來源：shawprize 網(wǎng)站

北京時間 5 月 27 日，2025 年度邵逸夫獎揭曉。邵逸夫獎于 2002 年由邵逸夫先生在夫人邵方逸華女士的全力支持和協(xié)助下成立，現(xiàn)由邵逸夫獎基金會管理及執(zhí)行。自 2004 年開始，邵逸夫獎每年頒獎一次，以表彰在天文學、生命科學與醫(yī)學、和數(shù)學科學三個科學領(lǐng)域作出卓越貢獻的科學家。每個獎項包括證書，金牌及一百二十萬美元獎金。

生命科學與醫(yī)學獎

沃爾夫?qū)?鮑邁斯特 (Wolfgang Baumeister)

德國馬克斯普朗克生物化學研究所榮休所長暨科學會員

2025 年邵逸夫生命科學與醫(yī)學獎授予沃爾夫?qū)?· 鮑梅斯特 （Wolfgang Baumeister），以表彰他對于冷凍電子斷層成像技術(shù) (cryo-ET) 的開創(chuàng)性研發(fā)和應(yīng)用，該三維可視化成像技術(shù)使蛋白質(zhì)、大分子復(fù)合物和細胞間隙等生物樣本在自然細胞環(huán)境中的存在狀態(tài)得以呈現(xiàn)。

人體細胞擁有數(shù)十億種蛋白質(zhì)和其他生物成分，這些成分負責維持細胞乃至生物體的生命活動。蛋白質(zhì)有時單獨運作，有時與幾個其他蛋白質(zhì)伙伴協(xié)作，有時則在大型多蛋白質(zhì)復(fù)合物中工作，而這些復(fù)合物更時常會與其他類型的生物分子（包括脫氧核糖核酸（DNA）、核糖核酸（RNA）和脂質(zhì)膜等）相互作用?？茖W家們已經(jīng)列出了細胞中各個成分的詳細清單。通常，這些生物實體的結(jié)構(gòu)中每個原子及其在蛋白質(zhì)或多蛋白質(zhì)復(fù)合物中的位置，都是精確已知的。然而，對于絕大多數(shù)極具研究價值的重要生物實體，我們的認知完全來自于對其「孤立狀態(tài)」的研究：這些蛋白質(zhì)或多蛋白質(zhì)復(fù)合物被純化后，與其他細胞成分完全分離。但是，這些成分在細胞中既不能也不會單獨發(fā)揮作用。生命的存在，須依賴生物成分之間恰當?shù)南嗷プ饔门c集體協(xié)同。此外，這些相互作用必須在充滿數(shù)十億其他生物成分的密集細胞環(huán)境中進行。

鮑邁斯特的突破性成果是冷凍電子斷層成像技術(shù)（cryo-ET），這是一種可以在自然完整細胞環(huán)境中研究蛋白質(zhì)和分子機器的技術(shù)。在該成像技術(shù)中，生物樣本在極低溫度下被快速冷凍，以確保細胞或組織結(jié)構(gòu)得以保存。接下來，在樣本被緩慢旋轉(zhuǎn)（傾斜）的過程中對樣本進行連續(xù)拍攝，以獲取編制三維結(jié)構(gòu)所需的多個視角。這一革命性的成像技術(shù)突破非常重要，因為掌握細胞內(nèi)大分子復(fù)合物的結(jié)構(gòu)和位置對于理解它們在健康和疾病中的功能至關(guān)重要。鮑邁斯特憑著堅韌不拔的毅力和遠見卓識克服了主要障礙。例如，冷凍電子斷層成像要求從獲取的大量數(shù)據(jù)中確定大分子最可能的身份和方向。這個過程非常耗時，并且需要有根據(jù)地進行猜測。為了解決這一難題，鮑邁斯特開發(fā)了模板比對技術(shù)，這是一種計算方法，能讓研究人員在密集的細胞環(huán)境中定位并識別大分子復(fù)合物的位置和方向。模板比對的工作原理是將已知的結(jié)構(gòu)模板與來自冷凍電子斷層成像技術(shù)分析的數(shù)據(jù)進行比較。

模板比對技術(shù)的進步提高了冷凍電子斷層成像的精確度和自動化程度。另一個主要局限是冷凍電子斷層成像只能應(yīng)用于極細小且超薄的樣本，例如病毒、細菌和酵母菌。這一限制意味著，有關(guān)于在高等生物細胞和組織中自然發(fā)生的原生生物學所有重要且引人入勝的問題，都無法通過冷凍電子斷層成像技術(shù)進行研究。在一項艱鉅的壯舉中，鮑邁斯特和他的團隊成功完善了聚焦離子束銑削技術(shù)（FIB milling）的使用，此技術(shù)原屬制造業(yè)術(shù)語。工廠使用被稱為銑刀的旋轉(zhuǎn)切削工具，對金屬、塑料、木材和復(fù)合材料等各種材料進行塑造。當聚焦離子束銑削應(yīng)用于冷凍電子斷層成像時，便能把厚樣本外側(cè)的生物材料切掉，使剩余部分薄至可以進行冷凍電子斷層成像分析。聚焦離子束銑削的發(fā)展徹底改變了這一領(lǐng)域，使原本無法觸及的生物學現(xiàn)象變得易于研究。

天文學獎

約翰?理察?邦德 (John Richard Bond)

加拿大理論天體物理研究所教授暨多倫多大學教授

喬治?艾夫斯塔希歐 (George Efstathiou)

英國劍橋大學天體物理學教授

2025 年邵逸夫天文學獎將平均授予約翰 · 理查德 · 邦德 (John Richard Bond) 和喬治 · 埃夫斯塔蒂奧 (George Efstathiou)，以表彰他們在宇宙學方面的開創(chuàng)性工作，尤其是他們對宇宙微波 背景輻射漲落的研究。他們的預(yù)測已得到了大量地面、氣球和太空觀測儀器的驗證，從而精確測定出宇宙的年齡、幾何結(jié)構(gòu)和質(zhì)能含量。宇宙學在過去二十年間經(jīng)歷了一場革命，主要得益于對宇宙微波背景輻射（早期宇宙的遺跡）溫度和偏振場漲落的角功率譜日益精確的測量，尤其是美國國家航空航天局的威爾琴森微波各向異性探測器（2001–2010）和歐洲太空總署的普朗克航天器（2009–2013）所作的貢獻。這些漲落很小 — 背景輻射的強度在所有方向上大致相同，差異不超過 0.01%，并且僅有輕微的偏振 — 但足以容許我們一窺宇宙極其年輕時的面貌，對許多基礎(chǔ)物理學方面的屬性進行檢驗，揭示暗物質(zhì)和暗能量的本質(zhì)，并測量了許多基本宇宙學參數(shù)，其精確度是幾十年前的宇宙學家無法想像的。

為了描述宇宙微波背景輻射的微細結(jié)構(gòu)，需要先建立一套理論架構(gòu)，不少科學家對此作出了貢獻，邦德和艾夫斯塔希歐強調(diào)了宇宙微波背景輻射作為宇宙學探測工具的重要性，并邁出了至關(guān)重要的一步，對特定模型中宇宙的歷史及其質(zhì)量和能量之組成所能揭示的屬性進行了精確的預(yù)測。現(xiàn)代用于解釋實驗結(jié)果的數(shù)值程序幾乎完全是基于邦德和艾夫斯塔希歐的物理學理論。后續(xù)的實驗研究精準地驗證了清晰而強有力的理論推測，這是天體物理學中罕見的案例。透過邦德和艾夫斯塔希歐的理論模型對這些實驗的解析，揭示可觀測宇宙的空間幾何結(jié)構(gòu)近乎平坦，并可以得出宇宙的年齡（精確度達到 0.15%）、宇宙膨脹速率（精確度達到 0.5%）、暗能量貢獻宇宙臨界密度的比例（精確度優(yōu)于 1%），等等。此外，這些測量結(jié)果還有力地制約了關(guān)于早期宇宙的理論，這些理論可能提供了所有我們今天所見宇宙結(jié)構(gòu)最初的「種子」，同時也制約了主導宇宙質(zhì)能含量的暗物質(zhì)和暗能量的性質(zhì)。

邦德和艾夫斯塔希歐與實驗學家緊密合作。隨著儀器日益精密，測量日益準確，將理論預(yù)測付諸檢驗，獲取了對宇宙的深入了解。

數(shù)學獎

深谷賢治 (Kenji Fukaya)

中國北京雁棲湖應(yīng)用數(shù)學研究院及清華大學丘成桐數(shù)學科學中心教授

2025 年度邵逸夫數(shù)學科學獎授予深谷賢治 (Kenji Fukaya)，以表彰他在辛幾何學領(lǐng)域的開創(chuàng)性工作，特別是預(yù)見到如今被稱為深谷范疇的存在，該范疇由辛流形上的拉格朗日子流形組成。同時，他也領(lǐng)導了構(gòu)建這一范疇的艱鉅任務(wù)，并隨后在辛拓撲、鏡像對稱和規(guī)范場論方面作出了突破性且影響深遠的貢獻。

在經(jīng)典力學中，物理系統(tǒng)的時間演化被描述為由哈密頓函數(shù)所決定的相空間中的流。在 1960 年代，阿諾德提出了一系列猜想，旨在研究當哈密頓量具有時間週期性時，該流的週期解數(shù)量的下界。在現(xiàn)代數(shù)學中，相空間被推廣為辛流形。一個精細的猜想則涉及辛流形上兩個拉格朗日子流形的交點數(shù)量之下界。

在 1980 年代，基于無限維莫爾斯理論的思想，弗洛爾開創(chuàng)了拉格朗日弗洛爾理論，作為攻克阿諾德猜想的路徑。在對辛流形和拉格朗日子流形作出某些假設(shè)的情況下，弗洛爾從一個非線性偏微分方程的解空間 (稱為?？臻g) 中構(gòu)建出弗洛爾同調(diào)，并將其應(yīng)用于解決幾個特殊情況下的阿諾德猜想。然而，若沒有這些假設(shè)條件，?？臻g可能極為復(fù)雜且奇異，導致證明一般情況下的阿諾德猜想仍舉步維艱。

深谷和他的合作伙伴吳、太田和小野一起建立并大大擴展了拉格朗日弗洛爾理論，這是他的主要成就之一。

大約在 1993 年，基于莫爾斯同倫的思想，深谷在復(fù)雜的?？臻g中發(fā)現(xiàn)了一種更高階的代數(shù)結(jié)構(gòu)，并提出一項宏偉構(gòu)想：為任何辛流形賦予一個 A-無窮范疇 — 如今被稱為深谷范疇。

當時，要實現(xiàn)他的構(gòu)想，仍欠缺大多數(shù)必要工具。主要困難之一在于如何處理?？臻g的奇異性。深谷引入并發(fā)展了倉西結(jié)構(gòu)理論，先與小野合作，后與吳、太田和小野共同推進，建立了一種方法，將虛擬基本鏈附加到配備倉西結(jié)構(gòu)的奇異空間上，并構(gòu)建這些鏈的相交理論。他們又逐一克服了無數(shù)艱難挑戰(zhàn)，此項成就堪稱壯舉。

深谷范疇除了具有內(nèi)在美之外，還是辛拓樸中一種非常高效的工具。事實上，深谷和他的合作者們在特定拉格朗日子流形的不可移置性上取得嶄新成果，并在某些辛流形的哈密頓微分同胚群上構(gòu)造了新的擬同構(gòu)。

深谷范疇之所以吸引眾多不同領(lǐng)域杰出數(shù)學家的關(guān)注，其中一個重要原因在于康采維奇所提出的同調(diào)鏡像對稱猜想，該猜想被表述為卡拉比 – 丘流形的深谷范疇與其鏡像流形上相關(guān)凝聚層的導出范疇之間的等價關(guān)係。深谷為鏡像對稱的發(fā)展作出了變革性的貢獻，尤其是以提出了族弗洛爾同調(diào)最為卓著。

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