preisverleihung zur Anerkennung ihrer Verdienste teil, die auch die nächste Generation von Wissenschaftlern inspirieren soll. Im Rahmen der Feierlichkeit nehmen sie ebenfalls an einem Programm teil, das aus Vorlesungen und Diskussionen besteht.
Sponsoren der Breakthrough Prizes sind Sergey Brin, Priscilla Chan und Mark Zuckerberg, Ma Huateng, Yuri und Julia Milner sowie Anne Wojcicki. Die Gewinner werden von Auswahlgremien bestimmt, die sich aus früheren Preisträgern des Breakthrough Prize zusammensetzen. Informationen über den Breakthrough Prize erhalten Sie unter breakthroughprize.org.
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