大江东｜向诺奖看齐的顶科协奖，获奖者有怎样的故事？

9月12日，2024世界顶尖科学家协会奖（简称“顶科协奖”）在上海揭晓。“生命科学或医学奖”授予在基因层面阐明人类色觉机制的约翰斯·霍普金斯大学教授杰瑞米·内森斯，“智能科学或数学奖”由在搜索引擎算法和社交网络底层架构等前沿领域取得开创性成就的康奈尔大学教授乔恩·克莱因伯格摘取。

这两位获奖科学家，都致力于让人类更好地“看见”——看见五彩斑斓的物理世界，看见精彩纷呈的信息世界，看见人类更美好的未来。进入第三年的顶科协奖，也继续着对“获得重大发现、尚未得到顶尖国际科学奖项垂青的杰出科学家”的发现之旅。

大江东工作室连线采访此次获奖学科领域的专家学者，通过他们解读大奖得主的科学贡献，及其背后的科研故事。

他的研究，揭示人类为何能看见色彩

人类接收的信息大约80%来自视觉，其中很多信息需要通过颜色来获取。

我们为什么能看到颜色？牛顿以来的科学家主要从物理角度展开解释。复旦大学脑功能与脑疾病全国重点实验室副主任张嘉漪研究员说：“从人类基因层面解答这个问题的，杰瑞米·内森斯是第一人。”

早在斯坦福大学读研究生阶段，内森斯就闯入了人类色觉研究的“无人区”。在没有自己实验室的年代里，他先后克隆出了牛和人类负责色觉的视蛋白基因，并测序了视锥细胞当中的视色素。“内森斯教授敏锐预见了科学发展的潮流。”张嘉漪认为，在上世纪80年代，随着分子克隆、基因测序等新的科研工具逐渐出现，内森斯教授掌握了全新的工具并应用设计了先进的实验方法，始终走在科学研究最前沿。

有趣的是，内森斯还从基因角度解开了色盲症男女有别的奥秘——X染色体上的基因突变导致色盲症，因为女性有两对X染色体，如果其一发生突变，另一对会发挥“调节抑制”作用，而男性只有一对X染色体，一旦发生突变，只能“认栽”，这就是男性比女性患色盲症比例高的原因。内森斯揭示了色觉的分子机制，为这个领域奠定了扎实的研究基础，其研究成果被认为“对发现高风险基因突变的位点有着重要的贡献”。

张嘉漪的研究领域聚焦在视网膜色素变性领域，对可能的黄斑变性等疾病的视觉功能修复也进行了比较多的研究。她认为，内森斯教授发现的那些高风险基因突变位点，未来会成为一个个临床治疗的靶点，“针对它们的临床药物开发会是一个新兴的方向。”

“内森斯教授的父亲是诺奖得主丹尼尔·内森斯。尽管他们的研究方向完全不同，但受父亲影响，内森斯教授非常勤奋、思维极快，全身心奉献给科学，他对我的影响巨大。”向孟清教授1991年进入内森斯实验室，作为博士后度过了充实的5年时光。

即便已经在学术界名满天下，培养出了许多优秀科学家，内森斯仍坚持抽空自己做实验，他的实验台和向孟清“背靠背”。“背靠背”也可以用来形容他们朋友一般的情谊。忙碌的间隙，除了探讨科学实验问题，他们会谈论科学趣闻，讨论工业文明的惊人成就，为全球气候问题揪心，为田园牧歌时代的消失叹息——内森斯甚至建议向孟清“写点儿散文记录过去的老时光”。

但更多时候，内森斯是一位严师，他认为有责任找出最有天赋的学生并提供成功所需的一切条件。向孟清说，几乎每一位博士生和博士后都曾收到他的小纸条，“通常这种情况发生在你放松一段时间之后，纸条上会很礼貌也很清晰地列出你应该完成的工作。”5年里，向孟清只收到过一次纸条，因为陪赴美探亲的家人耽误了一点科研进展。但就这一次的鞭策，也足以让向孟清铭记一生。

“内森斯教授非常欣赏中国学生的才干和勤奋刻苦，他招收了很多中国学生和博士后。”向孟清回忆，内森斯的实验室规模并不是很大，但12名成员中来自中国的有时多达七八人。科研起步阶段，他们在内森斯带领下都接受了严格的高水平训练，后来“不少都进了常春藤名校任教”。或许勤奋的中国学生更能适应内森斯的节奏——他在研究生期间每天工作长达14个小时。内森斯认为，美国在上世纪90年代学生的质量和水平远超他的学生时代，很大程度上要感谢中国、印度等世界各地优秀学生的到来。

“博士后离开时，大多实验室都不会让他们带走课题，但内森斯很大度。他一直特别关注和支持青年学者的成长。”向孟清独立开启科研生涯时，内森斯不仅让他带走了课题，还给向孟清写了重量级推荐信，帮助他获得重要的科研资助。

科研之外，内森斯过着极简朴的生活，一直开一辆全实验室最老旧的汽车上下班；他很在乎碳排放，所以很少坐飞机出国，还在生物学科领域顶级学术期刊《eLife》上发表了一篇文章，呼吁科学家们以身作则，为减少碳排放尽绵薄之力。尽管如此，内森斯支持和鼓励国际学术交流，2023年还应向孟清邀请为国内召开的一个国际会议做了线上主旨学术报告。

40多年来，内森斯始终活跃在科学前沿探索。在一项令人震惊的研究中，内森斯和合作者将长波长视蛋白基因导入小鼠染色体，通常只能看到两种三原色的小鼠，在接受基因工程改造后，获得了三色视觉的能力。“这一惊人发现凸显了我们视觉系统非凡的可塑性。”2024顶科协奖“生命科学或医学奖”遴选委员会主席兰迪·谢克曼评价，“内森斯在视觉科学领域及其历史根源拥有广泛的好奇心、百科全书式的知识积累、他的思想深度和研究方法的创新力，这一切使他跻身于世界上最优秀的神经科学家之列。”

他的算法，为搜索引擎发展奠定基础

在计算机科学领域，乔恩·克莱因伯格几乎是一个无人不知、无人不晓的名字。年少成名，25岁就拿下麻省理工学院博士。1999年，28岁的他发表了一篇论文，介绍了一种“外部网络的HITS算法”。复旦大学计算机学院教授、上海市数据科学重点实验室主任肖仰华说：“当我们在互联网搜索引擎中搜索某个关键词时，会出现很多‘被命中’的网页，HITS算法可以对它们进行排序……让高质量网页靠前。”

这篇论文面世的1999年，全球互联网浪潮才刚刚兴起，许多今天如雷贯耳的巨头企业还在蹒跚学步的童年。“因为克莱因伯格的HITS算法，才有了Page Rank，才有了谷歌。”肖仰华认为，“没有搜索引擎就没有互联网。可以说，克莱因伯格是奠基者。”

10多年前读博士的时候，肖仰华就读过克莱因伯格的这篇论文，“当时觉得非常精妙，HITS算法对我们这一代学计算机的人都产生了很大的影响”。2024顶科协奖“智能科学或数学奖”遴选委员会主席迈克尔·I·乔丹也认为，“克莱因伯格将互联网视作链接列表的简单思维，至今仍在影响着互联网搜索引擎的设计。”

2000年，克莱因伯格发表了另一篇非常重要的论文，这一次他的成果是改造了一个著名的理论。全世界所有的人，只需要经过极少数几个人“搭桥”,就能建立起联系。这是上世纪60年代开始风靡的“小世界现象”，后来发展成为“六度空间”理论。

肖仰华介绍，克莱因伯格将“六度空间”理论往前推进，成为一种“每个人独立决策，找到最可能帮我传达信息的目标人物，在六个人中间找到最短路径”的算法，这就是他构建的“非中心化的路由机制”。

“他有两本影响力非常大的书，都被翻译成了中文，为我们沉淀了许多基础性的理论和方法。”肖仰华所说的这两本书是《算法设计》和《网络、群体与市场》，已经是中国计算机学科的经典教材。前者将算法的理论跟实际问题结合起来，以“启发性”著称，在豆瓣网站上的评分高达9.2，一名读者在评论中写道：“书中的每一个问题，都能体现思维的过程，而不是直接进入‘正确答案’。”后者则是与康奈尔大学经济学家David Easley的跨领域合作，几乎以一本书的力量涵盖了网络科学、博弈论、互联网科学、拍卖理论、匹配市场、搜索引擎、计算广告等众多内容。“促进公平性、提高信息传播效率、人际协作效率……很多都可以通过他的算法机制来实现。”从这个意义上来说，2024顶科协奖“智能科学或数学奖”也是在表彰克莱因伯格对培养一代中国计算机人才的贡献。

克莱因伯格与世界顶尖科学家协会、与中国也颇有渊源。推荐他和中国学术机构展开科研合作的人，正是1986年图灵奖得主、2016年中国政府友谊奖获得者、顶科协成员约翰·霍普克罗夫特。

顶科协奖的表彰理由中，特别强调了克莱因伯格在社会网络和算法公平性领域发挥的智识领导力。乔丹在解读获奖理由时盛赞：“克莱因伯格教授的成就跨越了计算机科学、数学和经济学，不仅解决了这些领域的重要问题，还为身处其中的研究人员打开了大门。”

中国大奖，正在链接全球扩大影响力

谢克曼已是连续第三年担任顶科协奖“生命科学或医学奖”遴选委会主席。这位诺奖得主亲眼见证了顶科协奖“从无到有”的诞生，并从“默默无名”到收获“来自顶尖科学圈的赞誉”。“今年最显著的变化是提名数量明显增加，说明这个奖项得到了更多的关注，全球影响力正在扩大。”谢克曼说。

同样亲身感受到变化的还有乔丹教授：“今年‘智能科学或数学奖’在提名期收获了相较往年两倍的提名，覆盖了应用数学、统计学和计算机科学等更广泛的领域。”

2021年，世界顶尖科学家协会得到红杉中国独家提供永久资金支持，在上海发起创设顶科协奖，一经发布，就展现出面向全球，打造与诺奖比肩的“国际顶尖科学大奖”的雄心。首设“智能科学或数学奖”和“生命科学或医学奖”两个单项奖，奖金各1000万元人民币。到今天，已有来自德国、美国、英国、比利时、瑞士等国的9位科学家获此殊荣。

正如世界顶尖科学家协会执行理事长、上海世界顶尖科学家发展基金会理事长、世界顶尖科学家协会奖管理委员会主席吴向东在发布会致辞中所说，三年来，顶科协奖始终坚持最高学术水准，致力于表彰那些已经获得重大发现、尚未得到顶尖国际科学奖项垂青的杰出科学家。这一独特的价值观念得以践行。让谢克曼、乔丹等评审团成员喜悦的是，顶科协奖的“慧眼识珠”正在国际引发“更大的共鸣”。

早在两年前，谢克曼就曾预言首届顶科协奖“生命科学或医学奖”得主、马克斯·普朗克多学科科学研究所科学成员、主任迪尔克·格尔利希在顶科协奖为他赢得真正国际荣誉后，将会大加绽放并获得其他奖项。这一预言已成为现实。格尔利希不仅首次与中国科研界建立了友谊，更在全球范围获得了科学界、企业界的关注。今年年初，格尔利希在欧洲斩获了有欧洲诺奖风向标之誉的2024 Louis-Jeantet医学奖。

“我对‘智能科学或数学奖’的希望，是持续寻找对新兴的社会、技术和数学问题产生重大影响的人物，目前为止，顶科协奖做到了，并打下了很好的基础。”乔丹表示，“仅此一点，当人们意识到谁获得了这个奖项时，就会产生巨大的影响。”今年获奖者克莱因伯格将是顶科协奖颁出的第一位计算机科学获奖者，这将有助于提升大奖在全球计算机科学家中的知名度。10月底，克莱因伯格将来到上海出席颁奖典礼，这是他暌违十余年后再次访问中国，也将是他首次访问上海。

在乔丹看来，开创性的顶科协奖最有魅力的部分，是“吸引年轻人的目光”。2023世界顶尖科学家论坛上，活跃的年轻学子围绕着当届获奖得主讨论“凸优化”发展的历史和新挑战的生动场景，让乔丹难以忘怀。对智能科学或数学这一充满想象力的领域，年轻力量的注入将带来学科更多的融合创新发展。更重要的是，“这是一个关注所有新兴问题的奖项。科学技术可以帮助人类减少面对当前世界现状的恐惧，同时也会带来新的问题。顶科协奖通过识别卓越的领军人物，展现他们如何将面临的挑战转化为科学和数学的解决方案，以对社会有积极影响的方式去解决这些问题。这些标杆的树立将引领社会进入‘解决问题’的模式。这也将是顶科协奖留给未来的宝贵财富。”

科学的探索之路充满不确定性与艰难，但迷人图景同样激励一代又一代人一往无前。年轻的顶科协奖也正在破浪前行，坚持做“难而正确的事情”，怀抱“为了人类更美好的未来”的梦想上下求索。三年来，顶科协奖以大奖为媒，与国内外科学界的链接日益紧密，每年在世界顶尖科学家论坛同期举行的颁奖典礼和获奖者系列活动上，顶科协奖的获奖者与各界开放互动，促进更多的交流和合作，激励更多的学子放飞创新活力。

“大奖需要时间来孵育。诺贝尔奖已经颁发逾百年，自然有了更大的知名度。随着顶科协奖的持续运作，我相信在未来的岁月里，我们将获得更大的认可。”谢克曼说。

（责编：张若涵）