这八位科学家通过生物医学和全球健康研究改变了世界。

加拿大盖尔德纳奖成立于 1957 年，旨在表彰影响人类健康的基础研究领域的国际杰出成就。今年的八位获奖者于 3 月 30 日公布，他们帮助我们加深了对世界上一些最紧迫的生物医学和全球健康问题的了解。通过不懈追求科学知识和追求卓越的精神，这些获奖者改善了世界各地无数人的生活。加拿大盖尔德纳奖提醒人们，研究对人类健康有着巨大的影响。以下是今年获奖者产生影响的方式。

寻找降低孕产妇死亡率的简单解决方案

José Belizán 医学博士、哲学博士，阿根廷临床效果和卫生政策研究所 (IECS) 妇幼保健研究部高级科学家；阿根廷国家科学技术研究委员会 (CONICET) 高级研究员；阿根廷罗萨里奥大学医学院骨生物学实验室研究员

何塞·贝利桑 (José Belizán) 是 2023 年约翰·德克斯加拿大盖尔德纳全球健康奖的获得者，该奖旨在表彰表现出非凡领导力和卓越科学精神的研究人员。

1976 年，贝利桑因从事人道主义医疗工作而被迫逃离祖国阿根廷新成立的军事独裁政权。他因此在危地马拉的中美洲和巴拿马营养研究所任职，在那里他发现妊娠期高血压疾病 (HDP) 的发病率异常低。他指出，这种并发症在其他地方很普遍且很危险，但在极端贫困的妇女中却最为罕见。进一步调查发现，虽然她们的饮食通常营养成分较低，但钙含量却极高——这是玛雅人制作玉米饼的传统方法的结果，其中将谷物浸泡在碱性水中过夜，使其更容易研磨。在这个称为碱化的过程中，玉米会吸收其浸泡物质中的钙。

Belizán 和他的同事提出，高钙摄入量可以解释 HDP 发生率低的原因，他们最终通过实验室和临床研究证明了这一点。鉴于全球约有 30 亿人无法获得足够的钙摄入量，Belizán 的研究结果无疑通过强调怀孕期间营养补充剂的重要性挽救了无数生命。Belizán 的实验室现已提出并正在与营养学家 Gabriela Cormick 及其团队一起研究在自来水和面粉等食物中添加钙。

这只是 Belizán 为改善产妇健康做出贡献的众多领域之一。Belizán 还是第一个记录、设计、测试和实施具有里程碑意义的干预措施的人，这些措施解决了不必要剖腹产增加的问题。他的研究还导致全球范围内不必要的常规会阴切开术减少，包括加拿大和美国。

贝利桑希望他的盖尔德纳奖能够引起全球对改善产妇保健需求的关注，特别是在中低收入国家。

“卫生研究人员最大的成就和最大愿望就是取得一项可以在人群中实施的发现，从而提高人们的生存率和生活质量，”贝利桑说。“特别是当这项成就可以减少现有的生存和生活质量不平等时。

利用人工智能加速科学发现

Demis Hassabis，CBE FRS FREng FRSA，DeepMind 创始人兼首席执行官；Isomorphic Labs 创始人兼首席执行官

John Jumper，博士，哲学硕士，AlphaFold 主管兼 DeepMind 高级研究员

Demis Hassabis 和 John Jumper 因开发 AlphaFold 而获得 2023 年加拿大盖尔德纳国际奖，AlphaFold 被誉为基于人工智能的解决方案，可应对 50 年来的蛋白质结构预测大挑战。加拿大盖尔德纳国际奖旨在表彰那些为医学做出原创贡献、增进对人类生物学和疾病理解的杰出生物医学科学家。

蛋白质由复杂的氨基酸链组成，对地球上几乎所有生命功能都至关重要。这些氨基酸链扭曲和折叠成的精确三维形状对最终蛋白质的功能有着巨大的影响。确定给定蛋白质折叠成何种形状的挑战被称为“蛋白质折叠问题”，几十年来一直是生物学领域的一大挑战。哈萨比斯和 Jumper 与人工智能 (AI) 研究实验室 DeepMind 的其他团队成员一起开发了一个名为 AlphaFold2 的系统，该系统可以在短短几分钟内以原子精度预测蛋白质结构。

2020 年，两年一度的蛋白质结构预测关键评估 (CASP) 的组织者正式认可 AlphaFold2 是解决 50 年来蛋白质结构预测大挑战的解决方案。AlphaFold2 已用于对超过 2 亿种蛋白质（几乎涵盖了科学界已知的所有蛋白质）进行结构预测，DeepMind 已通过 AlphaFold 蛋白质结构数据库免费提供这些预测。该数据库的作用类似于蛋白质结构的 Google 搜索，让研究人员可以即时访问他们正在研究的任何蛋白质的预测模型。

“我整个职业生涯都在研究人工智能，甚至在大学期间也是如此，我倾向于记下我认为可能适合我们构建的算法类型的科学问题，”哈萨比斯回忆道。“我第一次听说蛋白质折叠问题是在剑桥读本科的时候，当时我的一个朋友对这个问题非常痴迷，现在仍然在这个领域工作。他告诉我，如果我们能破解蛋白质折叠问题，那么这对生物学来说将是革命性的。”

2010 年，哈萨比斯创立了 DeepMind，并于 2015 年推出了 AlphaGo，这是第一个在围棋（一种起源于古代中国的抽象策略棋盘游戏）中击败人类的计算机程序，取得了首次突破。随后，他决定尝试解决蛋白质折叠问题。

他说：“我认为，我们最终可能会有正确的算法思想，并最终取得进展。”

他招募了 Jumper，Jumper 于 2017 年在芝加哥大学获得化学博士学位期间开发了模拟蛋白质动力学的机器学习方法。2018 年，Jumper 成为该项目的研究负责人，将系统架构重新设计成 AlphaFold2。

在推出后的 18 个月内，来自 190 个国家的 100 多万研究人员访问了 AlphaFold 数据库，以协助开展各种实验，从设计有助于解决塑料污染问题的塑料降解酶，到在气候变化面前提高作物的可持续性。

“具体来说，确定一个蛋白质的结构可能需要研究人员花费整个博士学位的时间，而我们在不到一年的时间内就预测出了 2 亿个结构，”Jumper 说。“以目前的实验技术，通过实验产生这么多的结构需要数百万年的时间。能够参与到具有如此巨大影响的研究中，我感到非常荣幸。”

“现在，你可以像在谷歌上搜索关键词一样轻松地查找蛋白质的 3D 结构，”哈萨比斯说。“我想说，这是以数字速度呈现的科学。”

两人都表示很荣幸能够获得盖尔德纳的认可，并认为这是 DeepMind 整个团队的胜利。

“看到我们团队的工作获得如此重大的奖项，我们真的非常高兴。对我来说，这是对 AlphaFold 的认可，它朝着全面了解细胞的核心成分迈出了一大步，”Jumper 说。“我们对 AlphaFold 在帮助实验生物学家进行实验方面所做的改变感到非常兴奋。它被社区接受的程度超出了我们的预期，我们希望这种情况能持续下去。”

哈萨比斯表示：“我非常荣幸能与约翰一起代表 DeepMind 出色的团队获得盖尔德纳奖。我很高兴它将让人们更多地关注人工智能在加速科学发现和帮助解决人类面临的一些最大挑战方面的巨大潜力。”

倡导适合土著社区文化和环境的心理健康服务

Christopher Mushquash，博士，C.Psych.，湖首大学心理学系教授；Dilico Anishinabek 家庭护理心理学家；Thunder Bay 区域健康科学中心研究副总裁；Thunder Bay 区域健康研究所首席科学家

克里斯托弗·穆什夸什 (Christopher Mushquash) 是 2023 年加拿大盖尔德纳动力奖的两位获奖者之一，该奖项旨在表彰那些在科学研究方面做出杰出贡献并具有持续影响人类健康的潜力的中期研究人员。

Mushquash 的临床实践始终受到其自身文化背景的影响。Mushquash 是 Anishinawbe（奥吉布韦族）人，也是 Pawgwasheeng（Pays Plat First Nation）的成员，他通过符合原住民价值观的循证实践，关注原住民的心理健康和药物滥用问题。

“我希望培养能够为社区提供帮助的技能，”马什夸什说道。

Mushquash 和他的团队在提供经验证据以证明童年和代际创伤与成人物质滥用问题之间的联系方面取得了巨大进步。他的实验室还研究了育儿、无家可归的原住民青年的干预措施等。他说，在他的所有研究中，他都致力于关注他所研究的人的需求和文化。

Mushquash 从四个相互关联的方向开展原住民心理健康和成瘾研究，目标如下：确定适合文化和背景的干预目标；开发衡量社区成果的方法；开发和测试将基于文化的知识与科学方法相结合的干预方法；在原住民和学术界以及临床医生、政策制定者和决策者中广泛传播知识。他的工作已经影响了资助政策，并改变了原住民社区心理健康护理的标准做法。Mushquash 表示，他的下一个主要关注领域将是帮助为原住民青年开发综合服务，优先考虑他们的需求和健康。

“这项认可是莫大的荣誉，”穆什夸什说。“但对我来说更重要的是，这个奖项——以及盖尔德纳基金会为获奖者提供的与广泛受众接触的机会——将确保有机会就土著社区的精神健康和成瘾研究展开更多对话。”

他说：“心理健康和成瘾系统和服务有责任改善土著人民的状况。”

提高对脑肿瘤的认识以改变临床治疗

Gelareh Zadeh，医学博士、哲学博士、FRCS(C)、FAANS，教授兼神经外科部主任、Dan 家族神经外科主任、Wilkins 家族脑肿瘤研究主任、多伦多大学 Temerty 医学院外科系；多伦多西部医院 Sprott 外科部神经外科部主任、大学健康网络 Krembil 脑研究所联合主任；大学健康网络玛格丽特公主癌症中心高级科学家

盖尔德纳动力奖 (Gelareh Zadeh) 是 2023 年加拿大盖尔德纳动力奖 (Gairdner Momentum Award) 的两名获奖者之一，该奖项旨在表彰那些在科学研究方面做出杰出贡献并具有持续影响人类健康的潜力的中期研究人员。

在接受神经外科医生培训的同时，扎德还决定攻读医学博士学位。“我想了解一种不同的语言，这种语言追求以假设为导向的研究，以真正有所作为，”她说。“当然，你可以通过多种方式在你的领域留下印记，比如教育和日常临床实践，但我想了解分子生物学的世界。”

如今，扎德的研究重点是通过基因组分析来加深我们对脑肿瘤的了解。她对脑膜瘤（最常见的脑肿瘤类型，治疗选择有限）的研究已经确定了四种可以揭示肿瘤行为的分子组。

Zadeh 的团队还在罕见的中枢神经系统肿瘤（即神经元肿瘤）方面取得了突破性发现。神经元肿瘤通常以良性肿瘤开始，但它们可能会转变为恶性肿瘤，原因科学家尚不了解。Zadeh 的研究表明，这种转变可以通过两种截然不同的分子途径进行。

“真正令人兴奋的是，目前已经有针对这两种途径的治疗方法，这些治疗方法是为治疗其他癌症而开发的，”扎德说。

扎德希望她的工作能够成为该领域急需的范式转变的一部分，目前有效的治疗方法很少而且出现得很慢。

“如果你看看神经肿瘤学领域，你会发现，在过去的二十年里，我们还没有进行过一次成功的临床试验，对患者的治疗结果产生了重大影响，”她说。“我认为，这种模式的转变必须来自基于肿瘤生物学数据和分子信息设计的临床试验。我们需要一些突破常规的思维来制定更灵活的策略。”

从扎德的角度来看，她获得的奖项——她说这让她颇感意外——是帮助鼓励这些改变的极好方式。

“盖尔德纳的名字意义重大，”她说。“它确实给予了我认可，证明了我的研究方向是正确的。但它也给予了外科科学家模式的认可，以及你可以用各种各样的背景来做这件事的事实。我认为，这个奖项带来的认可将产生的影响将不仅仅局限于我。”

破解细菌通讯的密码

Michael R. Silverman 博士，Agouron 研究所名誉研究员；斯克里普斯海洋研究所名誉兼职教授

Bonnie L. Bassler 博士，普林斯顿大学分子生物学系 Squibb 教授兼系主任；霍华德·休斯医学研究所研究员

E Peter Greenberg 博士，华盛顿大学医学院微生物学系和分子与细胞生物学项目尤金和玛莎·内斯特微生物学教授

邦妮·L·巴斯勒 (Bonnie L. Bassler)、埃弗里特·彼得·格林伯格 (Everett Peter Greenberg) 和迈克尔·R·西尔弗曼 (Michael R. Silverman) 因其共同的工作成果分别获得了 2023 年加拿大盖尔德纳国际奖，该奖旨在表彰对医学做出原创性贡献、增进对人类生物学和疾病理解的杰出生物医学科学家。

巴斯勒、格林伯格和西尔弗曼都为微生物学一个意想不到的新领域的诞生做出了贡献：研究“群体感应”，即细菌之间相互交流的方式。这些研究人员既独立又合作，彻底改变了我们对细菌的看法，表明微生物可以相互协调，完成比任何一种细菌单独完成的更多任务。通过颠覆微生物只能独立行动的范式，群体感应为细菌疾病和微生物组及其对人类健康的影响提供了新的见解。

细菌协调的首次迹象出现在 20 世纪 70 年代的海洋生物学研究中，当时 J. Woodland Hastings 和他的学生 Ken Nealson 发现海洋细菌费氏弧菌只有当细胞达到特定的群体密度时才会产生生物发光。细菌细胞间化学信号传递的证据几乎一直未被注意到，直到 80 年代 Silverman 和他的研究生 JoAnne Engebrecht 利用新的重组 DNA 技术克隆和表达了参与生物发光感官控制的基因和蛋白质。Silverman 的研究揭示了控制集体发光的基本调节机制，更广泛地说，为发现构成各种细菌群体行为的数千个相关系统提供了动力。

格林伯格曾师从黑斯廷斯，并于 1978 年成立了自己的实验室，以探索细胞通讯。他说，西尔弗曼的发现正是他的团队一直在寻找的东西。“我们开始了比赛，”他说。他致力于进一步描述相关基因，并担任 1994 年一篇论文的资深作者，该论文创造了“群体感应”一词。他不仅表明这种通讯存在于其他类型的细菌中，而且还发现了其机制的几乎所有主要步骤。

巴斯勒最初在西尔弗曼实验室担任博士后，后来成为自己研究小组的负责人。她证明，细菌之间普遍存在化学通讯，许多不同的通讯分子参与其中，使细菌能够区分自己与他人、朋友与敌人，事实上，化学通讯超越了细菌界的界限。她表明，病毒和高等生物（包括人类宿主）也参与了这些化学对话。例如，人类肠道细胞利用群体感应与构成肠道微生物组的细菌进行通讯。这种通讯使微生物组能够保护身体免受病原体的入侵，从而降低细菌疾病的严重程度。巴斯勒还发现，感染细菌的病毒可以窃听群体感应信号，这使它们能够在细胞密度高时杀死细菌宿主——这是一种最大限度地将病毒传播到其他细胞的策略。

“我们相信，继续研究细菌群体感应将带来对抗传染病的全新方法，”巴斯勒说。“我们尤其希望阻止抗生素耐药性感染。由于我的团队发明的抗群体感应化合物针对的是行为，而不是生长，我们希望我们的疗法与传统抗生素相比，更不容易产生耐药性。”

西尔弗曼、巴斯勒和格林伯格都对自己得到盖尔德纳的认可感到惊讶和高兴。

“我快 80 岁了，而且已经从实验室工作退休多年，因此得到如此意外的赞扬让我感到很震惊，”西尔弗曼说。

格林伯格补充道，虽然他不太关注奖项，但他知道享有盛誉的盖尔德纳奖代表着对新兴群体感应领域的认可——并且希望能提醒崭露头角的学者，承担风险是有回报的。

“这本来可能一无所获，”他谈到细菌通讯方面的早期研究时说道。“这说明保持开放的心态并着手研究看起来真正有趣的事物的重要性。盖尔德纳将为该领域带来更多关注，从而吸引更多聪明的年轻人来研究手头的问题。”

这种灵感可能是开启我们尚未想象到的见解的关键。

“我们创造了一个新的研究领域，全球有数百名研究人员正在研究群体感应，”他说。“这一切都始于 80 年代中期，当时只有两个实验室在研究这个。我对这个领域的发展感到惊讶。老实说，让我兴奋的是，未来十年，也就是我 84 岁的时候，所有在这个领域工作的聪明年轻科学家会发现什么。你可以说，这个领域现在已经达到了群体感应，各种发现将接踵而至。”