未来科学大奖委员会于8月16日公布2024年获奖名单。邓宏魁因开创了利用化学方法将体细胞重编程为多能干细胞,改变细胞命运和状态方面的杰出工作获得“生命科学奖”;张涛、李亚栋因对“单原子催化”的发展和应用所作出的开创性贡献获得“物质科学奖”;孙斌勇因在李群表示论上作出的杰出贡献获得“数学与计算机科学奖”。

2024年未来科学大奖-生命科学奖获奖者

“生命科学奖”获奖者邓宏魁,表彰他开创了利用化学方法将体细胞重编程为多能干细胞,改变细胞命运和状态方面的杰出工作。

邓宏魁 北京大学昌平实验室

邓宏魁在细胞重编程领域做出了开创性的贡献。2006年,山中伸弥及其同事发现,通过四种转录因子将成纤维细胞转化为诱导多能干细胞(iPSC),这一发现标志着再生医学的新时代。然而,转录因子过表达的方法很难精确操控重编程效果,并且可能导致随机的基因整合和潜在的致癌基因表达,从而限制了其应用。

邓宏魁率先发展了使用化学小分子将成纤维细胞转化为iPSC(化学诱导多能干细胞,即CiPSC)的方法。他证明了CiPSC可以成功用于产生具有生育能力的小鼠(2013),并揭示了产生CiPSC的分子途径(2015,2018)。邓宏魁还成功建立了人类CiPSC诱导技术(2022a,2023),并证明了由人类CiPSC衍生的胰岛可以改善非人灵长类动物的糖尿病(2022b),显示出CiPSC的巨大临床潜力。邓宏魁的原创性工作为细胞重编程开辟了新的途径,并将对干细胞研究和再生医学的发展产生广泛而深远的影响。

邓宏魁,1963年出生于北京,北京大学博雅讲席教授、昌平实验室领衔科学家。1995年于美国加州大学洛杉矶分校获得博士学位,之后在纽约大学做博士后。

2024年未来科学大奖-物质科学奖获奖者

“物质科学奖”获奖者张涛、李亚栋,表彰他们对“单原子催化”的发展和应用所作出的开创性贡献。

张涛 中国科学院大连化学物理研究所

李亚栋 清华大学

化学工业对现代社会的各方面具有重要的影响,而催化是当今化工产业的核心科技。开发高效催化剂和相应可行的合成方法是化学及化工学科最重要的研究目标之一。固相金属催化剂,通常是纳米颗粒催化剂,广泛应用于工业生产。为了开发金属原子利用率最优且催化位点及模式均一的异相金属催化剂,自上世纪60年代起,探索将金属分散于载体表面以单个金属原子为异相催化中心的催化剂开发就时有文献报道,但是该领域一直未得到发展。究其原因,缺乏简易可行、广泛适用的单原子异相催化剂制备以及科学表征方法是制约该领域发展的关键因素。

张涛、李隽和刘景月于2011年报道了铂(Pt)以孤立金属单原子状态镶嵌于氧化铁(FeOx)中的异相催化剂。这项研究建立了以单原子铂为活性催化位点的简单易行的固相催化剂的合成与鉴定,并展示了该催化剂具有优越的催化活性和选择性。张涛和合作者将此类催化剂所促成的催化功能命名为“单原子催化(Single-Atom Catalysis, SAC)”。他们继而展示了“单原子催化”可延伸至多种金属、载体和催化反应。这项里程碑式的原创性研究触发了“单原子催化”的爆发式发展,使其迅速成长为活跃的新兴催化研究领域。

李亚栋和合作者们系统性地开发了可设计、可控且具有普适性的单原子催化剂的合成方法。这些方法可提供形貌和络合环境确定的单原子催化剂。这些方法促成了具有高载量中心金属和均一微观结构的单原子催化剂的大规模合成,为此类催化剂应用于工业生产奠定了基础。这些方法被广泛用于具有各种功能的催化剂合成,从而推动了单原子催化在化工、材料、能源和环境等领域的发展,使其具有更为广泛的影响力。

张涛和李亚栋的开创性工作为认知异相金属催化剂的活性位点开启了一道门,也为在原子精度上调控固相催化剂提供了有效途径。他们所引领的单原子催化研究已成为异相催化最前沿领域。他们的研究成果已促使氯乙烯、乙酸、丙醇等大宗化学品绿色环保又高效节能的工业化生产,从而显示了单原子催化助力于人类社会的可持续发展的潜力。

张涛,1963年生于中国陕西,1989年在中国科学院大连化学物理研究所获得博士学位。现为中国科学院大连化学物理研究所研究员。

李亚栋,1964年生于中国安徽,1998年在中国科学技术大学获得博士学位。现为清华大学教授。

2024年未来科学大奖-数学与计算机科学奖获奖者

“数学与计算机科学奖”获奖者孙斌勇,表彰他在李群表示论上作出的杰出贡献。

孙斌勇 浙江大学数学高等研究院

孙斌勇在李群表示论领域取得了重要成就,特别是在典型群单重性定理、θ对应理论以及Rankin-Selberg卷积中的非零假设等方向。

李群表示论是现代数学的基础之一。它起源于物理学,是朗兰兹纲领的基础,对数论中包括费马大定理证明在内的许多关键进展至关重要。

孙斌勇的第一个贡献在于建立典型李群表示的单重性质。在紧致情形下,这一问题最初由E. Cartan和H. Weyl研究。孙斌勇与合作者朱程波将其推广到非紧致情形,并将其归结为不变分布的研究。他们的创新方法解决了这一长期猜想,奠定了典型李群的相对表示论基础,并为Gan-Gross-Prasad的基本猜想提供了重要证据。

他的第二个主要贡献在于θ对应理论,这是研究不同群之间自守形式的重要方法之一。孙斌勇和朱程波证明了由Kudla和Rallis在1990年代提出的关于某些塔中θ提升首次非零的详细信息的猜想,显著推动了该领域的发展。

孙斌勇的第三个重要成就是证明了Rankin-Selberg卷积中上同调测试向量的周期积分不为零。这一结果最初由Kazhdan和Mazur在1970年代提出,孙斌勇的工作对其进行了详尽的研究,证明了其非零性并进行了具体计算,解决了该领域长期存在的问题。

孙斌勇,1976年出生于中国浙江省舟山市,于2004年获得香港科技大学的博士学位。在中国科学院数学与系统科学研究院工作多年,现为浙江大学数学高等研究院教授。

未来科学大奖设立于2016年,由科学家和企业家群体共同发起。未来科学大奖关注原创性的基础科学研究,奖励在中国内地(大陆)、香港、澳门、台湾做出杰出科学成果的科学家(不限国籍)。

获奖工作必须同时具备以下条件:

(一)产生巨大国际影响;

(二)具有原创性、长期重要性或经过了时间考验;

(三)主要在中国内地(大陆)、香港、澳门、台湾完成。完成者的国籍不限。

未来科学大奖目前设置“生命科学奖”、“物质科学奖”和“数学与计算机科学奖”三大奖项,单项奖金约720万元人民币(等值100万美元)。

2016年至今,未来科学大奖共评选出39位获奖者,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,做出了原创性且产生了巨大国际影响的研究工作。

2024未来科学大奖周将于10月30日-11月3日在香港举行,70多位来自全球的世界级科学家,将在科学峰会上共同探讨前沿科学议题,分享最尖端的科学资讯和前瞻视角;科技论坛、亚洲青年科学家基金项目年会则着重促进跨学科交流与创新探讨;青少年对话获奖者在香港科学馆举办,获奖科学家将分享科研心路历程、激励科学梦想;最值得期待的高光时刻——未来科学大奖颁奖典礼,将在香港会展中心举行。