Die als „chinesische Version des Nobelpreises“ bekannte Auszeichnung ist da! Diese Wissenschaftler haben den Future Science Prize 2024 gewonnen

Das Future Science Prize Committee gab am 16. August die Liste der Gewinner des Preises für 2024 bekannt. Deng Hongkui gewann den „Life Science Award“ für seine herausragende Arbeit bei der Verwendung chemischer Methoden zur Umprogrammierung somatischer Zellen in pluripotente Stammzellen und zur Veränderung des Zellschicksals und -zustands. Zhang Tao und Li Yadong gewannen den „Material Science Award“ für ihre bahnbrechenden Beiträge zur Entwicklung und Anwendung der „Einzelatomkatalyse“; Sun Binyong gewann den „Mathematics and Computer Science Award“ für seine herausragenden Beiträge zur Darstellungstheorie von Lie-Gruppen.

Zukunftspreis 2024 – Gewinner des Life Sciences Award

Der Gewinner des „Life Science Award“ ist Deng Hongkui, der Pionierarbeit bei der Verwendung chemischer Methoden zur Umprogrammierung somatischer Zellen in pluripotente Stammzellen und zur Veränderung des Zellschicksals und -zustands leistete.

Deng Hongkui hat bahnbrechende Beiträge auf dem Gebiet der Zellreprogrammierung geleistet. Im Jahr 2006 entdeckten Shinya Yamanaka und Kollegen, dass Fibroblasten durch vier Transkriptionsfaktoren in induzierte pluripotente Stammzellen (iPSCs) umgewandelt werden können, eine Entdeckung, die eine neue Ära in der regenerativen Medizin einläutete. Allerdings ist es bei der Methode der Transkriptionsfaktor-Überexpression schwierig, den Reprogrammierungseffekt präzise zu manipulieren, und sie kann zu einer zufälligen Genintegration und potenziell onkogener Genexpression führen, was ihre Anwendung einschränkt.

Deng Hongkui war ein Pionier der Methode, Fibroblasten mithilfe kleiner chemischer Moleküle in iPSCs (chemisch induzierte pluripotente Stammzellen oder CiPSCs) umzuwandeln. Er zeigte, dass CiPSCs erfolgreich zur Erzeugung fruchtbarer Mäuse verwendet werden können (2013) und enthüllte die molekularen Wege zur Erzeugung von CiPSCs (2015, 2018). Deng Hongkui etablierte außerdem erfolgreich die Technologie zur Induktion menschlicher CiPSCs (2022a, 2023) und zeigte, dass aus menschlichen CiPSCs gewonnene Pankreasinseln Diabetes bei nichtmenschlichen Primaten verbessern können (2022b), was das enorme klinische Potenzial von CiPSCs verdeutlicht. Die originelle Arbeit von Deng Hongkui hat neue Wege für die Zellneuprogrammierung eröffnet und wird weitreichende Auswirkungen auf die Entwicklung der Stammzellenforschung und der regenerativen Medizin haben.

Deng Hongkui, geboren 1963 in Peking, ist Boya-Lehrstuhlprofessor an der Peking-Universität und leitender Wissenschaftler des Changping-Labors. Er erhielt seinen Ph.D. von der University of California, Los Angeles im Jahr 1995 und arbeitete dann als Postdoktorand an der New York University.

Die chemische Industrie hat einen wichtigen Einfluss auf alle Aspekte der modernen Gesellschaft und die Katalyse ist die Kerntechnologie der heutigen chemischen Industrie. Die Entwicklung effizienter Katalysatoren und entsprechender praktikabler Synthesemethoden ist eines der wichtigsten Forschungsziele in der Chemie und im Chemieingenieurwesen. Feste Metallkatalysatoren, meist Nanopartikelkatalysatoren, werden in der industriellen Produktion häufig eingesetzt. Um heterogene Metallkatalysatoren mit optimaler Metallatomausnutzung und einheitlichen katalytischen Zentren und Mustern zu entwickeln, gibt es in der Literatur seit den 1960er Jahren Berichte über die Entwicklung von Katalysatoren, bei denen Metalle auf der Oberfläche eines Trägers dispergiert sind und ein einzelnes Metallatom als heterogenes katalytisches Zentrum fungiert. Dieses Gebiet wurde jedoch nicht weiterentwickelt. Der Grund hierfür liegt darin, dass der Mangel an einfachen, praktikablen und breit anwendbaren Methoden zur Herstellung heterogener Einzelatomkatalysatoren und zur wissenschaftlichen Charakterisierung der Hauptfaktor ist, der die Entwicklung dieses Bereichs einschränkt.

Im Jahr 2011 berichteten Zhang Tao, Li Jun und Liu Jingyue über einen heterogenen Katalysator, bei dem Platin (Pt) in Form isolierter metallischer Einzelatome in Eisenoxid (FeOx) eingebettet war. Diese Studie etablierte die Synthese und Identifizierung eines einfachen und leicht herzustellenden Festphasenkatalysators mit einatomigem Platin als aktivem katalytischen Zentrum und zeigte, dass der Katalysator eine überlegene katalytische Aktivität und Selektivität aufweist. Zhang Tao und seine Mitarbeiter nannten die katalytische Funktion, die dieser Katalysatortyp ermöglicht, „Einzelatomkatalyse (SAC)“. Anschließend zeigten sie, dass die „Einzelatomkatalyse“ auf eine Vielzahl von Metallen, Trägern und katalytischen Reaktionen erweitert werden kann. Diese bahnbrechende Originalforschung löste die explosive Entwicklung der „Einzelatomkatalyse“ aus, die sich schnell zu einem aktiven, aufstrebenden Feld der Katalyseforschung entwickelte.

Li Yadong und seine Mitarbeiter entwickelten systematisch eine Synthesemethode für designbare, kontrollierbare und universelle Einzelatomkatalysatoren. Diese Methoden können Einzelatomkatalysatoren mit definierter Morphologie und Komplexierungsumgebung bereitstellen. Diese Methoden haben die Synthese von Einzelatomkatalysatoren mit hoher zentraler Metallbeladung und gleichmäßiger Mikrostruktur im großen Maßstab ermöglicht und damit den Grundstein für die Anwendung solcher Katalysatoren in der industriellen Produktion gelegt. Diese Methoden werden häufig bei der Synthese von Katalysatoren mit unterschiedlichen Funktionen eingesetzt und fördern so die Entwicklung der Einzelatomkatalyse in den Bereichen chemische Industrie, Materialien, Energie und Umwelt, wodurch ihr ein größerer Einfluss verliehen wird.

Die Pionierarbeit von Zhang Tao und Li Yadong öffnete die Tür zum Verständnis der aktiven Zentren heterogener Metallkatalysatoren und bot eine wirksame Möglichkeit, Festphasenkatalysatoren mit atomarer Präzision zu regulieren. Die von ihnen geleitete Forschung zur Einzelatomkatalyse hat sich zum modernsten Gebiet der heterogenen Katalyse entwickelt. Ihre Forschungsergebnisse haben die grüne, umweltfreundliche, effiziente und energiesparende industrielle Produktion von Massenchemikalien wie Vinylchlorid, Essigsäure und Propanol gefördert und damit das Potenzial der Einzelatomkatalyse aufgezeigt, zur nachhaltigen Entwicklung der menschlichen Gesellschaft beizutragen.

[1] Nat. Chem. 2011, 3, 634-641.

[2] Nat. Rev. Chem., 2018, 2, 65-81.

[3] Angew. Chem. Int. Hrsg. 2016, 55, 10800–10805.

[4] Chem. Rev. 2020, 120, 11900–11955.

Zhang Tao wurde 1963 in Shaanxi, China, geboren und erhielt seinen Ph.D. vom Dalian Institute of Chemical Physics, Chinesische Akademie der Wissenschaften im Jahr 1989. Derzeit ist er Forscher am Dalian Institute of Chemical Physics, Chinesische Akademie der Wissenschaften.

Li Yadong wurde 1964 in Anhui, China, geboren und erhielt seinen Ph.D. von der University of Science and Technology of China im Jahr 1998. Derzeit ist er Professor an der Tsinghua-Universität.

Zukunftspreis Wissenschaft 2024 – Gewinner des Mathematik- und Informatikpreises

Sun Binyong, Gewinner des „Mathematics and Computer Science Award“, wurde für seine herausragenden Beiträge zur Darstellungstheorie von Lie-Gruppen ausgezeichnet.

Future Science Prize 2024 – Gewinner des Materials Science Award

Die Gewinner des „Material Science Award“ sind Zhang Tao und Li Yadong in Anerkennung ihrer bahnbrechenden Beiträge zur Entwicklung und Anwendung der „Einzelatomkatalyse“.

Sun Binyong hat wichtige Erfolge auf dem Gebiet der Lie-Gruppendarstellungstheorie erzielt, insbesondere im Simplex-Theorem klassischer Gruppen, der Theta-Korrespondenztheorie und den Nicht-Null-Hypothesen in der Rankin-Selberg-Faltung.

Die Darstellungstheorie der Lie-Gruppen ist eine der Grundlagen der modernen Mathematik. Es hat seinen Ursprung in der Physik, ist die Grundlage des Langlands-Programms und war ausschlaggebend für viele wichtige Fortschritte in der Zahlentheorie, einschließlich des Beweises des Großen Fermatschen Theorems.

Sun Binyongs erster Beitrag bestand darin, die Simplex-Eigenschaften typischer Lie-Gruppendarstellungen festzulegen. Im kompakten Fall wurde dieses Problem ursprünglich von E. Cartan und H. Weyl untersucht. Sun Binyong und sein Mitarbeiter Zhu Chengbo erweiterten es auf den nicht-kompakten Fall und reduzierten es auf die Untersuchung der invarianten Verteilung. Ihr innovativer Ansatz löste diese seit langem bestehende Vermutung, legte den Grundstein für die relative Darstellungstheorie typischer Lie-Gruppen und lieferte einen wichtigen Beweis für die Gan-Gross-Prasad-Fundamentalvermutung.

Sein zweiter großer Beitrag liegt in der Theorie der Theta-Korrespondenz, die eine der wichtigsten Methoden zum Studium automorpher Formen zwischen verschiedenen Gruppen darstellt. Binyong Sun und Chengbo Zhu haben das Forschungsgebiet erheblich vorangebracht, indem sie eine in den 1990er Jahren von Kudla und Rallis aufgestellte Vermutung über die Einzelheiten des ersten von Null verschiedenen θ-Lifts in bestimmten Türmen bewiesen haben.

Sun Binyongs dritte wichtige Errungenschaft ist der Beweis, dass das periodische Integral des Kohomologie-Testvektors in der Rankin-Selberg-Faltung ungleich Null ist. Dieses Ergebnis wurde ursprünglich in den 1970er Jahren von Kazhdan und Mazur vorgeschlagen. Sun Binyong untersuchte es im Detail, bewies seine Nicht-Null-Eigenschaft und führte spezielle Berechnungen durch, wodurch er ein seit langem bestehendes Problem auf diesem Gebiet löste.

Sun Binyong wurde 1976 in der Stadt Zhoushan in der Provinz Zhejiang in China geboren und erhielt seinen Ph.D. von der Hong Kong University of Science and Technology im Jahr 2004. Er arbeitete viele Jahre am Institute of Mathematics and Systems Science der Chinese Academy of Sciences und ist derzeit Professor am Institute of Advanced Mathematics der Zhejiang University.

Der Future Science Prize wurde 2016 ins Leben gerufen und gemeinsam von Wissenschaftlern und Unternehmern initiiert. Der Future Science Prize konzentriert sich auf originäre wissenschaftliche Grundlagenforschung und zeichnet Wissenschaftler (unabhängig von ihrer Nationalität) aus, die auf dem chinesischen Festland, in Hongkong, Macao und Taiwan herausragende wissenschaftliche Leistungen erbracht haben.

Die Gewinnerarbeit muss folgende Bedingungen erfüllen:

(1) Erzielung einer enormen internationalen Wirkung;

(ii) originell und von bleibender Bedeutung sein oder sich über die Zeit bewährt haben;

(3) Hauptsächlich in Festlandchina, Hongkong, Macau und Taiwan abgeschlossen. Die Staatsangehörigkeit des Absolventen ist nicht beschränkt.

Der Future Science Prize umfasst derzeit drei Hauptpreise: „Life Science Award“, „Material Science Award“ und „Mathematics and Computer Science Award“, wobei ein einzelner Preis mit etwa 7,2 Millionen RMB (entspricht 1 Million US-Dollar) dotiert ist.

Seit 2016 wurden insgesamt 39 Gewinner für den Future Science Prize ausgewählt. Sie alle sind hochqualifizierte Wissenschaftler aus den Bereichen Grundlagenforschung und angewandte Forschung wie Biowissenschaften, Physik, Chemie, Mathematik und Informatik, die originelle Forschungsarbeiten geleistet haben, die eine enorme internationale Wirkung hatten.

Die Future Science Prize Week 2024 findet vom 30. Oktober bis 3. November in Hongkong statt. Mehr als 70 Wissenschaftler von Weltrang aus der ganzen Welt werden auf dem Science Summit hochmoderne wissenschaftliche Fragen diskutieren und die aktuellsten wissenschaftlichen Informationen und zukunftsweisenden Perspektiven austauschen. Das Wissenschafts- und Technologieforum und die Jahrestagung des Asian Young Scientists Fund Project konzentrieren sich auf die Förderung des interdisziplinären Austauschs und innovativer Diskussionen. Der Jugenddialog mit den Gewinnern findet im Hong Kong Science Museum statt und die siegreichen Wissenschaftler werden von ihrem wissenschaftlichen Forschungsweg berichten und wissenschaftliche Träume inspirieren. Der mit größter Spannung erwartete Höhepunkt – die Preisverleihungszeremonie des Future Science Prize – wird im Hong Kong Convention and Exhibition Center stattfinden.