2017年未来科学奖新闻发布会今天举行。宣布了未来科学奖的获奖者。中国科技大学的潘剑伟因在量子光学技术方面的创造性贡献获得了“材料科学奖”,使基于量子密钥分发的安全通信成为现实。清华大学的石因其在分析真核信使核糖核酸剪接体关键复合体的结构以及揭示活性位点和分子水平的机制方面的重大贡献而获得“生命科学奖”。今年“数学与计算机科学奖”首次授予北京大学的许晨阳,他对双有理代数的几何做出了极其深远的贡献。

潘建伟

今年的“材料科学奖”获得者潘剑伟和他的研究团队开发了一系列量子光学创新技术,包括高各向同性单光子源、超高亮度多光子纠缠源、独立光子间的量子干涉、线性光量子逻辑运算等。基于光纤和可信中继的量子密钥分发用于实现大城市和城际区域的安全量子通信,基于卫星和自由空间平台的量子密钥分发用于实现洲际规模的实用量子通信。这些发展最终将导致一个连接中国和世界各个角落的实用量子网络。

通信安全是人们几千年来一直追求的目标。在现代社会,包括商业和金融、军事和国家安全在内的许多领域都依赖于通信安全。当前的加密方法,如RSA和SHA通信协议,都面临着来自量子计算机的威胁。另一方面,基于量子力学基本原理的量子密钥分发原则上提供了一种无条件的安全加密方法,从而提供了一种终极的安全通信方法。

潘剑伟的工作使中国成为量子通信领域的世界领导者。他的团队于2009年在合肥和2012年在济南首次使用光纤实现了城市量子通信网络。2016年,他们使用光纤在北京和上海之间建造了世界上最长的(超过2000公里)量子链路,并通过十多个可信的中继站克服了脆弱量子信号的衰减。为了克服单光子源和探测器不完善带来的安全漏洞,潘剑伟团队开发了基于独立光子干涉测量设备的诱饵态量子密钥分发和独立量子密钥分发,使量子通信的实际应用成为可能。该团队还率先开发量子中继技术,包括纠缠交换和纠缠纯化、量子存储和相位稳定方法,最终取代这些可信中继。潘剑伟开发的多光子干涉技术在这些技术中再次发挥了关键作用。

潘剑伟团队还成功实现了世界上首个卫星与地面之间的双向量子链路,使卫星与地面之间的量子密钥分配超过1000公里,比特率超过1kbps。这是在极端条件下(大气湍流、强振动、强温差、宇宙射线等)的第一次高精度量子光学操纵实验。)。此外,该团队拥有高空间分辨率、强背景下单光子高灵敏度探测技术以及高精度瞄准、捕获和跟踪技术,使得基于卫星平台的自由空间量子通信成为可能。

“生命科学奖”获得者石·在分析真核信使核糖核酸剪接体关键复合体的结构,揭示其活性位点和分子机制方面做出了重大贡献。分子生物学的核心原理是:从DNA到RNA再到蛋白质的遗传信息。从酵母到人类,所有真核生物的基因都包含外显子和内含子。前者是编码蛋白质的DNA序列,而后者不包含编码蛋白质的信息。前体信息核糖核酸在脱氧核糖核酸的指导下转录后,剪接体切除内含子,从而获得成熟的信使核糖核酸,信使核糖核酸通过翻译将遗传信息传递给它所编码的蛋白质的氨基酸序列。异常的核糖核酸剪接会导致多种人类疾病。然而,在史博士的研究之前,拼接体的近原子分辨结构还没有被阐明。

史·龚毅

施博士运用近年来冷冻电镜技术的突破,结合以往对剪接体生物化学和结构生物学的研究,首次分析了真核剪接体的近原子分辨结果,首次揭示了剪接体的活性位点,极大地促进了我们对剪接体复合体的认识

许晨阳

“数学和计算机科学奖”获得者许晨阳对代数几何做出了极其深刻的贡献,特别是在双有理几何和奇点及其对偶复形的拓扑结构方面。

在与哈肯和麦肯南的合作研究中,许晨阳发展了具有对数结构的一般类型空间序对的有界性理论。该理论的主要应用之一是证明一般代数簇的自同构群的有限性。这极大地促进了100多年前Hurwitz在代数曲线情况下的经典结果和1980年代肖钢在代数曲面情况下的工作。该理论的其他重要应用包括肖科洛夫的ACC猜想的完全解和迪林-芒福德的稳定曲线理论在任何维度上的推广。许晨阳和李赤合作建立了一个用最小模型框架研究Fano代数簇的K-稳定性的理论框架,该框架可以将涉及K-稳定性的问题简化为特殊测试配置的研究。在Hacon的一篇论文中,证明了在具有特征p(其中p是大于5的素数)的三维代数簇上有多个θ翻转运算,这扩展了日本数学家森崇文在特征零情况下的工作。在柯勒的合作下,许晨阳发展了用最小模型程序研究对偶复形的理论。特别地,他们研究了具有对数结构的卡拉比-尤有序对的对偶复形,并证明了其基本群的有限性质,从而解决了维数不超过4时的孔采维奇-索伊贝尔曼猜想。

许晨阳教授发展了非常可观的理论和突破性技术,在代数几何的许多不同领域解决了一系列重要的几何问题,受到了国际同行的高度赞扬。同时,他为中国代数几何的发展做出了巨大贡献。

潘剑伟1970年出生于中国浙江。他于1999年获得奥地利维也纳大学的博士学位。他目前是中国科技大学的教授。

石,1967年出生于中国河南,1995年获得约翰·霍普金斯大学博士学位。目前,他是清华大学教授和清华大学副校长。

许晨阳,1981年出生于中国重庆,2008年获得普林斯顿大学博士学位。他现在是北京国际数学研究中心的文科教授。

未来科学奖是中国的第一个非政府科学奖,它强调授予最具国际影响力和久经考验的原创科学研究科学家,无论其国籍、性别和年龄,主要在大中华区完成,目的是促进大中华区的基础科学研究,吸引全球科技人才,促进科学发展。同时,未来的科学奖希望通过这种激励和示范效应,激励全社会热爱科学,尊重科学家,关注科学技术前沿,提高中国公民的科学素养。

未来科学奖的评价体系主要指诺贝尔奖。科学家委员会推荐国际专家作为提名人。候选人当选后,将邀请世界各地相关领域的专家对候选人的工作进行评估,科学家委员会将根据评估结果投票决定获胜者。并要求清华大学法学院高西庆和毕马威成立一个监督委员会,监督整个授予过程。目前,科学家委员会由15位著名科学家组成,包括中国科学院物理研究所的丁洪;芝加哥大学何川;李菲菲,斯坦福大学;李凯,普林斯顿大学;李建树,香港科技大学;罗立群,斯坦福大学;李政道学院吉祥东;饶毅,北京大学;北京大学田刚;王晓东,北京生命科学研究所;麻省理工学院;西北大学夏志宏分校;哈佛大学谢晓亮;加州大学伯克利分校的杨培东;和余金权斯克里普斯研究所。未来科学奖的个人奖金为680万元人民币(约合100万美元),每项奖金由丁健、李彦宏、沈南鹏和章雷四个捐助方共同捐赠。“材料科学奖”的资助者是邓峰、吴亚军、吴英和许小平。“数学与计算机科学奖”的资助者有丁磊、蒋南春、马·和。

在2016年的第一个奖项中,未来科学奖已经颁发了两个奖项,即“材料科学奖”和“生命科学奖”。清华大学薛其昆因其在分子束外延中发现量子反常霍尔效应和单层铁硒超导等新的量子效应方面的开创性工作而获得材料科学奖。生命科学奖授予香港中文大学的卢煜明,以表彰他在基于在母体外周血中发现胎儿DNA的无创性产前胎儿遗传检查方面的开创性贡献。

2017年未来科学奖将于10月29日在北京举行,作为为期两天的未来论坛年会的一部分。来自世界各地的40多位具有杰出影响力的顶尖科学家出席了会议,并将于前一天在未来论坛年会上就前沿科学和未来前景发表精彩演讲。未来论坛年会将包括14个专题讨论会,主题包括未来计算、脑科学、新能源、基因技术等。