8月28日，中國科學院在北京召開新聞發布會，公布2020年度陳嘉庚科學獎獲獎項目和陳嘉庚青年科學獎獲獎人。5項陳嘉庚科學獎獲獎項目和6位陳嘉庚青年科學獎獲獎人名單如下：
【獲獎詳情見下文】
《科學通報》即將出版「2020年度陳嘉庚科學獎」專輯，集中介紹上述獲獎成果和獲獎人，以及獲獎科學家撰寫的評述性文章，闡述各自研究領域的現狀和未來發展方向。敬請關注！
陳嘉庚科學獎
數理科學獎
獲獎項目名稱
實驗發現五夸克態
主要完成人介紹
高原寧
北京大學博雅講座教授、中國科學院院士, 主要從事粒子物理實驗研究. 近年來領導LHCb國際合作中國組在強子譜研究上得到重要成果. 2015年首次發現五夸克粒子, 被評選為當年物理學領域的重大進展. 2017年發現雙粲重子, 成果入選2017年度「中國科學十大進展」.
獲獎項目介紹
1964年, 蓋爾曼和茨威格提出夸克模型以解釋強子結構, 認為強子可以分為兩類: 由一對正反夸克組成的介子, 或由三個夸克組成的重子, 質子和中子就是最常見的重子. 夸克模型的提出者們同時也指出, 可能存在有別於普通重子或介子的奇特強子, 例如由五個夸克組成的粒子, 但在其後的50年間沒能得到實驗證實. 2015年, LHCb實驗在底重子到粲夸克偶素、質子和奇異介子的衰變過程中, 發現粲夸克偶素與質子的不變質量譜中存在明顯的增強結構, 通過達立茲圖和全振幅分析, 首次在實驗上確認存在五夸克粒子. 由於該衰變過程中包含大量奇異重子共振態的中間過程, 這些結構很容易被認為是由這些共振態的複雜作用造成的. 高原寧領導LHCb國際合作中國組採用達立茲圖分析確認了結構是五夸克粒子的效應, 並通過全振幅分析得到了五夸克粒子的質量和寬度. 雖然量子色動力學是描述夸克間強相互作用的基本理論, 但由於其在原子核尺度上表現出的非微擾性質, 目前人類還不能從第一原理嚴格預言強子的性質, 夸克如何組成強子依然是不解之謎. 五夸克粒子的發現是對傳統強子組成的重要突破, 其內部結構有很多的可能性, 如緊束縛的五夸克態、重子-介子分子態等, 實驗發現的五夸克粒子很可能是這些量子態的疊加. 對五夸克粒子結構的研究成為國際高能物理研究的前沿, 為理解強相互作用的本質打開了一個新窗口.
《科學通報》陳嘉庚科學獎專輯文章
五夸克態的實驗發現
化學科學獎
獲獎項目名稱
新型優勢雙氮氧配體和高效不對稱催化
主要完成人介紹
馮小明
中國科學院院士, 英國皇家化學會會士, 四川大學化學學院教授. 1996年獲中國科學院理學博士學位. 主要從事新型手性配體和催化劑的設計合成、不對稱催化反應、手性藥物和生理活性化合物的高效高選擇性合成研究.
獲獎項目介紹
馮小明及其團隊突破傳統、原創性地創製了具有自主智慧財產權的柔性手性雙氮氧配體和催化劑, 被公認為一類優勢手性配體和催化劑. 該類手性配體和催化劑的成功發現, 打破了傳統優勢手性配體設計中的剛性骨架要求, 證明剛性構象不是優勢配體的必要條件, 柔性構象配體同樣具有優勢, 為新型優勢配體和催化劑的精準設計提供了思路和理論指導. 該類配體和催化劑原料價廉易得, 合成簡便, 可修飾性和可調性強, 對水和空氣不敏感, 已成為商品化試劑, 被Sigma-Aldrich公司以Feng(Feng即馮小明)為前綴命名, 稱作「馮氏」配體. 同時，他們建立了手性雙氮氧-金屬配合物催化劑庫, 在溫和條件下能夠高效高選擇性催化50多類不對稱反應, 其中包括10多類具有挑戰性和以前無法實現的不對稱催化新反應, 實現了從0到1的突破, 為一些藥物分子和天然產物分子的合成提供了核心路線. 這些原創性和創新性的研究工作在不對稱催化領域起引領作用, 為該領域的快速發展和提升我國在該領域的國際地位作出了重要貢獻.
《科學通報》陳嘉庚科學獎專輯文章
手性雙氮氧配體及其金屬配合物不對稱催化
生命科學獎
獲獎項目名稱
剪接體的結構與分子機理研究
主要完成人介紹
施一公
結構生物學家, 中國科學院院士, 現任西湖大學校長, 中國科學技術協會第九屆全國委員會副主席, 清華大學生命科學與醫學研究院院長. 主要學術領域包括: 運用生化和生物物理的手段研究細胞凋亡的分子機制、重要膜蛋白以及細胞內生物大分子機器的結構與功能; 尤其是解析了真核信使RNA剪接體關鍵複合物結構, 揭示了活性部位及分子層面機理.
獲獎項目介紹
報導了世界首個完整剪接體近原子解析度三維結構, 揭示了剪接體組分的組裝原則及催化活性中心的分子結構. 解析了酵母剪接體工作過程中全部8個基本關鍵狀態及人源剪接體7個狀態的高解析度三維結構, 完整地覆蓋整個剪接通路中關鍵的催化步驟. 從組裝到被激活, 從發生兩步轉酯反應到剪接體的解聚, 提供了迄今為止最為清晰的剪接體不同工作狀態下的結構信息, 將我們對RNA剪接的分子機理的理解推向原子層面, 為理解高等生物的RNA剪接過程提供了重要基礎, 推動了整個RNA剪接領域的發展. 同時, 為進一步探索與剪接異常相關疾病的致病機理和藥物開發提供分子基礎.
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剪接體的結構與分子機理研究
地球科學獎
獲獎項目名稱
華北克拉通破壞
主要完成人介紹
朱日祥
中國科學院地質與地球物理研究所研究員, 中國科學院院士, 主要從事地球科學基礎理論和實驗研究, 在地磁極性倒轉、地磁場與地球深部過程相關性、克拉通破壞以及全球構造等領域取得了富有創新的成果.
獲獎項目介紹
克拉通是地球上最古老的大陸, 通常表現為缺乏明顯的巖漿活動和地殼變形, 因此傳統上認為克拉通是穩定的. 但華北克拉通在中生代發生了大規模的巖漿活動和陸內造山, 這些地質現象成為困擾地球科學家近百年的難題. 針對這一問題, 朱日祥及其團隊對華北克拉通開展了地質、地球物理和地球化學多學科綜合研究. 發現了華北克拉通巖石圈減薄、大規模巖漿活動和構造變形只是克拉通演化過程中的表現形式, 其實質是巖石圈地幔物質組成與屬性發生了根本轉變, 導致克拉通固有穩定性的破壞, 改變了人們對古老克拉通「一成不變」的傳統認識. 確定了華北克拉通破壞主要發生在東部陸塊, 破壞峰期為早白堊世. 華北克拉通西部陸塊仍保持穩定屬性, 中部陸塊表現為部分被改造的特徵. 發現了早白堊世西太平洋板塊俯衝作用是導致華北克拉通破壞的一級驅動力, 俯衝板片在地幔過渡帶的滯留脫水使上覆地幔發生熔融和非穩態流動, 是導致克拉通破壞的主要途徑. 論證了洋-陸相互作用導致克拉通破壞與大陸增生是全球大陸演化的普遍規律, 這些發現和認知為陸內造山與成礦提供了全新的研究思路, 拓展了板塊構造及成礦理論.
《科學通報》陳嘉庚科學獎專輯文章
華北克拉通破壞對地表地質與陸地生物的影響
相關著作
國家自然科學基金重大研究計劃：華北克拉通破壞
熱點 | 克拉通破壞本質與機理
國家出版基金項目
ISBN 978-7-03-065069-6
責任編輯：孟美岑 韓 鵬
本書總結和提煉了「華北克拉通破壞」重大研究計劃成果中對華北克拉通物理化學性質、地殼-上地幔結構、巖漿作用、構造演化、成礦效應、破壞機制等方面的科學認識。第一章從基底構造格局、早期陸殼生長與克拉通化以及穩定階段的巖漿-沉積作用等方面論述了華北克拉通的形成與穩定階段的演化歷史。第二章、第三章和第四章分別敘述了華北克拉通破壞的淺部地質特徵和過程、克拉通破壞的巖石地球化學證據以及地殼-上地幔結構與克拉通破壞空間範圍。第五章討論了克拉通破壞的成礦效應。第六章總結和概括了克拉通破壞的地質、地球物理和地球化學證據，分析了華北克拉通破壞與古太平洋板塊俯衝的關聯，討論了克拉通破壞機制，簡要說明了「克拉通破壞」的動力學背景與本質。
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華北克拉通破壞圖集
ISBN 978-7-03-065341-3
朱光等編. 北京：科學出版社, 2020.6
《華北克拉通破壞圖集》是《華北克拉通破壞》專著的配套出版物，為讀者提供了華北克拉通的基礎地質、地球化學圖件，以及地殼、巖石圈和上地幔結構信息。該圖集以華北克拉通為主要編圖區域，從地質、地球化學和地球物理三個方面展示了華北克拉通破壞的最新研究成果，由地質、地球化學和地球物理三類圖件組成，共計83幅。《圖集》中的圖件都附有詳細說明，對製圖所採用的數據類型、數據來源、處理方法和主要結論進行了介紹。這些基本圖件為深入研究中國大陸演化提供了基礎數據，將有助於地學工作者及相關科學家了解華北克拉通演化和破壞過程，獲取相關信息。
技術科學獎
獲獎項目名稱
摩擦中微粒作用機制及超滑機理
主要完成人介紹
雒建斌
清華大學教授, 中國科學院院士,Friction主編, 主要從事納米摩擦學和納米製造研究. 在薄膜潤滑、超滑等領域有重要貢獻, 曾獲國家科學技術獎4項、美國STLE(Society of Tribologists and Lubrication Engineers)國際獎、中國摩擦學分會最高成就獎等.
獲獎項目介紹
雒建斌與合作者發明了納米級潤滑膜厚度測量儀, 提出了分子膜潤滑的物理模型, 建立了薄膜潤滑理論；實現了液體中納米顆粒運動狀態和速度分布的測量, 揭示了液體中納米微粒的行為及其與固體表面間的作用機制；首次在蒸發水滴中直接觀測到Marangoni流動, 解決了百年來水滴蒸發過程是否存在Marangoni流動的懸案, 提出新的Marangoni流動判據, 並應用於集成電路晶圓製造中, 大幅度降低了晶圓表面殘留顆粒數量, 製備出超光滑表面晶圓(Ra 0.05 nm). 率領團隊開展了廣受重視的國際前沿方向——超滑研究, 發現了新的超滑體系, 揭示出液體超滑機理, 建立了基於摩擦誘導化學反應、流體動壓效應、雙電層效應和水合效應共同作用的超滑理論模型, 將液體和固體的摩擦係數均降低了約兩個數量級, 分別可達0.0003和0.00004. 超滑被認為是一項顛覆性技術, 在製造、醫療、航空、航天、水下航行等方面有巨大的應用前景, 為解決人類高能耗問題提供了一個重要途徑.
《科學通報》陳嘉庚科學獎專輯文章
超滑與摩擦起源的探索
陳嘉庚青年科學獎
數理科學獎獲獎人
個人簡介
關啟安
北京大學數學科學學院教授. 2011年畢業於中國科學院數學與系統科學研究院, 獲博士學位. 從事多複變函數論的研究. 作為國內自主培養的青年學者, 他與合作者的一系列研究工作給多複分析這一研究領域帶來了全新認識, 取得了系列令人矚目的重要成就.
相關成果簡介
多復變中的強開性猜想和相關問題的解決
關啟安與周向宇院士合作發展L2方法解決了具最優估計的L2延拓問題, 建立了具最優估計的L2延拓定理, 以及發現其與許多不同問題的聯繫並予以解決, 打破了以往僅與一個問題有聯繫的局限; 解決了法國科學院院士Demailly提出的、「被認為是相當不可及的」關於乘子理想層的強開性猜想, 這是多復變與復幾何發展的一個瓶頸問題, 不少數學家在假定該猜想成立下得到一些重要結果; 解決了Demailly與美國科學院院士Kollár提出的一個猜想及Jonsson-Musta ǎ猜想等問題.
《科學通報》陳嘉庚科學獎專輯文章
多復變中的強開性猜想和L2解析延拓問題
化學科學獎獲獎人
個人簡介
陳興
北京大學化學與分子工程學院教授, 北大-清華生命聯合中心高級研究員. 2002年畢業於清華大學化學系, 2007年獲加州大學伯克利分校化學博士學位. 在哈佛大學醫學院進行博士後研究工作後, 2010年加入北京大學, 2016年晉升為長聘正教授. 研究方向為化學糖生物學.
相關成果簡介
聚糖的化學標記和解析
聚糖是一類在生命過程中與核酸和蛋白質同等重要的生物大分子. 長期以來, 因難以對其進行特異性標記和分析, 聚糖生物功能的揭示一直進展緩慢. 已有的研究結果和臨床證據表明, 糖基化的異常往往伴隨著神經退行性疾病、代謝疾病、癌症等重大人類疾病的發生與發展. 糖科學的最終目標之一就是加深對相關人類疾病發生機制的理解, 促進有效診療手段的開發. 面對糖科學領域長久以來所面臨的困難與挑戰, 化學新方法被寄予厚望, 化學糖生物學成為了糖科學的主要研究方向之一. 陳興課題組圍繞「活體中聚糖的精確化學標記和功能解析」開展研究. 以化學標記為主要研究方法, 實現從離體到活細胞、再到活體的逐步推進, 力求解決兩個科學問題：動物活體中聚糖的精確化學標記和唾液酸化聚糖的生物功能解析. 在化學生物學方法開發方面, 以活體水平上的分析為重點, 發展了一系列化學標記、成像和組學鑑定的方法, 實現了聚糖的精準標記和解析. 在功能研究方面, 揭示了唾液酸化聚糖在細胞遷移、神經突觸連接、腫瘤生長、心肌肥大等重要生理和病理過程中的功能.
《科學通報》陳嘉庚科學獎專輯文章
唾液酸化聚糖的化學標記和解析
生命科學獎獲獎人
個人簡介
王克劍
中國水稻研究所研究員, 主要從事育種前沿技術的探索, 實現了雜交稻無融合生殖從0到1的原創性突破, 開闢了無融合生殖固定雜種優勢的研究方向. 以通訊作者和第一作者在Nat Biotechnol和Mol Plant等期刊上發表論文20餘篇.
相關成果簡介
利用基因組編輯技術建立雜交水稻無融合生殖體系
無融合生殖是一種植物通過克隆種子進行無性繁殖的生殖方式. 在水稻等主要作物中引入無融合生殖特性, 實現雜種優勢固定在農業領域長期被譽為「聖杯」. 世界各國圍繞無融合生殖進行了大量的研究, 但是由於其發生機制的高度複雜性, 一直未能取得突破. 王克劍及其團隊在深入解析水稻有性生殖分子機理和研發多基因編輯技術體系的基礎上, 通過精準編輯有性生殖過程多個涉及不同步驟的關鍵基因, 成功獲得了雜交水稻的克隆種子, 實現了雜交水稻無融合生殖從0到1的原創性突破, 開闢了無融合生殖固定雜種優勢研究以及作物育種發展的新方向, 為未來雜種優勢固定作物的研發與應用奠定了堅實基礎.Nat Biotechnol評論認為「這項種子克隆技術將顯著降低作物的生產成本、保障糧食安全」.
《科學通報》陳嘉庚科學獎專輯文章
人工創製植物無融合生殖的研究進展
地球科學獎獲獎人
個人簡介
唐朝生
南京大學教授, 博士研究生導師. 主要從事工程地質和城市環境巖土工程方面的研究工作. 2018年獲國家科技進步一等獎(排名第14), 2012年獲IAEG-RWP獎亞洲唯一提名. 中國地質學會第十四屆金錘獎獲得者, 中國地質學會工程地質專業委員會首屆谷德振青年科技獎獲得者, 江蘇省「六大人才高峰」高層次人才.
相關成果簡介
極端乾旱氣候作用下土體工程性質災變過程及應對措施
受全球氣候變化影響, 近年極端乾旱氣候事件頻發, 誘發了一系列環境工程地質問題或災害, 對國民經濟建設和社會可持續發展產生深遠影響, 給當前工程地質研究帶來許多新的挑戰. 大力提高我國自然災害防治能力, 關係國計民生. 唐朝生過去圍繞極端乾旱氣候作用下土體工程性質災變過程及應對措施開展了系統研究, 揭示了極端乾旱氣候作用下土體水分蒸發-收縮-龜裂過程及其耦合作用關係; 闡明了極端乾旱氣候作用下土體內部熱/水/力/變形/結構等多場參數的時空演化規律及工程性質響應特徵, 構建了大氣-土體相互作用理論模型; 創建了土體龜裂研究方法體系, 研發了基於物理、化學和生物原理的纖維加筋、高分子材料固化和微生物成礦等土質改性抗旱新技術, 開發了工程土體變形分布式光纖監測及災害預警技術. 研究成果彌補了工程地質領域在極端乾旱氣象災害方面的研究不足, 對提升工程地質界應對極端乾旱氣候事件的決策能力、增強綜合防災減災能力, 具有重要的理論和現實意義. 相關成果已在多個重要工程中得到成功應用, 取得了顯著的社會和經濟效益. 不僅如此, 涉及乾旱氣候-土體相互作用方面的研究成果對農業、土壤、環境、生態等及其他相關學科領域研究亦有重要參考價值.
《科學通報》陳嘉庚科學獎專輯文章
極端氣候工程地質: 乾旱災害及對策研究進展
信息技術獎獲獎人
個人簡介
肖雲峰
北京大學博雅特聘教授、長江特聘教授、美國光學學會會士, 主要從事超高品質因子光學微腔研究. 近年來, 成果兩次入選「中國高校十大科技進展」, 四次入選「中國光學十大進展」.
相關成果簡介
微腔光信息器件新原理與應用
光學微腔將光子長時間局域在很小空間體積內, 極大地增強了光與物質相互作用, 已經成為納微光子信息科學研究的重要體系之一. 相關的研究方向包括新型相干光源、晶片上光信息處理、超高靈敏傳感和片上量子光學等. 近年來, 肖雲峰與同事聚焦在超高品質因子微腔光子器件新原理與新應用兩方面開展工作. 主要研究內容包括：自主開發了片上微腔製備新技術, 獲得了具有超高品質因子的對稱、非對稱微芯圓環等新型回音壁模式光學微腔, 為高性能晶片光子器件與應用奠定了基礎；針對微腔光信息器件在光耦合等方面的重要挑戰, 提出了混沌輔助光子動量轉換新原理, 突破相位匹配的限制, 實現了超高品質因子回音壁模式的超寬譜耦合；發揮微腔增強光與物質相互作用的優勢, 提出微腔模式加寬、劈裂和耗散型相互作用等新機理, 實現了納米尺度單顆粒檢測和大氣顆粒物粒徑分布精確測量, 為空氣品質評估提供了新的參考. 團隊正在發展基於光學微腔的光頻梳技術, 其具有晶片集成、功耗低、精度高等優勢, 有望為時間標準、精細光譜、天文觀測、生物成像和雷射雷達等重大交叉領域提供新的片上光源.
《科學通報》陳嘉庚科學獎專輯文章
超高品質因子片上微腔光子學研究進展
技術科學獎獲獎人
個人簡介
孫明月
中國科學院金屬研究所研究員、博士研究生導師, 從事大鍛件與特殊鋼先進位備技術研究. 發明金屬構築成形技術, 獲國家科技進步二等獎、遼寧省技術發明一等獎、遼寧省科技進步二等獎、中國金屬學會冶金青年科技獎、中國科學院青年科學家獎.
相關成果簡介
大鍛件均質化構築成形技術
大鍛件是重大裝備的核心部件, 在國家安全、國民經濟中發揮著不可或缺的作用. 大鍛件常採用百噸級鑄錠製備, 由於金屬凝固過程的尺寸效應, 大鑄錠凝固速度極其緩慢, 宏觀偏析、縮孔疏鬆等冶金缺陷嚴重, 影響大鍛件質量, 這已成為世界性難題.
在國家重點研發計劃(變革性技術)項目、國家科技重大專項(核電)、國家自然科學基金、中國科學院重點部署項目的支持下, 孫明月及其團隊近年來突破了大鍛件「以大制大」的思路局限, 在國際上率先提出金屬構築成形思想. 該技術以多塊小尺寸均質化板坯作為基元, 通過表面活化、真空封裝、高溫形變等手段, 使構築界面與基體完全一致, 進而獲得大鍛件所需均質化母材, 實現了「以小制大」的新型製造. 研究成果已應用在水電重110 t合金鋼主軸、核電φ15.6 m不鏽鋼巨型環等關鍵部件上, 實現了「人無我有」, 對於推動我國高端裝備快速發展, 保障重大裝備核心材料的自主可控發揮了重要作用. 2019年, 該研究成果入選「壯麗70年共和國發展成就巡禮」.
《科學通報》陳嘉庚科學獎專輯文章
大鍛件均質化構築成形研究進展
關於陳嘉庚科學獎
陳嘉庚科學獎和陳嘉庚青年科學獎是由陳嘉庚科學獎基金會設立的，在中國科學院學部平臺運作的社會科技獎勵。
陳嘉庚科學獎與陳嘉庚青年科學獎分別設立6個獎項: 數理科學獎、化學科學獎、生命科學獎、地球科學獎、信息技術科學獎和技術科學獎。陳嘉庚科學獎每兩年評選一次，每個獎項每次評選一項，獎勵近期在中國做出的重大原創性科學技術成果；陳嘉庚青年科學獎每個獎項每次評選一人，獎勵在中國獨立做出重要原創性科學技術成果的、40歲以下的青年科技人才。兩個獎項均突出強調做出「原創性科學技術成果」，鼓勵科學家從事基礎科學研究。
截至目前，陳嘉庚科學獎共評出35項獲獎成果（40位獲獎科學家），陳嘉庚青年科學獎共評出26位青年科技人才。
本文轉自「中國科學雜誌社」微信公眾號。
本期編輯丨王芳
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