4月18日,洛杉矶,科学突破奖基金会(Breakthrough Prize Foundation)宣布了2026年突破奖的获奖者,以表彰其发现显著推动人类知识增长的科学家。在生命科学领域,他们的工作带来了三种毁灭性疾病的基因治疗——遗传性失明、镰状细胞病和β地中海贫血,并确定了另外两种疾病的关键遗传原因——ALS和额颞叶痴呆。在物理学和数学中,他们构建了关于自然力量的基本理论,并以惊人的精度对其进行了探索,揭示了关于波浪数学行为的深刻真理。
突破奖——俗称“科学奥斯卡”——是为了庆祝我们科学时代的奇迹而设立的。该奖项由姑姑联合创始人谢尔盖·布林、马克·扎克伯格夫妇、Julia和Yuri Milner以及安妮·沃西基、马化腾、马云共同创立,现已进入第14个年头。
今年,共颁发了六项突破奖,每项奖金为300万美元。此外,基金会还表彰了15位早期职业物理学家和数学家,他们共同获得了6项10万美元的新视野奖。三位最近完成博士学位的女数学家每人获得了5万美元的Maryam Mirzakhani新前沿奖。
今年的奖金总额为1875万美元,使突破奖15年来的奖金总额超过3.4亿美元。
Biohub创始人Mark Zuckerberg和Dr. Priscilla Chan表示:“今年的获奖者展示了伟大的科学能做什么——加深我们对世界的理解,并带来改善数百万人生活的发现。我们很自豪能认可他们的工作。”
科学突破奖基金会联合创始人Yuri Milner表示:“获得突破奖的杰出科学家们正在他们之前的巨人奠定的基础上建造一座知识大教堂。我们的文明及其未来都归功于他们。”
宾夕法尼亚大学Jean Bennett、Katherine A.High和Albert Maguire共同获得了生命科学突破奖。该奖项旨在表彰导致首个获得美国食品药品监督管理局批准的基因替代疗法的工作。它改变了出生时患有Leber先天性黑朦的人的生活,这是一种罕见的遗传性视网膜疾病,通常会导致成年早期完全失明,使失明的儿童能够获得独立性,上正规学校,晚上在户外玩耍,在某些情况下甚至有资格获得驾照。该疗法取代了有缺陷的RPE65基因,该基因产生了一种对视觉周期至关重要的蛋白质的故障版本,而视觉周期是视网膜对光做出反应的过程。由分子生物学家Bennett和眼科医生Maguire组成的夫妻团队发明并开发了这种疗法,从第一次受孕到在动物模型中的有效治疗(包括恢复他们后来收养的一些瑞典布里亚犬的视力)。2005年费城儿童医院(CHOP)的医学科学家Katherine A.High邀请Bennett和Maguire合作进行人体试验。High的实验室和临床基因治疗专业知识在批准药物的开发中至关重要,包括获得监管机构批准进行初步临床试验,以及指导用于引入替代基因的高质量病毒载体制剂的生产和表征。三位医生和科学家共同设计了这项关键试验,包括开发和验证一种新的临床终点来测量载体的临床效果。
美国几乎所有符合条件的患有RPE65突变的Leber先天性黑朦患者现在都得到了治疗,世界各地的许多其他患者现在也获得了治疗。事实证明,这些益处是持久的,十多年前接受治疗的患者保持了稳定的视力改善。更广泛地说,这一发现表明,该技术可以安全有效地工作,建立监管途径和制造方法,为一系列遗传疾病的基因治疗批准打开大门。自他们的开创性工作以来,已经进行了数百项试验,包括100多项视网膜基因治疗试验,其中6多项目前处于后期临床试验阶段。
Stuart H. Orkin和Swee Lay Thein共同获得生命科学突破奖。他们的研究通过基因编辑疗法将毁灭性的血液疾病镰状细胞病和β地中海贫血从无法治愈的疾病转变为可治疗的疾病。
在β地中海贫血中,身体无法产生足够的健康血红蛋白;而在镰状细胞病中,血红蛋白缺陷会导致红细胞变得僵硬、粘稠和镰刀状。但是,成年后产生胎儿血红蛋白水平升高的人,而不是完全转向成人血红蛋白,患上的疾病要轻得多。这为转化医学提供了一种诱人的可能性:通过基因改变胎儿血红蛋白的产生,从而减轻疾病症状。Thein将持续胎儿血红蛋白产生的特征映射到2号染色体上,随后将基因BCL11A鉴定为关键的遗传因素。Orkin证明,BCL11A是胎儿血红蛋白的主要阻遏物,在出生后关闭其产生,灭活它可以恢复小鼠的胎儿血红蛋白产生,消除镰状细胞病症状。他的实验室确定了一个特定的DNA增强子区域,该区域控制BCL11A的表达本身,但至关重要的是仅在红细胞中,为治疗干预提供了一个精确和安全的靶点,而不会影响其他细胞。
将这些发现转化为基于CRISPR的基因疗法(Casgevy),该疗法编辑患者自身血液干细胞中的增强子区域,从而产生了第一种获批用于任何疾病的基于CRISPR技术的药物。这项工作彻底改变了镰状细胞病和β地中海贫血的治疗方法,为影响全球数百万人的疾病提供了一种潜在的一次性治疗方法。
Rosa Rademakers和Bryan Traynor通过发现肌萎缩侧索硬化症(ALS)(也称为Lou Gehrig病)和额颞叶痴呆症(FTD)(早发性痴呆症的第二大原因)最常见的遗传原因,独立解决了神经退行性疾病中一个长达数十年的谜团。通过多年的国际合作,他们从ALS和FTD同时出现的家庭中收集了大规模数据;通过艰苦的基因分析,他们找到了这两种疾病的关键基因触发因素。2011年他们的实验室同时发现了C9orf72基因的突变。这是一种扩增突变——重复相同的六个字母的DNA序列,在受影响的个体中发生数百到数千次。
这一发现标志着这些疾病研究的一个里程碑时刻。这种单一突变解释了欧洲人群中约三分之一的这两种疾病的家族性病例,以及没有家族病史的患者中超过5%的病例。它揭示了疾病机制,特别指出了脑细胞中有毒RNA和蛋白质的多重影响。它已经将ALS和FTD(以前被认为是两种基本上独立的疾病)建立在疾病谱上,共享风险因素和分子原因。也许最重要的是,它使受影响的家庭能够进行基因检测,并为这些目前无法治愈的疾病的治疗开辟了新的途径,包括至少两种目前正在进行临床试验的疗法。虽然ALS和FTD仍然无法治愈,但由于C9orf72的发现,它们现在是具有合理分子原因和有前景的治疗靶点的疾病。