2018未來科學(xué)大獎桂冠揭曉

彭硯淼

未來科學(xué)大獎設(shè)立于2016年，是由科學(xué)家、企業(yè)家群體共同發(fā)起的民問科學(xué)獎項。未來科學(xué)大獎關(guān)注原創(chuàng)性的基礎(chǔ)科學(xué)研究，目前設(shè)置“生命科學(xué)”“物質(zhì)科學(xué)”“數(shù)學(xué)與計算機科學(xué)”三大獎項。

未來科學(xué)大獎單項獎金100萬美元（人民幣約688萬元），每項獎金由四位捐贈人共同捐贈?！吧茖W(xué)獎”捐贈人為丁健、李彥宏、沈南鵬、張磊；“物質(zhì)科學(xué)獎”捐贈人為鄧鋒、吳亞軍、吳鷹、徐小平；“數(shù)學(xué)與計算機科學(xué)獎”捐贈人為丁磊、江南春、馬化騰、王強。

9月8日，未來科學(xué)大獎科學(xué)委員會在北京公布2018年未來科學(xué)大獎獲獎人名單。李家洋、袁隆平、張啟發(fā)因系統(tǒng)性地研究水稻特定性狀的分子機制和采用新技術(shù)選育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水稻新品種中的開創(chuàng)性貢獻摘得“生命科學(xué)獎”。馬大為、馮小明、周其林在發(fā)明新催化劑和新反應(yīng)方面的創(chuàng)造性貢獻，為合成有機分子，特別是藥物分子提供了新途徑，因此獲得“物質(zhì)科學(xué)獎”。林本堅因開拓浸潤式微影系統(tǒng)方法，持續(xù)擴展納米級集成電路制造，將摩爾定律延伸多代取得的成就榮膺“數(shù)學(xué)與計算機科學(xué)獎”。

“生命科學(xué)獎”獲得者李家洋，袁隆平和張啟發(fā)，在系統(tǒng)性地研究水稻特定性狀的分子機制和采用新技術(shù)選育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水稻新品種中做出開創(chuàng)性貢獻。

水稻承擔(dān)著養(yǎng)育中國乃至全世界半數(shù)以上人幾的重任。水稻的產(chǎn)量和品質(zhì)受到遺傳和環(huán)境等多種復(fù)雜因素的綜合影響，人們對這些性狀的控制能力仍然十分有限。與此同時，中國南北地域的多方差異對水稻優(yōu)質(zhì)品種的選育也提出了更高要求。因此，持續(xù)改進水稻的性狀、實現(xiàn)水稻的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)是當代科學(xué)家們不懈追求的目標。

袁隆平開創(chuàng)性地培育出第一個水稻雄性不育系，使雜交水稻成為可能，并得以廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，極為顯著地提升了水稻的產(chǎn)量。不同親本雜交所產(chǎn)生的后代其性狀會優(yōu)于親本，這種現(xiàn)象稱為雜種優(yōu)勢。水稻是自花授粉植物，自然情況下難以存在不同親本水稻的雜交后代，雜種優(yōu)勢亦不能得以體現(xiàn)。水稻雄性不育系的培育、雜交水稻育種體系的成功，證明雜種優(yōu)勢同樣可適用于水稻，由此奠定了利用雜種優(yōu)勢有效地選育高產(chǎn)高抗水稻品種的理論基礎(chǔ)。

繼袁隆平在雜交水稻領(lǐng)域的突破性工作，張啟發(fā)和李家洋開拓性地將現(xiàn)代分子遺傳學(xué)和基因組學(xué)技術(shù)應(yīng)用于水稻育種中。張啟發(fā)創(chuàng)造性地構(gòu)建了水稻“永久F2群體”，闡釋了雜種優(yōu)勢的遺傳學(xué)基礎(chǔ)，并首次發(fā)現(xiàn)了控制水稻穗粒大小的基因。他的研究成果顯著地降低了雜交育種的隨機性，極大地拓展了雜種優(yōu)勢在水稻育種中的應(yīng)用。

與張啟發(fā)在雜種優(yōu)勢的工作相輔相成，李家洋致力于研究水稻株型對其產(chǎn)量的影響，發(fā)現(xiàn)水稻分蘗數(shù)和穗型是產(chǎn)量的決定性因素。他提出通過株型問的特定組合尋找在光合作用效率與土地利用率等各方而的理想株型來設(shè)計選育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)超級稻的新思路。以此思路為指導(dǎo)，李家洋培育出20個水稻新品種。

李家洋、袁隆平、張啟發(fā)在推動水稻產(chǎn)量可持續(xù)增長領(lǐng)域相得益彰，取得了重大成就。他們的原創(chuàng)性工作對中國基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域和國計民生影響力巨大，獲得國際科學(xué)界的公認。據(jù)此頒發(fā)未來科學(xué)大獎“生命科學(xué)獎”，以獎勵其卓越成就。

“物質(zhì)科學(xué)獎”獲得者馬大為、馮小明、周其林在發(fā)明新催化劑和新反應(yīng)方面做出創(chuàng)造性貢獻，他們?yōu)楹铣捎袡C分子，特別是藥物分子提供了新途徑。

發(fā)展新的化學(xué)反應(yīng)及合成策略是現(xiàn)代化學(xué)和分子科學(xué)的基石之一。化學(xué)工作者在創(chuàng)造新物質(zhì)的過程中，催生、帶動、促進了諸多相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展，包括新藥研發(fā)、香料工業(yè)、材料科學(xué)、基因測序。同時，合成化學(xué)為人類在分子水平認知物質(zhì)世界和生命提供了重要方法和基礎(chǔ)。在過去的100多年里，合成化學(xué)發(fā)展顯著，為原子之間成鍵和斷鍵提供了多種模式。然而，實現(xiàn)鍵的斷裂和形成的精準性和高效性高度依賴于可有效促進反應(yīng)并控制區(qū)域和立體選擇性的催化劑。

基于理性的分子設(shè)計和創(chuàng)新的思路，馬大為、馮小明、周其林分別發(fā)展了各具特色的催化劑，極大地促進或改變了幾類重要有機化學(xué)反應(yīng)的發(fā)展。

馬大為以氨基酸銅的絡(luò)合物為催化劑實現(xiàn)了碳氮鍵的高效構(gòu)筑，為含苯胺片段的藥物及材料的合成提供了一種簡便、實用的方法。

周其林基于螺雙二氫茚優(yōu)勢配體骨架設(shè)計和發(fā)展了多種新型手性螺環(huán)配體及催化劑。其中，超高效不對稱催化氫化的手性螺環(huán)銥、銠催化劑提供了高效合成手性藥物和關(guān)鍵中間體的新方法、新技術(shù)。

馮小明設(shè)計合成了系列手性雙氮氧配體及催化劑，以優(yōu)秀的對映選擇性實現(xiàn)了多種手性Lewis酸催化的碳碳成鍵新反應(yīng)，為一些重要生理活性手性化合物的合成提供了有效方法。

馬大為的馬氏胺化反應(yīng)，周其林的周氏手性螺環(huán)配體及催化劑，馮小明的馮氏手性雙氮氧配體及催化劑在國際上學(xué)術(shù)界和工業(yè)界得到了廣泛的認可和應(yīng)用。

“數(shù)學(xué)與計算機科學(xué)獎”獲得者林本堅，開拓浸潤式微影系統(tǒng)方法，持續(xù)擴展納米級集成電路制造，將摩爾定律延伸多代。

林本堅一系列突破性創(chuàng)新開拓的浸潤式微影（亦稱光刻）方法，革新了集成電路的制程，使先進半導(dǎo)體芯片的特征尺寸能持續(xù)縮減為細微納米量級，在過去15年中為建造最強大的計算和通信系統(tǒng)做出了關(guān)鍵貢獻。

自1959年半導(dǎo)體工業(yè)界發(fā)明平面積成電路以來，傳統(tǒng)“干式”微影被持續(xù)使用了幾十年。然而，受限于基本光學(xué)衍射，90年代后期，用該方法制造特征尺寸小于65納米的芯片面臨無法逾越的技術(shù)瓶頸。

林本堅預(yù)見昂貴的“干式”微影技術(shù)將進入死角，建議使用浸潤式或“濕式”微影。該方法是一種新的微影工序，透過液體介質(zhì)置換透鏡和晶圓表面之間的氣隙以提高光學(xué)解析精度。林本堅定義并導(dǎo)出了關(guān)鍵性能指標和縮放公式，為極高解析度的三維浸潤式微影光學(xué)系統(tǒng)規(guī)范了必須遵行的縮放定律。他還研發(fā)出克服液體中微氣泡形成的方法，開拓了在熱力學(xué)極限下，經(jīng)由水而衍射的微影工序。林本堅的一系列發(fā)明在科學(xué)和工程上證實了“濕式”微影方法可用于最先進的IC制程，他的突破性發(fā)明和持久的技術(shù)引領(lǐng)促使全球半導(dǎo)體工業(yè)界改用“濕式”微影方法。在過去15年里，浸潤式微影方法用最有成本效益的193nm ArF為激光源顯影，將IC技術(shù)節(jié)點從65nm循產(chǎn)業(yè)路線圖持續(xù)降至7nm，使得摩爾定律得以持續(xù)延伸了7代。根據(jù)IEEE近期的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，浸潤式微影技術(shù)制造了至少世界上80%的晶體管。

自60年前發(fā)明集成電路以來，半導(dǎo)體技術(shù)推動了人類歷史上最大的工業(yè)及社會化革命。當全世界慶祝集成電路誕生60周年之際，將未來科學(xué)大獎“數(shù)學(xué)和計算機科學(xué)獎”授予這位半導(dǎo)體工業(yè)界的科學(xué)家、發(fā)明家、“浸潤式微影之父”，不僅恰當且意義深遠。

作為中國第一個民間發(fā)起的科學(xué)獎項，未來科學(xué)大獎希望通過獎項帶來的激勵示范效應(yīng)，激發(fā)全社會對科學(xué)的熱愛和對科學(xué)家的尊重，吸引更多青年投身科學(xué)，實現(xiàn)中國公民科學(xué)素養(yǎng)的提升。