Die Breakthrough Prize Foundation
und ihre Förderer – Sergey Brin, Priscilla Chan und Mark Zuckerberg,
Ma Huateng, Yuri und Julia Milner und Anne Wojcicki – verkündeten
heute die Empfänger des Breakthrough Prize 2019, der mit insgesamt 22
Millionen USD dotiert sind. Es werden neun Forscher für bedeutende
Errungenschaften in Biowissenschaften, Grundlagenphysik und
Mathematik prämiert.

Die mit dem Breakthrough Prize 2019 und dem New Horizon Prize
ausgezeichneten Wissenschaftler werden bei der siebten jährlichen
Breakthrough-Prize-Feier gewürdigt, die als die „Oscar-Verleihung der
Wissenschaft“ bekannt ist. Die Feier wird vom renommierten
Schauspieler, Produzenten und Philanthropen Pierce Brosnan am
Sonntag, den 4. November, im NASA Ames Research Center im
kalifornischen Mountain View moderiert und live beim Fernsehsender
National Geographic übertragen.

Jeder der als großzügigster Wissenschaftspreis weltweit geltende
Breakthrough Prize ist mit 3 Millionen USD dotiert. Mittlerweile im
siebten Jahr würdigt der Preis Verdienste in den Bereichen
Biowissenschaften Grundlagenphysik und Mathematik, d. h. den
Disziplinen, die die größten Fragen stellen und die profundesten
Erklärungen finden.

Zu den Entdeckungen, die in diesem Jahr ausgezeichnet werden,
gehören:

– In den Biowissenschaften eine spektakulär erfolgreiche
Gentherapie-Arznei unter der Bezeichnung Spinraza, mit der die
spinale Muskelatrophie, eine tödliche Erkrankung von Kleinkindern,
behandelt werden kann;
– Eine Bildgebungstechnologie mit Superauflösung, die die
traditionelle Lichtmikroskopie übertrifft und den Blick auf völlig
neue interne Zellstrukturen freigibt;
– Die Entdeckung eines Mechanismus, durch den Zellen fremde DNA
erkennen und eine Immunreaktion auslösen, was Implikationen für
Krebs- und Autoimmunerkrankungen mit sich bringt;
– Sowie Erkenntnisse darüber, wie anormale Anzahlen von Chromosomen
bei fast allen Krebsarten eine Rolle spielen, und wie diese auf
sonstige Weise im menschlichen Körper Schaden anrichten können.
– Im Bereich Grundlagenphysik bahnbrechende theoretische
Fortschritte, darunter die Entdeckung einer neuen Klasse
elektronischer Materialien, die gleichzeitig Elektrizität leiten
und widerstehen und die sich als transformativer Durchbruch für die
Quanteninformatik erweisen könnten.
– In der Mathematik für elegante und wegweisende Beiträge zum
Langlands-Programm im Fall des Funktionsfelds.

Zusätzlich zu den sieben Hauptpreisen werden insgesamt sechs „New
Horizons“-Preise verliehen, die jeweils mit 100.000 USD dotiert sind.
Diese werden an sieben Physiker und fünf Mathematiker für
herausragende Leistungen in ihren jeweiligen Disziplinen in einem
frühen Stadium ihrer Karriere verliehen. Nachstehend findet man die
vollständigen Ernennungen der Prämierten.

Die Preisträger des Breakthrough Prize 2019 und des New Horizon
Prize werden während der Breakthrough-Preis-Zeremonie, auch „Oscar
der Wissenschaft“ genannt, am Sonntag, den 4. November, geehrt. Auf
der Galaveranstaltung, die vom gefeierten Schauspieler, Produzenten
und Philanthropen Pierce Brosnan präsentiert wird, werden Koryphäen
aus Wissenschaft und Technologie mit Prominenten, Sportlern und
Musikern zusammentreffen, die alle gemeinsam die Forschung und die
wissenschaftlichen Fortschritte feiern wollen. Die diesjährige Feier
wird live im Fernsehkanal Nat Geo, auf YouTube und Facebook Live vom
NASA Ames Research Center in Mountain View, Kalifornien, übertragen.

Im September wurde ein zusätzlicher Special Breakthrough Prize für
Grundlagenphysik bekanntgegeben, der die britische Astrophysikerin
Jocelyn Bell Burnell für ihren Beitrag zur erstaunlichen Entdeckung
von Pulsaren – einer exotischen neuen Art von Sternen, auf die zum
ersten Mal im Februar 1968 verwiesen wurde – auszeichnet sowie für
ihre inspirierende führende Rolle in der Wissenschaft im Laufe der
letzten fünf Jahrzehnte.

Breakthrough Prize 2019 | Kategorien | Ernennungen |
Beschreibungen

BREAKTHROUGH PRIZE IN BIOWISSENSCHAFTEN

C. Frank Bennett und Adrian R. Krainer – Ionis Pharmaceuticals
bzw. Cold Spring Harbor Laboratory

Ernennung: Für die Entwicklung einer effektiven
Antisense-Oligonukleotid-Therapie für Kinder, die von der
neurodegenerativen Erkrankung spinale Muskelatrophie betroffen sind.

Beschreibung: Spinale Muskelatrophie (SMA) ist eine seltene, aber
zerstörerische Erkrankung und die führende genetische Ursache für
Kindstod. Viele Kinder mit SMA sterben noch vor ihrem zweiten
Geburtstag. Jetzt ist diese Krankheit nicht länger ein Todesurteil.
Der Pharmakologe Frank Bennett und der Biochemiker Adrian Krainer
haben sich auf ihre Entdeckungen zur Antisense-Technologie und den
natürlichen Prozess des RNA-Spleißens gestützt, um die erste Arznei
zur Behandlung von SMA namens Nusinersen (von Biogen als Spinraza
vermarktet) zu produzieren. Die Arznei wurde 2016 von der FDA
zugelassen und ist eine der ersten einer vielversprechenden neuen
Klasse von Antisense-Therapien, die sich für familiäre Dysautonomie
(FD), Glioblastom und Leberkrebs derzeit in der Entwicklung befinden.
Diese Arbeit ebnete ebenfalls den Weg für die Möglichkeit neuer
Therapien unter Verwendung von Gen-Silencing-Modalitäten für die
Huntington-Krankheit, ALS, spinozerebelläre Ataxien,
Parkinson-Krankheit und Alzheimer. Bennet ist in einem von seiner
Familie geführten Hotel in Aztec, New Mexico, aufgewachsen. Mit einem
Anstoß von Beratungslehrern hat er statt einer Laufbahn im Hotel die
Pharmakologie gewählt und eine Leidenschaft dafür entwickelt,
Heilmittel für wirklich schreckliche Erkrankungen zu finden. Krainer
ist in Montevideo in Uruguay aufgewachsen und ursprünglich von
osteuropäischer Herkunft. Er bewunderte die Arbeit von Gregor Mendel
und hat als High-School-Student angefangen, sich für Genetik zu
interessieren. Bennett und Krainer, die schon vorher die gegenseitige
Arbeit kannten, haben im Jahr 2004 ihre Kräfte zur Erforschung von
SMA gebündelt und arbeiten seitdem zusammen.

Angelika Amon – Massachusetts Institute of Technology und Howard
Hughes Medical Institute

Ernennung: Für die Ermittlung der Folgen von Aneuploidie, einer
anormalen Chromosomenanzahl, die durch eine Fehlsegregation von
Chromosomen verursacht wird.

Beschreibung: Ein überzähliges Chromosom kann zu verheerenden
Folgen führen (Down-Syndrom, Fehlgeburt etc.). Tatsächlich findet man
bei 80 Prozent aller Krebsarten überzählige oder fehlende
Chromosomen.

Die in Wien geborene Molekularbiologin Angelika Amon hat
nachgewiesen, wie Unregelmäßigkeiten bei der Chromosomenanzahl
(Aneuploidie) eine Stressreaktion verursachen und den stabilen
Fehler-Reparaturmechanismus von Zellen beeinträchtigen können. Dies
führt wiederum dazu, dass genetische Mutationen sich schnell anhäufen
können. Die Molekularbiologin hofft, dass Erkenntnisse über die
Folgen der Aneuploidie die Entwicklung von Krebs besser beleuchten
und dazu beitragen werden, neue therapeutische Optionen für Krebs zu
ermitteln, die sich auf ihre Arbeit über die von Aneuploidie
verursachten, zellularen Schwachstellen stützen. Amon lebt und
arbeitet gemäß ihrem selbsternannten Motto des „Großmuttertests“ –
eine Idee muss einfach zu erklären sein, um ihr Interesse zu wecken.
Sie stellt einfache Fragen, um umfassende Antworten zu bekommen.

Xiaowei Zhuang – Harvard University und Howard Hughes Medical
Institute

Ernennung: Für die Entdeckung verborgener Zellstrukturen durch die
Entwicklung einer Bildgebung mit Superauflösung – einer Methode, die
die fundamentale Begrenzung der räumlichen Auflösung in der
Lichtmikroskopie überwindet.

Beschreibung: Xiaowei Zhuang war ein sogenanntes Wunderkind. Im
Alter von sechs Jahren konnte sie bereits die atmosphärische Kraft
erkennen, die auf ein Glas mit Wasser einwirkt, und beeindruckte
damit ihren Vater, einen Professor im Bereich Aerodynamik an der
führenden wissenschaftlichen und technologischen Hochschule Chinas.
Jahre später als Post-Doktorandin in Stanford bei Anbruch des
goldenen Zeitalters in der Mikroskopie, lenkte sie ihre Passion für
Physik in den Bereich biologische Bildgebung und in die Erforschung
biologischer Systeme. In ihrem Labor an der Harvard University hat
sie eine Bildgebungsmethode mit Superauflösung (STORM) erfunden, bei
der schaltbare fluoreszierende Moleküle eingesetzt werden, um die
Grenzen zu sprengen, die durch die Beugungsbegrenzung der
herkömmlichen Mikroskope gegeben sind. Das Resultat:
ultra-hochauflösende Bilder von Molekülen und Zellstrukturen, die
10.000-fach kleiner sind als die Breite eines menschlichen Haares.
Mithilfe von STORM hat ihr Labor vormals unbekannte Zellstrukturen
entdeckt, beispielsweise ein regelmäßiges Membranskelett in Neuronen
des Gehirns.

Zhijian „James“ Chen – University of Texas Southwestern Medical
Center und Howard Hughes Medical Institute

Ernennung: Für die Aufklärung darüber, wie DNA die Immun- und
Autoimmunreaktionen aus dem Inneren einer Zelle auslöst, durch die
Entdeckung des DNA-wahrnehmenden Enzyms cGAS.

Beschreibung: T-Zellen und andere weiße Blutzellen kann man als
Kämpfer an der Front des Immunsystems bezeichnen. Der Biochemiker
Zhijian (James) Chen hat Licht in die Funktionsweisen eines
zugrundeliegenden, angeborenen Immunsystems gebracht. Es operiert aus
jeder Zelle in unserem Körper, die den Einsatz (oder übermäßigen
Einsatz) der Bekämpfungsreaktion auf Viren, Stress, Strahlung und
sonstigen Schädigungen auslöst. In Chens Labor wurde demonstriert,
wie die von einem Eindringling eingebrachte DNA oder aus einem
Zellkern austretende DNA durch ein Protein aufgespürt wird, das
daraufhin die T-Zellen und weißen Blutzellen aktiviert. Gegenwärtig
arbeitet er daran, diese starke Heilkraft nutzbar zu machen, um
Erkrankungen wie Krebs zu stoppen und um diesen Mechanismus im Zaum
zu halten, wenn er beispielsweise bei Autoimmunerkrankungen wie
Arthritis und Lupus in die falsche Richtung arbeitet. Chen ist in
einem abgelegenen Bergdorf in der Provinz Fujian in China
ausgewachsen. Schon in früher Kindheit zeigte er eine angeborene
Neugier auf die Natur und seine Eltern ermutigten ihn, eine
berufliche Laufbahn in der Wissenschaft zu verfolgen. Er emigrierte
in die USA und promovierte als PhD an der SUNY Buffalo. Er glaubt,
dass Wissenschaft keine Grenzen hat und betrachtet Krankheiten als
unseren gemeinsamen Feind.

„Die Preisträger des Breakthrough Prize in Biowissenschaften
zeigen uns allen, wie es funktioniert“, sagte Cori Bargmann,
Vorsitzende des Auswahlkomitees. „Durch Kreativität, Innovation,
Beharrlichkeit und Können hat jeder von ihnen einen Fortschritt
bewirkt, der bis dahin nicht vorstellbar war.“

BREAKTHROUGH PRIZE IN GRUNDLAGENPHYSIK

Charles Kane und Eugene Mele – University of Pennsylvania

Ernennung: Für neue Ideen über Topologie und Symmetrie in Physik
und damit die Voraussage einer neuen Klasse von Materialien, die
Elektrizität nur auf ihrer Oberfläche leiten kann.

Beschreibung: Seit den Tagen von Benjamin Franklin unterscheiden
wir zwischen elektrischen Formen der Materie, die entweder leiten
oder isolieren. Dieses Konzept wurde jedoch von Charles Kane und Gene
Mele umgekrempelt. Sie sagten eine neue Klasse von Materialien,
sogenannte „topologische Isolatoren“, voraus, die geschützte
Elektrizitätsleiter auf der Oberfläche bzw. an den Außenkanten, aber
Isolatoren im Inneren sind. Ihre Entdeckung hat wichtige Auswirkungen
auf den generellen Wettlauf in der Quanteninformatik und könnte zu
neuen Generationen elektronischer Geräte führen, die enorme
Energieeffizienzen bei Rechnerkapazitäten versprechen. Topologische
Isolatoren eröffnen außerdem ein Fenster in die tiefgehenden Fragen
über die grundlegende Natur von Materie und Energie, denn sie weisen
partikelähnliche Anregungen auf, die den fundamentalen Teilchen der
Physik (Elektronen und Photonen) ähneln, jedoch im Labor auf eine
Weise gesteuert werden können, die bei Elektronen und Photonen nicht
möglich sind. Diese Verbindungen bieten einen neuen konzeptuellen
Rahmen für die Steuerung des Flusses von Ladung, Licht und sogar
mechanischen Wellen in unterschiedlichen Materiezuständen. Auch
scheinen nicht voraussagbare Anwendungen zwangsläufig zu sein: als
1947 der Transistor erfunden wurde, konnte niemand realistischerweise
vorhersagen, dass diese Neuerung zu Informationstechnologien führen
würde, durch die man Terabytes von Daten auf einem winzigen
Silikonchip unterbringen kann.

„Kane und Mele haben neue Ideen zur Topologie in der Quantenphysik
auf wirklich eindrucksvolle Weise eingeführt“, sagte Edward Witten,
Vorsitzender des Auswahlkomitees. „Es ist schön, wie sich diese
Geschichte weiterentwickelt hat.“

BREAKTHROUGH PRIZE IN MATHEMATIK

Vincent Lafforgue – CNRS (Nationales Zentrum für wissenschaftliche
Forschung, Frankreich) und Institut Fourier, Université Grenoble
Alpes

Ernennung: Für bahnbrechende Beiträge zu mehreren Gebieten der
Mathematik, insbesondere zum Langlands-Programm im
Funktionsfeld-Fall.

Beschreibung: Frankreich kann sich einiger der herausragendsten
mathematischen Köpfe rühmen – von Descartes über Fermat und Pascal
bis hin zu Poincaré. In jüngerer Zeit haben Weil, Serre and
Grothendieck der algebraischen Geometrie neue Grundlagen hinzugefügt,
von denen die arithmetische Geometrie geprägt wurde. Vincent
Lafforgue ist ein führender Wissenschaftler der letztgenannten
Schule, der nun im Zentrum neuer Entdeckungen in der Kryptografie und
den Technologien für Informationssicherheit steht. Er hat seine
berufliche Heimat in Grenoble bei der CNRS gefunden, der größten
nationalen Einrichtung für Grundlagenwissenschaft in Europa, wo er
eine Forschungsposition und freie Hand hat, das Unberechenbare zu
berechnen. In tiefer Besorgnis über unsere ökologische Krise legt
Lafforgue seinen Forschungsschwerpunkt mittlerweile auf
Operatoralgebren in der Quantenmechanik und die Entwicklung neuer
Materialien für saubere Energietechnologien. Seine freie Zeit
verbringt er gern beim Wandern in den Gebirgsausläufern der Alpen.

„Vincent Lafforgue hat im sogenannten Funktionsfeld-Fall ein
wunderbar einfaches, direktes Argument gefunden“, erklärte Richard
Taylor, Vorsitzender des Auswahlkomitees. „Nachdem man es gesehen
hat, wundert man sich, wie die Übrigen von uns es so lange haben
übersehen können. Man erkennt schließlich, warum Langlands
Korrespondenz existieren muss und alles erscheint nicht mehr als ein
unbegründetes wundersames Ergebnis komplizierter Berechnungen.“

SPECIAL BREAKTHROUGH PRIZE IN GRUNDLAGENPHYSIK

Jocelyn Bell Burnell – University of Dundee und University of
Oxford

Ernennung: Für grundlegende Beiträge zur Entdeckung von Pulsaren
und ihr Lebenswerk mit inspirierender Führung in der
wissenschaftlichen Gemeinde.

NEW HORIZONS PRIZE IN PHYSIK

Brian Metzger – Columbia University

Ernennung: Für richtungsweisende Voraussagen des
elektromagnetischen Signals aus einer Neutronenstern-Verschmelzung
und für seine führende Rolle im aufstrebenden Forschungsgebiet der
Multi-Messenger-Astronomie.

Rana Adhikari, Lisa Barsotti und Matthew Evans – California
Institute of Technology, Massachusetts Institute of Technology bzw.
Massachusetts Institute of Technology

Ernennung: Für Forschungen über gegenwärtige und zukünftige
bodengestützte Detektoren für Gravitationswellen.

Daniel Harlow, Daniel L. Jafferis und Aron Wall – Massachusetts
Institute of Technology, Harvard University bzw. Stanford University

Ernennung: Für grundlegende Erkenntnisse über Quanteninformation,
Quantenfeldtheorie und Schwerkraft.

NEW HORIZONS PRIZE IN MATHEMATIK

Chenyang Xu – Massachusetts Institute of Technology und Beijing
International Center for Mathematical Research

Ernennung: Für bedeutende Fortschritte im Minimalmodell-Programm
und Applikationen an den Moduli von algebraischen Varietäten.

Karim Adiprasito und June Huh – Hebräische Universität Jerusalem
bzw. Institute for Advanced Study

Ernennung: Für die Entwicklung der kombinatorischen Hodge-Theorie,
gemeinsam mit Eric Katz, die zur Auflösung der logarithmischen
Konkavität von Rota führt.

Kaisa Matomäki und Maksym Radziwill – Universität Turku bzw.
California Institute of Technology

Ernennung: Für grundlegende Fortschritte bei der
Erkenntnisgewinnung über lokale Korrelationen von Werten der
multiplikativen Funktionen.

Informationen zu den Breakthrough Prizes

Die Breakthrough Prizes zeichnen mittlerweile im siebten Jahr die
weltweit führenden Wissenschaftler aus. Jeder Preis ist mit 3
Millionen USD dotiert und wird in den Bereichen Biowissenschaften
(bis zu vier Preise jährlich), Grundlagenphysik (ein Preis jährlich)
und Mathematik (ein Preis jährlich) verliehen. Darüber hinaus werden
jedes Jahr bis zu drei „New Horizons“-Preise in Physik und bis zu
drei „New Horizons“-Preise in Mathematik an vielversprechende jüngere
Forscher vergeben. Die Preisträger nehmen an einer live im Fernsehen
übertragenen Preisverleihung zur Anerkennung ihrer Verdienste teil,
die auch die nächste Generation von Wissenschaftlern inspirieren
soll. Im Rahmen der Feierlichkeit engagieren sie sich ebenfalls in
einem Programm von Vorlesungen und Diskussionen.

Zu den Sponsoren der Breakthrough Prizes zählen Sergey Brin,
Priscilla Chan und Mark Zuckerberg, Ma Huateng, Yuri und Julia Milner
sowie Anne Wojcicki. Auswahlkomitees, die sich aus ehemaligen
Preisträgern in jeder Kategorie der Breakthrough Prize
zusammensetzen, wählen die Gewinner aus.

Informationen zu den Breakthrough Prizes stehen auf der Website
breakthroughprize.org zur Verfügung.

Pressekontakt:
Für Breakthrough Prize: Ansprechpartner: Rubenstein
Janet Wootten – Jwootten@Rubenstein.com / 212-843-8024

Emily Gest – Egest@Rubenstein.com / 212-843-8061

Kristen Bothwell – Kbothwell@Rubenstein.com / 212-843-9227

Original-Content von: Breakthrough Prize, übermittelt durch news aktuell

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