2021邵逸夫獎公佈，磁星研究、膜蛋白轉運、現代幾何獲三大領域獎

撰文 | 返樸

昨日（2021年6月1日）北京時間下午3點，2021年度邵逸夫獎現代幾何得主名單公佈：

天文學獎平均授予兩位在磁星領域做出傑出貢獻的女性天文學家維多利亞·卡士比（Victoria M Kaspi）和赫裡莎·庫韋利奧圖（Chryssa Kouveliotou）；

生命科學與醫學獎授予分子生物學家斯科特·埃姆爾（Scott D Emr）；

數學科學獎平均授予兩位在幾何學領域影響深遠的數學家尚–米歇爾·比斯姆（Jean-Michel Bismut）和傑夫·奇格（Jeff Cheeger）。

Victoria M Kaspi於1967年生於美國，7歲時舉家搬遷至加拿大，博士就讀於普林斯頓大學，師從1993年諾貝爾物理學獎得主Joseph Taylor，現任加拿大麥吉爾大學（McGill University）物理學教授暨麥吉爾太空研究所所長。

Chryssa Kouveliotou是一位希臘天文學家。她在希臘接受本科教育，在英國薩賽克斯大學（University of Sussex）取得碩士學位，在德國慕尼黑理工大學（Technical University of Munich）獲得博士學位。1991 年進入NASA工作，現任美國喬治華盛頓大學（George Washington University）物理系教授暨系主任。

（左）Victoria M Kaspi，（右）Chryssa Kouveliotou

兩人因在理解磁星、脈衝星和γ射線爆發的神秘特性方面所作出的重大貢獻而共同獲得本屆邵逸夫天文學獎。

磁星是一種高度磁化的中子星，與很多壯觀瞬變天體物理學現象有關。她們開發了新穎、精確的觀測技術，證實了具有超強磁場的中子星存在，並描繪出它們的物理特性。她們已將磁星確立為一種嶄新而又重要的天體類別。

Kouveliotou及其同事在1998至1999年間對名為“軟伽瑪射線重複爆發源” （SGRs） 的X射線/ γ射線源類別進行觀測，證實了磁星的存在，併為磁星模型提供了令人讚歎的證據。她還開發了用於X射線波長的脈衝星計時的新技術，將其應用於來自羅西X射線計時衛星 （RXTE） 的資料上，於1998年SGR 1806-20的持續射線中，檢測到7。5秒週期的X射線脈衝。此後，她測量了脈衝星的自轉降速率，並取得了脈衝星的年齡和磁偶極強度。因磁場在預測範圍內接近10^14高斯 （即10^10 T），而脈衝訊號微弱，又需要為多個時段的旋轉相位作出校準，因此自轉降速測量極具挑戰性。

Kaspi證明了第二類發射X射線的稀有脈衝星——即“異常X射線脈衝星” （AXP）——也是磁星。她從射電天文學家在脈衝星計時中常用的方法出發，克服了巨大的技術難題，把相位相干性技巧推廣到X射線領域。這樣就可以在數月至數年的時間間隔上，維持相位相干，從而對 X射線脈衝星進行非常精確的定時測量，測量出比SGR 1806-20還要低的自轉降速率。

Kaspi闡明瞭磁星與經典射電脈衝星的關係，對整個磁星類屬的特性描述作出了根本性的貢獻。她的工作鞏固了我們對磁星的認知，將磁星確立為一種嶄新而重要的天體類別。如今，磁星慣常地被引用來解釋各種天體物理瞬變現象，包括γ射線爆發、超高光度的超新星和新生的中子星。

Scott D Emr（1954-），細胞生物學家和分子遺傳學家，美國科學院院士、美國藝術與科學院院士。他於1981年從哈佛大學獲得分子遺傳學領域的博士學位（Ph。D。 in molecular genetics），現任美國康奈爾大學（Cornell University）分子生物學及遺傳學法蘭克·羅德講座教授，暨威爾細胞及分子生物學研究所（Weill Institute for Cell & Molecular Biology）所長。

Scott D Emr

Emr在細胞內囊泡運輸方面獲得了開創性的發現，他利用精巧的基因手段，識別出40個編碼ESCRT組合成分的基因；又結合分子、生化以及結構的方法找出這40個ESCRT蛋白的特性，並闡明其單個及聯合作用。Emr發現ESCRT是一種與囊泡合作的生物機器，用於分選蛋白，確保特定蛋白能夠被選擇性地送抵亞細胞器中。總括來說，Emr改變了我們對細胞膜運輸的途徑及機制的認識，細胞膜運輸無論是對酵母還是人類的生命程序，都十分重要。

本年度邵逸夫生命科學與醫學獎頒予Scott D Emr，以表彰他所發現的內體蛋白分選轉運複合體 （ESCRT） 途徑，對於涉及膜生物學的多樣化過程至關重要，其中包括細胞分裂、細胞表層受體調節、病毒傳播及軸突修剪等。

Jean-Michel Bismut（1948-），法國數學家，法國科學院院士。他於1973年獲法國巴黎第六大學（Université Paris-VI）數學博士學位，他的數學生涯涵蓋了兩個明顯不同的數學分支：機率論和微分幾何。Bismut現為法國巴黎第十一大學數學系榮譽教授。

Jeff Cheeger（1943-），美國數學家，美國科學院院士，美國藝術與科學院院士。他於1964年畢業於哈佛大學獲學士學位，1967年在普林斯頓大學獲得博士學位，現任美國紐約大學科朗數學研究所（Courant Institute of Mathematical Sciences at New York University）數學教授。

兩人因在幾何學領域做出的影響深遠的貢獻而共同獲得本屆邵逸夫數學科學獎。

（左）Jean-Michel Bismut，（右）Jeff Cheeger

Bismut職業生涯早期在機率論方面的研究對數學金融理論產生了重大影響。後來，他將機率論思想引入指數理論中，對所有主要定理重新驗證，並極大地擴充套件了研究範圍，將指標理論應用於看似遙遠的數學甚至物理問題，包括在常用於數論中來研究高維丟番圖方程的阿拉克洛夫幾何（Arakelov geometry）領域。他開發的工具也已用於計算格羅莫夫–威滕不變數。近年來，他的工作改變了人們對塞爾伯格軌跡公式的思考方式，該研究是表示論和現代數論的一個基本工具。Bismut的研究工作別具特色，透過巧妙運用指標定理，他證明顯示錶達（explicit formulas）的量是前人從未敢嘗試計算的。

Cheeger對現代幾何學中的另一個重要領域做出了深刻貢獻，即瞭解曲率條件對流形結構的影響。佩雷爾曼在證明龐加萊猜想中就對此進行了充分的應用。Cheeger還引入了組合數學和理論計算機科學領域中家喻戶曉的奇格常數（Cheeger constant）。這是將流形分割成兩部分的超曲面的最小面積，Cheeger將此面積與該流形上拉普拉斯–貝爾特拉運算元的第一個不平凡特徵值聯絡起來。這一結果應用於圖（Graph）的離散模擬，對研究圖上的隨機遊走起到了至關重要的作用，並由此推動了隨機取樣演算法、高維積分及許多其他應用的發展。

Bismut和Cheeger也曾合作，將著名的 eta 不變數從流形擴充套件到流形族，藉此沿著合併中的空間序列明確地計算出 eta 不變數的極限，這項工作廣受好評。

參考來源：邵逸夫獎官網