四位科学家获2021未来科学大奖

点击数:2021-10-10 11:23 来源: 未知

袁国勇

裴伟士

张杰

施敏

2021未来科学大奖9月12日公布获奖名单。生命科学奖授予香港大学的袁国勇、裴伟士。物质科学奖授予上海交通大学教授、中国科学院院士张杰。数学与计算机科学奖授予来自阳明交通大学电子工程学系的施敏。

未来科学大奖成立于2016年,是由科学家、企业家群体共同发起的民间科学奖项。未来科学大奖现设“生命科学奖”、“物质科学奖”和“数学与计算机科学奖”三个年度奖项,获奖人于每年九月份公布。未来科学大奖每个奖项奖金约650万元人民币(等额100万美元)。

2016年至今,未来科学大奖共评选出24位获奖者,获得了科学和社会领域的广泛认可。他们均是来自生命科学、物理、化学、数学、计算机等基础和应用研究领域极具成就的科学家。

未来科学大奖周将于11月16日至21日举行,今年大奖周将以未来科学艺术展的开幕式拉开2021未来科学大奖周的序幕。

大奖周将与知名高校合作举办获奖人学术报告会;举办十五场涵盖生命科学、计算机科学、物理、天文、数学、化学与化学材料等领域的科学峰会,邀请60位世界知名科学家分享前沿科学成果,共同探讨学术创新;青少年对话获奖人以及颁奖典礼也将回归线下举办。

袁国勇、裴伟士获生命科学奖

发现SARS病原以及由动物到人的传染链

2021未来科学大奖9月12日公布获奖名单。“生命科学奖”授予香港大学教授袁国勇、裴伟士,表彰他们发现了冠状病毒(SARS-CoV-1)为导致2003年全球重症急性呼吸综合征(SARS)病原,以及由动物到人的传染链,为人类应对MERS和COVID-19冠状病毒引起的传染病产生了重大影响。

袁国勇和裴伟士的研究小组于2003年治疗了中国香港的第一例重症急性呼吸综合征(SARS)患者,并从临床标本中分离出冠状病毒(SARS-CoV-1),为设计诊断和病症鉴定提供了必要信息。

袁国勇对野生蝙蝠中SARS类冠状病毒的持续研究,大大扩展了人类对人畜共患病宿主、跨物种传播障碍、发病机制,与疾病和诊断的认识。鉴于蝙蝠衍生的类似SARS的冠状病毒的高流行率,他们的研究预测了类似SARS的流行病可能再次出现,并强调了公共卫生防备的重要性。正如所料,蝙蝠冠状病毒HKU4/5被认为是引起了流行性中东呼吸综合征的MERS-CoV病毒的前身。

从2003年的全球重症急性呼吸综合征(SARS)到2019新型冠状病毒肺炎(COVID-19),袁国勇和裴伟士的研究对人类认识和治疗这种新兴传染疾病做出了重大贡献,对这些疾病的应对提供了证据和策略。

张杰获物质科学奖

研发高强度快电子束为一系列科学探索提供可能

物质科学奖授予上海交通大学教授、中科院院士张杰,表彰他通过调控激光与物质相互作用产生精确可控的超短脉冲快电子束,并将其应用于实现超高时空分辨高能电子衍射成像和激光核聚变的快点火研究。

在昨天的未来科学大奖新闻发布会线上,张杰连线时“解读”了他的研究领域对于社会的意义。他说,物理学家有责任解决人类社会面临的最具有挑战的问题,物理学家也要尝试探索自然界中最不可思议的奥秘。“20年来,我们团队尝试为清洁高效安全的能源问题解决方案提供一个可能的答案。”

被问及最想和谁分享获奖喜悦时,张杰说,“第一时间就想到了家人,他们陪伴我走过最艰难的道路。我的父母在很艰难的情况下,培养了我对科学的热爱和对生活的乐观”。他同样想和研究团队成员分享喜悦,“20年来,他们与我甘苦与共,情同手足。没有他们,我将一事无成。”他说,未来科技大奖将激励他们继续为中国的原始创新做出更大的贡献。

自从J.J.Thomson发现阴极射线的一个多世纪以来,电子束在科学技术中的作用越来越突出。

张杰是开发利用太瓦到拍瓦激光束有效生成受控、高强度快电子束(~100keV到10MeV)方法的先驱。利用这一技术,张杰领导的研究团队在快电子束方面取得了一系列重大突破,包括高效产生非热电子、用激光调节电子束能量、实现高定向电子发射以及创时空分辨世界纪录的电子束成像。

张杰团队研发的可精确控制的高强度快电子束为一系列其他重要的科学探索提供了可能。例如,他们开发了MeV超快电子衍射和成像设备,并展示了亚埃空间分辨率和创纪录的50飞秒时间分辨率。他们使用超快激光场成功地改变了量子材料的维度,并观察到了光诱导的新型相变。此外,他们的这一技术还帮助实现了更紧凑、更高效的高能粒子加速器。同时,他们还通过超快电子衍射实现了单分子成像。

张杰对快电子束的研究最初是为了研究惯性约束聚变(ICF)。这个过程如果实现,可以为人类提供无限的能量供应。高强度超短脉冲快电子束为ICF提供了快速点火的关键工具,张杰是对这一新物理过程最早探索者之一。快速点火方法将燃料点火与压缩分开,使这两个过程可以独立优化,同时避免不稳定性。

施敏获数学与计算机科学奖

从事半导体科研和教学已近60年

“数学与计算机科学奖”授予阳明交通大学电子工程学系暨电子研究所教授施敏,表彰他对金属与半导体间载流子互传的理论认知做出的贡献,促成了过去50年中按“摩尔定律”速率建造的各代集成电路中如何形成欧姆和肖特基接触的关键技术。

在未来科学大奖新闻发布会现场连线时,施敏表示,他从1963年开始从事半导体科研和教学方面的工作,至今已经接近60年。“我们面临很多困难问题,比如环境污染、能源缺乏、病毒肆虐,这些都需要用科学的方法解决。”他希望,年轻人能够多多从事科学方面的研究,因为科研人员在二十几岁到三十几岁具有发明和发现的最高能力。施敏称,他在国内12个学校任教,“我发现学生都很用功,也很高兴,希望他们能够打好半导体专业知识基础,为全社会提供最好的服务。”

施敏对跨金属/半导体(金/半)载流子的传输理论和实践,做出了基础性和开创性的贡献。他对于大范围掺杂(1014-1020/cm3)和工作温度(硅:77K-373K;砷化镓:50K-500K)的金/半接触特性,通过跨金/半界面势垒的量子隧道穿越、热电子发射、镜像力降低和二维统计杂质变化的共同效应都做出了分析和实验。

这些对硅和砷化镓半导体的前沿贡献,不仅奠定了欧姆和肖特基(欧/肖)接触的科学理论基础,并且开启了制造近代半导体器件的可扩展途径。在接下来的50年中,它们被广泛地用于计算、通信、传感、控制、成像和记忆之芯片电路的制造,对人类生活和文明有巨大贡献。

施敏教授出生于南京市,在台湾长大。1957年毕业于台湾大学电机系,1960年在华盛顿大学获电机工程硕士,1963年在斯坦福大学获电机工程博士。他于1967年在美国与姜大元博士共同发现浮栅存储(FGM)效应,是广泛应用的快闪存储器之核心发明。这里所奖励的科学工作是他1968-1969年在新竹交通大学(今阳明交通大学)期间完成的。

他还撰写了具有传奇色彩的研究专著《半导体器件物理学》。这是一本全球半导体和集成电路研究人员“必学”之书,一直被研究生院教师和学生以及整个电子和光子行业的工程师使用和引用。

新京报记者 张璐 未来科学大奖组委会供图

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