Annonce des lauréats des Breakthrough Prizes 2020 dans les domaines des sciences de la vie, de la physique fondamentale et des mathématiques

Au total, 21,6 millions de dollars seront décernés pour des avancées comme la création de la première image d'un trou noir, l'établissement du fondement biologique de l'obésité et des découvertes dans la biochimie de la sensation de douleur, entre autres réalisations

Le Breakthrough Prize 2020 en physique fondamentale est décerné à 347 membres de la collaboration Event Horizon Telescope 

Le Breakthrough Prize 2020 dans les sciences de la vie est décerné à Jeffrey M. Friedman, F. Ulrich Hartl et Arthur L. Horwich, David Julius et Virginia Man-Yee Lee

Le Breakthrough Prize 2020 en mathématique est décerné à Alex Eskin 

Six New Horizons Prizes d'une valeur de 100 000 dollars chacun sont décernés pour des réalisations de début de carrière en physique et en mathématique 

Les lauréats seront récompensés lors d'une cérémonie de remise de prix retransmise en direct, les Oscars of Science, sur National Geographic le dimanche 3 novembre 

SAN FRANCISCO, 6 septembre 2019 /PRNewswire/ -- Aujourd'hui, la Breakthrough Prize Foundation et ses parrains ? Sergey Brin, Priscilla Chan et Mark Zuckerberg, Ma Huateng, Yuri et Julia Milner, et Anne Wojcicki ? ont annoncé les lauréats des Breakthrough Prize 2020 et des New Horizons Prize 2020, dotés d'un montant global de 21,6 millions de dollars pour récompenser d'importantes réalisations dans les sciences de la vie, la physique fondamentale et les mathématiques.

Aujourd'hui dans leur huitième année, les Breakthrough Prize, connus comme les « Oscars de la science », récompensent chaque année des réalisations dans les sciences de la vie, la physique fondamentale et les mathématiques, des disciplines qui posent les questions les plus importantes et qui cherchent les réponses les plus profondes. Considérés comme le prix scientifique le plus généreux au monde, chaque Breakthrough Prize est doté de 3 millions de dollars.

Les lauréats de cette année sont récompensés pour des découvertes qui concernant des questions scientifiques importantes et incontournables, comme « à quoi ressemble un trou noir ? », « pourquoi les chilis sont-ils épicés ? » et « quelles sont les causes d'une maladie neurodégénérative ? »

En tant que collectif, les lauréats des Breakthrough Prize de cette année ont sondé les cieux pour obtenir la première image d'un trou noir ; imaginé la gravité au niveau quantique ; jeté les bases d'un analgésique sans opioïdes pour venir à bout de la douleur chronique ; établi le fondement biologique de ce que nous mangeons et pesons ; et découvert les mécanismes communs à l'origine des troubles neurodégénératifs, y compris la démence précoce. Les justifications intégrales se trouvent ci-dessous.

En outre, six New Horizons Prizes ont été décernés à douze scientifiques pour récompenser leurs réalisations en début de carrière en physique fondamentale et en mathématique. Les citations intégrales se trouvent ci-dessous.

Ces nouveaux lauréats seront récompensés lors de la huitième cérémonie de gala annuelle des Breakthrough Prize qui aura lieu le dimanche 3 novembre au NASA Ames Research Center à Mountain View (Californie), et sera retransmise en direct sur National Geographic. Chaque année, le programme a un thème, et cette année ce thème sera « Seeing the Invisible » (voir l'invisible) ?inspiré par la collaboration Event Horizon Telescope, qui a créé la première image d'un trou noir, ainsi que la toute-puissance de la science et des mathématiques pour révéler des mondes cachés et inconnus.

Cette année, sera également décerné lors de la cérémonie un Special Breakthrough Prize en physique fondamentale, qui a été annoncé en août, dans le but de saluer la découverte de la théorie de la supergravité par les physiciens Sergio Ferrara, Daniel Z. Freedman et Peter van Nieuwenhuizen. En 1976, ils ont construit la théorie très influente qui a réussi à intégrer la force de la gravité dans la théorie quantique.

Aujourd'hui marque également l'ouverture de la période du Popular Vote (5 au 20 septembre) pour le Breakthrough Junior Challenge, un concours mondial en ligne organisé chaque année par la Breakthrough Prize Foundation dans le but de motiver les jeunes à réfléchir de manière créative à propos de la science. Pour le Challenge, aujourd'hui dans sa cinquième année, des étudiants âgés de 13 à 18 ans provenant de pays du monde entier sont invités à créer et à proposer des vidéos originales (d'une durée maximale de 3 minutes) qui donne corps à un concept ou une théorie des sciences de la vie, de la physique ou des mathématiques. Le candidat qui arrive en tête du concours Popular Vote pourra participer à la finale.

Justifications des prix 

Breakthrough Prize 2020 en physique fondamentale 

La collaboration Event Horizon Telescope
Le directeur de cette collaboration, Shep Doeleman du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, acceptera le prix au nom de la collaboration. Ce prix, doté de 3 millions de dollars, sera partagé à parts égales avec les 347 scientifiques qui ont corédigé l'un des six articles publiés par l'EHT le 10 avril 2019, et qui peuvent être consultés ici : https://iopscience.iop.org/journal/2041-8205/page/Focus_on_EHT.

Justification : pour la première image d'un trou noir supermassif, prise au moyen d'une alliance de télescopes de taille planétaire.

Description : à l'aide de huit radiotélescopes sensibles positionnés stratégiquement à travers le monde en Antarctique, au Chili, au Mexique, à Hawaii, en Arizona et en Espagne, une collaboration mondiale réunissant des scientifiques de 60 institutions opérant dans 20 pays et régions a saisi la toute première image d'un trou noir. En synchronisant chaque télescope à l'aide d'un réseau d'horloges atomiques, l'équipe a créé un télescope virtuel aussi grand que la Terre, avec un pouvoir de résolution jamais obtenu auparavant depuis la surface de notre planète. L'un de leurs premiers objectifs a été le trou noir supermassif au coeur de la galaxie Messier 87 ? dont la masse équivaut à 6,5 milliards de soleils. Après avoir méticuleusement analysé les données avec des algorithmes et des techniques inédits, l'équipe a produit une image de ce monstre galactique, dont la silhouette apparaît devant du gaz chaud tournant autour du trou noir, correspondant ainsi aux attentes posées avec la théorie de la gravité d'Einstein : un anneau brillant marquant le point où la lumière tourne en orbite autour du trou noir, entourant une région sombre où la lumière ne peut pas échapper à la force gravitationnelle du trou noir.

Breakthrough Prize 2020 en mathématique 

Alex Eskin
Université de Chicago

Justification : pour des découvertes révolutionnaires dans la dynamique et la géométrie des espaces de modules de différentiels abéliens, y compris la preuve du « théorème de la baguette magique » avec Maryam Mirzakhani.

Description : Eskin s'est associé avec la célèbre mathématicienne iranienne et lauréate Fields Medal, Maryam Mirzakhni, pour démontrer un théorème à propos de la dynamique d'espaces de modules. Leur tour de force, publié en 2013 après cinq années de labeur, est un résultat aux multiples conséquences. L'un concerne le problème de longue date : si un faisceau de lumière provenant d'une source lumineuse se réfléchit dans une pièce à miroirs, ce faisceau va-t-il finir par remplir toute la pièce ? ou est-ce que des parties de la pièce resteront obscures ? Après avoir traduit le problème en contexte multidimensionnel hautement abstrait, les deux mathématiciens ont pu montrer que, dans des pièces polygonales qui présentent des angles qui sont des fractions de nombres entiers, seul un nombre fini de points resteront sans lumière. Mirzakhani est décédée en 2017, à l'âge de 40, après avoir lutté contre le cancer du sein pendant plusieurs années.

Breakthrough Prize 2020 dans les sciences de la vie 

Jeffrey M. Friedman
Rockefeller University et Howard Hughes Medical Institute

Justification : pour avoir découvert un nouveau système endocrinien par lequel le tissu adipeux signale au cerveau de réguler l'apport alimentaire.

Description : après avoir découvert en 1994 la voie moléculaire qui régule les graisses corporelles, Friedman a été à l'avant-garde des efforts visant à établir le fondement biologique de l'obésité. Ses recherches ont permis d'élucider le « système de leptine » qui intervient en-dessous du niveau de conscience et la « volonté » qui régule quand nous mangeons, ce que nous mangeons et quelle quantité nous mangeons. Aujourd'hui, le traitement à la leptine soigne les patients atteints de lipodystrophie, une forme de diabète rare mais très grave. La leptine pourrait également permettre de traiter le sous-ensemble de patients obèses qui présentent de faibles taux de leptine, et pourrait également être utilisée dans le cadre de nouvelles thérapies combinatoires pour les patients qui présentent des taux élevés de leptine et qui sont résistants à la leptine. La découverte de la leptine a instauré un nouveau cadre pour la compréhension de la pathogenèse de l'obésité en établissant les mécanismes physiologiques et neuraux qui régulent l'apport alimentaire et le poids corporel.

F. Ulrich Hartl
Max Planck Institute of Biochemistry

Arthur L. Horwich
Yale School of Medicine et Howard Hughes Medical Institute

Justification : pour avoir découvert les fonctions des chaperons moléculaires dans la médiation du repliement des protéines et la prévention de l'agrégation des protéines.

Description : dans le cadre d'une collaboration entre New Haven et Munich, Hartl et Horwich ont découvert les rouages qui permettent aux protéines de se replier correctement pour prendre les formes précises nécessaires à la réalisation de toute une série de tâches au sein de la cellule. Avec l'âge, ces rouages peuvent ralentir et laisser les protéines s'agglutiner en désordre ? « comme le blanc d'un oeuf qui se coagule dans une poêle chaude » ? et faciliter l'apparition d'un cancer ou encore de la maladie d'Alzheimer, de Parkinson, de Huntington et d'autres maladies neurodégénératives. La recherche actuelle vise la manière dont il est possible de réparer ou de soutenir les rouages de repliement dans les cellules afin de prévenir l'agglutination des protéines et de préserver un fonctionnement sain malgré l'âge.

David Julius
Université de Californie, San Francisco

Justification : pour avoir découvert les molécules, les cellules et les mécanismes à l'origine de la sensation de douleur.

Description : Julius a découvert les mécanismes de signalement cellulaire qui produisent la sensation de douleur. Entre autres curiosités, il a découvert que les chilis et le menthol déclenchaient les mêmes récepteurs sensoriels dans le système nerveux qui réagissent habituellement à la chaleur et au froid. Tandis que la douleur fonctionne le plus souvent comme un mécanisme d'alerte précoce, la douleur chronique est handicapante. Cependant, en identifiant des cibles cellulaires précises pour la douleur chronique dans la colopathie fonctionnelle, l'arthrite, le cancer, etc., son équipe jette le fondement de la prochaine génération d'analgésique de précision sans opioïdes. 

Virginia Man-Yee Lee
Université de Pennsylvanie

Justification : pour avoir découvert des agrégats de protéine TDP43 dans la démence fronto-temporale et la maladie de Charcot, et montré que différentes formes d'alpha-synucléine, dans différents types de cellules, sont à l'origine de la maladie de Parkinson et des atrophies multisystématisées.

Description : la plupart des patients atteints de la maladie d'Alzheimer présentent un tissu d'enchevêtrements dans leurs cellules cérébrales faits de protéines tau. En 1991, Lee a fait évoluer l'« hypothèse tau » selon laquelle ce sont les enchevêtrements eux-mêmes qui inhibent l'activation efficace des neurones. Elle a trouvé des enchevêtrements similaires liés à la maladie de Parkinson et la maladie de Charcot, et ensuite découvert comment des protéines mal repliées pouvaient se répandre de cellule en cellule via le système nerveux central. En oeuvrant à reproduire l'évolution pathologique des protéines tau, Lee a inventé une feuille de route protéique pour les maladies neurodégénératives et élucidé les mécanismes communs de la dégénérescence. Sa recherche a ouvert de nouvelles voies en vue de l'identification de cibles pour la découverte de médicaments.

New Horizons Prize 2020 en physique

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

Justification : pour des contributions déterminantes à la compréhension des états topologiques de la matière et des relations entre eux.

Jo Dunkley
Princeton University
Samaya Nissanke
Université d'Amsterdam
Kendrick Smith
Perimeter Institute

Justification : pour avoir mis au point des techniques inédites visant à extraire la physique fondamentale de données astronomiques.

Simon Caron-Huot
Université McGill
Pedro Vieira 
Perimeter Institute et ICTP-SAIFR

Justification : pour avoir profondément contribué à la compréhension de la théorie quantique des champs.

New Horizons Prize 2020 en mathématique

Tim Austin
Université de Californie, Los Angeles

Justification : pour plusieurs contributions à la théorie ergodique, et plus particulièrement la solution de la faible conjecture de Pinsker.

Emmy Murphy
Northwestern University

Justification : pour avoir contribué à la géométrie symplectique et à la géométrie de contact, en particulier l'introduction de notions de sous-variétés légendriennes vagues et, avec Matthew Strom Borman et Yakov Eliashberg, des structures de contact surtordues dans des dimensions plus grandes.

Xinwen Zhu
California Institute of Technology

Justification : pour ses travaux en arithmétique géométrie algébrique, y compris des applications à la théorie des variétés de Shimura et au problème de Riemann-Hilbert pour les variétés p-adiques.

À propos du Breakthrough Prize
Pour la huitième année consécutive, les Breakthrough Prizes, réputés comme étant les « Oscars de la Science », vont récompenser les meilleurs scientifiques du monde. Les prix, d'une valeur de 3 millions de dollars chacun, sont décernés dans les domaines des sciences de la vie (jusqu'à quatre par an), de la physique fondamentale (un par an) et des mathématiques (un par an). En outre, chaque année, des New Horizons Prizes (Prix des nouveaux horizons) sont décernés à de jeunes chercheurs dans les domaines de la physique (jusqu'à trois) et des mathématiques (jusqu'à trois). Les lauréats participent à une cérémonie de remise des prix télévisée diffusée en direct et destinée à mettre leurs découvertes à l'honneur et inspirer la prochaine génération de scientifiques. Dans le cadre de la cérémonie, ils participent également à un programme de conférences et de débats.

Les Breakthrough Prizes sont parrainés par Sergey Brin, Priscilla Chan et Mark Zuckerberg, Ma Huateng, Yuri et Julia Milner, et Anne Wojcicki. Les Comités de sélection qui choisissent les lauréats sont composés d'anciens lauréats du Breakthrough Prize dans chaque domaine. Pour plus d'informations sur les Breakthrough Prizes, consultez le site Web breakthroughprize.org.

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