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今年 ， 奖金最高的科学奖项被授予mRNA疫苗先驱和下一代测序技术等 。
科学家用来对付COVID-19的技术摘得了今年五个“科学突破奖”（Breakthrough Prize）中的两个大奖 。 每个奖项的奖金为300万美元 ， 被认为是科学和数学领域最“阔绰”的奖项 。 一个大奖颁给了两位生物化学家 ， 表彰两人发现了将信使RNA这种遗传物质导入细胞的方法 ， 并由后人在此基础上创造出了一种新型疫苗；另一个大奖被授予开发出下一代测序技术的三位化学家 ， 这项技术已被用于快速发现新冠病毒（SARS-CoV-2）的变异 。 获奖名单于9月9日公布 。
芝加哥大学的化学生物学家Yamuna Krishnan说：“这两个大奖表彰的研究对世界产生了如此巨大的影响 ， 以至于给它们颁奖反而抬高了科学突破奖的地位 。 它们拯救了千千万万的生命 。 ”
生物化学家Katalin Karikó协助开发了将mRNA递送进细胞但又不触发多余免疫反应的方法 。 来源：Hannah Yoon/Bloomberg/Getty
【北极|2022科学突破奖：新冠抗疫技术拔得头筹】今年 ， 辉瑞-BioNTech和Moderna的疫苗在全球接种 ， 这种疫苗递送的mRNA能指导细胞制造新冠病毒刺突蛋白 ， 从而调动身体产生抗体 。 但曾有几十年的时间里 ， mRNA疫苗被认为是不可行的 ， 因为注射mRNA会诱发不必要的免疫反应 ， 导致mRNA被即刻降解 。 该奖项的两位获奖者分别为就职于宾夕法尼亚大学和德国BioNTech的Katalin Karikó ， 以及同样来自宾大的Drew Weissman ， 两人在2005年前后发现 ， 将mRNA中一种称为尿苷（uridine）的分子替换成类似的分子假尿苷（pseudouridine） ， 就能避免这种免疫反应的发生[1
。
诺贝尔奖得主、哈佛大学化学生物学家、Moderna的科学顾问Jack Szostak说：“对于开启了这一切的研究而言 ， 这个奖项是众望所归的 ， 而且非常及时 。 最励志的是 ， 一开始居然没人相信它有用 。 ”
屡遭拒绝
Karikó还记得她的研究在90年代常被质疑 ， 导致她错失了无数研究经费 ， 稿件屡屡被拒（包括如今为她赢得大奖的那篇05年的论文） ， 为此她不得不被迫降职减薪 。 她说：“那时候肯定不是什么‘曲速’（暗指美国的疫苗“曲速行动”）” 。 Karikó希望能将部分奖金投入到今后对mRNA疫苗和疗法的研究中 ， 比如针对癌症的研究 。 “我很高兴能成为对此（疫苗）有贡献的一员 ， 但这几十年来能走到今天 ， 还需要很多领域取得的无数不可思议的进展 ， 我敬佩参与其中的数百位工作者 。 ”
第二个生命科学大奖被授予剑桥大学的Shankar Balasubramanian和David Klenerman ， 以及研究公司Alphanosos的Pascal Mayer ， 表彰他们在00年代中期发明的一种技术 ， 这种技术能平行成像和读取数十亿个DNA片段 ， 将测序速度提高了几千万倍 。 得奖者Balasubramanian说：“我很震惊 ， 我对我们可以得奖深感荣幸 。 ”
他回忆起自己在90年代对人类基因组计划充满热情 ， 当时该计划主要依赖桑格（Sanger）测序——最早的基因测序方法——一次测一个DNA片段 。 但他很快意识到 ， 基因测序需要发生巨大转变 ， 提升规模 ， 以更快、更平价的方式实现医疗获益 。
从桑格测序到下一代测序的飞跃 ， Krishnan将其比作是从莱特兄弟的飞机到波音飞机 。 她指出 ， 快速高效的测序技术对于遗传医学 ， 以及揭示蛋白质结构及动力学、CRISPR基因编辑技术、RNA生物学的根本性进展来说都是不可或缺的 。
第三个生命科学大奖颁给了美国加州斯克里普斯研究所（Scripps Research）的化学生物学家Jeffrey Kelly ， 表彰他揭示了蛋白质错误折叠在淀粉样变性中的作用——这种病理情况会影响心脏在内的器官并导致神经退变 ， 奖项还表彰他研发出了对此的有效疗法 。
完美计时
基础物理学突破奖颁给了东京大学光物理学家香取秀俊（Hidetoshi Katori）和美国国家标准与技术研究院的叶军 ， 表彰他们发明了光晶格钟 。 这种钟在逾150亿年里的误差不超过1秒[23
， 将时间测量的精确性提高了1万倍 。
英国国家物理实验室的光物理学家Helen Margolis说 ， 这一奖项“实至名归” 。
香取秀俊（左）和叶军发明了光晶格钟 。 来源：东京大学/叶军
过去最先进的铯钟 ， 其原理基于测量铯原子在两种能态间转换时释放的微波 ， 该过程由微波轰击铯原子云触发 。 光晶格钟则利用可见光轰击锶原子 ， 再测量释放的可见光 ， 其频率比微波频率高10万倍 。 叶军说：“这意味着你可以测量更快的走时 。 ”
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