【創科廣場】生命科學突破助抗疫情 科學突破獎基金表揚兩大發現

如果說，新冠肺炎Covid-19對人類帶來有甚麼好處，其中就是推動生命科學取得的突破，在今次疫情發揮了極大作用。

科學突破獎基金會（Breakthrough Prize Foundation）第10屆年度突破獎，其中生命科學突破獎，表揚兩項控制疫情極為重要的科學發現。

Covid-19對科學和醫學帶來巨大挑戰，今年兩個獎項針對疫情發揮重要作用的科學突破。科學突破獎為獎金總額最大的獎項，五大突破獎每項都為300萬美元，而諾貝爾獎則為100萬美元，頒獎典禮在網上直播慶祝得獎者。

2022年的「生命科學突破獎」，頒發予Shankar Balasubramanian、David Klenerman和Pascal Mayer、Katalin Karik及Drew Weissman，以及Jeffery W.Kelly六位科學家，其中5人獲獎是由於對疫情的重大貢獻。

illumina一箭定江山

Shankar Balasubramanian和David Klenerman來自英國劍橋大學，Pascal Mayer現創立了法國Alphanosos公司，貢獻在於開發出第二代DNA測序技術，現時被統稱為「次世代測序」（Next Generation Sequencing，NGS）技術。如果沒有NGS出現，人類幾乎不可能立即可識別Covid-19病毒，以至快速開發疫苗，監測病毒的變種等。

1998年，Shankar Balasubramanian和David Klenerman開發出Solexa測序作NGS的基礎，成立了Solexa，2004年又收購法國科學家Pascal Mayer開發的大規模平行測序技術；直至2007年illumina收購了Solexa，憑着自動測序，開發價格低廉和準確的測序技術，以至多個DNA鏈可並行地解析。如今NGS技術令人類基因組測序，可一天內完成，成本從數百萬美元，減至只要600美元左右；illumina亦因此主導基因測序技術，佔去了八成市場，illumina市值現已高達670億美元。

NGS也帶來了生物學革命，推動了細胞或微生物組、鑑證和個人化精確醫學等研究。上述三位科學家，每人可獲100萬美元獎金。

不過，疫情中最激動人心的，莫過於mRNA技術取得成功；輝瑞/BioNTech和Moderna等藥廠，以mRNA開發出新型疫苗。多年以來，mRNA的攻關毫無寸進，不少科學家心灰意冷，懷疑永不會成功，只有匈牙利裔的美國科學家Katalin Karik，從70年代開始投入研究，並堅持到底，最後與Drew Weissman取得成果；兩人對於mRNA之前景，深信不移，終在疫情中發揚光大。

mRNA不僅對新冠苗疫開發至為重要，未來可應用在多種不治之症；包括了愛滋疫HIV病毒、癌症、自體免疫和遺傳疾病，兩人已成諾貝爾獎的熱門人選。

阿茲海默症治療有望

甲狀腺素運載蛋白介導澱粉樣變性（TTR）為罕見的心臟病，特徵是心臟出現澱粉樣蛋白錯誤折疊與異常累積，造成心肌病與心力衰竭。2019年，輝瑞推出了全球首款藥物Tafamidis成功治療，成為全球最貴的心臟藥物，Tafamidis就是美國科學家Jeffery W.Kelly成發現，亦為治療神經退化疾病帶來了希望。

Jeffery W.Kelly發現的機制，即蛋白質、轉晶醇蛋白、分解物共融，成為殺死細胞、組織和最終患者的團簇。然後，他構思了一種分子方法穩定蛋白質，合成一千個候選分子之後，其中一個設計分子，終於有正確結構達致上述穩定，有望應用在治療「阿茲海默症」（Alzheimer's disease）上。

精確時計驗證物理

日常的時計，高精度亦大約會每年有1分鐘誤差。科研領域如天文探測和物理，所需時計的精度要求高得多。

華人學者葉軍和日本學者香取秀俊，獲頒發「基礎物理學突破獎」，就是在發明「光晶格鐘」。香取秀俊首先開發「光晶格鐘」概念，葉軍則再建立了鍶原子的光鐘系統，令時間測量精確度提高3個數量級，大規模利用激光捕捉、冷卻和探測原子量度，時鐘150億年的誤差不到一秒，在基礎研究用於驗證「相對論」，甚至尋找暗物質等。

日本數學家望月拓郎獲得「數學突破獎」，望月拓郎以解析學與幾何學相結合的方法證明了代數解析學難題「柏原猜想」一舉成名，而獲獎則在對「holonomic D-modules」的代數結構的理解，處理這類方程中尚無明確定義的地方。

除主要獎項外，還有六個新界限獎項「New Horizons Prizes」，每項亦頒發10萬美元獎金，獎項得獎者為13 位對其領域產生重大影響的早期科學家和數學家。三項 Maryam Mirzakhani新領域獎項「Maryam Mirzakani New Frontiers Prizes」則頒發給早期職業女性數學家。

突破性的獎項由Sergey Brin、Priscilla Chan及Mark Zuckerberg、Yuri及Julia Milner和Anne Wojcicki創立。這些獎項是由Sergey Brin、Priscilla Chan及Mark Zuckerberg、馬化騰、馬雲、Yuri及Andrea Milner和Anne Wojcicki建立的個人基金會贊助。各個領域中由之前的突破獎組成的選擇委員會選出得獎者，今年共發出1,575萬美元獎金。

有關「突破大獎」可參考︰https://breakthroughprize.org/。