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清华大学:王小云、邵峰教授获颁“未来科学大奖”
2019-11-19
清华大学
作者:
  11月17日下午,2019年未来科学大奖颁奖典礼在北京举行。清华大学生物医学交叉研究院教授、北京生命科学研究所副所长邵峰院士获“生命科学奖”;清华大学高等研究院教授王小云院士获“数学与计算机科学奖”;中科院高能物理研究所所长王贻芳院士,美国国家科学院院士、美国加州伯克利大学教授陆锦标获“物质科学奖”。其中王小云为首位获“未来科学大奖”的女科学家。
四位获奖者,其中左一为邵峰,右一为王小云。
  清华大学党委书记陈旭,副校长、2016年未来科学大奖物质科学奖获得者薛其坤院士,清华大学教授、诺贝尔物理学奖获得者杨振宁先生等出席颁奖典礼。
陈旭(左一)与杨振宁(左二)在颁奖典礼现场
与会嘉宾合影
研究成果
  密码哈希函数是大量密码应用及安全系统的核心,比如数字签名、身份认证、数字证书、网络安全协议、电子支付、区块链、可证明安全系统等。密码哈希函数是一种将任意长度输入散列成固定长度摘要的一种函数,其中一个必要属性是要求在目前的计算能力下很难找到“碰撞”,也就是两个不同的输入散列到同一摘要。如果能够很容易地找到哈希函数的碰撞,就意味着该哈希函数是不安全的,那么使用它的密码应用及安全系统也将存在安全隐患。
  王小云提出了系列针对密码哈希函数的强大的密码分析方法,特别是模差分比特分析法。她的方法攻破了多个以前被普遍认为是安全的密码哈希函数,包括两大通用标准,并变革了新一代密码哈希函数标准的设计思想。
  2004年,王小云提出了模差分比特分析法,并演示了如何找到密码哈希函数MD5的真实碰撞。这对于密码领域是一个惊人的结果,因为MD5是应用非常广泛的密码哈希函数,经受了来自许多密码学家十多年的攻击而无法找到碰撞。此外,王小云和她的合作者还通过原始创新方法,攻击了其他几个著名的散列函数,包括MD4、RIPEMD和HAVAL-128。
  同年,她和合作者发表了另一项成果,能够在2^{69}次操作内找到另外一个应用非常广泛的密码哈希函数SHA-1的碰撞,并随后将此攻击结果进一步减少到2^{63}次操作内。虽然在2005年受限于当时计算机的运算能力不能对SHA-1进行实际攻击,但12年后其他学者根据王小云教授的方法基于Google的高性能CPU找到了SHA-1的真实碰撞。
  由于王小云的工作,工业界几乎所有软硬件系统中MD5和SHA-1哈希函数被逐步淘汰。她的工作促进了新一代密码哈希函数标准的设计,包括SHA-3、STREEBOG和SM3,其中SM3是由王小云主持设计的中国密码哈希函数标准,自2010年发布以来已经被广泛应用于金融、电力、社保、交通、电子政务等领域的1000余款商密产品中。
  获奖感言
  我准备了一份讲稿,其实我的英语不好,但是我觉得,科研人员是要不断进行挑战的,我要尝试用英文演讲。
  尊贵的各位来宾,女士们、先生们,下午好!
  今天是我生命中非常重要的一天,我非常荣幸能够获得这个特别的奖励。我要感谢大奖的组织委员会和评审专家组,感谢大奖的捐赠人,非常感谢你们对我的研究的信任与认可。
  在过去多年的教育和工作经历中,我得到了很多人的支持与帮助。今天在这里,我要向他们表达真挚的感谢,感谢我的导师和其他老师,感谢我的家人,感谢我的同事,也感谢我的学生。
  我还要特别感谢清华大学和山东大学,我一直非常愉快地在这两所美好的大学里工作和学习。
  对我而言,今天也是一个全新的开始。我们很幸运能够生活在我们国家最好的时代。我们不应在过去的成就上止步,我们甚至不应停歇。在追求更进一步的科学发现和进程中,我们仍需再接再厉。我们必须如此。
  密码学是网络安全的核心技术和基础支撑,它事关网络安全问题,同时也为网络生活和数字经济提供便利与服务。也许,只有少部分人熟悉密码学,但我对这个领域的研究一直保持着浓厚的兴趣和强烈的热情,我们的工作使得整个社会和人民生活更安全更稳固。我一直有一个诚挚的愿望,就是通过我们专业上的努力,人们能够在生活中遭受更小的风险和经济损失。
  年轻人是我们国家的未来,他们在学术上需要指导和帮助,我将尽力支持年轻学者的研究工作和项目。我希望更多的年轻人能对密码领域感兴趣,研究出新成果。
  最后我想表达一点额外的感谢,我非常感谢清华大学的陈旭书记,山东大学的郭新立书记,杨振宁先生,还有我两位尊敬的导师,我也特别感谢过去很多年给予我很大支持的蔡院士和彭院士及其夫人。感谢我所有的同学和我清华大学、山东大学的亲友团们,和我的闺蜜。谢谢大家。
  ——王小云
  研究成果
  人类与体内的细菌长期共存。多数细菌与人类和平共处,帮助我们消化食物,甚至抵抗其他有害病原菌。机体的免疫系统如何区别有益和有害细菌,有效地发起免疫反应,是生物学研究的重要问题。
  过去十年来,邵峰实验室提供了系统的回答:他们发现了几种特异识别侵入细菌的细胞浆型式识别分子(PRR),揭示了宿主细胞炎症反应中区别致病菌和非致病菌的分子机理。其中最重要的是发现炎症蛋白水解酶caspase-4和-5是细胞内识别内毒素LPS(革兰氏阴性菌细胞壁的脂多糖)的受体。细菌侵入宿主细胞可以直接与炎症caspase4/5结合来激活细胞激素和焦亡模式的细胞死亡,促进细胞激素释放到血液,引起抗细菌的炎症反应。
  另外邵峰实验室和VishvaM.Dixit实验室同时发现了gasdermin蛋白家族中的gasderminD是炎症caspase的底物和细胞焦亡的执行者。基于焦亡模式的细胞死亡在宿主天然免疫的重要性,邵峰的发现为探索病原菌感染以及相关疾病的预防和治疗提供了新的途径。
  获奖感言
  非常感谢各位评委老师能把这个奖颁给我,感谢捐赠人,这份心意是对科学的尊重,也将以他们的力量推动科技进步,为科学发展作出贡献。
  感谢我的家人。我从江苏淮安农村的一个小镇上走到县城,走到北京,走到美国又回到北京,现在我认为我从北京走向了世界。一路走来,家人给予了我非常大的支持,在我求学和职业选择中,我的父母从来没有干预过我要做什么和不做什么,任何选择完全是我自己来决定,但在需要他们的时候,他们都会帮助我。我从来不善于表达感情,今天可能是表达最多的一次了,一直不懂浪漫的我,也得到了家人的包容。
  我的实验室前前后后共有40多位博士生和博士后,是他们不分昼夜的努力,才让我们取得这样的成绩。更为重要的是,他们能够相信我对他们说的“谎言”,在做难度大的课题的时候,我经常跟他们说:我们肯定能搞定。其实我自己都没有十足的把握,但他们相信我。不过好在我们大部分成果都实现了,这与他们无条件相信我有很大关系,我很感谢他们。
  做科研是一个很艰难的过程,我们在这一过程中面临的90%甚至95%都是失败,但是我的团队成员也需要像常人一样考虑他们的未来,考虑毕业,考虑找工作。如何在理想和现实中寻找平衡?我们的学生和博士后们都做得非常好,他们愿意努力挑战自己,愿意在面对失败的时候继续坚持。有时候我也激励他们——攻克科学难题的过程其实也是一种磨炼,如果这些科学难关都跨过去了,其他事情肯定也能成功!
  最近,为了站在这个台上,我花了三个月的时间减了30斤体重。这件事情也同样不容易,我为什么能坚持呢?就是因为,那么难的科学问题,全世界和我们竞争的实验室都被我们击败了,我还不能在减肥这件事上击败自己吗?
  我还要感谢一路陪伴我的同学和老师,包括在各个学校和各个工作阶段认识的老师和同学们,大家一直包容我并支持我做想做的事情,给予我需要的资源和空间,给予我很多鼓励。
  希望得到这个奖之后,我和我们一起得奖的科学家仍然能够有未来。希望大家在未来的科学研究中能够取得更大的突破,我想这才是未来科学大奖的精髓所在。
  ——邵峰
  未来科学大奖成立于2016年,是由科学家、企业家群体共同发起的民间科学奖项。未来科学大奖关注原创性的基础科学研究,奖励在大中华区做出杰出科技成果的科学家(不限国籍)。奖项以定向邀约方式提名,并由优秀科学家组成科学委员会专业评审,秉持公正、公平、公信的原则,保持评奖的独立性。
  未来科学大奖目前设置“生命科学”、“物质科学”和“数学与计算机科学”三大奖项,单项奖金100万美金。奖金来源于公共声誉优良、社会贡献突出且深度认同科学价值的行业领袖自愿出资,由香港未来科学大奖基金会有限公司负责奖金的捐赠和发放。每项奖项由四位捐赠人共同捐赠。
  推动科学、成就未来。未来科学大奖希望奖励对社会作出杰出贡献的科学家,启蒙科学精神,唤起科学热情,影响社会风尚,吸引更多青年投身于科学,实现中国的“科学梦”。
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