「科學突破獎」今日揭曉，四位生物科學家獲殊榮

▎藥明康德內容團隊編輯

今日，「科學突破獎」基金會宣布了2021年科學突破獎（Breakthrough Prize）的獲獎名單。科學突破獎有「科學界的奧斯卡」之稱，它表彰在生命科學、基礎物理學和數學方面的突破性成就。今年有四位科學家獲得生命科學科學突破獎，他們分別是華盛頓大學（University of Washington）和HHMI的David Baker博士。哈佛大學（Harvard University）和HHMI的Catherine Dulac博士，香港中文大學的盧煜明博士，和美國國立衛生研究院（National Institutes of Health）的Richard J. Youle博士。

圖片來源：https://breakthroughprize.org/

科學突破獎是一項全球性科學獎項，由谷歌共同創始人Sergey Brin先生、俄羅斯企業家Yuri Milner與Julia Milner夫婦、Facebook共同創始人Mark Zuckerberg及Priscilla Chan夫婦、23andMe共同創始人Anne Wojcicki女士、以及騰訊執行長馬化騰先生共同資助。今年，科學突破獎總計將頒發1875萬美元獎金，支持科學家們致力於解決最重大和最基本的科學問題。

1

David Baker

華盛頓大學/HHMI

他開發的技術讓人們可以設計大自然中從未見到過的蛋白圖片來源：HHMI官網

20年前，David Baker博士和他的同事開發出一款名為Rosetta的計算機算法。這一程序能夠通過搜尋蛋白的最低能量狀態，預測天然蛋白的結構。通常，蛋白會形成具有最低能量狀態，也是最穩定的構象。

近年來，Baker博士的研究團隊利用Rosetta程序的威力，開始創建自然界中不存在，具有全新結構的蛋白。他們的研究顯示，這些人工合成的蛋白能夠通過推動基於蛋白的療法開發，幫助解決目前的健康挑戰。

2

Catherine Dulac

哈佛大學/HHMI

在細胞類型和其相互連接的水平上解析養育的複雜行為圖片來源：Image courtesy of Department of Molecular and Cellular Biology, Harvard University. / CC BY

(

在上世紀90年代，Dulac博士和她的同事在小鼠中發現，敲除與感知信息素（pheromone，又稱為外激素）相關的特定基因Trpc2能夠讓雌性小鼠表現出雄性特有的社會行為。她的團隊的進一步研究發現，小鼠大腦中有一群表達甘丙肽（galanine）的神經細胞構成的迴路與養育（parenting）行為相關，如果殺死這些神經元，雌性小鼠不再會表現出養育行為。而如果在雄性小鼠中激活這些神經元，則會讓它們出現養育行為。

她的研究表明，在養育行為方面，雄性和雌性動物中具有同樣的神經迴路基礎。

3

盧煜明

香港中文大學

發現母體血液中攜帶胎兒的DNA並且開發無創產前檢測
圖片來源：香港中文大學官網

盧煜明博士是無創產前診斷的先驅。他在1997年首先發現在母親的血液中存在胎兒的DNA。並且基於這一發現，開發了通過對母體和胎兒DNA的平行測序，發現胎兒可能出現的染色體異常（例如21三體），以及其它遺傳疾病的技術。這一技術目前在世界上多個國家使用。

在開發無創產前診斷的基礎上，盧煜明的團隊現在致力於開發檢測癌症的液體活檢技術。他們的研究已經產生了一款通過發現血漿中的Epstein-Barr病毒DNA序列，發現鼻咽癌的檢測手段。

4

Richard J. Youle

美國國立衛生研究院

發現能夠清除受損線粒體的線粒體質量檢控通路，幫助預防帕金森病圖片來源：參考資料[2]

在多種神經退行性疾病中，神經元會由於細胞凋亡（apoptosis）通路的異常而死亡。Youle博士的團隊發現，線粒體和Bcl-2蛋白家族成員在細胞凋亡過程中起到關鍵性作用。尤其是Bcl-xL和Bax蛋白從細胞質中遷移到線粒體中的步驟會確定細胞進入死亡程序。

他的團隊還發現線粒體的快速分裂和融合過程對線粒體的質量控制非常關鍵。在人類神經退行性疾病中出現的兩種GTPase的基因突變與這一過程相關。目前，他的團隊正在探索一系列E3連接酶在控制線粒體形態發生、蛋白降解、和細胞凋亡過程中的作用。

題圖來源：breakthroughprize.org

參考資料：
[1] WINNERS OF THE 2021 BREAKTHROUGH PRIZES IN LIFE SCIENCES, FUNDAMENTAL PHYSICS AND MATHEMATICS ANNOUNCED. Retrieved September 10, 2020, from https://breakthroughprize.org/News/60
[2] Richard Youle, Retrieved September 10, 2020, from https://www.reducedpenetranceconference.com/personnel/richard-youle/
[3] David Baker. Retrieved September 10, 2020, from https://www.hhmi.org/scientists/david-baker
[4] Yuk-Ming Dennis Lo. Retrieved September 10, 2020, from http://www.nasonline.org/member-directory/members/20030497.html
[5] Richard J. Youle. Retrieved September 10, 2020, from https://irp.nih.gov/pi/richard-youle
註：本文旨在介紹醫藥健康研究進展，不是治療方案推薦。如需獲得治療方案指導，請前往正規醫院就診。