Los ganadores del premio Breakthrough Prize 2019 en Ciencias Biosanitarias, Física Fundamental y Matemáticas (2)

Publicado 19/10/2018 11:52:42CET

La bióloga molecular nacida en Viena, Angelika Amon, ha mostrado cómo las irregularidades del número de cromosomas ("aneuploidía") producen una respuesta al estrés y alteran el sistema de reparación de errores a prueba de fallos de la célula, permitiendo la acumulación rápida de mutaciones genéticas. Ella espera que la comprensión de las consecuencias de la aneuploidía esclarezca la evolución del cáncer y ayudará a identificar nuevos objetivos terapéuticos para el cáncer a partir de su trabajo sobre las vulnerabilidades celulares causadas por la aneuploidía. Amon aplica el principio que ella llama "la prueba de la abuela": para que una idea despierte el interés se debe poder explicar fácilmente. Ella hace preguntas sencillas para obtener grandes respuestas.

Xiaowei Zhuang:Universidad de Harvard e Instituto Médico Howard Hughes
Distinción: Por el descubrimiento de estructuras celulares ocultas a través del desarrollo de imágenes de superresolución, un método que trasciende los límites de la resolución espacial fundamental de la microscopia óptica.

Descripción: Xiaowei Zhuang fue una niña prodigio. A los seis años fue capaz de identificar la fuerza atmosférica que actúa sobre un vaso de agua, lo cual impresionó a su padre, un profesor de aerodinámica en la principal universidad de ciencia y tecnología de China. Años después, como estudiante de posdoctorado en Stanford en los albores de la era dorada de la microscopia, canalizó su pasión por la física hacia las bioimágenes y la exploración de los sistemas biológicos. En su laboratorio de la Universidad de Harvard inventó un método de imágenes de superresolución (STORM) que usa moléculas fluorescentes cambiables para eliminar las barreras que impone el límite de difracción de los microscopios tradicionales. Resultado: imágenes de ultraalta resolución de moléculas y estructuras celulares 10.000x más pequeñas que el grosor del cabello humano. Con STORM su laboratorio ha descubierto estructuras celulares previamente desconocidas, como un esqueleto membranoso periódico en las neuronas cerebrales.

Zhijian "James" Chen:Centro Médico Southwestern de la Universidad de Texas e Instituto Médico Howard Hughes
Distinción: Por elucidar cómo el ADN activa las respuestas inmunológicas y autoinmunes desde el interior de una célula a través del descubrimiento de la enzima censora de ADN cGAS.

Descripción: Los linfocitos T y otros glóbulos blancos constituyen la primera línea de defensa del sistema inmunológico. El bioquímico Zhijian (James) Chen ha esclarecido el funcionamiento de un sistema inmunológico innato subyacente que funciona en cada célula de nuestro organismo y que activa el despliegue (o sobredespliegue) de la respuesta de contraataque contra virus, estrés, radiación y otras agresiones. El laboratorio de Chen ha mostrado cómo el ADN que introduce un invasor o que se escurre del núcleo de una célula es percibido por una proteína que posteriormente activa los linfocitos T y los glóbulos blancos. Su trabajo ahora se centra en utilizar esta potente fuerza curativa para eliminar enfermedades como el cáncer y mantener bajo control el mecanismo cuando no marcha bien en enfermedades autoinmunes como la artritis y el lupus. Chen creció en una remota aldea de montaña de la provincia china de Fujian. Desde temprana edad, demostró una curiosidad innata por la naturaleza y sus padres lo animaron a estudiar una carrera de ciencias. Emigró a EE. UU. y obtuvo su doctorado en la Universidad SUNY Buffalo. Él cree que la ciencia no tiene fronteras y que las enfermedades son nuestro enemigo común.

"Los ganadores del premio Breakthrough Prize en Ciencias Biosanitarias nos muestran cómo se hace", dijo Cori Bargmann, presidente del Comité de Selección. "A través de la creatividad, la innovación, la persistencia y la habilidad, cada uno de ellos aportó un avance que previamente era inimaginable".

PREMIO BREAKTHROUGH PRIZE EN FÍSICA FUNDAMENTAL

Charles Kane y Eugene Mele:Universidad de Pensilvania
Distinción: Por nuevas ideas sobre topología y simetría en física que condujeron a la predicción de una nueva clase de materiales que conducen la electricidad solo en la superficie.

Descripción: Desde los tiempos de Ben Franklin hemos llegado a distinguir las formas eléctricas de la materia que son conductoras o que son aislantes. Pero ese concepto ha sido cambiado del todo por Charles Kane y Gene Mele, quienes han predicho una nueva clase de materiales ("aislantes topológicos") que son inviolables conductores de electricidad en su contorno, pero son aislantes en su interior. Su descubrimiento tiene importantes implicaciones para la "carrera espacial" en computación cuántica y puede conducir a nuevas generaciones de dispositivos electrónicos que prometen una enorme eficiencia energética en computación. Los aislantes topológicos también ofrecen una perspectiva a preguntas profundas sobre la naturaleza fundamental de la materia y la energía, ya que presentan excitaciones parecidas a las partículas fundamentales de la física (electrones y fotones), pero se pueden controlar en el laboratorio de maneras en que no es posible controlar los electrones y los fotones. Estas conexiones ofrecen un nuevo marco conceptual para el control de flujo de carga, de luz e incluso de ondas mecánicas en varios estados de la materia. También parecen inevitables las aplicaciones imprevistas: cuando se inventó el transistor en 1947, nadie podía predecir de manera realista que este conduciría a tecnologías de la información que permitirían atiborrar terabytes de datos en un minúsculo chip de silicona.

"Kane y Mele introdujeron nuevas ideas de topología en física cuántica de manera muy notable", dijo Edward Witten, presidente del Comité de Selección. "Esta historia ha tenido una magnífica evolución".

PREMIO BREAKTHROUGH PRIZE EN MATEMÁTICAS

Vincent Lafforgue:CNRS (Centro Nacional de Investigaciones Científicas, Francia) e Institut Fourier, Université Grenoble Alpes
Distinción: Por contribuciones innovadoras a varias áreas de matemáticas, en particular al programa Langlands en el caso del campo de función.

Descripción: El francés reivindica algunas de las mentes más grandes de la historia, desde Descartes, Fermat y Pascal hasta Poincaré. Recientemente, Weil, Serre y Grothendieck han aportado nuevas bases a la geometría algebraica, a partir de la cual se forjó la geometría aritmética. Vincent Lafforgue es un líder de esta última escuela, que ahora es un factor clave de los nuevos descubrimientos en tecnologías criptográficas y de seguridad de la información. Su hogar profesional está en el CNRS de Grenoble, la mayor institución de ciencia fundamental de Europa, donde ocupa un cargo titular y tiene la libertad de pensar en lo impensable. La profunda preocupación de Lafforgue por la crisis ecológica lo ha llevado a centrarse en las álgebras de operadores en mecánica cuántica y en el desarrollo de nuevos materiales para tecnologías de energía limpia. Le gusta pasar tiempo haciendo senderismo en las laderas de los Alpes.

"Vincent Lafforgue encontró un argumento directo y perfectamente sencillo en el llamado 'caso del campo de función'", dijo Richard Taylor, presidente del Comité de Selección. "Después de verlo te preguntas cómo es posible que el resto de nosotros lo haya ignorado durante tanto tiempo. Finalmente entiendes por qué la correspondencia de Langlands tiene que existir; esta ya no parece una consecuencia milagrosa inmotivada de cálculos complicados".

PREMIO BREAKTHROUGH PRIZE ESPECIAL EN FÍSICA FUNDAMENTAL

Jocelyn Bell Burnell: Universidad de Dundee y Universidad de Oxford
Distinción: Por contribuciones fundamentales al descubrimiento de los púlsares y un liderazgo inspirador en la comunidad científica durante toda su trayectoria profesional.

PREMIO NEW HORIZONS EN FÍSICA

Brian Metzger: Universidad de Columbia
Distinción: Por predicciones vanguardistas de la señal electromagnética desde una fusión de estrellas de neutrones y por el liderazgo en el campo emergente de la astronomía multimensajero.

Rana Adhikari, Lisa Barsotti y Matthew Evans:Instituto Tecnológico deCalifornia, Instituto Tecnológico de Massachusetts e Instituto Tecnológico de Massachusetts, respectivamente Distinción: Por investigaciones en detectores terrestres presentes y futuros de ondas gravitacionales.

Daniel Harlow, Daniel L. Jafferis y Aron Wall:Instituto Tecnológico de Massachusetts, Universidad de Harvard y Universidad de Stanford, respectivamente Distinción: Por ideas fundamentales sobre la información cuántica, la teoría del campo cuántico y la gravedad.

(CONTINUA)

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