2022未来科学大奖获奖人揭晓。未来科学大奖组委会供图  据新华社

□ 科普时报记者 陈  杰

经过8个月的严格评审，8月21日，2022未来科学大奖终于揭晓。北京生命科学研究所、清华大学生物医学交叉研究院的李文辉获得“生命科学奖”，南方科技大学、中国科学院大连化学物理研究所的杨学明获得“物质科学奖”，香港大学的莫毅明获得“数学与计算机科学奖”。

从获奖者的研究领域来看，今年的未来科学大奖更聚焦“未来”，无论是生命医药、基础数学还是新材料领域，都事关国计民生，指引着未来科学的发展方向。

让乙型和丁型肝炎有药可治

“生命科学奖”授予李文辉，是奖励他发现了乙型和丁型肝炎病毒感染人的受体为钠离子-牛磺胆酸共转运蛋白（NTCP），有助于开发更有效的治疗乙型和丁型肝炎的药物。

乙肝是人类健康的大敌，目前全球仍有超过2.5亿人被乙型肝炎病毒感染，感染者有发展为肝硬化和肝癌的风险。李文辉的这一发现是乙肝病毒研究领域30年来里程碑式的突破，揭示了乙型和丁型肝炎病毒感染的分子机理，为相关药物研发指明了路径。

“由于不知道病毒侵入细胞的受体，乙肝研究长期受阻。”未来科学大奖科学委员会委员、免疫学家、信达生物总裁刘勇军说，李文辉团队应用独特的生物化学手段，发现NTCP是介导人乙肝病毒及丁肝病毒的受体分子。

该团队在易感的细胞做基因敲除和在非易感的细胞做基因导入实验中发现，对树鼩和人类的肝细胞进行基因敲除实验，当NTCP基因不表达时，乙肝和丁肝病毒感染大幅减少；把NTCP受体通过转基因导入不能被乙肝和丁肝病毒感染的肝癌细胞，结果实现了乙肝和丁肝的感染。

“这两个关键实验发现NTCP为乙肝和丁肝病毒受体，揭开了乙肝研究领域中乙肝感染的种属特异性、乙肝感染的易感人群和乙肝病毒感染肝脏细胞的组织特异性等三个历史谜团。”刘勇军认为，该研究帮助科学研究者建立细胞培养系统，建立动物模型，同时为新药研发提供了新的靶点。

拓展化学动力学领域的深度和广度

“物质科学奖”授予杨学明，是奖励他研发新一代高分辨率和高灵敏度量子态分辨的交叉分子束科学仪器，揭示了化学反应中的量子共振现象和几何相位效应。

“化学反应的一个基础就是过渡态理论，它描述了化学反应从起始态到最终态里面要经历的一个中间态的过程。”未来科学大奖科学委员会委员、斯坦福大学教授崔屹解释，在化学反应过渡态当中，当反应的能量和量子态的能量一致时会发生一个共振现象。怎样探测和理解共振态，成为化学动力学中一个非常重要和巨大的实验挑战。

传统探测共振态常用的是负离子的光电子能谱，通过光的吸收和测量电子的动能反推到过渡态的量子态。杨学明开发的则是新一代的分子束技术，具备量子态分辨的灵敏度和分辨率，可以大幅度减少量子分波的平均效应，从而达到量子共振态的探测。

崔屹介绍，杨学明开发的新一代高分辨率和高灵敏度的交叉分子束科学仪器，在基元化学反应动力学研究领域，尤其是化学反应共振态、化学反应中的几何相位效应以及量子干涉等方面的研究取得了重大突破。“随着交叉分子束技术的发展，杨学明把交叉分子束的技术继续往前发展，用量子干涉作为低能量几何相位效应的敏感探针，通过不同路径的量子干涉作为一个新的探针来探测到几何相位效应。”

在化学动力学上，自旋和轨道的相互作用对化学动力学的影响到底是什么，是一个非常重要的研究方向。杨学明用交叉分子束技术看到了自旋—轨道共振分波之间的量子干涉效应，这是化学动力学研究的又一大进展。

崔屹认为，杨学明的科学研究和他研发的新一代分子束科学仪器为反应动力学领域进一步理解化学反应的量子特性提供了强有力的工具。“他的新发现将化学动力学领域拓展到了前所未有的深度和广度”。

解决代数几何领域系列猜想

“数学与计算机科学奖”授予莫毅明，是奖励他创立了极小有理切线簇（VMRT）理论并用以解决代数几何领域的一系列猜想，以及对志村簇上的 Ax—Schanuel 猜想的证明。

复几何是现代数学的一个核心研究方向，在理论物理和数学的其他分支都有重要作用。莫毅明长期致力于多复变函数论、复微分几何与代数几何的研究。在复微分几何方面利用里奇流与有理曲线理论解决了广义弗兰克尔猜想，引进了完备凯勒流形的代数几何化，并与钟家庆合作证明了有限体积完备凯勒流形的紧致化定理。

未来科学大奖科学委员会委员、普林斯顿大学教授张寿武说，莫毅明与合作者一起创造了代数几何领域中的极小有理切线簇，他们的理论解决了有理齐次空间的刚性问题和有理齐次空间射影的一个问题。

莫毅明的这个理论是基于他早期复几何的工作上发展起来的，在代数几何方面透过极小有理曲线簇的几何理论证明了不可约紧埃尔米特对称空间在凯勒形变下的刚性定理，同时解决了一系列相关的经典难题。

此外，莫毅明还与合作者证明了志村簇上的 Ax—Schanuel 猜想。志村簇可以描述为汉密尔顿对称空间模掉一个算术子群，它是数论里面一个非常重要的空间。

“经典的Schanuel 猜想是数论中的主要猜想之一，志村簇上的 Ax—Schanuel 猜想是 Schanuel 猜想在双曲几何中的重要变种。”张寿武说，莫毅明与合作者的定理目前已成为算术几何中的重要工具。

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。2016年至今，未来科学大奖共评选出27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。