每两年，卡夫里奖将宣布天体物理学，神经科学和纳米科学的获奖者。这项荣誉授予了科学家，他们的工作改变了他们的领域或对基本过程的理解，或两者兼而有之。从这个意义上讲，该奖项是一门了解科学如何发展以及我们对宇宙，我们的身体和原子尺度过程的理解如何随着时间加深的窗口。

作为挪威科学与文学研究院，卡夫里基金会和挪威教育与研究部之间的合作伙伴关系，今年的奖项于5月27日宣布，由挪威科学研究院和世界科学节共同发表。

银河生态系统

剑桥大学的安德鲁·法比安（Andrew Fabian）被授予天体物理学卡夫里奖。法比安（Fabian）是一位天文学家，他的职业生涯致力于研究黑洞与星际气体之间的错综复杂的相互作用。他了解到的是，银河星团与生命生态系统一样，包含着相互依存的过程网络，指导着它们的发展和进化。

“当我们在星系之间的气体，这是极其脆弱的，你仍然可以得到组织的它运动，”费边，谁写了说的功能为科学美国人在2007年。“我一直在寻找在的中心黑洞这些团簇和团簇大气，试图了解黑洞的能量如何传递到周围的气体中。”

通过研究超大质量黑洞边缘的X射线光谱发射，Fabian发现黑洞可以发出强大的极低频声波，《纽约时报》将其描述为宇宙中最低的音符。他说：“星系团中的声波中可能有大量能量在移动。” 如果这样，那么该能量将加热周围的星际气云，进而可能影响从它们产生的星系的诞生和演化。

触摸之谜

尽管触摸是人类最基本的感觉之一，但多年来它的基本功能仍然令人沮丧地无法触及。加利福尼亚大学旧金山分校的生理学家David Julius和Scripps Research的分子神经生物学家Ardem Patapoutian阐明了温度和压力敏感性的神经和分子基础，从而改变了这种情况，这项工作为他们赢得了卡夫里神经科学奖。

朱利叶斯使用天然产物来识别与触觉有关的分子，他研究了辣椒素，辣椒素能使辣椒发热。在去年《科学美国人》的 一篇文章中详细介绍的他的工作中，他发现了一个对温度敏感的离子通道TRPV1，人体可以利用该通道感应危险的热量。这项工作导致确定了涉及感测特定温度范围的冷热和刺激物的通道家族，其中一些在家族性疼痛综合征中发生了突变。

对于帕塔波蒂安而言，他识别出一类蛋白质，称为压电体，它们对机械力敏感，并使人体能够感知压力及其在空间中的位置。这项工作在《自然》杂志上的一篇文章中得到了提及，其含义在《科学美国人》的一篇文章中得到了探讨。

除了解决持续存在的谜团之外，朱利叶斯（Julius）和帕塔普蒂安（Patapoutian）还开辟了新的止痛药的可能性。Patapoutian说：“如果您看疼痛治疗，很多人会认为这是一个已解决的问题，但事实并非如此。” 几乎没有什么可以帮助患有神经性疼痛等病症的患者，许多确实可以帮助治疗的药物具有一些严重的副作用，包括成瘾。

Patapoutian说，Julius和Patapoutian研究的传感分子位于周围神经系统中，因此针对他们的新型新型止痛药可以避免这种副作用。“我和戴维研究的是敲击大脑中没有的分子的完美例子，因此针对它们不会产生任何成瘾的负面影响。”

原子视图

今年的Kavli纳米科学奖授予了四位科学家：乌尔姆大学的Harald Rose和达姆施塔特技术大学；校正电子光学系统（CEOS）GmbH的Maximilian Haider；弗格森（ForschugszentrumJülich）的Knut Urban；和Nion Company的Ondrej L. Krivanek。

在一系列明显但相关的进步中，科学家们开发了使电子显微镜自1931年发明仪器以来首次使单个原子可视化的方法。“以前，我们看不到非常清晰的原子，” Krivanek说。“之后，我们可以。”

电子显微镜在理论上一直具有这样的清晰度，但是它们的透镜始终会以模糊结果图像的方式聚焦电子。四位科学家通过设计制造可以校正这些像差的镜头来解决了这个问题。

在1990年代，Harald Rose提出了一种新颖的像差校正透镜设计，即Rose校正器，它可以在传统的透射电子显微镜和扫描电子显微镜中进行像差校正。Haider根据Rose的设计开发了一种校正器，然后他和Urban建造了第一台像差校正的常规透射电子显微镜，这在《自然》杂志 上有详细介绍。Krivanek创造了第一台亚像差分辨率的像差校正扫描透射电子显微镜。

能够在3维和亚埃分辨率下进行化学和结构分析，从而能够更精确地设计材料和设备。例如，Krivanek说：“所有出色的现代电子产品都基于金属氧化物半导体场效应晶体管，简称MOSFET。如果您在金属和氧化物之间的界面处将一个原子放在错误的位置，它将破坏该晶体管的性能，并且您的iPhone将无法正常工作。”

对于所有2020年卡夫里奖获奖者而言，如此注重细节是他们工作的标志。有了这些，再加上一些毅力和一点运气，科学家们设法以最小，最大和最复杂的尺度推进并加深了我们对宇宙的理解。恭喜大家。

要了解有关2020年七位获奖者的更多信息，请访问The Kavli Prize，该奖项汇集了科学家及其研究成果的详细资料。