Bekanntgabe der Gewinner der Breakthrough Prizes In Life Sciences, Fundamental Physics und Mathematics 2022

Preisgelder in Höhe von 15,75 Millionen Dollar für Entdeckungen, die zu Covid-19-Impfstoffen, Behandlungen für neurologische Krankheiten, beispiellos präzisen Quantenuhren und anderen wichtigen Entdeckungen führen

Breakthrough Prize in Life Sciences für Shankar Balasubramanian, David Klenerman und Pascal Mayer; Katalin Karikó und Drew Weissman; und Jeffery W. Kelly

Breakthrough Prize in Mathematics für Takuro Mochizuki

Breakthrough Prize in Fundamental Physics vergeben an Hidetoshi Katori und Jun Ye

Sechs New Horizons-Preise für frühe Karriereerfolge in der Physik und Mathematik vergeben

Drei Maryam Mirzakhani New Frontiers Preise an Mathematikerinnen für frühe Karriereerfolge verliehen

Live-Preisverleihung im Fernsehen, in der die Preisträger gewürdigt werden, wurde wegen der Pandemie auf 2022 verschoben

SAN FRANCISCO, 10. September 2021 /PRNewswire/ -- Die Breakthrough Prize Foundation und ihre Gründungssponsoren - Sergey Brin, Priscilla Chan und Mark Zuckerberg, Yuri und Julia Milner sowie Anne Wojcicki - gaben heute die Gewinner der 10. jährlichen Breakthrough Prizes bekannt, die mit insgesamt 15,75 Millionen US-Dollar dotiert sind und an eine angesehene Gruppe von Preisträgern und Nachwuchswissenschaftlern vergeben werden.

Mit dem Breakthrough Prize werden bahnbrechende Entdeckungen in den Bereichen Grundlagenphysik, Biowissenschaften und Mathematik gewürdigt. Jeder der fünf Breakthrough Prizes ist mit 3 Millionen Dollar dotiert und ist damit weltweit der größte Preis in der Wissenschaft. Die Preisverleihung, die traditionell im Rahmen einer live im Fernsehen übertragenen Preisverleihungszeremonie stattfindet, wird in diesem Jahr aufgrund der Pandemie auf das Jahr 2022 verschoben.

Die Reaktion von Wissenschaft und Medizin auf Covid-19 war beispiellos, und zwei der diesjährigen Preise sind für bahnbrechende Entwicklungen bestimmt, die dabei eine wichtige Rolle gespielt haben. Die von Pfizer/BioNTech und Moderna entwickelten innovativen Impfstoffe, die sich als wirksam gegen das Virus erwiesen haben, basieren auf der jahrzehntelangen Arbeit von Katalin Karikó und Drew Weissman. Trotz weit verbreiteter Skepsis waren sie von der vielversprechenden Wirkung von mRNA-Therapien überzeugt und schufen eine Technologie, die nicht nur heute im Kampf gegen das Coronavirus von entscheidender Bedeutung ist, sondern auch ein großes Potenzial für künftige Impfstoffe und Behandlungen für eine Vielzahl von Krankheiten wie HIV, Krebs, Autoimmun- und Erbkrankheiten birgt.

Die nahezu sofortige Identifizierung und Charakterisierung des Virus, die rasche Entwicklung von Impfstoffen und die Echtzeitüberwachung neuer genetischer Varianten wären ohne die von Shankar Balasubramanian, David Klenerman und Pascal Mayer erfundenen Sequenzierungstechnologien der nächsten Generation nicht möglich gewesen. Vor ihren Erfindungen konnte die Neusequenzierung eines kompletten menschlichen Genoms viele Monate dauern und Millionen von Dollar kosten; heute kann sie innerhalb eines Tages zum Preis von etwa 600 Dollar durchgeführt werden. Dies führte zu einer Revolution in der Biologie und ermöglichte die Entdeckung einer ungeahnten genetischen Vielfalt mit weitreichenden Auswirkungen von der Zell- und Mikrobiombiologie bis hin zur Ökologie, Forensik und personalisierten Medizin.

Während Covid eine Krisensituation ist, ist der Kampf gegen neurodegenerative Krankheiten ein Notfall, der nie aufhört. Jeffery W. Kelly hat das Leben von Menschen, die an Amyloid-Krankheiten leiden, die das Herz und das Nervensystem beeinträchtigen, entscheidend verändert. Er zeigte den Mechanismus auf, durch den sich ein Protein, Transthyretin, auflöst und zu Clustern zusammenballt, die Zellen, Gewebe und schließlich Patienten töten. Er entwickelte dann einen molekularen Ansatz zur Stabilisierung des Proteins, und nachdem er tausend Kandidatenmoleküle synthetisiert hatte, wies eines der entworfenen Moleküle die richtige Struktur auf, um diese Stabilisierung zu erreichen. Er half anschließend bei der Entwicklung eines wirksamen Medikaments mit dem Namen Tafamidis, das das Fortschreiten dieser Krankheiten deutlich verlangsamt. Damit lieferte er den Beweis für die Annahme, dass die Proteinaggregation die Neurodegeneration verursacht. Das ist auch für andere neurodegenerative Erkrankungen wie die Alzheimer-Krankheit von Bedeutung.

Seit Beginn der Wissenschaft haben Verbesserungen in der Präzisionsmessung zu neuen Entdeckungen geführt. Hidetoshi Katori und Jun Ye, haben unabhängig voneinander die Genauigkeit der Zeitmessung um drei Größenordnungen verbessert. Ihre Techniken - im Maßstab eines Tisches - für den Einsatz von Lasern zum Einfangen, Kühlen und Untersuchen von Atomen erzeugen Quantenuhren, die so genau sind, dass sie weniger als eine Sekunde verlieren würden, wenn sie 15 Milliarden Jahre lang betrieben würden. Diese optischen Gitteruhren haben potenzielle technologische Anwendungen, vom Quantencomputing bis zur Nutzung der Auswirkungen der Einsteinschen Relativitätstheorie für die Seismologie; und in der Grundlagenforschung können sie zur Überprüfung von Theorien wie der Relativitätstheorie sowie zur Suche nach Gravitationswellen und neuen physikalischen Phänomenen wie der dunklen Materie eingesetzt werden.

Während Experimentalphysiker die physikalische Welt mit immer größerer Präzision erforschen, erkunden Mathematiker die Grenzen des abstrakten Raums. Takuro Mochizuki arbeitet an der Schnittstelle von algebraischer Geometrie - wo Lösungen von Gleichungssystemen als geometrische Objekte erscheinen - und Differentialgeometrie - wo sich glatte Oberflächen in mehreren komplexen Dimensionen entfalten. Mochizuki überwand immense technische und konzeptionelle Herausforderungen, um die Grenzen des Wissens auf ein neues Gebiet auszudehnen, indem er das Verständnis von Objekten namens holonomische D-Module auf Sorten mit Singularitäten ausdehnte - Punkte, an denen die untersuchten Gleichungen keinen Sinn mehr ergeben. Dabei hat er dem Gebiet eine vollständige Grundlage gegeben und alle grundlegenden, seit langem bestehenden Vermutungen gelöst.

Neben den Hauptpreisen wurden sechs New Horizons Prizes in Höhe von jeweils 100.000 Dollar an 13 Nachwuchswissenschaftler und -mathematiker vergeben, die bereits einen erheblichen Einfluss auf ihr Fachgebiet ausgeübt haben. Darüber hinaus wurden drei Maryam Mirzakhani New Frontiers Prizes an junge Mathematikerinnen vergeben.

Zusammen mit den New Horizons- und New Frontiers-Preisen für Nachwuchswissenschaftler werden in diesem Jahr insgesamt 15,75 Mio. $ verliehen. Die Gesamtsumme der in den zehn Jahren des Bestehens des Preises an Pionierwissenschaftler und -mathematiker verliehenen Mittel erhöht sich damit auf 276,5 Mio. $.

Vollständige Zitierungen finden Sie unten.

Breakthrough Prizes in Life Sciences 2022

Jeffery W. Kelly

Scripps Research Institute

Für die Aufklärung der molekularen Grundlagen neurodegenerativer und kardialer Transthyretin-Erkrankungen und für die Entwicklung von Tafamidis, einem Medikament, das deren Fortschreiten verlangsamt.

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Katalin Karikó

BioNTech und University of Pennsylvania

Drew Weissman

University of Pennsylvania

Für die Entwicklung einer modifizierten RNA-Technologie, die eine schnelle Entwicklung wirksamer COVID-19-Impfstoffe ermöglichte.

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Shankar Balasubramanian

University of Cambridge

David Klenerman

University of Cambridge

Pascal Mayer

Alphanosos

Für die Entwicklung einer zuverlässigen und erschwinglichen Methode zur massenhaften Bestimmung von DNA-Sequenzen, die die Praxis von Wissenschaft und Medizin verändert hat.

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Breakthrough Prize in Fundamental Physics 2022

Hidetoshi Katori

Universität Tokio und RIKEN

Jun Ye

National Institute of Standards and Technology and University of Colorado

Für herausragende Beiträge zur Erfindung und Entwicklung der optischen Gitteruhr, die Präzisionstests der fundamentalen Naturgesetze ermöglicht.

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Breakthrough Prize in Mathematics 2022

Takuro Mochizuki

Universtität Kyoto

Für monumentale Arbeiten, die zu einem Durchbruch in unserem Verständnis der Theorie von Bündeln mit flachen Verbindungen über algebraischen Varietäten geführt haben, einschließlich von unregelmäßigen Singularitäten.

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New Horizons in Physics Prize 2022

Suchitra Sebastian

University of Cambridge

Für hochpräzise elektronische und magnetische Messungen, die unser Verständnis von Hochtemperatur-Supraleitern und unkonventionellen Isolatoren tiefgreifend verändert haben.

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Alessandra Corsi

Texas Tech University

Gregg Hallinan

California Institute of Technology

Mansi Manoj Kasliwal

California Institute of Technology

Raffaella Margutti 

University of California Berkeley

Für ihre führende Rolle bei der Schaffung der Grundlagen für elektromagnetische Beobachtungen von Quellen von Gravitationswellen und für ihre führende Rolle bei der Gewinnung umfangreicher Informationen aus der ersten beobachteten Kollision zweier Neutronensterne.

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Dominic Else

Harvard University

Vedika Khemani

Stanford University

Haruki Watanabe

Universität von Tokio

Norman Y. Yao

University of California Berkeley

Für bahnbrechende theoretische Arbeiten zur Formulierung neuartiger Phasen von Nicht-Gleichgewichts-Quantenmaterie, einschließlich Zeitkristallen.

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New Horizons in Mathematics Prize 2022

Aaron Brown

Northwestern University

Sebastian Hurtado Salazar

University of Chicago

Für Beiträge zum Beweis der Zimmerschen Vermutung.

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Jack Thorne

University of Cambridge

Für transformative Beiträge zu verschiedenen Bereichen der algebraischen Zahlentheorie und insbesondere für den Beweis, in Zusammenarbeit mit James Newton, der Automorphie aller symmetrischen Potenzen einer holomorphen modularen Neuform.

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Jacob Tsimerman

University of Toronto

Für herausragende Arbeiten auf dem Gebiet der analytischen Zahlentheorie und der arithmetischen Geometrie, darunter Durchbrüche bei den André-Oort- und Griffiths-Vermutungen.

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Maryam Mirzakhani New Frontiers Prize 2022

Sarah Peluse

Institute for Advanced Study und Princeton University (PhD Stanford University 2019)

Für Beiträge zur arithmetischen Kombinatorik und analytischen Zahlentheorie, insbesondere im Hinblick auf polynomiale Muster in dichten Mengen.

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Hong Wang

University of California, Los Angeles (PhD MIT 2019)

Für Fortschritte bei der Restriktionsvermutung, der lokalen Glättungsvermutung und verwandten Problemen.

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Yilin Wang

MIT (PhD ETH Zürich 2019)

Für innovative und weitreichende Arbeiten über die Loewner-Energie von planaren Kurven.

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Informationen zum Breakthrough Prize

Zum zehnten Mal wird der Breakthrough Prize verliehen, der auch als der „Oscar der Wissenschaft" bezeichnet wird und die größten Wissenschaftler der Welt ehrt. Jeder Preis ist mit 3 Millionen US-Dollar dotiert und wird in den Bereichen Life-Sciences (bis zu vier pro Jahr), Grundlagenphysik (ein Preis pro Jahr) und Mathematik (ein Preis pro Jahr) verliehen. Zusätzlich werden jedes Jahr bis zu drei New Horizons in Physics Prizes, bis zu drei New Horizons in Mathematics Prizes sowie bis zu drei Maryam Mirzakhani New Frontiers Prizes an kürzlich promovierte Forscher übergeben. Die Preisträger nehmen an einer Auszeichnungsgala statt, bei der ihre Erfolge gefeiert und Wissenschaftler nachfolgender Generationen inspiriert werden sollen. Sie nehmen im Rahmenprogramm der Zeremonie außerdem an Vorträgen und Diskussionen teil.

Die Breakthrough Prizes wurden von Sergey Brin, Priscilla Chan und Mark Zuckerberg, Yuri und Julia Milner sowie Anne Wojcicki gegründet.  Die Preise wurden durch die persönlichen Stiftungen von Sergey Brin, Priscilla Chan und Mark Zuckerberg, Ma Huateng, Jack Ma, Yuri und Julia Milner sowie Anne Wojcicki gefördert. Die Gewinner werden von Auswahlausschüssen aus vorherigen Breakthrough Prize-Preisträgern aus jedem Forschungsbereich ausgewählt. Informationen zum Breakthrough Prize finden Sie unter breakthroughprize.org.