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行业新闻

发现SARS病原、超短脉冲快电子束:他们获未来科

作者:admin 发布时间:2021-09-13 06:08

  上海交通大学教授张杰因其通过调控激光与物质相互作用产生精确可控的超短脉冲快电子束,并将其应用于实现超高时空分辨高能电子衍射成像和激光核聚变的快点火研究的贡献获得“物质科学奖”。

  知名半导体专家施敏因其在对金属与半导体间载流子互传的理论认知做出的贡献,促成了过去50年中按“摩尔定律”速率建造的各代集成电路中如何形成欧姆和肖特基接触的关键技术取得的成就荣膺“数学与计算机科学奖”。

  袁国勇和裴伟士的研究小组于2003年治疗了中国香港第一例重症急性呼吸综合征(SARS)患者,并从临床标本中分离出冠状病毒(SARS-COV-1),为设计诊断和病症鉴定提供了必要信息。

  袁国勇对野生蝙蝠中SARS类冠状病毒的持续研究,大大扩展了我们对人畜共患病宿主、跨物种传播障碍、发病机制、与疾病和诊断的认识。鉴于蝙蝠衍生的类似SARS的冠状病毒的高流行率,他们的研究预测了类似SARS的流行病可能再次出现,并强调了公共卫生防备的重要性。正如所料,蝙蝠冠状病毒HKU4/5被认为是引起了流行性中东呼吸综合征的MERS-CoV病毒的前身。

  从2003年的全球重症急性呼吸综合征(SARS)到2019新型冠状病毒肺炎(COVID-19),袁国勇和裴伟士的研究对我们认识和治疗这种新兴传染疾病做出了重大贡献,对这些疾病的应对提供了证据和策略。

  袁国勇,1956年出生于中国香港,1998年获得香港大学博士学位。现为香港大学教授。

  裴伟士,1949年出生于斯里兰卡,1981年获得牛津大学博士学位。现为香港大学教授。

  自从阴极射线被发现的一个多世纪以来,电子束在科学技术中的作用越来越突出。各种电子显微镜的发展让人类可以直接观察到物质的微观结构,例如材料的晶体结构以及质子和中子中的夸克和胶子。高能电子束使微结构的精确塑造和材料特性的创新变革成为可能。

  张杰是开发利用太瓦到拍瓦激光束有效生成受控、高强度快电子束(~100 keV 到 10 MeV)方法的先驱。利用这一技术,张杰领导的研究团队在快电子束方面取得了一系列重大突破,包括高效产生非热电子、用激光调节电子束能量、实现高定向电子发射,以及创时空分辨世界纪录的电子束成像。

  张杰团队研发的可精确控制的高强度快电子束为一系列其他重要科学探索提供可能。例如他们开发了MeV超快电子衍射和成像设备,并展示了亚埃空间分辨率和创纪录的50飞秒时间分辨率。他们使用超快激光场成功改变了量子材料的维度,并观察到光诱导的新型相变。此外,他们的这一技术还帮助实现了更紧凑、更高效的高能粒子加速器。他们还通过超快电子衍射实现了单分子成像。

  张杰对快电子束的研究最初是为了研究惯性约束聚变 (ICF)。这个过程如果实现,可以为人类提供无限的能量供应。高强度超短脉冲快电子束为ICF提供了快速点火的关键工具,张杰是对这一新物理过程最早探索者之一。快速点火方法将燃料点火与压缩分开,使这两个过程可以独立优化,同时避免不稳定性。

  张杰,1958年出生于中国山西。1988年在中国科学院物理研究所获得博士学位。目前是上海交通大学、中国科学院物理研究所教授。

  施敏教授对跨金属/半导体 (金/半)载流子的传输理论和实践,做出了基础性和开创性的贡献。此次“数学与计算机科学奖”之所以颁发给施敏,是为了表彰他对金属与半导体间载流子互传的理论认知做出的贡献,促成了过去50年中按“摩尔定律”速率建造的各代集成电路中如何形成欧姆和肯特基接触的关键技术。

  施敏教授出生于南京市,在中国台湾长大。1957年毕业于中国台湾大学电机系,1960年在华盛顿大学获电机工程硕士,1963年在斯坦福大学获电机工程博士。他于1967年在美国与姜大元博士共同发现浮栅存储(FGM)效应,是广泛应用的快闪存储器之核心发明。这里所奖励的科学工作是他1968-1969年在新竹中国台湾交通大学 (今中国台湾阳明交通大学) 期间完成的。

  他还撰写了具有传奇色彩的研究专著《半导体器件物理学》。这是一本全球半导体和集成电路研究人员“必学”之书,一直被研究生院教师和学生以及整个电子和光子行业的工程师使用和引用。

  未来科学大奖是中国首个世界级民间科学大奖,由未来论坛于2016年创立,下设生命科学奖、物质科学奖、数学与计算机科学奖三个奖项,单项奖金100万美元(约650万元),每个奖项由四位捐赠人共同捐赠。大奖采取提名邀约制和国际同行评议制。在奖项评审过程中,有包括诺奖得主、图灵奖得主、菲尔兹奖得主以及数十位美国、法国、德国等国的科学院、工程院院士,参与了未来科学大奖的提名与评议过程。


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