-ANUNCIADOS LOS GANADORES DE LOS BREAKTHROUGH PRIZES 2023 EN CIENCIAS DE LA VIDA, MATEMÁTICAS Y FÍSICA FUNDAMENTAL
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Se conceden 15,75 millones de dólares en premios por predecir la estructura de las proteínas con el aprendizaje profundo, por ser pioneros en el campo de la información cuántica y por descubrimientos con aplicaciones que van desde el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas hasta la optimización de la transmisión de vídeo
Breakthrough Prize en Ciencias de la Vida concedido a Clifford P. Brangwynne y Anthony A. Hyman ; Demis Hassabis y John Jumper; Emmanuel Mignot y Masashi Yanagisawa
Breakthrough Prize en Matemáticas concedido a Daniel A. Spielman
Breakthrough Prize en Física Fundamental concedido a Charles H. Bennett, Gilles Brassard, David Deutsch y Peter Shor
Seis premios Nuevos Horizontes a los logros de los primeros años de carrera en física y matemáticas
Tres premios Maryam Mirzakhani New Frontiers concedidos a mujeres matemáticas por sus logros en la fase inicial de su carrera
SAN FRANCISCO, 23 de septiembre de 2022 /PRNewswire/ — La Breakthrough Prize Foundation y sus patrocinadores fundadores –Sergey Brin, Priscilla Chan y Mark Zuckerberg, Julia y Yuri Milner, y Anne Wojcicki– han anunciado hoy a los galardonados con el Breakthrough Prize 2023, reconocidos por sus descubrimientos revolucionarios en Física Fundamental, Ciencias de la Vida y Matemáticas, junto con científicos en fase inicial que han realizado importantes contribuciones en sus campos.
Tres Breakthrough Prizes en Ciencias de la Vida son para: Clifford P. Brangwynne y Anthony A. Hyman por descubrir un nuevo mecanismo de organización celular; Demis Hassabis y John Jumper por desarrollar AlphaFold, que predice con precisión la estructura de las proteínas; y para Emmanuel Mignot y Masashi Yanagisawa por descubrir las causas de la narcolepsia. El Breakthrough Prize en Matemáticas es para Daniel A. Spielman, por sus múltiples descubrimientos en informática y matemáticas teóricas. El Breakthrough Prize de Física Fundamental lo comparten Charles H. Bennett, Gilles Brassard, David Deutsch y Peter Shor por sus trabajos fundacionales en información cuántica. También se reconocen las importantes contribuciones de los científicos que inician su carrera, con seis Premios Nuevos Horizontes de Física y Matemáticas y tres Premios Nuevas Fronteras Maryam Mirzakhani, concedidos a mujeres matemáticas que han terminado recientemente su doctorado.
“Los avances en enfermedades neurodegenerativas, la computación cuántica, la IA que resuelve la estructura de las proteínas…”, dijo Sergey Brin, “son avances increíbles que merecen ser celebrados”.
“Enhorabuena a todos los ganadores del Breakthrough Prize, cuyos increíbles descubrimientos allanarán el camino de los descubrimientos científicos y estimularán la innovación”, dijeron los cofundadores y consejeros delegados conjuntos de CZI, Priscilla Chan y Mark Zuckerberg. “Estos galardonados y los científicos que inician su carrera están ampliando los límites de lo que es posible en la investigación y la ciencia, y estamos encantados de honrar sus logros”.
“Los galardonados hoy encarnan el notable poder de la ciencia fundamental”, dijo Yuri Milner, “tanto para revelar verdades profundas sobre el Universo, como para mejorar la vida de los seres humanos.”
“Los galardonados de 2023 han producido una ciencia absolutamente estelar”, dijo Anne Wojcicki. “La creatividad, el ingenio y la pura perseverancia que se han empleado en este trabajo son asombrosos”.
En el ámbito de las Ciencias de la Vida, Demis Hassabis y John Jumper son los responsables de AlphaFold 2, el sistema de IA que ha resuelto en gran medida el problema de la predicción de la estructura de las proteínas, uno de los mayores retos de la biología. Las proteínas son las nanomáquinas que hacen funcionar las células, y predecir su estructura 3D a partir de la secuencia de sus aminoácidos es fundamental para entender el funcionamiento de la vida. Con su equipo en DeepMind, Hassabis y Jumper concibieron y construyeron un sistema de aprendizaje profundo que modela con precisión y rapidez la estructura de las proteínas. AlphaFold ya ha tenido un impacto revolucionario en las ciencias de la vida: este verano, DeepMind subió a una base de datos pública las estructuras de 200 millones de proteínas, casi todas las proteínas conocidas de todo el árbol de la vida. El programa reduce el tiempo que los científicos suelen dedicar a determinar la estructura de las proteínas de meses o años a horas o minutos. Es una promesa inmensa de beneficios futuros, desde el diseño de fármacos hasta la biología sintética, los nanomateriales y la comprensión fundamental de los procesos celulares. Se puede encontrar un breve vídeo sobre sus logros aquí.
El descubrimiento de un nuevo proceso celular es reconocido con otro de los premios de Ciencias de la Vida. Hasta hace poco, se pensaba que la mayor parte del trabajo de una célula se desarrollaba en los orgánulos, subunidades especializadas encerradas en membranas. Pero Anthony Hyman y Clifford Brangwynne descubrieron un principio físico totalmente nuevo que concentra las interacciones celulares entre proteínas y otras biomoléculas, en ausencia de membranas. Describieron unas gotitas dinámicas de tipo líquido que se forman rápidamente por separación de fases -similares a las gotas de aceite que se forman en el agua- y que producen estructuras temporales protegidas de la agitación molecular del interior celular acuoso. Desde su descubrimiento, ellos y otros han demostrado que estos condensados líquidos sin membrana desempeñan un papel en numerosos procesos celulares, como la señalización, la división celular, la estructura anidada de los nucléolos en el núcleo celular y la regulación del ADN. Su descubrimiento supone un avance fundamental en nuestra comprensión de la organización celular, y es probable que dé lugar a aplicaciones clínicas en el futuro, incluso para enfermedades neurodegenerativas como la ELA. Se puede encontrar un breve vídeo sobre sus logros aquí.
Otra enfermedad neurodegenerativa, la narcolepsia, era poco conocida antes de que Emmanuel Mignot y Masashi Yanagisawa, que dirigían laboratorios distintos y realizaban programas de investigación diferentes, convergieran en una nueva comprensión de sus causas. Demostraron que la proteína orexina (también llamada hipocretina), que normalmente regula el estado de vigilia, es fundamental para la enfermedad. En algunos animales, como los perros, la narcolepsia está causada por una mutación que afecta al receptor neuronal al que se une la orexina; mientras que en los humanos, la enfermedad se desencadena porque el sistema inmunitario ataca las células que producen la orexina (probablemente “confundiéndola” con una partícula vírica). Los descubrimientos de Mignot y Yanagisawa han dado lugar a tratamientos que alivian los síntomas de la narcolepsia, además de permitir el diseño de fármacos inductores del sueño. Revelaron que la narcolepsia es una enfermedad neurodegenerativa de origen autoinmune, y plantean la posibilidad de que otras enfermedades neurodegenerativas puedan estar causadas por la pérdida selectiva de neuronas. Y arrojan luz sobre un mecanismo central del sueño y la vigilia, un área del comportamiento que aún guarda muchos misterios. Se puede encontrar un breve vídeo sobre sus logros aquí.
En Matemáticas, los conocimientos y algoritmos de Daniel A. Spielman han sido importantes no sólo para las matemáticas, sino también para problemas muy prácticos de computación, procesamiento de señales, ingeniería e incluso el diseño de ensayos clínicos. Entre otros muchos resultados, él y sus colaboradores resolvieron el problema de Kadison-Singer, que surgió en la mecánica cuántica pero que resultó ser equivalente a importantes problemas sin resolver en numerosos campos matemáticos, desde el álgebra lineal (el estudio de ecuaciones con vectores y matrices) hasta la geometría de alta dimensión, la optimización combinatoria (por ejemplo, versiones del problema del viajante de comercio) y las matemáticas del procesamiento de señales. Se puede encontrar un breve vídeo sobre sus logros aquí.
En Física Fundamental, el premio se otorga a cuatro pioneros en el campo de la información cuántica.
Con su protocolo BB84, Charles H. Bennett y Gilles Brassard, basándose en la idea seminal pero poco práctica de Stephen Wiesner sobre el dinero cuántico, iniciaron la criptografía cuántica al idear una forma práctica de enviar mensajes secretos entre usuarios que no comparten información secreta inicialmente. A diferencia de los métodos utilizados habitualmente en el comercio electrónico, no puede ser descifrado ni siquiera por un espía con una potencia de cálculo ilimitada. Su descubrimiento en 1993, con colaboradores, del teletransporte cuántico, demostró que el entrelazamiento es un recurso útil cuantificable a pesar de no tener capacidad de comunicación propia, ayudando así a lanzar la nueva ciencia del procesamiento de la información cuántica.
David Deutsch sentó las bases de la computación cuántica. Definió la versión cuántica de una máquina de Turing -un ordenador cuántico universal- y demostró que podía simular con una precisión arbitraria cualquier sistema físico que obedeciera las leyes de la mecánica cuántica. Demostró que un ordenador de este tipo equivale a una red de puertas cuánticas sorprendentemente pequeñas, puertas lógicas que aprovechan los fenómenos cuánticos de entrelazamiento y superposición de muchos estados a la vez. Y diseñó el primer algoritmo cuántico que puede realizar un cálculo más rápido que el mejor algoritmo clásico equivalente.
Peter Shor pasó a inventar el primer algoritmo de ordenador cuántico claramente útil. El algoritmo de Shor puede hallar los factores de grandes números con una rapidez exponencialmente mayor de la que se cree posible para cualquier algoritmo clásico. También diseñó técnicas para la corrección de errores en los ordenadores cuánticos, una hazaña mucho más difícil que en los ordenadores clásicos, donde basta con la simple redundancia. Estas ideas no sólo han allanado el camino a los actuales ordenadores cuánticos, que se desarrollan a gran velocidad, sino que también se encuentran en las fronteras de la física fundamental, especialmente en el estudio de la metrología -la ciencia de la medición- y de la gravedad cuántica.
Se puede ver un breve vídeo sobre los logros de los físicos aquí.
Además de los premios principales, se distribuyeron 6 Premios Nuevos Horizontes, dotados con 100.000 dólares cada uno, entre 11 científicos y matemáticos que se encuentran en la fase inicial de su carrera y que ya han tenido un impacto sustancial en sus campos. Además, se concedieron 3 Premios Maryam Mirzakhani Nuevas Fronteras, de 50.000 dólares cada uno, a mujeres matemáticas que han terminado recientemente su doctorado y han obtenido resultados importantes.
Los Breakthrough Prizes son los mayores premios científicos del mundo. Cada uno de los cinco premios principales está dotado con 3 millones de dólares, y la adición de los premios a las primeras carreras hace que el total de los premios de este año ascienda a 15,75 millones de dólares.
A continuación encontrará las citas completas de todos los galardonados de 2023:
2023 Breakthrough Prizes en Ciencias de la Vida
Clifford P. Brangwynne
Princeton University, Howard Hughes Medical Institute and the Marine Biological Laboratory
Anthony A. Hyman
Max Planck Institute of Molecular Cell Biology and Genetics
Por descubrir un mecanismo fundamental de organización celular mediado por la separación de fases de proteínas y ARN en gotas líquidas sin membrana.
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Demis Hassabis
DeepMind
John Jumper
DeepMind
Por desarrollar un método de IA de aprendizaje profundo que predice rápidamente y con precisión la estructura tridimensional de las proteínas a partir de su secuencia de aminoácidos.
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Emmanuel Mignot
Stanford University School of Medicine
Masashi Yanagisawa
University of Tsukuba
Por descubrir que la narcolepsia está causada por la pérdida de una pequeña población de células cerebrales que producen una sustancia que favorece la vigilia, allanando el camino para el desarrollo de nuevos tratamientos para los trastornos del sueño.
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2023 Breakthrough Prize en Física Fundamental
Charles H. Bennett
IBM Thomas J. Watson Research Center
Gilles Brassard
Université de Montréal
David Deutsch
Oxford University
Peter W. Shor
MIT
Por su trabajo fundacional en el campo de la información cuántica.
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2023 Breakthrough Prize en Matemáticas
Daniel A. Spielman
Yale University
Por sus importantes contribuciones a la informática y las matemáticas teóricas, en particular a la teoría de los grafos espectrales, el problema de Kadison-Singer, el álgebra lineal numérica, la optimización y la teoría de la codificación.
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2023 Premios Nuevos Horizontes en Física
David Simmons-Duffin
Caltech
Por el desarrollo de técnicas analíticas y numéricas para el estudio de las teorías de campo conformadas, incluidas las que describen el punto crítico del vapor líquido y la transición de fase superfluida.
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Anna Grassellino
Fermilab
Por el descubrimiento de importantes mejoras en el rendimiento de las cavidades de radiofrecuencia superconductoras de niobio, con aplicaciones que van desde la física de aceleradores hasta los dispositivos cuánticos.
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Hannes Bernien
University of Chicago
Manuel Endres
Caltech
Adam M. Kaufman
JILA, National Institute of Standards and Technology y University of Colorado
Kang-Kuen Ni
Harvard University
Hannes Pichler
University of Innsbruck y Austrian Academy of Sciences
Jeff Thompson
Princeton University
Para el desarrollo de conjuntos de pinzas ópticas para realizar el control de átomos individuales para aplicaciones en la ciencia de la información cuántica, la metrología y la física molecular.
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2023 Premios Nuevos Horizontes en Matemáticas
Ana Caraiani
Imperial College London y University of Bonn
Por diversas contribuciones transformadoras al programa Langlands y, en particular, por el trabajo realizado con Peter Scholze sobre el mapa del periodo de Hodge-Tate para las variedades de Shimura y sus aplicaciones.
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Ronen Eldan
Weizmann Institute of Science y Microsoft Research
Por la creación del método de localización estocástica, que ha conducido a un progreso significativo en varios problemas abiertos en la geometría y la probabilidad de alta dimensión, incluyendo el problema de corte de Jean Bourgain y la conjetura KLS.
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James Maynard
Oxford University e Institute for Advanced Study
Por sus múltiples contribuciones a la teoría analítica de los números, y en particular a la distribución de los números primos.
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2023 Premios Nuevas Fronteras Maryam Mirzakhani
Maggie Miller
Stanford University y Clay Mathematics Institute
(PhD Princeton University 2020)
Para los trabajos sobre los nudos de cinta fibrosa y las superficies en las variedades de 4 dimensiones.
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Jinyoung Park
Stanford University
(PhD Rutgers University 2020)
Por sus contribuciones a la resolución de varias conjeturas importantes sobre umbrales y procesos de selección.
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Vera Traub
University of Bonn
(PhD University of Bonn 2020)
Por los avances en los resultados de aproximación en los problemas clásicos de optimización combinatoria, incluyendo el problema del viajante de comercio y el diseño de redes.
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Acerca del Breakthrough Prize
Por undécimo año, el Breakthrough Prize, conocido como los “Óscar de la Ciencia”, reconoce a los mejores científicos del mundo. Cada premio está dotado de 3 millones de dólares y se otorga en los campos de las Ciencias de la Vida, la Física Fundamental y las Matemáticas. Además, cada año se conceden hasta tres Premios Nuevos Horizontes en Física, hasta tres Premios Nuevos Horizontes en Matemáticas y hasta tres Premios Nuevas Fronteras Maryam Mirzakhani a investigadores noveles. Los galardonados asisten a una ceremonia de gala diseñada para celebrar sus logros e inspirar a la próxima generación de científicos. Como parte del programa de la ceremonia, también participan en un programa de conferencias y debates.
Los Breakthrough Prizes fueron fundados por Sergey Brin, Priscilla Chan y Mark Zuckerberg, Julia y Yuri Milner, y Anne Wojcicki y han sido patrocinados por fundaciones establecidas por ellos. Los ganadores son elegidos por comités de selección compuestos por anteriores ganadores del Breakthrough Prize en cada campo. La información sobre el Breakthrough Prize está disponible en breakthroughprize.org.
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