2021未來(lái)科學(xué)大獎(jiǎng)包括“生命科學(xué)獎(jiǎng)”、“物質(zhì)科學(xué)獎(jiǎng)”和“數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)獎(jiǎng)”三個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)。袁國(guó)勇、裴偉士憑借他們發(fā)現(xiàn)了冠狀病毒（SARS-CoV-1）為導(dǎo)致2003年全球重癥急性呼吸綜合征（SARS）病原，以及由動(dòng)物到人的傳染鏈，為人類應(yīng)對(duì)MERS和COVID-19冠狀病毒引起的傳染病產(chǎn)生了重大影響的貢獻(xiàn)摘得“生命科學(xué)獎(jiǎng)”；張杰因其通過(guò)調(diào)控激光與物質(zhì)相互作用產(chǎn)生精確可控的超短脈沖快電子束，并將其應(yīng)用于實(shí)現(xiàn)超高時(shí)空分辨高能電子衍射成像和激光核聚變的快點(diǎn)火研究的貢獻(xiàn)獲得“物質(zhì)科學(xué)獎(jiǎng)”；施敏因其在對(duì)金屬與半導(dǎo)體間載流子互傳的理論認(rèn)知做出的貢獻(xiàn)，促成了過(guò)去50年中按“摩爾定律”速率建造的各代集成電路中如何形成歐姆和肖特基接觸的關(guān)鍵技術(shù)取得的成就榮膺“數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)獎(jiǎng)”。

袁國(guó)勇（左）和裴偉士（右）的研究小組于2003年治療了中國(guó)香港的第一例重癥急性呼吸綜合征（SARS）患者，并從臨床標(biāo)本中分離出冠狀病毒（SARS-CoV-1），為設(shè)計(jì)診斷和病癥鑒定提供了必要信息 (Lancet April 19, 2003)。袁國(guó)勇對(duì)野生蝙蝠中SARS類冠狀病毒的持續(xù)研究，大大擴(kuò)展了我們對(duì)人畜共患病宿主、跨物種傳播障礙、發(fā)病機(jī)制、與疾病和診斷的認(rèn)識(shí)。鑒于蝙蝠衍生的類似SARS的冠狀病毒的高流行率，他們的研究預(yù)測(cè)了類似SARS的流行病可能再次出現(xiàn)，并強(qiáng)調(diào)了公共衛(wèi)生防備的重要性。正如所料，蝙蝠冠狀病毒HKU4/5被認(rèn)為是引起了流行性中東呼吸綜合征的MERS-CoV病毒的前身。

張杰博士是開(kāi)發(fā)利用太瓦到拍瓦激光束有效生成受控、高強(qiáng)度快電子束（~100 keV 到 10 MeV）方法的先驅(qū)。利用這一技術(shù)，張杰領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)在快電子束方面取得了一系列重大突破，包括高效產(chǎn)生非熱電子、用激光調(diào)節(jié)電子束能量、實(shí)現(xiàn)高定向電子發(fā)射，以及創(chuàng)時(shí)空分辨世界紀(jì)錄的電子束成像。

張博士團(tuán)隊(duì)研發(fā)的可精確控制的高強(qiáng)度快電子束為一系列其他重要的科學(xué)探索提供了可能。例如，他們開(kāi)發(fā)了 MeV 超快電子衍射和成像設(shè)備，并展示了亞埃空間分辨率和創(chuàng)紀(jì)錄的 50 飛秒時(shí)間分辨率。他們使用超快激光場(chǎng)成功地改變了量子材料的維度，并觀察到了光誘導(dǎo)的新型相變。此外，他們的這一技術(shù)還幫助實(shí)現(xiàn)了更緊湊、更高效的高能粒子加速器。同時(shí)，他們還通過(guò)超快電子衍射實(shí)現(xiàn)了單分子成像。

施敏教授對(duì)跨金屬/半導(dǎo)體 (金/半)載流子的傳輸理論和實(shí)踐，做出了基礎(chǔ)性和開(kāi)創(chuàng)性的貢獻(xiàn)。他對(duì)于大范圍摻雜(1014-1020/cm3) 和工作溫度 (硅: 77K-373K；砷化鎵：50K-500K)的金/半接觸特性，通過(guò)跨金/半界面勢(shì)壘的量子隧道穿越、熱電子發(fā)射、鏡像力降低、和二維統(tǒng)計(jì)雜質(zhì)變化的共同效應(yīng)都做出了分析和實(shí)驗(yàn)。這些對(duì)硅和砷化鎵半導(dǎo)體的前沿貢獻(xiàn), 不僅奠定了歐姆和肖特基 (歐/肖)接觸的科學(xué)理論基礎(chǔ)，并且開(kāi)啟了制造近代半導(dǎo)體器件的可擴(kuò)展途徑。在接下來(lái)的50年中，它們被廣泛的用于計(jì)算、通信、傳感、控制、成像和記憶之芯片電路的制造，對(duì)人類生活和文明有巨大貢獻(xiàn)。