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大江東|向諾獎(jiǎng)看齊的頂科協(xié)獎(jiǎng),獲獎(jiǎng)?wù)哂性鯓拥墓适拢?/h1>
人民日?qǐng)?bào)中央廚房-大江東工作室 黃曉慧 馬俊 陳汶鑫
2024年09月14日15:18 | 來(lái)源:人民網(wǎng)-人民日?qǐng)?bào)
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9月12日,2024世界頂尖科學(xué)家協(xié)會(huì)獎(jiǎng)(簡(jiǎn)稱“頂科協(xié)獎(jiǎng)”)在上海揭曉?!吧茖W(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)”授予在基因?qū)用骊U明人類色覺(jué)機(jī)制的約翰斯·霍普金斯大學(xué)教授杰瑞米·內(nèi)森斯,“智能科學(xué)或數(shù)學(xué)獎(jiǎng)”由在搜索引擎算法和社交網(wǎng)絡(luò)底層架構(gòu)等前沿領(lǐng)域取得開創(chuàng)性成就的康奈爾大學(xué)教授喬恩·克萊因伯格摘取。
這兩位獲獎(jiǎng)科學(xué)家,都致力于讓人類更好地“看見(jiàn)”——看見(jiàn)五彩斑斕的物理世界,看見(jiàn)精彩紛呈的信息世界,看見(jiàn)人類更美好的未來(lái)。進(jìn)入第三年的頂科協(xié)獎(jiǎng),也繼續(xù)著對(duì)“獲得重大發(fā)現(xiàn)、尚未得到頂尖國(guó)際科學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)垂青的杰出科學(xué)家”的發(fā)現(xiàn)之旅。
大江東工作室連線采訪此次獲獎(jiǎng)學(xué)科領(lǐng)域的專家學(xué)者,通過(guò)他們解讀大獎(jiǎng)得主的科學(xué)貢獻(xiàn),及其背后的科研故事。
他的研究,揭示人類為何能看見(jiàn)色彩
人類接收的信息大約80%來(lái)自視覺(jué),其中很多信息需要通過(guò)顏色來(lái)獲取。
我們?yōu)槭裁茨芸吹筋伾颗nD以來(lái)的科學(xué)家主要從物理角度展開解釋。復(fù)旦大學(xué)腦功能與腦疾病全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任張嘉漪研究員說(shuō):“從人類基因?qū)用娼獯疬@個(gè)問(wèn)題的,杰瑞米·內(nèi)森斯是第一人?!?/p>
杰瑞米·內(nèi)森斯教授在講座中。頂科協(xié)供圖
早在斯坦福大學(xué)讀研究生階段,內(nèi)森斯就闖入了人類色覺(jué)研究的“無(wú)人區(qū)”。在沒(méi)有自己實(shí)驗(yàn)室的年代里,他先后克隆出了牛和人類負(fù)責(zé)色覺(jué)的視蛋白基因,并測(cè)序了視錐細(xì)胞當(dāng)中的視色素?!皟?nèi)森斯教授敏銳預(yù)見(jiàn)了科學(xué)發(fā)展的潮流?!睆埣武粽J(rèn)為,在上世紀(jì)80年代,隨著分子克隆、基因測(cè)序等新的科研工具逐漸出現(xiàn),內(nèi)森斯教授掌握了全新的工具并應(yīng)用設(shè)計(jì)了先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)方法,始終走在科學(xué)研究最前沿。
有趣的是,內(nèi)森斯還從基因角度解開了色盲癥男女有別的奧秘——X染色體上的基因突變導(dǎo)致色盲癥,因?yàn)榕杂袃蓪?duì)X染色體,如果其一發(fā)生突變,另一對(duì)會(huì)發(fā)揮“調(diào)節(jié)抑制”作用,而男性只有一對(duì)X染色體,一旦發(fā)生突變,只能“認(rèn)栽”,這就是男性比女性患色盲癥比例高的原因。內(nèi)森斯揭示了色覺(jué)的分子機(jī)制,為這個(gè)領(lǐng)域奠定了扎實(shí)的研究基礎(chǔ),其研究成果被認(rèn)為“對(duì)發(fā)現(xiàn)高風(fēng)險(xiǎn)基因突變的位點(diǎn)有著重要的貢獻(xiàn)”。
張嘉漪的研究領(lǐng)域聚焦在視網(wǎng)膜色素變性領(lǐng)域,對(duì)可能的黃斑變性等疾病的視覺(jué)功能修復(fù)也進(jìn)行了比較多的研究。她認(rèn)為,內(nèi)森斯教授發(fā)現(xiàn)的那些高風(fēng)險(xiǎn)基因突變位點(diǎn),未來(lái)會(huì)成為一個(gè)個(gè)臨床治療的靶點(diǎn),“針對(duì)它們的臨床藥物開發(fā)會(huì)是一個(gè)新興的方向。”
“內(nèi)森斯教授的父親是諾獎(jiǎng)得主丹尼爾·內(nèi)森斯。盡管他們的研究方向完全不同,但受父親影響,內(nèi)森斯教授非常勤奮、思維極快,全身心奉獻(xiàn)給科學(xué),他對(duì)我的影響巨大?!毕蛎锨褰淌?991年進(jìn)入內(nèi)森斯實(shí)驗(yàn)室,作為博士后度過(guò)了充實(shí)的5年時(shí)光。
即便已經(jīng)在學(xué)術(shù)界名滿天下,培養(yǎng)出了許多優(yōu)秀科學(xué)家,內(nèi)森斯仍堅(jiān)持抽空自己做實(shí)驗(yàn),他的實(shí)驗(yàn)臺(tái)和向孟清“背靠背”?!氨晨勘场币部梢杂脕?lái)形容他們朋友一般的情誼。忙碌的間隙,除了探討科學(xué)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題,他們會(huì)談?wù)摽茖W(xué)趣聞,討論工業(yè)文明的驚人成就,為全球氣候問(wèn)題揪心,為田園牧歌時(shí)代的消失嘆息——內(nèi)森斯甚至建議向孟清“寫點(diǎn)兒散文記錄過(guò)去的老時(shí)光”。
但更多時(shí)候,內(nèi)森斯是一位嚴(yán)師,他認(rèn)為有責(zé)任找出最有天賦的學(xué)生并提供成功所需的一切條件。向孟清說(shuō),幾乎每一位博士生和博士后都曾收到他的小紙條,“通常這種情況發(fā)生在你放松一段時(shí)間之后,紙條上會(huì)很禮貌也很清晰地列出你應(yīng)該完成的工作?!?年里,向孟清只收到過(guò)一次紙條,因?yàn)榕愀懊捞接H的家人耽誤了一點(diǎn)科研進(jìn)展。但就這一次的鞭策,也足以讓向孟清銘記一生。
“內(nèi)森斯教授非常欣賞中國(guó)學(xué)生的才干和勤奮刻苦,他招收了很多中國(guó)學(xué)生和博士后?!毕蛎锨寤貞?,內(nèi)森斯的實(shí)驗(yàn)室規(guī)模并不是很大,但12名成員中來(lái)自中國(guó)的有時(shí)多達(dá)七八人。科研起步階段,他們?cè)趦?nèi)森斯帶領(lǐng)下都接受了嚴(yán)格的高水平訓(xùn)練,后來(lái)“不少都進(jìn)了常春藤名校任教”?;蛟S勤奮的中國(guó)學(xué)生更能適應(yīng)內(nèi)森斯的節(jié)奏——他在研究生期間每天工作長(zhǎng)達(dá)14個(gè)小時(shí)。內(nèi)森斯認(rèn)為,美國(guó)在上世紀(jì)90年代學(xué)生的質(zhì)量和水平遠(yuǎn)超他的學(xué)生時(shí)代,很大程度上要感謝中國(guó)、印度等世界各地優(yōu)秀學(xué)生的到來(lái)。
“博士后離開時(shí),大多實(shí)驗(yàn)室都不會(huì)讓他們帶走課題,但內(nèi)森斯很大度。他一直特別關(guān)注和支持青年學(xué)者的成長(zhǎng)?!毕蛎锨濯?dú)立開啟科研生涯時(shí),內(nèi)森斯不僅讓他帶走了課題,還給向孟清寫了重量級(jí)推薦信,幫助他獲得重要的科研資助。
科研之外,內(nèi)森斯過(guò)著極簡(jiǎn)樸的生活,一直開一輛全實(shí)驗(yàn)室最老舊的汽車上下班;他很在乎碳排放,所以很少坐飛機(jī)出國(guó),還在生物學(xué)科領(lǐng)域頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《eLife》上發(fā)表了一篇文章,呼吁科學(xué)家們以身作則,為減少碳排放盡綿薄之力。盡管如此,內(nèi)森斯支持和鼓勵(lì)國(guó)際學(xué)術(shù)交流,2023年還應(yīng)向孟清邀請(qǐng)為國(guó)內(nèi)召開的一個(gè)國(guó)際會(huì)議做了線上主旨學(xué)術(shù)報(bào)告。
40多年來(lái),內(nèi)森斯始終活躍在科學(xué)前沿探索。在一項(xiàng)令人震驚的研究中,內(nèi)森斯和合作者將長(zhǎng)波長(zhǎng)視蛋白基因?qū)胄∈笕旧w,通常只能看到兩種三原色的小鼠,在接受基因工程改造后,獲得了三色視覺(jué)的能力。“這一驚人發(fā)現(xiàn)凸顯了我們視覺(jué)系統(tǒng)非凡的可塑性?!?024頂科協(xié)獎(jiǎng)“生命科學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)”遴選委員會(huì)主席蘭迪·謝克曼評(píng)價(jià),“內(nèi)森斯在視覺(jué)科學(xué)領(lǐng)域及其歷史根源擁有廣泛的好奇心、百科全書式的知識(shí)積累、他的思想深度和研究方法的創(chuàng)新力,這一切使他躋身于世界上最優(yōu)秀的神經(jīng)科學(xué)家之列。”
他的算法,為搜索引擎發(fā)展奠定基礎(chǔ)
在計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域,喬恩·克萊因伯格幾乎是一個(gè)無(wú)人不知、無(wú)人不曉的名字。年少成名,25歲就拿下麻省理工學(xué)院博士。1999年,28歲的他發(fā)表了一篇論文,介紹了一種“外部網(wǎng)絡(luò)的HITS算法”。復(fù)旦大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院教授、上海市數(shù)據(jù)科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任肖仰華說(shuō):“當(dāng)我們?cè)诨ヂ?lián)網(wǎng)搜索引擎中搜索某個(gè)關(guān)鍵詞時(shí),會(huì)出現(xiàn)很多‘被命中’的網(wǎng)頁(yè),HITS算法可以對(duì)它們進(jìn)行排序……讓高質(zhì)量網(wǎng)頁(yè)靠前。”
喬恩·克萊因伯格教授在演講中。頂科協(xié)供圖
這篇論文面世的1999年,全球互聯(lián)網(wǎng)浪潮才剛剛興起,許多今天如雷貫耳的巨頭企業(yè)還在蹣跚學(xué)步的童年?!耙?yàn)榭巳R因伯格的HITS算法,才有了Page Rank,才有了谷歌?!毙ぱ鋈A認(rèn)為,“沒(méi)有搜索引擎就沒(méi)有互聯(lián)網(wǎng)??梢哉f(shuō),克萊因伯格是奠基者?!?/p>
10多年前讀博士的時(shí)候,肖仰華就讀過(guò)克萊因伯格的這篇論文,“當(dāng)時(shí)覺(jué)得非常精妙,HITS算法對(duì)我們這一代學(xué)計(jì)算機(jī)的人都產(chǎn)生了很大的影響”。2024頂科協(xié)獎(jiǎng)“智能科學(xué)或數(shù)學(xué)獎(jiǎng)”遴選委員會(huì)主席邁克爾·I·喬丹也認(rèn)為,“克萊因伯格將互聯(lián)網(wǎng)視作鏈接列表的簡(jiǎn)單思維,至今仍在影響著互聯(lián)網(wǎng)搜索引擎的設(shè)計(jì)?!?/p>
2000年,克萊因伯格發(fā)表了另一篇非常重要的論文,這一次他的成果是改造了一個(gè)著名的理論。全世界所有的人,只需要經(jīng)過(guò)極少數(shù)幾個(gè)人“搭橋”,就能建立起聯(lián)系。這是上世紀(jì)60年代開始風(fēng)靡的“小世界現(xiàn)象”,后來(lái)發(fā)展成為“六度空間”理論。
肖仰華介紹,克萊因伯格將“六度空間”理論往前推進(jìn),成為一種“每個(gè)人獨(dú)立決策,找到最可能幫我傳達(dá)信息的目標(biāo)人物,在六個(gè)人中間找到最短路徑”的算法,這就是他構(gòu)建的“非中心化的路由機(jī)制”。
“他有兩本影響力非常大的書,都被翻譯成了中文,為我們沉淀了許多基礎(chǔ)性的理論和方法?!毙ぱ鋈A所說(shuō)的這兩本書是《算法設(shè)計(jì)》和《網(wǎng)絡(luò)、群體與市場(chǎng)》,已經(jīng)是中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)科的經(jīng)典教材。前者將算法的理論跟實(shí)際問(wèn)題結(jié)合起來(lái),以“啟發(fā)性”著稱,在豆瓣網(wǎng)站上的評(píng)分高達(dá)9.2,一名讀者在評(píng)論中寫道:“書中的每一個(gè)問(wèn)題,都能體現(xiàn)思維的過(guò)程,而不是直接進(jìn)入‘正確答案’?!焙笳邉t是與康奈爾大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)家David Easley的跨領(lǐng)域合作,幾乎以一本書的力量涵蓋了網(wǎng)絡(luò)科學(xué)、博弈論、互聯(lián)網(wǎng)科學(xué)、拍賣理論、匹配市場(chǎng)、搜索引擎、計(jì)算廣告等眾多內(nèi)容?!按龠M(jìn)公平性、提高信息傳播效率、人際協(xié)作效率……很多都可以通過(guò)他的算法機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)?!睆倪@個(gè)意義上來(lái)說(shuō),2024頂科協(xié)獎(jiǎng)“智能科學(xué)或數(shù)學(xué)獎(jiǎng)”也是在表彰克萊因伯格對(duì)培養(yǎng)一代中國(guó)計(jì)算機(jī)人才的貢獻(xiàn)。
克萊因伯格與世界頂尖科學(xué)家協(xié)會(huì)、與中國(guó)也頗有淵源。推薦他和中國(guó)學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)展開科研合作的人,正是1986年圖靈獎(jiǎng)得主、2016年中國(guó)政府友誼獎(jiǎng)獲得者、頂科協(xié)成員約翰·霍普克羅夫特。
頂科協(xié)獎(jiǎng)的表彰理由中,特別強(qiáng)調(diào)了克萊因伯格在社會(huì)網(wǎng)絡(luò)和算法公平性領(lǐng)域發(fā)揮的智識(shí)領(lǐng)導(dǎo)力。喬丹在解讀獲獎(jiǎng)理由時(shí)盛贊:“克萊因伯格教授的成就跨越了計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué),不僅解決了這些領(lǐng)域的重要問(wèn)題,還為身處其中的研究人員打開了大門?!?/p>
中國(guó)大獎(jiǎng),正在鏈接全球擴(kuò)大影響力
謝克曼已是連續(xù)第三年擔(dān)任頂科協(xié)獎(jiǎng)“生命科學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)”遴選委會(huì)主席。這位諾獎(jiǎng)得主親眼見(jiàn)證了頂科協(xié)獎(jiǎng)“從無(wú)到有”的誕生,并從“默默無(wú)名”到收獲“來(lái)自頂尖科學(xué)圈的贊譽(yù)”?!敖衲曜铒@著的變化是提名數(shù)量明顯增加,說(shuō)明這個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)得到了更多的關(guān)注,全球影響力正在擴(kuò)大。”謝克曼說(shuō)。
同樣親身感受到變化的還有喬丹教授:“今年‘智能科學(xué)或數(shù)學(xué)獎(jiǎng)’在提名期收獲了相較往年兩倍的提名,覆蓋了應(yīng)用數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)等更廣泛的領(lǐng)域?!?/p>
2021年,世界頂尖科學(xué)家協(xié)會(huì)得到紅杉中國(guó)獨(dú)家提供永久資金支持,在上海發(fā)起創(chuàng)設(shè)頂科協(xié)獎(jiǎng),一經(jīng)發(fā)布,就展現(xiàn)出面向全球,打造與諾獎(jiǎng)比肩的“國(guó)際頂尖科學(xué)大獎(jiǎng)”的雄心。首設(shè)“智能科學(xué)或數(shù)學(xué)獎(jiǎng)”和“生命科學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)”兩個(gè)單項(xiàng)獎(jiǎng),獎(jiǎng)金各1000萬(wàn)元人民幣。到今天,已有來(lái)自德國(guó)、美國(guó)、英國(guó)、比利時(shí)、瑞士等國(guó)的9位科學(xué)家獲此殊榮。
在2023世界頂尖科學(xué)家論壇上,2022頂科協(xié)獎(jiǎng)“生命科學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)”得主格爾利希(左一)和“生命科學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主”卡洛琳·盧格(右二)與來(lái)自各國(guó)的科學(xué)家互動(dòng)交流。頂科協(xié)供圖
正如世界頂尖科學(xué)家協(xié)會(huì)執(zhí)行理事長(zhǎng)、上海世界頂尖科學(xué)家發(fā)展基金會(huì)理事長(zhǎng)、世界頂尖科學(xué)家協(xié)會(huì)獎(jiǎng)管理委員會(huì)主席吳向東在發(fā)布會(huì)致辭中所說(shuō),三年來(lái),頂科協(xié)獎(jiǎng)始終堅(jiān)持最高學(xué)術(shù)水準(zhǔn),致力于表彰那些已經(jīng)獲得重大發(fā)現(xiàn)、尚未得到頂尖國(guó)際科學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)垂青的杰出科學(xué)家。這一獨(dú)特的價(jià)值觀念得以踐行。讓謝克曼、喬丹等評(píng)審團(tuán)成員喜悅的是,頂科協(xié)獎(jiǎng)的“慧眼識(shí)珠”正在國(guó)際引發(fā)“更大的共鳴”。
早在兩年前,謝克曼就曾預(yù)言首屆頂科協(xié)獎(jiǎng)“生命科學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)”得主、馬克斯·普朗克多學(xué)科科學(xué)研究所科學(xué)成員、主任迪爾克·格爾利希在頂科協(xié)獎(jiǎng)為他贏得真正國(guó)際榮譽(yù)后,將會(huì)大加綻放并獲得其他獎(jiǎng)項(xiàng)。這一預(yù)言已成為現(xiàn)實(shí)。格爾利希不僅首次與中國(guó)科研界建立了友誼,更在全球范圍獲得了科學(xué)界、企業(yè)界的關(guān)注。今年年初,格爾利希在歐洲斬獲了有歐洲諾獎(jiǎng)風(fēng)向標(biāo)之譽(yù)的2024 Louis-Jeantet醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
“我對(duì)‘智能科學(xué)或數(shù)學(xué)獎(jiǎng)’的希望,是持續(xù)尋找對(duì)新興的社會(huì)、技術(shù)和數(shù)學(xué)問(wèn)題產(chǎn)生重大影響的人物,目前為止,頂科協(xié)獎(jiǎng)做到了,并打下了很好的基礎(chǔ)?!眴痰け硎?,“僅此一點(diǎn),當(dāng)人們意識(shí)到誰(shuí)獲得了這個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)時(shí),就會(huì)產(chǎn)生巨大的影響?!苯衲戢@獎(jiǎng)?wù)呖巳R因伯格將是頂科協(xié)獎(jiǎng)?lì)C出的第一位計(jì)算機(jī)科學(xué)獲獎(jiǎng)?wù)撸@將有助于提升大獎(jiǎng)在全球計(jì)算機(jī)科學(xué)家中的知名度。10月底,克萊因伯格將來(lái)到上海出席頒獎(jiǎng)典禮,這是他暌違十余年后再次訪問(wèn)中國(guó),也將是他首次訪問(wèn)上海。
在喬丹看來(lái),開創(chuàng)性的頂科協(xié)獎(jiǎng)最有魅力的部分,是“吸引年輕人的目光”。2023世界頂尖科學(xué)家論壇上,活躍的年輕學(xué)子圍繞著當(dāng)屆獲獎(jiǎng)得主討論“凸優(yōu)化”發(fā)展的歷史和新挑戰(zhàn)的生動(dòng)場(chǎng)景,讓喬丹難以忘懷。對(duì)智能科學(xué)或數(shù)學(xué)這一充滿想象力的領(lǐng)域,年輕力量的注入將帶來(lái)學(xué)科更多的融合創(chuàng)新發(fā)展。更重要的是,“這是一個(gè)關(guān)注所有新興問(wèn)題的獎(jiǎng)項(xiàng)??茖W(xué)技術(shù)可以幫助人類減少面對(duì)當(dāng)前世界現(xiàn)狀的恐懼,同時(shí)也會(huì)帶來(lái)新的問(wèn)題。頂科協(xié)獎(jiǎng)通過(guò)識(shí)別卓越的領(lǐng)軍人物,展現(xiàn)他們?nèi)绾螌⒚媾R的挑戰(zhàn)轉(zhuǎn)化為科學(xué)和數(shù)學(xué)的解決方案,以對(duì)社會(huì)有積極影響的方式去解決這些問(wèn)題。這些標(biāo)桿的樹立將引領(lǐng)社會(huì)進(jìn)入‘解決問(wèn)題’的模式。這也將是頂科協(xié)獎(jiǎng)留給未來(lái)的寶貴財(cái)富?!?/p>
科學(xué)的探索之路充滿不確定性與艱難,但迷人圖景同樣激勵(lì)一代又一代人一往無(wú)前。年輕的頂科協(xié)獎(jiǎng)也正在破浪前行,堅(jiān)持做“難而正確的事情”,懷抱“為了人類更美好的未來(lái)”的夢(mèng)想上下求索。三年來(lái),頂科協(xié)獎(jiǎng)以大獎(jiǎng)為媒,與國(guó)內(nèi)外科學(xué)界的鏈接日益緊密,每年在世界頂尖科學(xué)家論壇同期舉行的頒獎(jiǎng)典禮和獲獎(jiǎng)?wù)呦盗谢顒?dòng)上,頂科協(xié)獎(jiǎng)的獲獎(jiǎng)?wù)吲c各界開放互動(dòng),促進(jìn)更多的交流和合作,激勵(lì)更多的學(xué)子放飛創(chuàng)新活力。
“大獎(jiǎng)需要時(shí)間來(lái)孵育。諾貝爾獎(jiǎng)已經(jīng)頒發(fā)逾百年,自然有了更大的知名度。隨著頂科協(xié)獎(jiǎng)的持續(xù)運(yùn)作,我相信在未來(lái)的歲月里,我們將獲得更大的認(rèn)可。”謝克曼說(shuō)。
(來(lái)源:人民日?qǐng)?bào)中央廚房-大江東工作室)
(責(zé)編:沐一帆、軒召?gòu)?qiáng))
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9月12日,2024世界頂尖科學(xué)家協(xié)會(huì)獎(jiǎng)(簡(jiǎn)稱“頂科協(xié)獎(jiǎng)”)在上海揭曉?!吧茖W(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)”授予在基因?qū)用骊U明人類色覺(jué)機(jī)制的約翰斯·霍普金斯大學(xué)教授杰瑞米·內(nèi)森斯,“智能科學(xué)或數(shù)學(xué)獎(jiǎng)”由在搜索引擎算法和社交網(wǎng)絡(luò)底層架構(gòu)等前沿領(lǐng)域取得開創(chuàng)性成就的康奈爾大學(xué)教授喬恩·克萊因伯格摘取。
這兩位獲獎(jiǎng)科學(xué)家,都致力于讓人類更好地“看見(jiàn)”——看見(jiàn)五彩斑斕的物理世界,看見(jiàn)精彩紛呈的信息世界,看見(jiàn)人類更美好的未來(lái)。進(jìn)入第三年的頂科協(xié)獎(jiǎng),也繼續(xù)著對(duì)“獲得重大發(fā)現(xiàn)、尚未得到頂尖國(guó)際科學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)垂青的杰出科學(xué)家”的發(fā)現(xiàn)之旅。
大江東工作室連線采訪此次獲獎(jiǎng)學(xué)科領(lǐng)域的專家學(xué)者,通過(guò)他們解讀大獎(jiǎng)得主的科學(xué)貢獻(xiàn),及其背后的科研故事。
他的研究,揭示人類為何能看見(jiàn)色彩
人類接收的信息大約80%來(lái)自視覺(jué),其中很多信息需要通過(guò)顏色來(lái)獲取。
我們?yōu)槭裁茨芸吹筋伾颗nD以來(lái)的科學(xué)家主要從物理角度展開解釋。復(fù)旦大學(xué)腦功能與腦疾病全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任張嘉漪研究員說(shuō):“從人類基因?qū)用娼獯疬@個(gè)問(wèn)題的,杰瑞米·內(nèi)森斯是第一人?!?/p>
杰瑞米·內(nèi)森斯教授在講座中。頂科協(xié)供圖
早在斯坦福大學(xué)讀研究生階段,內(nèi)森斯就闖入了人類色覺(jué)研究的“無(wú)人區(qū)”。在沒(méi)有自己實(shí)驗(yàn)室的年代里,他先后克隆出了牛和人類負(fù)責(zé)色覺(jué)的視蛋白基因,并測(cè)序了視錐細(xì)胞當(dāng)中的視色素?!皟?nèi)森斯教授敏銳預(yù)見(jiàn)了科學(xué)發(fā)展的潮流?!睆埣武粽J(rèn)為,在上世紀(jì)80年代,隨著分子克隆、基因測(cè)序等新的科研工具逐漸出現(xiàn),內(nèi)森斯教授掌握了全新的工具并應(yīng)用設(shè)計(jì)了先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)方法,始終走在科學(xué)研究最前沿。
有趣的是,內(nèi)森斯還從基因角度解開了色盲癥男女有別的奧秘——X染色體上的基因突變導(dǎo)致色盲癥,因?yàn)榕杂袃蓪?duì)X染色體,如果其一發(fā)生突變,另一對(duì)會(huì)發(fā)揮“調(diào)節(jié)抑制”作用,而男性只有一對(duì)X染色體,一旦發(fā)生突變,只能“認(rèn)栽”,這就是男性比女性患色盲癥比例高的原因。內(nèi)森斯揭示了色覺(jué)的分子機(jī)制,為這個(gè)領(lǐng)域奠定了扎實(shí)的研究基礎(chǔ),其研究成果被認(rèn)為“對(duì)發(fā)現(xiàn)高風(fēng)險(xiǎn)基因突變的位點(diǎn)有著重要的貢獻(xiàn)”。
張嘉漪的研究領(lǐng)域聚焦在視網(wǎng)膜色素變性領(lǐng)域,對(duì)可能的黃斑變性等疾病的視覺(jué)功能修復(fù)也進(jìn)行了比較多的研究。她認(rèn)為,內(nèi)森斯教授發(fā)現(xiàn)的那些高風(fēng)險(xiǎn)基因突變位點(diǎn),未來(lái)會(huì)成為一個(gè)個(gè)臨床治療的靶點(diǎn),“針對(duì)它們的臨床藥物開發(fā)會(huì)是一個(gè)新興的方向。”
“內(nèi)森斯教授的父親是諾獎(jiǎng)得主丹尼爾·內(nèi)森斯。盡管他們的研究方向完全不同,但受父親影響,內(nèi)森斯教授非常勤奮、思維極快,全身心奉獻(xiàn)給科學(xué),他對(duì)我的影響巨大?!毕蛎锨褰淌?991年進(jìn)入內(nèi)森斯實(shí)驗(yàn)室,作為博士后度過(guò)了充實(shí)的5年時(shí)光。
即便已經(jīng)在學(xué)術(shù)界名滿天下,培養(yǎng)出了許多優(yōu)秀科學(xué)家,內(nèi)森斯仍堅(jiān)持抽空自己做實(shí)驗(yàn),他的實(shí)驗(yàn)臺(tái)和向孟清“背靠背”?!氨晨勘场币部梢杂脕?lái)形容他們朋友一般的情誼。忙碌的間隙,除了探討科學(xué)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題,他們會(huì)談?wù)摽茖W(xué)趣聞,討論工業(yè)文明的驚人成就,為全球氣候問(wèn)題揪心,為田園牧歌時(shí)代的消失嘆息——內(nèi)森斯甚至建議向孟清“寫點(diǎn)兒散文記錄過(guò)去的老時(shí)光”。
但更多時(shí)候,內(nèi)森斯是一位嚴(yán)師,他認(rèn)為有責(zé)任找出最有天賦的學(xué)生并提供成功所需的一切條件。向孟清說(shuō),幾乎每一位博士生和博士后都曾收到他的小紙條,“通常這種情況發(fā)生在你放松一段時(shí)間之后,紙條上會(huì)很禮貌也很清晰地列出你應(yīng)該完成的工作?!?年里,向孟清只收到過(guò)一次紙條,因?yàn)榕愀懊捞接H的家人耽誤了一點(diǎn)科研進(jìn)展。但就這一次的鞭策,也足以讓向孟清銘記一生。
“內(nèi)森斯教授非常欣賞中國(guó)學(xué)生的才干和勤奮刻苦,他招收了很多中國(guó)學(xué)生和博士后?!毕蛎锨寤貞?,內(nèi)森斯的實(shí)驗(yàn)室規(guī)模并不是很大,但12名成員中來(lái)自中國(guó)的有時(shí)多達(dá)七八人。科研起步階段,他們?cè)趦?nèi)森斯帶領(lǐng)下都接受了嚴(yán)格的高水平訓(xùn)練,后來(lái)“不少都進(jìn)了常春藤名校任教”?;蛟S勤奮的中國(guó)學(xué)生更能適應(yīng)內(nèi)森斯的節(jié)奏——他在研究生期間每天工作長(zhǎng)達(dá)14個(gè)小時(shí)。內(nèi)森斯認(rèn)為,美國(guó)在上世紀(jì)90年代學(xué)生的質(zhì)量和水平遠(yuǎn)超他的學(xué)生時(shí)代,很大程度上要感謝中國(guó)、印度等世界各地優(yōu)秀學(xué)生的到來(lái)。
“博士后離開時(shí),大多實(shí)驗(yàn)室都不會(huì)讓他們帶走課題,但內(nèi)森斯很大度。他一直特別關(guān)注和支持青年學(xué)者的成長(zhǎng)?!毕蛎锨濯?dú)立開啟科研生涯時(shí),內(nèi)森斯不僅讓他帶走了課題,還給向孟清寫了重量級(jí)推薦信,幫助他獲得重要的科研資助。
科研之外,內(nèi)森斯過(guò)著極簡(jiǎn)樸的生活,一直開一輛全實(shí)驗(yàn)室最老舊的汽車上下班;他很在乎碳排放,所以很少坐飛機(jī)出國(guó),還在生物學(xué)科領(lǐng)域頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《eLife》上發(fā)表了一篇文章,呼吁科學(xué)家們以身作則,為減少碳排放盡綿薄之力。盡管如此,內(nèi)森斯支持和鼓勵(lì)國(guó)際學(xué)術(shù)交流,2023年還應(yīng)向孟清邀請(qǐng)為國(guó)內(nèi)召開的一個(gè)國(guó)際會(huì)議做了線上主旨學(xué)術(shù)報(bào)告。
40多年來(lái),內(nèi)森斯始終活躍在科學(xué)前沿探索。在一項(xiàng)令人震驚的研究中,內(nèi)森斯和合作者將長(zhǎng)波長(zhǎng)視蛋白基因?qū)胄∈笕旧w,通常只能看到兩種三原色的小鼠,在接受基因工程改造后,獲得了三色視覺(jué)的能力。“這一驚人發(fā)現(xiàn)凸顯了我們視覺(jué)系統(tǒng)非凡的可塑性?!?024頂科協(xié)獎(jiǎng)“生命科學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)”遴選委員會(huì)主席蘭迪·謝克曼評(píng)價(jià),“內(nèi)森斯在視覺(jué)科學(xué)領(lǐng)域及其歷史根源擁有廣泛的好奇心、百科全書式的知識(shí)積累、他的思想深度和研究方法的創(chuàng)新力,這一切使他躋身于世界上最優(yōu)秀的神經(jīng)科學(xué)家之列。”
他的算法,為搜索引擎發(fā)展奠定基礎(chǔ)
在計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域,喬恩·克萊因伯格幾乎是一個(gè)無(wú)人不知、無(wú)人不曉的名字。年少成名,25歲就拿下麻省理工學(xué)院博士。1999年,28歲的他發(fā)表了一篇論文,介紹了一種“外部網(wǎng)絡(luò)的HITS算法”。復(fù)旦大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院教授、上海市數(shù)據(jù)科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任肖仰華說(shuō):“當(dāng)我們?cè)诨ヂ?lián)網(wǎng)搜索引擎中搜索某個(gè)關(guān)鍵詞時(shí),會(huì)出現(xiàn)很多‘被命中’的網(wǎng)頁(yè),HITS算法可以對(duì)它們進(jìn)行排序……讓高質(zhì)量網(wǎng)頁(yè)靠前。”
喬恩·克萊因伯格教授在演講中。頂科協(xié)供圖
這篇論文面世的1999年,全球互聯(lián)網(wǎng)浪潮才剛剛興起,許多今天如雷貫耳的巨頭企業(yè)還在蹣跚學(xué)步的童年?!耙?yàn)榭巳R因伯格的HITS算法,才有了Page Rank,才有了谷歌?!毙ぱ鋈A認(rèn)為,“沒(méi)有搜索引擎就沒(méi)有互聯(lián)網(wǎng)??梢哉f(shuō),克萊因伯格是奠基者?!?/p>
10多年前讀博士的時(shí)候,肖仰華就讀過(guò)克萊因伯格的這篇論文,“當(dāng)時(shí)覺(jué)得非常精妙,HITS算法對(duì)我們這一代學(xué)計(jì)算機(jī)的人都產(chǎn)生了很大的影響”。2024頂科協(xié)獎(jiǎng)“智能科學(xué)或數(shù)學(xué)獎(jiǎng)”遴選委員會(huì)主席邁克爾·I·喬丹也認(rèn)為,“克萊因伯格將互聯(lián)網(wǎng)視作鏈接列表的簡(jiǎn)單思維,至今仍在影響著互聯(lián)網(wǎng)搜索引擎的設(shè)計(jì)?!?/p>
2000年,克萊因伯格發(fā)表了另一篇非常重要的論文,這一次他的成果是改造了一個(gè)著名的理論。全世界所有的人,只需要經(jīng)過(guò)極少數(shù)幾個(gè)人“搭橋”,就能建立起聯(lián)系。這是上世紀(jì)60年代開始風(fēng)靡的“小世界現(xiàn)象”,后來(lái)發(fā)展成為“六度空間”理論。
肖仰華介紹,克萊因伯格將“六度空間”理論往前推進(jìn),成為一種“每個(gè)人獨(dú)立決策,找到最可能幫我傳達(dá)信息的目標(biāo)人物,在六個(gè)人中間找到最短路徑”的算法,這就是他構(gòu)建的“非中心化的路由機(jī)制”。
“他有兩本影響力非常大的書,都被翻譯成了中文,為我們沉淀了許多基礎(chǔ)性的理論和方法?!毙ぱ鋈A所說(shuō)的這兩本書是《算法設(shè)計(jì)》和《網(wǎng)絡(luò)、群體與市場(chǎng)》,已經(jīng)是中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)科的經(jīng)典教材。前者將算法的理論跟實(shí)際問(wèn)題結(jié)合起來(lái),以“啟發(fā)性”著稱,在豆瓣網(wǎng)站上的評(píng)分高達(dá)9.2,一名讀者在評(píng)論中寫道:“書中的每一個(gè)問(wèn)題,都能體現(xiàn)思維的過(guò)程,而不是直接進(jìn)入‘正確答案’?!焙笳邉t是與康奈爾大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)家David Easley的跨領(lǐng)域合作,幾乎以一本書的力量涵蓋了網(wǎng)絡(luò)科學(xué)、博弈論、互聯(lián)網(wǎng)科學(xué)、拍賣理論、匹配市場(chǎng)、搜索引擎、計(jì)算廣告等眾多內(nèi)容?!按龠M(jìn)公平性、提高信息傳播效率、人際協(xié)作效率……很多都可以通過(guò)他的算法機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)?!睆倪@個(gè)意義上來(lái)說(shuō),2024頂科協(xié)獎(jiǎng)“智能科學(xué)或數(shù)學(xué)獎(jiǎng)”也是在表彰克萊因伯格對(duì)培養(yǎng)一代中國(guó)計(jì)算機(jī)人才的貢獻(xiàn)。
克萊因伯格與世界頂尖科學(xué)家協(xié)會(huì)、與中國(guó)也頗有淵源。推薦他和中國(guó)學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)展開科研合作的人,正是1986年圖靈獎(jiǎng)得主、2016年中國(guó)政府友誼獎(jiǎng)獲得者、頂科協(xié)成員約翰·霍普克羅夫特。
頂科協(xié)獎(jiǎng)的表彰理由中,特別強(qiáng)調(diào)了克萊因伯格在社會(huì)網(wǎng)絡(luò)和算法公平性領(lǐng)域發(fā)揮的智識(shí)領(lǐng)導(dǎo)力。喬丹在解讀獲獎(jiǎng)理由時(shí)盛贊:“克萊因伯格教授的成就跨越了計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué),不僅解決了這些領(lǐng)域的重要問(wèn)題,還為身處其中的研究人員打開了大門?!?/p>
中國(guó)大獎(jiǎng),正在鏈接全球擴(kuò)大影響力
謝克曼已是連續(xù)第三年擔(dān)任頂科協(xié)獎(jiǎng)“生命科學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)”遴選委會(huì)主席。這位諾獎(jiǎng)得主親眼見(jiàn)證了頂科協(xié)獎(jiǎng)“從無(wú)到有”的誕生,并從“默默無(wú)名”到收獲“來(lái)自頂尖科學(xué)圈的贊譽(yù)”?!敖衲曜铒@著的變化是提名數(shù)量明顯增加,說(shuō)明這個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)得到了更多的關(guān)注,全球影響力正在擴(kuò)大。”謝克曼說(shuō)。
同樣親身感受到變化的還有喬丹教授:“今年‘智能科學(xué)或數(shù)學(xué)獎(jiǎng)’在提名期收獲了相較往年兩倍的提名,覆蓋了應(yīng)用數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)等更廣泛的領(lǐng)域?!?/p>
2021年,世界頂尖科學(xué)家協(xié)會(huì)得到紅杉中國(guó)獨(dú)家提供永久資金支持,在上海發(fā)起創(chuàng)設(shè)頂科協(xié)獎(jiǎng),一經(jīng)發(fā)布,就展現(xiàn)出面向全球,打造與諾獎(jiǎng)比肩的“國(guó)際頂尖科學(xué)大獎(jiǎng)”的雄心。首設(shè)“智能科學(xué)或數(shù)學(xué)獎(jiǎng)”和“生命科學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)”兩個(gè)單項(xiàng)獎(jiǎng),獎(jiǎng)金各1000萬(wàn)元人民幣。到今天,已有來(lái)自德國(guó)、美國(guó)、英國(guó)、比利時(shí)、瑞士等國(guó)的9位科學(xué)家獲此殊榮。
在2023世界頂尖科學(xué)家論壇上,2022頂科協(xié)獎(jiǎng)“生命科學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)”得主格爾利希(左一)和“生命科學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主”卡洛琳·盧格(右二)與來(lái)自各國(guó)的科學(xué)家互動(dòng)交流。頂科協(xié)供圖
正如世界頂尖科學(xué)家協(xié)會(huì)執(zhí)行理事長(zhǎng)、上海世界頂尖科學(xué)家發(fā)展基金會(huì)理事長(zhǎng)、世界頂尖科學(xué)家協(xié)會(huì)獎(jiǎng)管理委員會(huì)主席吳向東在發(fā)布會(huì)致辭中所說(shuō),三年來(lái),頂科協(xié)獎(jiǎng)始終堅(jiān)持最高學(xué)術(shù)水準(zhǔn),致力于表彰那些已經(jīng)獲得重大發(fā)現(xiàn)、尚未得到頂尖國(guó)際科學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)垂青的杰出科學(xué)家。這一獨(dú)特的價(jià)值觀念得以踐行。讓謝克曼、喬丹等評(píng)審團(tuán)成員喜悅的是,頂科協(xié)獎(jiǎng)的“慧眼識(shí)珠”正在國(guó)際引發(fā)“更大的共鳴”。
早在兩年前,謝克曼就曾預(yù)言首屆頂科協(xié)獎(jiǎng)“生命科學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)”得主、馬克斯·普朗克多學(xué)科科學(xué)研究所科學(xué)成員、主任迪爾克·格爾利希在頂科協(xié)獎(jiǎng)為他贏得真正國(guó)際榮譽(yù)后,將會(huì)大加綻放并獲得其他獎(jiǎng)項(xiàng)。這一預(yù)言已成為現(xiàn)實(shí)。格爾利希不僅首次與中國(guó)科研界建立了友誼,更在全球范圍獲得了科學(xué)界、企業(yè)界的關(guān)注。今年年初,格爾利希在歐洲斬獲了有歐洲諾獎(jiǎng)風(fēng)向標(biāo)之譽(yù)的2024 Louis-Jeantet醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
“我對(duì)‘智能科學(xué)或數(shù)學(xué)獎(jiǎng)’的希望,是持續(xù)尋找對(duì)新興的社會(huì)、技術(shù)和數(shù)學(xué)問(wèn)題產(chǎn)生重大影響的人物,目前為止,頂科協(xié)獎(jiǎng)做到了,并打下了很好的基礎(chǔ)?!眴痰け硎?,“僅此一點(diǎn),當(dāng)人們意識(shí)到誰(shuí)獲得了這個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)時(shí),就會(huì)產(chǎn)生巨大的影響?!苯衲戢@獎(jiǎng)?wù)呖巳R因伯格將是頂科協(xié)獎(jiǎng)?lì)C出的第一位計(jì)算機(jī)科學(xué)獲獎(jiǎng)?wù)撸@將有助于提升大獎(jiǎng)在全球計(jì)算機(jī)科學(xué)家中的知名度。10月底,克萊因伯格將來(lái)到上海出席頒獎(jiǎng)典禮,這是他暌違十余年后再次訪問(wèn)中國(guó),也將是他首次訪問(wèn)上海。
在喬丹看來(lái),開創(chuàng)性的頂科協(xié)獎(jiǎng)最有魅力的部分,是“吸引年輕人的目光”。2023世界頂尖科學(xué)家論壇上,活躍的年輕學(xué)子圍繞著當(dāng)屆獲獎(jiǎng)得主討論“凸優(yōu)化”發(fā)展的歷史和新挑戰(zhàn)的生動(dòng)場(chǎng)景,讓喬丹難以忘懷。對(duì)智能科學(xué)或數(shù)學(xué)這一充滿想象力的領(lǐng)域,年輕力量的注入將帶來(lái)學(xué)科更多的融合創(chuàng)新發(fā)展。更重要的是,“這是一個(gè)關(guān)注所有新興問(wèn)題的獎(jiǎng)項(xiàng)??茖W(xué)技術(shù)可以幫助人類減少面對(duì)當(dāng)前世界現(xiàn)狀的恐懼,同時(shí)也會(huì)帶來(lái)新的問(wèn)題。頂科協(xié)獎(jiǎng)通過(guò)識(shí)別卓越的領(lǐng)軍人物,展現(xiàn)他們?nèi)绾螌⒚媾R的挑戰(zhàn)轉(zhuǎn)化為科學(xué)和數(shù)學(xué)的解決方案,以對(duì)社會(huì)有積極影響的方式去解決這些問(wèn)題。這些標(biāo)桿的樹立將引領(lǐng)社會(huì)進(jìn)入‘解決問(wèn)題’的模式。這也將是頂科協(xié)獎(jiǎng)留給未來(lái)的寶貴財(cái)富?!?/p>
科學(xué)的探索之路充滿不確定性與艱難,但迷人圖景同樣激勵(lì)一代又一代人一往無(wú)前。年輕的頂科協(xié)獎(jiǎng)也正在破浪前行,堅(jiān)持做“難而正確的事情”,懷抱“為了人類更美好的未來(lái)”的夢(mèng)想上下求索。三年來(lái),頂科協(xié)獎(jiǎng)以大獎(jiǎng)為媒,與國(guó)內(nèi)外科學(xué)界的鏈接日益緊密,每年在世界頂尖科學(xué)家論壇同期舉行的頒獎(jiǎng)典禮和獲獎(jiǎng)?wù)呦盗谢顒?dòng)上,頂科協(xié)獎(jiǎng)的獲獎(jiǎng)?wù)吲c各界開放互動(dòng),促進(jìn)更多的交流和合作,激勵(lì)更多的學(xué)子放飛創(chuàng)新活力。
“大獎(jiǎng)需要時(shí)間來(lái)孵育。諾貝爾獎(jiǎng)已經(jīng)頒發(fā)逾百年,自然有了更大的知名度。隨著頂科協(xié)獎(jiǎng)的持續(xù)運(yùn)作,我相信在未來(lái)的歲月里,我們將獲得更大的認(rèn)可。”謝克曼說(shuō)。
(來(lái)源:人民日?qǐng)?bào)中央廚房-大江東工作室)
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