9 月 22 日，2023 年度科學突破獎（Breakthrough Prize）正式揭曉。

科學突破獎主要表彰在生命科學、基礎物理學和數學領域有傑出貢獻的人士。每位獲獎者可以獲得 300 萬美元的獎金，這是科學界獎金最高的個人獎，堪稱「科學界第一巨獎」。

2023 年度科學突破獎包括 3 項生命科學突破獎、1 項基礎物理學突破獎、1 項數學突破獎，每項獎金 300 萬美元；

此外，此次也評出了 6 項新視野獎，每項獎金 10 萬美元，以及 3 項 Maryam Mirzakhani 新前沿獎，每項獎金 5 萬美元。

其中，斯坦福醫學院 Emmanuel Mignot 和筑波大學 Masashi Yanagisawa 因在「發現嗜睡症原因及推動睡眠障礙新療法開發」方面做出的突破性貢獻而獲得2023年「生物科學突破獎」。

嗜睡症是一種會睡眠過度的疾病，主要有兩種類型：原發性嗜睡症和反覆性嗜睡症。兩者的症狀相同，但發生頻率不同。

患有嗜睡症的人會反覆發生過度日間嗜睡（EDS），這和因晚上缺乏或中斷睡眠而導致的疲倦不同，這些人群被迫在白天的工作、吃飯或是在談話時多次地打盹。嗜睡症患者在晚上也經常會有過長時間的睡眠，且很難從長時的睡眠中醒來。

嗜睡症的其他症狀還有焦慮、逐漸增加的怒氣、逐漸降低的活力、坐立不安、思維緩慢、說話緩慢、沒有食慾、幻覺、記憶困難等。一些嗜睡症患者還會無法維繫原來的家庭、社會、職業或其他的社交關係。

原發性嗜睡症會持續數月，甚至數年；反覆性嗜睡症會出現很多次，在正常睡眠和過度睡眠之間不斷地反覆，克萊恩-萊文症候群是最有名的反覆性嗜睡症，患者一天內通常會睡超過 18 個小時，卻不覺得清醒。

20 世紀 80 年代，Mignot 團隊開始對嗜睡症犬進行雜交繁殖，以試圖識別與該病症相關的基因，最終識別出編碼大腦中兩種膜受體的基因。

膜受體位於細胞內壁並檢測細胞外的分子，某些分子會激活受體，引發一連串反應，通常會導致生物體行為發生變化。

不過，Mignot 並不清楚這些新發現的受體的功能是什麼，更不用說它們對哪些分子有反應了。

大約在同一時間，Yanagisawa 團隊正在努力通過觀察哪些蛋白質樣分子激活數百個受體來確定它們的作用。

他們通過從動物大腦中提取肽混合物並對其進行提煉來做到這一點，直到他們能夠分離出哪些特定的肽激活了某種受體。他們的第一個目標是 Mignot 也在研究的受體，他們發現它對兩種以前未知的肽（現在被稱為 orexin-A 和 orexin-B）有反應。

隨後，Yanagisawa 團隊禁用了小鼠體內產生食慾素的基因，並發現這些通常夜間活動的動物竟然在晚上周期性地陷入睡眠，當他們在晚上將食慾素注射到這些老鼠的大腦中時，它們能夠保持清醒。

總之，這些發現不僅揭示了與嗜睡症有關的膜受體，而且揭示了通常與該受體結合以誘導清醒的兩種食慾素。進一步的研究證實，嗜睡症患者不會產生食慾素。

正如官方給出的獲獎理由，他們的工作「發現了嗜睡症是由少量產生促進清醒物質的腦細胞的減少引起的，為開發睡眠障礙的新療法鋪平了道路」。

基於以上貢獻，Mignot 和 Yanagisawa 被授予「生命科學突破獎」。

附 2023 年科學突破獎及新視野獎獲獎名單：

▼ 2023 年「生物科學突破獎」

獲獎者：

Emmanuel Mignot（斯坦福醫學院）Masashi Yanagisawa（筑波大學）

獲獎理由：

發現嗜睡症是由少量產生促進清醒物質的腦細胞的減少引起的，為開發睡眠障礙的新療法鋪平了道路。（For discovering that narcolepsy is caused by the loss of a small population of brain cells that make a wake-promoting substance, paving the way for the development of new treatments for sleep disorders.）

獲獎者：

Clifford P. Brangwynne（普林斯頓大學）Anthony A. Hyman（馬克斯·普朗克分子細胞生物學與遺傳學研究所）

獲獎理由：

發現了細胞組織內由蛋白質和 RNA 通過相分離形成無膜細胞器的基本機制。（For discovering a fundamental mechanism of cellular organization mediated by phase separation of proteins and RNA into membraneless liquid droplets.）

獲獎者：

Demis Hassabis（DeepMind）John Jumper（DeepMind）

獲獎理由：

開發了一種深度學習方法，可以從蛋白質的胺基酸序列快速準確地預測出蛋白質的三維結構。（For developing a deep learning AI method that rapidly and accurately predicts the three-dimensional structure of proteins from their amino acid sequence.）

▼ 2023 年「基礎物理學突破獎」

獲獎者：

Charles H. Bennett（IBM 托馬斯·Ｊ·沃森研究中心）Gilles Brassard（蒙特婁大學）David Deutsch（牛津大學）Peter W. Shor（麻省理工學院）

獲獎理由：

在量子信息領域的基礎工作方面做出了突出貢獻。（For foundational work in the field of quantum information.）

▼ 2023 年「數學突破獎」

獲獎者：

Daniel A. Spielman（耶魯大學）

獲獎理由：

在理論計算機科學和數學方面做出了突破性貢獻，包括譜圖論、卡迪森-辛格問題、數值線性代數、最佳化問題和編碼理論。（For breakthrough contributions to theoretical computer science and mathematics, including to spectral graph theory, the Kadison-Singer problem, numerical linear algebra, optimization, and coding theory.）

▼ 2023 年「物理學新視野獎」

獲獎者：

David Simmons-Duffin（美國加州理工學院）

獲獎理由：

推動了研究共形場論的分析和數值技術的發展，包括描述液體蒸氣臨界點和超流體相變的理論。（For the development of analytical and numerical techniques to study conformal field theories, including the ones describing the liquid vapor critical point and the superfluid phase transition.）

獲獎者：

Anna Grassellino（費米實驗室）

獲獎理由：

發現了鈮超導射頻腔的主要性能增強，應用範圍從加速器物理到量子器件。（For the discovery of major performance enhancements to niobium superconducting radio-frequency cavities, with applications ranging from accelerator physics to quantum devices.）

獲獎者：

Hannes Bernien（美國芝加哥大學）Manuel Endres（美國加州理工學院）Adam M. Kaufman（實驗天體物理聯合研究所、美國國家標準暨技術研究院、科羅拉多大學）Kang-Kuen Ni（哈佛大學）Hannes Pichler（因斯布魯克大學、奧地利科學院）

獲獎理由：

推動了光鑷陣列的發展，以實現對單個原子的控制，以及在量子信息科學、計量學和分子物理學的應用。（For the development of optical tweezer arrays to realize control of individual atoms for applications in quantum information science, metrology, and molecular physics.）

▼ 2023 年「數學新視野獎」

獲獎者：

Ana Caraiani（倫敦帝國理工學院、波恩大學）

獲獎理由：

對朗蘭茲綱領做出多項革命性的貢獻，特別是與 Peter Scholze 在志村簇 Hodge-Tate period map 及其應用方面的工作。（For diverse transformative contributions to the Langlands program, and in particular for work with Peter Scholze on the Hodge-Tate period map for Shimura varieties and its applications.）

獲獎者：

Ronen Eldan（魏茲曼科學研究所、微軟研究院）

獲獎理由：

創建了隨機定位法，在高維幾何和概率的幾個開放問題上取得了重大進展，包括 Jean Bourgain 的切片問題和 KLS 猜想。（For the creation of the stochastic localization method, that has led to significant progress in several open problems in high-dimensional geometry and probability, including Jean Bourgain's slicing problem and the KLS conjecture.）

獲獎者：

James Maynard（牛津大學）

獲獎理由：

在解析數論領域做出了多項貢獻，特別是在素數分布方面。（For multiple contributions to analytic number theory, and in particular to the distribution of prime numbers.）

▼ 2023 年「Maryam Mirzakhani 新前沿獎」

獲獎者：

Maggie Miller（史丹福大學、克雷數學研究所）

獲獎理由：

在四維流形中的纖維帶結和表面方面做出了突出貢獻。（For work on fibered ribbon knots and surfaces in 4-dimensional manifolds.）

獲獎者：

Jinyoung Park（史丹福大學）

獲獎理由：

為解決有關閾值和選擇器過程的幾個主要猜想做出了突出貢獻。（For contributions to the resolution of several major conjectures on thresholds and selector processes.）

獲獎者：

Vera Traub（波恩大學）

獲獎理由：

在經典組合優化問題中的近似結果方面做出了突出貢獻，包括旅行推銷員問題和網絡設計。（For advances in approximation results in classical combinatorial optimization problems, including the traveling salesman problem and network design.）

參考連結：

https://breakthroughprize.org/News/73

https://en.wikipedia.org/wiki/Hypersomnia

https://www.newscientist.com/article/2339153-scientists-who-discovered-cause-of-narcolepsy-win-breakthrough-prize/