佢哋呢項工作,好大程度上係靠歐洲太空總署(ESA)嘅蓋亞(Gaia)衞星,精準量度數以百萬計恆星嘅位置、運動軌跡同化學指紋。透過分析呢啲數據,團隊識別出獨特嘅「恆星流」(stellar streams)。呢啲恆星流,其實就係被銀河系強大引力撕碎,慢慢拉長同溶解嘅矮星系殘骸 。佢哋追蹤住呢啲恆星流喺天空中嘅分佈,就好似用靈敏嘅重力探針一樣,成功推算出銀河系週圍嘅暗物質(dark matter)分佈
。呢項研究將恆星流變成咗一個超強嘅工具,用嚟「秤」重量同畫出地圖,去了解嗰啲我哋睇唔見、但包圍住成個銀河系嘅暗物質光環
。
喺肉眼睇唔見嘅納米世界,今年嘅獎項表彰咗一個聽落似煉金術嘅發現。三位物理學家展示咗,將兩塊只有一個原子咁薄嘅碳原子片(石墨烯)疊埋一齊,然後將其中一層相對另一層擰一個特定嘅「魔法角度」——大約1.1度——就可以產生出單層石墨烯本身冇嘅驚人電子特性 。
呢個魔法始於2011年,理論物理學家Allan MacDonald預測,只要將雙層石墨烯扭到呢個精確角度,就會大幅改變電子嘅能量環境,創造出一個可以孕育奇異量子現象嘅遊樂場 。去到2018年,Pablo Jarillo-Herrero帶領嘅團隊喺實驗室成功驗證咗呢個預測,佢哋觀察到,只要簡單改變電子密度,就可以令呢種材料喺「絕緣體」同「超導體」(即係電阻變為零)兩種狀態之間自由切換
。而Eva Andrei就利用佢嘅掃描穿隧顯微鏡技術,直接觀察到呢啲神奇電子特性係點樣從扭曲嘅原子結構中產生出嚟
。
呢個領域,而家就叫做「扭轉電子學」(twistronics),佢為材料工程學開拓咗一個全新嘅範式:科學家以後唔使再單靠改變化學成分嚟研發新材料,而係可以透過控制幾何上嘅「扭力」,強制材料進入全新嘅量子狀態。呢條新路徑,有望帶領我哋研發出更穩定嘅超導體同前所未有嘅電子元件 。
得主: Christine Holt(英國劍橋大學)、Kelsey C. Martin(美國西蒙斯基金會)、Erin Schuman(德國馬克斯普朗克腦研究所/英國倫敦大學學院)、Oswald Steward(美國加州大學爾灣分校)。
神經科學獎今次直接推冧咗生物學一個經典教條。幾十年嚟,主流觀點一直認為,神經元(nerve cell,又叫神經細胞)就好似一間中央廚房,所有蛋白質都要喺中心嘅細胞體(cell body)整好,然後再好似叫外賣速遞咁,運送去分佈喺身體各處、需要佢哋嘅突觸(synapses,即係神經細胞之間嘅連接點)。但係,呢四位科學家證明咗,神經元其實有個聰明得多嘅系統:佢哋識得「就地取材」,喺每個突觸嘅現場,直接生產該處特定需要嘅蛋白質
。
呢個發現係理解學習同記憶嘅基石。當一個突觸受到刺激,快速嘅現場蛋白質合成,可以令到嗰個個別嘅連接點即刻增強或者減弱,而唔需要慢慢等遠方細胞核嘅指示,呢個正正係大腦可塑性(brain plasticity,即係大腦適應改變嘅能力)嘅分子基礎 。Christine Holt、Kelsey Martin、Erin Schuman同Oswald Steward呢幾位科學家嘅研究加埋一齊,證實咗負責製造蛋白質嘅細胞機器「核糖體」(ribosomes),原來係駐紮喺神經元嘅樹突(dendrites)同軸突(axons)入面。呢種現場合成嘅機制,對於發育中嘅大腦能夠正確咁完成佈線,同埋成年人大腦能夠適應新體驗,都係至關重要嘅
。
每一個卡夫里獎,都係表彰一啲徹底改變人類對世界基本理解嘅工作——星系係點樣建成、材料嘅特性可以點樣控制、大腦又係點樣記住嘢。2026年嘅得主,將會喺今年9月去到挪威奧斯陸,喺挪威皇室成員主持嘅頒獎禮上,接過佢哋嘅一百萬美元獎金 。
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