9月12日，2024世界頂尖科學家協會獎（簡稱“頂科協獎”）在上海揭曉。“生命科學或醫學獎”授予在基因層面闡明人類色覺機制的約翰斯·霍普金斯大學教授杰瑞米·內森斯，“智能科學或數學獎”由在搜索引擎算法和社交網絡底層架構等前沿領域取得開創性成就的康奈爾大學教授喬恩·克萊因伯格摘取。

這兩位獲獎科學家，都致力于讓人類更好地“看見”——看見五彩斑斕的物理世界，看見精彩紛呈的信息世界，看見人類更美好的未來。進入第三年的頂科協獎，也繼續著對“獲得重大發現、尚未得到頂尖國際科學獎項垂青的杰出科學家”的發現之旅。

大江東工作室連線采訪此次獲獎學科領域的專家學者，通過他們解讀大獎得主的科學貢獻，及其背后的科研故事。

他的研究，揭示人類為何能看見色彩

人類接收的信息大約80%來自視覺，其中很多信息需要通過顏色來獲取。

我們為什么能看到顏色？牛頓以來的科學家主要從物理角度展開解釋。復旦大學腦功能與腦疾病全國重點實驗室副主任張嘉漪研究員說：“從人類基因層面解答這個問題的，杰瑞米·內森斯是第一人。”

杰瑞米·內森斯教授在講座中。頂科協供圖

早在斯坦福大學讀研究生階段，內森斯就闖入了人類色覺研究的“無人區”。在沒有自己實驗室的年代里，他先后克隆出了牛和人類負責色覺的視蛋白基因，并測序了視錐細胞當中的視色素。“內森斯教授敏銳預見了科學發展的潮流。”張嘉漪認為，在上世紀80年代，隨著分子克隆、基因測序等新的科研工具逐漸出現，內森斯教授掌握了全新的工具并應用設計了先進的實驗方法，始終走在科學研究最前沿。

有趣的是，內森斯還從基因角度解開了色盲癥男女有別的奧秘——X染色體上的基因突變導致色盲癥，因為女性有兩對X染色體，如果其一發生突變，另一對會發揮“調節抑制”作用，而男性只有一對X染色體，一旦發生突變，只能“認栽”，這就是男性比女性患色盲癥比例高的原因。內森斯揭示了色覺的分子機制，為這個領域奠定了扎實的研究基礎，其研究成果被認為“對發現高風險基因突變的位點有著重要的貢獻”。

張嘉漪的研究領域聚焦在視網膜色素變性領域，對可能的黃斑變性等疾病的視覺功能修復也進行了比較多的研究。她認為，內森斯教授發現的那些高風險基因突變位點，未來會成為一個個臨床治療的靶點，“針對它們的臨床藥物開發會是一個新興的方向。”

“內森斯教授的父親是諾獎得主丹尼爾·內森斯。盡管他們的研究方向完全不同，但受父親影響，內森斯教授非常勤奮、思維極快，全身心奉獻給科學，他對我的影響巨大。”向孟清教授1991年進入內森斯實驗室，作為博士后度過了充實的5年時光。

即便已經在學術界名滿天下，培養出了許多優秀科學家，內森斯仍堅持抽空自己做實驗，他的實驗臺和向孟清“背靠背”。“背靠背”也可以用來形容他們朋友一般的情誼。忙碌的間隙，除了探討科學實驗問題，他們會談論科學趣聞，討論工業文明的驚人成就，為全球氣候問題揪心，為田園牧歌時代的消失嘆息——內森斯甚至建議向孟清“寫點兒散文記錄過去的老時光”。

但更多時候，內森斯是一位嚴師，他認為有責任找出最有天賦的學生并提供成功所需的一切條件。向孟清說，幾乎每一位博士生和博士后都曾收到他的小紙條，“通常這種情況發生在你放松一段時間之后，紙條上會很禮貌也很清晰地列出你應該完成的工作。”5年里，向孟清只收到過一次紙條，因為陪赴美探親的家人耽誤了一點科研進展。但就這一次的鞭策，也足以讓向孟清銘記一生。

“內森斯教授非常欣賞中國學生的才干和勤奮刻苦，他招收了很多中國學生和博士后。”向孟清回憶，內森斯的實驗室規模并不是很大，但12名成員中來自中國的有時多達七八人。科研起步階段，他們在內森斯帶領下都接受了嚴格的高水平訓練，后來“不少都進了常春藤名校任教”。或許勤奮的中國學生更能適應內森斯的節奏——他在研究生期間每天工作長達14個小時。內森斯認為，美國在上世紀90年代學生的質量和水平遠超他的學生時代，很大程度上要感謝中國、印度等世界各地優秀學生的到來。

“博士后離開時，大多實驗室都不會讓他們帶走課題，但內森斯很大度。他一直特別關注和支持青年學者的成長。”向孟清獨立開啟科研生涯時，內森斯不僅讓他帶走了課題，還給向孟清寫了重量級推薦信，幫助他獲得重要的科研資助。

科研之外，內森斯過著極簡樸的生活，一直開一輛全實驗室最老舊的汽車上下班；他很在乎碳排放，所以很少坐飛機出國，還在生物學科領域頂級學術期刊《eLife》上發表了一篇文章，呼吁科學家們以身作則，為減少碳排放盡綿薄之力。盡管如此，內森斯支持和鼓勵國際學術交流，2023年還應向孟清邀請為國內召開的一個國際會議做了線上主旨學術報告。

40多年來，內森斯始終活躍在科學前沿探索。在一項令人震驚的研究中，內森斯和合作者將長波長視蛋白基因導入小鼠染色體，通常只能看到兩種三原色的小鼠，在接受基因工程改造后，獲得了三色視覺的能力。“這一驚人發現凸顯了我們視覺系統非凡的可塑性。”2024頂科協獎“生命科學或醫學獎”遴選委員會主席蘭迪·謝克曼評價，“內森斯在視覺科學領域及其歷史根源擁有廣泛的好奇心、百科全書式的知識積累、他的思想深度和研究方法的創新力，這一切使他躋身于世界上最優秀的神經科學家之列。”

他的算法，為搜索引擎發展奠定基礎

在計算機科學領域，喬恩·克萊因伯格幾乎是一個無人不知、無人不曉的名字。年少成名，25歲就拿下麻省理工學院博士。1999年，28歲的他發表了一篇論文，介紹了一種“外部網絡的HITS算法”。復旦大學計算機學院教授、上海市數據科學重點實驗室主任肖仰華說：“當我們在互聯網搜索引擎中搜索某個關鍵詞時，會出現很多‘被命中’的網頁，HITS算法可以對它們進行排序……讓高質量網頁靠前。”

喬恩·克萊因伯格教授在演講中。頂科協供圖

這篇論文面世的1999年，全球互聯網浪潮才剛剛興起，許多今天如雷貫耳的巨頭企業還在蹣跚學步的童年。“因為克萊因伯格的HITS算法，才有了Page Rank，才有了谷歌。”肖仰華認為，“沒有搜索引擎就沒有互聯網。可以說，克萊因伯格是奠基者。”

10多年前讀博士的時候，肖仰華就讀過克萊因伯格的這篇論文，“當時覺得非常精妙，HITS算法對我們這一代學計算機的人都產生了很大的影響”。2024頂科協獎“智能科學或數學獎”遴選委員會主席邁克爾·I·喬丹也認為，“克萊因伯格將互聯網視作鏈接列表的簡單思維，至今仍在影響著互聯網搜索引擎的設計。”

2000年，克萊因伯格發表了另一篇非常重要的論文，這一次他的成果是改造了一個著名的理論。全世界所有的人，只需要經過極少數幾個人“搭橋”,就能建立起聯系。這是上世紀60年代開始風靡的“小世界現象”，后來發展成為“六度空間”理論。

肖仰華介紹，克萊因伯格將“六度空間”理論往前推進，成為一種“每個人獨立決策，找到最可能幫我傳達信息的目標人物，在六個人中間找到最短路徑”的算法，這就是他構建的“非中心化的路由機制”。

“他有兩本影響力非常大的書，都被翻譯成了中文，為我們沉淀了許多基礎性的理論和方法。”肖仰華所說的這兩本書是《算法設計》和《網絡、群體與市場》，已經是中國計算機學科的經典教材。前者將算法的理論跟實際問題結合起來，以“啟發性”著稱，在豆瓣網站上的評分高達9.2，一名讀者在評論中寫道：“書中的每一個問題，都能體現思維的過程，而不是直接進入‘正確答案’。”后者則是與康奈爾大學經濟學家David Easley的跨領域合作，幾乎以一本書的力量涵蓋了網絡科學、博弈論、互聯網科學、拍賣理論、匹配市場、搜索引擎、計算廣告等眾多內容。“促進公平性、提高信息傳播效率、人際協作效率……很多都可以通過他的算法機制來實現。”從這個意義上來說，2024頂科協獎“智能科學或數學獎”也是在表彰克萊因伯格對培養一代中國計算機人才的貢獻。

克萊因伯格與世界頂尖科學家協會、與中國也頗有淵源。推薦他和中國學術機構展開科研合作的人，正是1986年圖靈獎得主、2016年中國政府友誼獎獲得者、頂科協成員約翰·霍普克羅夫特。

頂科協獎的表彰理由中，特別強調了克萊因伯格在社會網絡和算法公平性領域發揮的智識領導力。喬丹在解讀獲獎理由時盛贊：“克萊因伯格教授的成就跨越了計算機科學、數學和經濟學，不僅解決了這些領域的重要問題，還為身處其中的研究人員打開了大門。”

中國大獎，正在鏈接全球擴大影響力

謝克曼已是連續第三年擔任頂科協獎“生命科學或醫學獎”遴選委會主席。這位諾獎得主親眼見證了頂科協獎“從無到有”的誕生，并從“默默無名”到收獲“來自頂尖科學圈的贊譽”。“今年最顯著的變化是提名數量明顯增加，說明這個獎項得到了更多的關注，全球影響力正在擴大。”謝克曼說。

同樣親身感受到變化的還有喬丹教授：“今年‘智能科學或數學獎’在提名期收獲了相較往年兩倍的提名，覆蓋了應用數學、統計學和計算機科學等更廣泛的領域。”

2021年，世界頂尖科學家協會得到紅杉中國獨家提供永久資金支持，在上海發起創設頂科協獎，一經發布，就展現出面向全球，打造與諾獎比肩的“國際頂尖科學大獎”的雄心。首設“智能科學或數學獎”和“生命科學或醫學獎”兩個單項獎，獎金各1000萬元人民幣。到今天，已有來自德國、美國、英國、比利時、瑞士等國的9位科學家獲此殊榮。

在2023世界頂尖科學家論壇上，2022頂科協獎“生命科學或醫學獎”得主格爾利希（左一）和“生命科學或醫學獎得主”卡洛琳·盧格（右二）與來自各國的科學家互動交流。頂科協供圖

正如世界頂尖科學家協會執行理事長、上海世界頂尖科學家發展基金會理事長、世界頂尖科學家協會獎管理委員會主席吳向東在發布會致辭中所說，三年來，頂科協獎始終堅持最高學術水準，致力于表彰那些已經獲得重大發現、尚未得到頂尖國際科學獎項垂青的杰出科學家。這一獨特的價值觀念得以踐行。讓謝克曼、喬丹等評審團成員喜悅的是，頂科協獎的“慧眼識珠”正在國際引發“更大的共鳴”。

早在兩年前，謝克曼就曾預言首屆頂科協獎“生命科學或醫學獎”得主、馬克斯·普朗克多學科科學研究所科學成員、主任迪爾克·格爾利希在頂科協獎為他贏得真正國際榮譽后，將會大加綻放并獲得其他獎項。這一預言已成為現實。格爾利希不僅首次與中國科研界建立了友誼，更在全球范圍獲得了科學界、企業界的關注。今年年初，格爾利希在歐洲斬獲了有歐洲諾獎風向標之譽的2024 Louis-Jeantet醫學獎。

“我對‘智能科學或數學獎’的希望，是持續尋找對新興的社會、技術和數學問題產生重大影響的人物，目前為止，頂科協獎做到了，并打下了很好的基礎。”喬丹表示，“僅此一點，當人們意識到誰獲得了這個獎項時，就會產生巨大的影響。”今年獲獎者克萊因伯格將是頂科協獎頒出的第一位計算機科學獲獎者，這將有助于提升大獎在全球計算機科學家中的知名度。10月底，克萊因伯格將來到上海出席頒獎典禮，這是他暌違十余年后再次訪問中國，也將是他首次訪問上海。

在喬丹看來，開創性的頂科協獎最有魅力的部分，是“吸引年輕人的目光”。2023世界頂尖科學家論壇上，活躍的年輕學子圍繞著當屆獲獎得主討論“凸優化”發展的歷史和新挑戰的生動場景，讓喬丹難以忘懷。對智能科學或數學這一充滿想象力的領域，年輕力量的注入將帶來學科更多的融合創新發展。更重要的是，“這是一個關注所有新興問題的獎項。科學技術可以幫助人類減少面對當前世界現狀的恐懼，同時也會帶來新的問題。頂科協獎通過識別卓越的領軍人物，展現他們如何將面臨的挑戰轉化為科學和數學的解決方案，以對社會有積極影響的方式去解決這些問題。這些標桿的樹立將引領社會進入‘解決問題’的模式。這也將是頂科協獎留給未來的寶貴財富。”

科學的探索之路充滿不確定性與艱難，但迷人圖景同樣激勵一代又一代人一往無前。年輕的頂科協獎也正在破浪前行，堅持做“難而正確的事情”，懷抱“為了人類更美好的未來”的夢想上下求索。三年來，頂科協獎以大獎為媒，與國內外科學界的鏈接日益緊密，每年在世界頂尖科學家論壇同期舉行的頒獎典禮和獲獎者系列活動上，頂科協獎的獲獎者與各界開放互動，促進更多的交流和合作，激勵更多的學子放飛創新活力。

“大獎需要時間來孵育。諾貝爾獎已經頒發逾百年，自然有了更大的知名度。隨著頂科協獎的持續運作，我相信在未來的歲月里，我們將獲得更大的認可。”謝克曼說。

（來源：人民日報中央廚房-大江東工作室）

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