Gewinner des Breakthrough Prize 2020 in den Biowissenschaften, in Grundlagenphysik und in Mathematik bekannt gegeben

Insgesamt werden 21,6 Millionen US-Dollar für bahnbrechende
Leistungen vergeben, so etwa für die erste Aufnahme eines Schwarzen
Lochs, die Bestimmung der biologischen Ursache für Adipositas,
Entdeckungen in der Biochemie zu Schmerzempfindungen und weitere
wichtige Errungenschaften

Der Breakthrough Prize 2020 in Grundlagenphysik geht an 347
Mitglieder des Ereignishorizontteleskop-Verbunds (Event Horizon
Telescope)

Der Breakthrough Prize 2020 in den Biowissenschaften geht an
Jeffrey M. Friedman, F. Ulrich Hartl und Arthur L. Horwich, David
Julius, Virginia Man-Yee Lee

Der Breakthrough Prize 2020 in Mathematik wird an Alex Eskin
verliehen

Sechs "New Horizons"-Preise im Wert von jeweils 100.000 US-Dollar
werden für hervorragende Leistungen in Physik und Mathematik an
Nachwuchswissenschaftler vergeben

Die Preisträger werden im Rahmen der live auf National Geographic
übertragenen Preisverleihung des Breakthrough Prize, den
"Wissenschaftsoskars", am Sonntag, den 3. November geehrt

San Francisco (ots/PRNewswire) - Die Breakthrough Prize Foundation
und ihre Gründungssponsoren - Sergey Brin, Priscilla Chan und Mark
Zuckerberg, Ma Huateng, Yuri und Julia Milner sowie Anne Wojcicki -
haben heute die Empfänger des Breakthrough Prize 2020 und des "New
Horizons"-Preis 2020 bekannt gegeben. Insgesamt werden 21,6 Millionen
US-Dollar als Anerkennung für wichtige Errungenschaften in den
Biowissenschaften, in der Grundlagenphysik und in der Mathematik
ausgeschüttet.

Der Breakthrough Prize, der sich mittlerweile in seinem achten
Jahr befindet und auch als "Wissenschaftsoskar" bekannt ist, zeichnet
jedes Jahr Errungenschaften in den Biowissenschaften, in der
Grundlagenphysik und in der Mathematik aus, also in Fächern, in denen
die größten Fragen gestellt werden und in denen nach den
fundamentalsten Erklärungen gesucht wird. Beim Breakthrough Prize,
der als der weltweit bestdotierte Wissenschaftspreis gilt, erhält
jeder Gewinner 3 Millionen US-Dollar.

Die diesjährigen Gewinner erhalten die Auszeichnungen für
Entdeckungen, die sich um die Beantwortung wichtiger und drängender
Fragen drehen - von "Wie sieht ein Schwarzes Loch aus?" bis hin zu
"Warum schmecken Chilis scharf?" und "Was sind die Ursachen für
neurodegenerative Erkrankungen?"

In diesem Jahr haben die Preisträger des Breakthrough Prize den
Himmel erforscht und erstmals das Bild eines Schwarzen Lochs
aufnehmen können, sie haben die Schwerkraft auf Quantenebene
eingefangen, sie haben die Grundlage für opioid-freie Analgetika zur
Bekämpfung chronischer Schmerzen gelegt, sie haben die biologischen
Ursachen dafür aufgedeckt, wie viel wir essen und wie viel wir
wiegen, und sie haben die allgemeinen Mechanismen entdeckt, die
neurodegenerativen Erkrankungen, wie etwa der früh einsetzenden
Demenz, zugrunde liegen. Die vollständigen Würdigungen finden sich
weiter unten.

Darüber hinaus wurden sechs "New Horizons"-Preise an zwölf
Wissenschaftler, die noch am Anfang ihrer Karriere stehen, für ihre
hervorragenden Leistungen in der Grundlagenphysik und in der
Mathematik vergeben. Die vollständigen Würdigungen finden sich weiter
unten.

Geehrt werden die neuen Preisträger am Sonntag, den 3. November
auf einer Galaveranstaltung zur achten jährlichen Preisverleihung des
Breakthrough Prize. Diese wird im NASA Ames Research Center in
Mountain View, Kalifornien, stattfinden und live auf dem National
Geographic-Kanal übertragen. Das Programm steht jedes Jahr unter
einem Motto und das diesjährige Motto - "Seeing the Invisible" (Das
Unsichtbare sehen) - hat sich vom Verbund des
Ereignishorizontteleskops inspirieren lassen. Der Verbund hat es
geschafft, erstmals ein Bild von einem Schwarzen Loch aufzunehmen,
und er hat die Möglichkeiten von Wissenschaft und Mathematik
erweitert, um verborgene, unentdeckte Welten zu erschließen.

Auf der diesjährigen Preisverleihung wird zudem ein Special
Breakthrough Prize in Grundlagenphysik vergeben, der bereits im
August bekannt gegeben worden war. Den Preis erhalten die Physiker
Sergio Ferrara, Daniel Z. Freedman und Peter van Nieuwenhuizen für
die Entwicklung einer Theorie zur Supergravitation. Sie hatten 1976
eine extrem einflussreiche Theorie entwickelt, mit der die
Gravitationskraft erfolgreich in die Quantenfeldtheorie eingebunden
werden konnte.

Heute beginnt zudem die Frist für eine Publikumsabstimmung (https:
//c212.net/c/link/?t=0&l=de&o=2571114-1&h=48042427&u=https%3A%2F%2Fc2
12.net%2Fc%2Flink%2F%3Ft%3D0%26l%3Den%26o%3D2571114-1%26h%3D102160195
1%26u%3Dhttps%253A%252F%252Fbreakthroughjuniorchallenge.org%252Fpopul
ar-vote%26a%3DPopular%2BVote&a=Publikumsabstimmung) (5. - 20.
September) für die Breakthrough Junior Challenge. Dieser weltweite
Online-Wettbewerb wird jährlich von der Breakthrough Prize Foundation
ausgerichtet, um junge Menschen zu einem kreativen Umgang mit
Wissenschaft anzuregen. Weltweit sind Schüler und Studierende
zwischen 13 und 18 Jahren eingeladen, an diesem Wettbewerb, der
mittlerweile in seinem fünften Jahr ist, teilzunehmen und
Originalvideos (mit einer maximalen Länge von 3:00 Minuten) zu
erstellen und einzureichen, in denen Konzepte oder Theorien für die
Biowissenschaften, Physik oder Mathematik lebendig vorgestellt
werden. Wer in der Publikumsabstimmung die meisten Stimmen bekommt,
nimmt automatisch an der Endausscheidung teil.

Preiswürdigungen

Breakthrough Prize 2020 in Grundlagenphysik

Der Ereignishorizontteleskop-Verbund (EHT)

Der Direktor des Verbunds, Shep Doeleman vom Harvard-Smithsonian
Center für Astrophysik, wird den Preis stellvertretend für den
Verbund entgegennehmen. Den mit 3 Millionen US-Dollar dotierte Preis
teilen sich 347 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die an
einem der am 10. April 2019 vom EHT veröffentlichten sechs Paper
beteiligt waren, zu gleichen Teilen. Die Paper können unter folgendem
Link eingesehen werden:
https://iopscience.iop.org/journal/2041-8205/page/Focus_on_EHT.

Würdigung: Für die erste Bild eines supermassereichen Schwarzen
Lochs, das mithilfe eines erdumspannenden Zusammenschlusses von
Teleskopen aufgenommen wurde.

Beschreibung: Unter Einsatz von acht hoch empfindlichen
Radioteleskopen, die rund um den Globus in der Antarktis, in Chile,
Mexiko, auf Hawaii, in Arizona und Spanien strategisch positioniert
waren, konnte ein Zusammenschluss aus Wissenschaftlern von 60
Einrichtungen aus 20 Ländern und Regionen zum ersten Mal eine
Aufnahme von einem Schwarzen Loch machen. Indem jedes Teleskop über
ein Netz aus Atomuhren synchronisiert wurde, konnte das Team ein
virtuelles Teleskop erschaffen, das so groß wie die Erde ist. Dadurch
entstand eine derart hohe Auflösung, wie sie von der Oberfläche
unseres Planeten aus niemals zuvor erreicht wurde. Eines der ersten
Beobachtungsobjekte war das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum
von Messier 87 - einer Galaxie mit einer Masse, die rund 6,5
Milliarden Sonnen entspricht. Nachdem man die Daten in mühevoller
Kleinarbeit mithilfe neuartiger Algorithmen und Techniken analysiert
hatte, konnte das Team eine Aufnahme von diesem galaktischen Monster
herstellen, das sich als Silhouette gegen das heiße Gas, das um das
Schwarze Loch herum flirrt, abhebt. Das bestätigte die Vorhersagen,
die sich aus Einsteins Gravitationstheorie ergeben: ein heller Ring
markiert den Punkt, um den herum Lichtstrahlen das Schwarze Loch
umkreisen und eine dunkle Region umschließen, in der sich Licht der
Anziehungskraft des Schwarzen Lochs nicht entziehen kann.

Breakthrough Prize 2020 in Mathematik

Alex Eskin

University of Chicago

Würdigung: Für revolutionäre Entdeckungen bei der Dynamik und
Geometrie von Modulräumen der Abelschen Differentiale, wie etwa der
gemeinsam mit Maryam Mirzakhani geführte Beweis für das "Magische
Wand"-Theorem.

Beschreibung: Eskin hatte mit der berühmten iranischen
Mathematikerin und Trägerin der Fields-Medaille, Maryam Mirzakhni,
zusammengearbeitet, um ein Theorem über die Dynamik von Modulräumen
zu beweisen. Am Ende war eine Meisterleistung entstanden, die sie
2013 nach fünf Jahren Arbeit veröffentlichten und die viele
Konsequenzen nach sich zog. Eine davon betrifft ein schon lange
bestehendes Problem: Wenn ein Lichtstrahl sich von einer punktuellen
Lichtquelle aus in einem verspiegelten Raum ausbreitet, wird er dann
am Ende den kompletten Raum ausfüllen oder werden Teile davon immer
dunkel bleiben? Nachdem sie das Problem in eine hochgradig abstrakte,
multi-dimensionale Versuchsanordnung übertragen hatten, konnten die
beiden Mathematiker zeigen, dass es in polygonalen Räumen mit Winkeln
mit Gradzahlen aus ganzzahligen Brüchen, nur eine endliche Anzahl von
Punkten gibt, die unbeleuchtet bleiben. Mirzakhani verstarb 2017 im
Alter von 40 Jahren, nachdem sie mehrere Jahre gegen ihren Brustkrebs
gekämpft hatte.

Breakthrough Prize 2020 in den Biowissenschaften

Jeffrey M. Friedman

Rockefeller University und Howard Hughes Medical Institute

Würdigung: Für die Entdeckung eines neuen Hormonsystems, über das
Fettgewebe dem Gehirn Signale zur Regulierung der Nahrungsaufnahme
übermittelt.

Beschreibung: Seit seiner Entdeckung des molekularen Signalwegs
für die Regulierung des Blutfetts im Jahr 1994, war Friedman bei der
Aufdeckung der biologischen Ursachen von Fettleibigkeit immer vorne
mit dabei. Mit seiner Forschung konnte er das "Leptin-System" weiter
aufklären, das sich dem Bewusstsein und der "Willenskraft" entzieht
und das reguliert, wann, was und wie viel wir essen. Mittlerweile wir
die Leptin-Therapie zur Behandlung von Patienten mit Lipodystrophie,
einer seltenen aber extrem schwerwiegenden Form der Diabetes,
eingesetzt. Leptin verfügt zudem über das Potenzial zur Behandlung
jener Untergruppe adipöser Patienten, die ein geringes Leptin-Level
aufweisen, aber auch als Bestandteil von Kombinationstherapien für
Patienten mit hohen Leptin-Werten und die eine Leptinresistenz
aufweisen. Die Entdeckung von Leptin hat dem Verständnis der
Pathogenese von Fettleibigkeit einen neuen Rahmen gegeben, weil
dadurch die physiologischen und neuralen Mechanismen beschrieben
werden konnten, die die Nahrungsaufnahme und das Körpergewicht
regulieren.

F. Ulrich Hartl

Max-Planck-Institut für Biochemie

Arthur L. Horwich

Yale School of Medicine und Howard Hughes Medical Institute

Würdigung: Für die Entdeckung der Funktionen von molekularen
Chaperonen bei der Vermittlung der Proteinfaltung und bei der
Verhinderung einer Proteinaggregation.

Beschreibung: In einer Kooperation zwischen New Haven und München,
haben Hartl und Horwich die unterstützende Wirkweise entdeckt, durch
die sich Proteine korrekt falten, damit sie die Form annehmen, die
sie für die Erledigung ihrer zahlreichen Aufgaben innerhalb der
Zellen benötigen. Da wir altern, kann dieser Wirkmechanismus
schwächer werden, und es dazu kommen, dass sich Proteine chaotisch
verklumpen - "wie das Eiweiß, das in einer heißen Pfanne gerinnt" -
was die Ursache für Krebs, aber auch für Krankheiten wie Alzheimer,
Parkinson, Morbus Huntington und andere neurodegenerativen
Erkrankungen bilden kann. Derzeit wird in der Forschung untersucht,
wie dieser Faltmechanismus repariert und unterstützt werden kann,
damit Proteine nicht verklumpen und eine gesunde Funktionsweise auch
im Alterungsprozess bewahrt bleibt.

David Julius

University of California, San Francisco

Würdigung: Für die Entdeckung von Molekülen, Zellen und
Mechanismen, die für das Schmerzempfinden verantwortlich sind.

Beschreibung: Julius entdeckte die Mechanismen der
Signalübertragung in Zellen, die das Empfinden von Schmerz erzeugen.
Neben anderen interessanten Entdeckungen fand er heraus, dass
Chilischoten und Menthol dieselben Rezeptoren im Nervensystem reizen,
die normalerweise auf heiß und kalt reagieren. Während die meisten
Schmerzen wie eine Art Frühwarnsystem funktionieren, wirken
chronische Schmerzen lähmend. Dadurch, dass er nun bestimmte
zellulärer Targets für die chronischen Schmerzen beim
Reizdarmsyndrom, Arthritis, Krebs usw. identifizieren konnten, ist
sein Team jetzt in der Lage, die Grundlage für die nächste Generation
opioid-freier und gezielt einsetzbarer Schmerzmittel zu legen.

Virginia Man-Yee Lee

University of Pennsylvania

Würdigung: Für die Entdeckung von TDP43-Proteinaggregationen bei
der frontotemporalen Demenz (Pick-Krankheit) und der amyotrophen
Lateralsklerose sowie für die Erkenntnis, dass verschiedene Formen
des alpha-Synuclein, in unterschiedlichen Zell-Typen,
Parkinson-Erkrankungen und der Multisystematrophie zugrunde liegen.

Beschreibung: Die meisten Alzheimer-Patienten weisen in ihren
Hirnzellen ein Netz aus Bündeln auf, die aus Tau-Proteinen bestehen.
1991 entwickelte Lee die "Tau-Hypothese", die behauptet, dass diese
Bündel selbst eine korrekte Auslösung von Neuronenimpulsen
verhindern. Zunächst konnte sie ähnliche Bündelungen finden, die mit
Parkinson und mit ALS zusammenhängen, und später entdeckte sie, wie
falsch gefaltete Proteine sich über das zentrale Nervensystem von
Zelle zu Zelle ausbreiten. Durch ihre Versuche, die pathologische
Entwicklung von Tau-Proteinen nachzustellen, konnte Lee eine Art Plan
von Proteinen für die Ausbildung von neurodegenerativen Erkrankungen
erfinden und für eine Aufklärung der allgemeinen
Degenerationsmechanismen sorgen. Dank ihrer Forschung haben sich neue
Wege für die Identifizierung von Targets für die Entwicklung von
Medikamenten eröffnet.

New-Horizons-Preis 2020 in Physik

Xie Chen
California Institute of Technology
Lukasz Fidkowski
University of Washington
Michael Levin
University of Chicago
Max A. Metlitski
Massachusetts Institute of Technology

Würdigung: Für einschneidende Beiträge zum Verständnis von
topologischen Materiezuständen und wie diese sich zueinander
verhalten.

Jo Dunkley
Princeton University
Samaya Nissanke
Universität von Amsterdam
Kendrick Smith
Perimeter Institute

Würdigung: Für die Entwicklung von neuartigen Techniken, um aus
astronomischen Daten Erkenntnisse für die Grundlagenphysik zu
gewinnen.

Simon Caron-Huot
McGill University
Pedro Vieira
Perimeter Institute und ICTP-SAIFR

Würdigung: Für grundlegende Beiträge zum Verständnis der
Quantenfeldtheorie.

New-Horizons-Preis 2020 in Mathematik

Tim Austin

University of California, Los Angeles

Würdigung: Für verschiedene Beiträge zur Ergodentheorie, wobei
hier besonders die Lösung der abgeschwächten Pinsker-Hypothese
hervorzuheben ist.

Emmy Murphy

Northwestern University

Würdigung: Für Beiträge zur symplektischen und Kontaktgeometrie,
insbesondere die Einführung von Vorstellungen zu losen
Legendre-Untermannigfaltigkeiten und, gemeinsam mit Matthew Strom
Borman und Yakov Eliashberg, überdrehte Kontaktstrukturen in höheren
Dimensionen.

Xinwen Zhu

California Institute of Technology

Würdigung: Für die Arbeiten zur arithmetischen algebraischen
Geometrie, darunter Anwendungen zur Theorie der Shimura-Varietäten
und zum Riemann-Hilbert-Problem für p-adische Varietäten.

Informationen zum Breakthrough Prize

Mit dem Breakthrough Prize, der mittlerweile zum achten Mal
verliehen wird und auch als "Wissenschaftsoskar" bekannt ist, werden
die besten Wissenschaftler der Welt ausgezeichnet. Jeder Preis ist
mit einem Preisgeld von 3 Millionen US-Dollar dotiert. Pro Jahr
werden bis zu vier Preise im Bereich der Biowissenschaften, einer in
Grundlagenphysik und einer in Mathematik vergeben. Darüber hinaus
werden jedes Jahr bis zu drei "New Horizons"-Preise in Physik und bis
zu drei "New Horizons"-Preise in Mathematik an Nachwuchsforscher
verliehen. Die Preisträger nehmen an einer im Fernsehen übertragenen
Preisverleihung zur Anerkennung ihrer Verdienste teil, die auch die
nächste Generation von Wissenschaftlern inspirieren soll. Im Rahmen
der Feierlichkeit nehmen sie ebenfalls an einem Programm teil, das
aus Vorlesungen und Diskussionen besteht.

Sponsoren der Breakthrough Prizes sind Sergey Brin, Priscilla Chan
und Mark Zuckerberg, Ma Huateng, Yuri und Julia Milner sowie Anne
Wojcicki. Die Gewinner werden von Auswahlgremien bestimmt, die sich
aus früheren Preisträgern des Breakthrough Prize zusammensetzen.
Informationen über den Breakthrough Prize erhalten Sie unter
breakthroughprize.org.

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Pressekontakt:
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