זוכי פרס וולף

פמלה ביורקמן

שייכות בעת הענקת הפרס:

קאלטק (Caltech), ארה"ב

נימוק למתן הפרס:

"על פיתוח אסטרטגיות חדשניות פורצות דרך להתמודדות עם מנגנוני הגנה של נגיפים באמצעות גישות חדשות ממוקדות נוגדנים".

שותפים לפרס:

ללא שותפים

פמלה ביורקמן (1956 , ארה"ב) היא פרופסור לביולוגיה ולהנדסה ביולוגית ע"ש דיוויד בולטימור במכון הטכנולוגי של קליפורניה (Caltech). ביורקמן גדלה בפורטלנד, אורגון, ארה"ב. היא קיבלה תואר ראשון בכימיה מאוניברסיטת אורגון ותואר דוקטור בביוכימיה וביולוגיה מולקולרית מאוניברסיטת הרווארד. במהלך לימודיה לדוקטורט ולאחר מכן כפוסט-דוקטורנטית במעבדתו של דון ויילי בהרווארד, היא פענחה לראשונה את המבנה התלת-ממדי של מולקולת MHC (קומפלקס התאמת רקמות עיקרי) הממלאת תפקיד מרכזי בזיהוי החיסוני של תאים נגועים. מולקולה זו מציגה ללימפוציטים מסוג T חלקים של פתוגנים שעלולים להיות מסוכנים, וכך מאפשרת למערכת החיסון לזהות ולפעול נגד איומים פוטנציאליים. לאחר מכן המשיכה ביורקמן את הכשרתה הפוסט-דוקטורלית באוניברסיטת סטנפורד עם מארק דייוויס, שם חקרה קולטנים של תאי T. בשנת 1989 הצטרפה לסגל האקדמי של Caltech.
ביורקמן הקדישה עשרות שנים לחקר האופן שבו מערכת החיסון מזהה פתוגנים פולשים, במטרה לפתח טיפולים חדשניים המשפרים את תגובתה. מחקריה מתמקדים במבנה ותפקוד של מולקולות המעורבות בזיהוי פני השטח של תאים, ובפרט באלו המתווכות את זיהוי מערכת החיסון. היא חוקרת תגובות חיסוניות למגוון רחב של פתוגנים ויראליים במטרה לפתח טיפולים וחיסונים משופרים.
פמלה ביורקמן תרמה תרומות משמעותיות בארבעה תחומים שונים במהלך הקריירה שלה. הראשון היה פתרון המבנה של אנטיגן MHC מסוג I, הישג משמעותי ששינה את ההבנה של זיהוי אנטיגנים על ידי תאי T. השני, היה אפיון האבולוציה של חלבונים הקשורים ל- MHC אשר חשף כיצד ניתן לכוון אנטיגנים מסוג MHC על ידי מערכות אחרות שאינן תלויות בזיהוי תאי T. השלישי, במסגרת חיפוש אחר דרכים ליצור תגובה חיסונית יעילה קלינית נגד נגיף ה- HIV , היא הדגימה את החשיבות הגדולה של אסטרטגיות חיסון המתמקדות באפיטופים שמורים כדי להתגבר על וריאנטים ויראליים. לבסוף, מאז פרוץ מגפת SARS-CoV-2, היא הובילה מחקרים למיפוי מבנים בחלבון הספייק של הקורונה המזוהים על ידי נוגדנים וייחסה זאת לשינויים בעקבות האבולוציה המהירה של הנגיף. בהמשך היא פיתחה אסטרטגיה חדשה, המבוססת על מגבלות מבניות של נוגדנים, לעיצוב אימונוגנים שמטרתם לעורר מגוון נוגדנים רחב כנגד נגיפים ממשפחת הקורונה.
הקריירה של ביורקמן מייצגת יצירתיות מתמשכת והשפעה יוצאת דופן, המשלבת מחקר בסיסי ומדע יישומי רפואי ברמה הגבוהה ביותר.

עבודתה החדשנית של ביורקמן פורצת דרך בהבנה ובעיצוב גישות יעילות יותר להתגוננות מפני נגיפים. מחקריה על HIV הדגישו את חשיבותם של נוגדנים המזהים חלקים קבועים בחלבוני מעטפת הנגיף. עם זאת, חלבוני מעטפת נגיפיים מתקפלים לעיתים קרובות באופן שמקשה על מערכת החיסון לזהות חלקים שמורים, תוך שהם מאפשרים לנגיף למוטט בקלות את החלקים החשופים מבלי לפגוע בכשירותו. כדי להתגבר על כך, ביורקמן פיתחה גישה חדשנית לבחירת נוגדנים המזהים חלקים שמורים בין זנים נגיפיים שונים. עבודה חלוצית זו מייצגת פריצת דרך רעיונית וצפויה להיות בעלת יישומים רחבים בהרבה. מחקריה של פמלה ביורקמן פותחים אשנב לפיתוח חיסונים עתידיים שיתמודדו עם האתגרים הגדולים ביותר של האנושות בתחום החיסונים.

מרדכי (מוטי) הייבלום

שייכות בעת הענקת הפרס:

מכון ויצמן למדע, ישראל

נימוק למתן הפרס:

"על תרומתם להבנת התכונות הייחודיות של מערכות אלקטרונים דו-ממדיות בשדות מגנטיים חזקים".

שותפים לפרס:

מרדכי הייבלום

ג'ייננדרה ג'אין

ג'יימס אייזנשטיין

מרדכי (מוטי) הייבלום (1947 ,ישראל) פיזיקאי ומהנדס חשמל, קיבל תואר ראשון בטכניון בשנת 1973 , תואר שני באוניברסיטת קרנגי מלון, ארה"ב בשנת 1974 , ותואר דוקטור בשנת 1978 מאוניברסיטת קליפורניה, ברקלי. כולם בהנדסת חשמל. את הקריירה שלו החל במרכז המחקר תומאס ג'יי ווטסון של IBM , שם עבד במשך 12 שנים. בשנת 1990 שב הייבלום לישראל כדי להקים את המרכז התת-מיקרוני למחקר התקני מוליכים- למחצה ממוזערים במכון ויצמן למדע, בו הוא משמש כמנהל מאז היווסדו. בנוסף, הוא ייסד ועמד בראש המחלקה לפיזיקת חומר מעובה, והוא מכהן בקתדרה על שם אלכס ואידה סוסמן למחקרים תת-מיקרונים.

שלושת הזוכים הובילו להבנה מעמיקה של אפקט הול הקוונטי השברי. תופעה זו, (שזיכתה את מגליה בפרס נובל), מתרחשת בשכבת אלקטרונים דקה שעליה פועל שדה מגנטי חזק: הזרם החשמלי נראה כאילו הוא נישא על ידי חלקיקים שמטענם החשמלי הוא שבר של מטען האלקטרון.

ד"ר ג'אין פיתח מסגרת תאורטית להבנה אינטואיטיבית של התופעה, כאשר הציג את החלקיק בעל המטען ״השבור״ כ״פרמיון מרוכב״: אלקטרון המחובר לגליל דמיוני בו כלוא שטף מגנטי. הרעיון המהפכני של ד״ר ג’אין-מערכת שבה מספר רב של אלקטרונים שביניהם אינטראקציות חזקות יכולה להיות מתוארת על ידי חלקיקים מרוכבים שביניהם אינטראקציות חלשות- מסבירה במלואה את תופעת הול השברית. חלקיקים מרוכבים אלו ידועים כיום כ״מצבי ג’אין״. חישובים שנעשו במסרגת התאורטית התאימו להפליא לתוצאות מחקרים נומריים והסבירו תוצאות ניסיוניות, במיוחד של ניסויים (שבהם צפיפות האלקטרונים התאימה לערך השברי 5/2) שמצאו התנהגות הדומה במידת-מה לזו של מוליך-על.
ד"ר הייבלום הוביל את חקר חלקיקים אקזוטיים אלה במעבדה. באמצעות פיתוח חומרים (חצאי-מוליכים) בדרגת ניקיון גבוהה במיוחד ושימוש בטכניקות של התאבכות אלקטרונית, סיפקה הקבוצה של הייבלום עדויות ישירות לקיומו של מטען שברי ואימתה מספר תחזיות יסודיות, כמו הסטטיסטיקה האנומלית (זו שנמצאת בין הסטטיסטיקה של פרמיונים לזו של הבוזונים). ניסוי מרכזי בקבוצתו של הייבלום גילה במפתיע הולכת חום מקוונטטת בחומר בו צפיפות האלקטרונים מתאימה לערך השברי 5/2 . הניסוי הזה מאשש את התחזית כי הפרמיונים המרוכבים הינם פרמיוני מאיורנה בעלי המטען השבור, שלהם השלכות אפשריות על מחשוב קוונטי.
ד”ר אייזנשטיין היה שותף לגילוי מצב הול הקוונטי השברי המתאים לערך 5/2 , והמשיך לחקור פאזות אקזוטיות של מערכות אלקטרונים דו-ממדיות. מחקריו כוללים גילוי של מצב אנאיזוטרופי שבו ההתנגדות הנמדדת לאורך כיוון מסוים גדולה באופן משמעותי מההתנגדות בכיוון המאונך לו, תופעה המזכירה גביש נוזלי. השיטות שפיתח ד”ר אייזנשטיין להפרדת שכבות מגע של אלקטרונים בודדים, אפשרו להבין את התנועה המתואמת של זוגות אלקטרון-חור בשתי השכבות. באופן כזה הוא ראה בניסוי את עיבוי בוז-איינשטיין, תצפית פורצת דרך בתחומה.
הענקת פרס וולף לשנת 2025 לשלושת הפיזיקאים האלה מהווה הכרה בתרומותיהם יוצאות הדופן לחקר חומרים קוונטיים, והשפעותיהן מרחיקות הלכת על טכנולוגיות קוונטיות מתפתחות.

הלמוט שוורץ

שייכות בעת הענקת הפרס:

האוניברסיטה הטכנית של ברלין, גרמניה

נימוק למתן הפרס:

"על אפיון כמותי של חומרי ביניים פעילים בפאזה הגזית כדי לפתור בעיות עקרוניות בקטליזה".

שותפים לפרס:

ללא שותפים

הלמוט שוורץ (1943 , גרמניה) למד כימיה באוניברסיטה הטכנולוגית בברלין (TUB) שם השלים את עבודת הדוקטורט שלו בשנת 1972 בהנחיית פרדיננד בוהלמן. לאחר שהשלים את הפוסט דוקטורט שלו בשנת 1974 במכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס ובאוניברסיטת קיימברידג', מונה לפרופסור ב- TUB בשנת 1978 . שוורץ שימש כסגן נשיא הקרן הגרמנית למחקר (2001 – 2007), כנשיא האקדמיה הלאומית למדעים הגרמנית לאופולדינה (2010 – 2015), וכנשיא קרן אלכסנדר פון הומבולדט (2008 – 2017).
הכימיה עוסקת בראש ובראשונה באטומים ובאופן שבו הם מסתדרים במולקולות, אך הנושא החשוב יותר הוא האופן שבו הסידור המרחבי של האטומים במולקולה משפיע על פעילותם הכימית. למרות שחוקרים רבים ניסו להתמודד עם הבעיה הזאת, היא נשארה בלתי פתורה עד למחקריו פורצי הדרך של פרופ' הלמוט שוורץ.
פרופסור שוורץ הצליח להסביר כיצד תגובות כימיות פועלות ברמה הבסיסית ביותר, במיוחד תגובות שבהן משתתפים אטומי מתכת ומולקולות גזיות. עבודתו מסבירה כיצד מולקולות אינרטיות לכאורה, כגון מתאן (גז טבעי) ופחמן דו-חמצני, משתתפות בתגובות כימיות. לתגליות הללו חשיבות מעשית מכיוון שהן מאפשרות פיתוח תהליכים חדשים לייצור דלקים, להפחתת זיהום, ואפילו להתמודדות עם משבר האקלים. כדי להתמודד עם השאלות הבסיסיות הללו, פיתח שוורץ כלים ושיטות מחקר חדשות, כולל טכניקות מתקדמות בספקטרומטרית מסות. הטכניקות הללו מאפשרות כיום למדענים לעקוב אחרי התנהגותם של אטומים ומולקולות במהלך תגובות כימיות, באופן שמזכיר צילום וידיאו בהילוך איטי. עבודתו של הלמוט שוורץ הדגימה כיצד אנו יכולים להשתמש בכימיה כדי לפתור בעיות עצומות, כמו יצירת מקורות אנרגיה ברי קיימא והפחתת פליטת גזי חממה, תוך העמקת הידע שלנו כיצד הטבע פועל ברמה מולקולרית.

תרומותיו של שוורץ אפשרו לזהות חלקים בקטליזטורים, אשר אחראים להגברת יעילותם. תובנות אלו סללו את הדרך לפיתוח קטליזטורים "מותאמים אישית" המשמשים בתעשייה הכימית לייצור אנרגיה נקייה וכימיקלים משופרים. עבודתו של הלמוט שוורץ הדגימה כיצד כימאים יכולים להתמודד עם אתגרים אדירים, כגון יצירת מקורות אנרגיה ברי קיימא והפחתת פליטת גזי חממה, תוך העמקת הידע שלנו כיצד פועל הטבע ברמה מולקולרית. שוורץ היה הראשון לחשוף את התפקיד המובהק של המבנה האלקטרוני בעת הפעלת קשרי C-H באופן סלקטיבי, בתיווך אטומי מתכת. הוא הדגים את קיומם של מחזורים קטליטיים בכימיה של יוני גז, וסיפק דוגמאות משכנעות לתפקיד המכריע של אפקטים יחסותיים. מעבודתו זו בגזים של תחמוצות מתכות דו-אטומיות "עירומות", נוצר המושג "ריאקטיביות דו-מצבית," שהפך לאחד מעמודי התווך בהבנת המנגנונים המסקרנים של חמצון קשרי C-H בתיווך האנזים P-450 . בשנים האחרונות, התמקדו מחקריו בהבנת ההפעלה הסלקטיבית של קשרי C-H אינרטיים, בעיקר מתאן, לצורך הפיכת פחמימנים למוצרים בעלי ערך מוסף באופן ידידותי לסביבה.

הוא התמודד עם האתגר של קטליזה מבוססת אטום בודד (SAC), שהוא אתגר מורכב בכימיה קונבנציונלית, אך פשוט יותר בפאזה גזית, שבה ניתן לבחון התנגשות יחידה ללא השפעות משניות כמו סולבציה, אגרגציה ונוכחות של יונים שונים.
הוא שילב מחקרים ניסיוניים עם חישובים קוונטו-מכניים כדי לחקור כיצד גורמים כמו גודל וממדיות של צביר, סטוכיומטריה, מצב חמצון, מידת הרוויה הקואורדינטיבית, מצב צבירה או מטען משפיעים על התהליך הכימי.
תהליך DEGUSSA שבאמצעותו ניתן לייצר HCN מאמוניה ומתאן בקטליזה של פלטינה, מספק דוגמה משכנעת לאופן שבו השיטות של שוורץ, המבוססות על ספקטרומטריית מסה, משפיעות על תהליכים תעשייתיים. לאחרונה הצליח שוורץ לייצר אשכולות של תחמוצות הטרונוקלאריות המציגות שילוב ייחודי של פעילות וסלקטיביות מוגברות. הוא מצא כי ספיחה סלקטיבית על יונים באשכול נתון מאפשרת לכוון תהליכים כימיים כרצוננו, כאשר ספקטרוסקופית היונים מזהה את האטומים המשמעותיים באתר הפעיל של הזרז. מחקרים אלה פותחים תחום חדש בכימיה שבו ניתן לזהות את חשיבותו של כל אטום בתהליך.

ג'יימס אייזנשטיין

שייכות בעת הענקת הפרס:

קאלטק (Caltech), ארה"ב

נימוק למתן הפרס:

"על תרומתם להבנת התכונות הייחודיות של מערכות אלקטרונים דו-ממדיות בשדות מגנטיים חזקים".

שותפים לפרס:

ג'יימס אייזנשטיין

ג'ייננדרה ג'אין

מרדכי הייבלום

ג'יימס אייזנשטיין (1952 , ארה"ב) קיבל תואר ראשון באוניברסיטת אוברלין, ארה"ב בשנת 1974 והשלים דוקטורט בפיזיקה באוניברסיטת קליפורניה, ברקלי, בשנת 1980 . לאחר ששימש כמרצה באוניברסיטת ויליאמס, הצטרף למעבדות בל בשנת 1983 כחבר בצוות הטכני. בשנת 1996 קיבל משרת סגל במכון הטכנולוגי של קליפורניה (Caltech) והפך לפרופסור לפיזיקה ופיזיקה יישומית ע"ש פרנק ג'יי. רושק בשנת 2005 . הוא פרש כפרופסור אמריטוס בשנת 2018 וסיים את מחקריו הניסיוניים בשנת 2021 . אייזנשטיין תרם לוועדות רבות של המועצה הלאומית למחקר בארצות הברית, כולל ועדת מדעי המצב המוצק והוועדה לפיזיקה ואסטרונומיה. בנוסף, שימש כעורך משנה בכתב העת Annual Review of Condensed Matter Physics בין השנים 2014 ל- 2017 .

שלושת הזוכים הובילו להבנה מעמיקה של אפקט הול הקוונטי השברי. תופעה זו, (שזיכתה את מגליה בפרס נובל), מתרחשת בשכבת אלקטרונים דקה שעליה פועל שדה מגנטי חזק: הזרם החשמלי נראה כאילו הוא נישא על ידי חלקיקים שמטענם החשמלי הוא שבר של מטען האלקטרון.

ד"ר ג'אין פיתח מסגרת תאורטית להבנה אינטואיטיבית של התופעה, כאשר הציג את החלקיק בעל המטען ״השבור״ כ״פרמיון מרוכב״: אלקטרון המחובר לגליל דמיוני בו כלוא שטף מגנטי. הרעיון המהפכני של ד״ר ג’אין-מערכת שבה מספר רב של אלקטרונים שביניהם אינטראקציות חזקות יכולה להיות מתוארת על ידי חלקיקים מרוכבים שביניהם אינטראקציות חלשות- מסבירה במלואה את תופעת הול השברית. חלקיקים מרוכבים אלו ידועים כיום כ״מצבי ג’אין״. חישובים שנעשו במסרגת התאורטית התאימו להפליא לתוצאות מחקרים נומריים והסבירו תוצאות ניסיוניות, במיוחד של ניסויים (שבהם צפיפות האלקטרונים התאימה לערך השברי 5/2) שמצאו התנהגות הדומה במידת-מה לזו של מוליך-על.
ד"ר הייבלום הוביל את חקר חלקיקים אקזוטיים אלה במעבדה. באמצעות פיתוח חומרים (חצאי-מוליכים) בדרגת ניקיון גבוהה במיוחד ושימוש בטכניקות של התאבכות אלקטרונית, סיפקה הקבוצה של הייבלום עדויות ישירות לקיומו של מטען שברי ואימתה מספר תחזיות יסודיות, כמו הסטטיסטיקה האנומלית (זו שנמצאת בין הסטטיסטיקה של פרמיונים לזו של הבוזונים). ניסוי מרכזי בקבוצתו של הייבלום גילה במפתיע הולכת חום מקוונטטת בחומר בו צפיפות האלקטרונים מתאימה לערך השברי 5/2 . הניסוי הזה מאשש את התחזית כי הפרמיונים המרוכבים הינם פרמיוני מאיורנה בעלי המטען השבור, שלהם השלכות אפשריות על מחשוב קוונטי.
ד”ר אייזנשטיין היה שותף לגילוי מצב הול הקוונטי השברי המתאים לערך 5/2 , והמשיך לחקור פאזות אקזוטיות של מערכות אלקטרונים דו-ממדיות. מחקריו כוללים גילוי של מצב אנאיזוטרופי שבו ההתנגדות הנמדדת לאורך כיוון מסוים גדולה באופן משמעותי מההתנגדות בכיוון המאונך לו, תופעה המזכירה גביש נוזלי. השיטות שפיתח ד”ר אייזנשטיין להפרדת שכבות מגע של אלקטרונים בודדים, אפשרו להבין את התנועה המתואמת של זוגות אלקטרון-חור בשתי השכבות. באופן כזה הוא ראה בניסוי את עיבוי בוז-איינשטיין, תצפית פורצת דרך בתחומה.
הענקת פרס וולף לשנת 2025 לשלושת הפיזיקאים האלה מהווה הכרה בתרומותיהם יוצאות הדופן לחקר חומרים קוונטיים, והשפעותיהן מרחיקות הלכת על טכנולוגיות קוונטיות מתפתחות.

ג'פרי דאנגל

שייכות בעת הענקת הפרס:

אוניברסיטת קרוליינה הצפונית בצ'אפל היל, HHMI, ארה"ב

נימוק למתן הפרס:

"על תגליות פורצות דרך במערכת החיסון ובעמידות למחלות בצמחים".

שותפים לפרס:

ג'פרי דאנגל

ג'ונתן ג'ונס

בריאן סטצקביץ

ג'פרי דאנגל (1957, ארה"ב), פרופסור לביולוגיה וחוקר במכון הרפואי הווארד יוז באוניברסיטת צפון קרוליינה בצ'אפל היל. דאנגל קיבל תואר ראשון בספרות מודרנית באוניברסיטת סטנפורד (1980), תואר שני במדעי החיים באוניברסיטת סטנפורד (1981), ודוקטורט במחלקה לגנטיקה בבית הספר לרפואה של אוניברסיטת סטנפורד בשנת 1986, עבור מחקריו על נוגדנים חד-שבטיים כימריים מהונדסים גנטית במעבדתו של פרופ' לאונרד א. הרצנברג.

צמחים רגישים למגוון רחב של פתוגנים, כולל פטריות, חיידקים ונגיפים, אשר עלולים לגרום לאובדן יבול משמעותי ולסכן את אספקת המזון העולמית. במשך שנים היה ידוע כי בתוך אותו מין צמחי קיימת שונות בעמידות למחלות, הנובעת מהימצאות אללים דומיננטיים בגנים המקנים עמידות. השערת ה"גֶן-לגֶן" משנות ה-40 של המאה ה-20 הציעה כי מרכיבי גנים לעמידות בצמחים מתקשרים עם מוצרי גנים לאַלימות פתוגנית. עם זאת, טבעם ותפקודם של הגנים לעמידות בצמחים נותרו בלתי מפוענחים עד אמצע שנות ה-90.

מרבית הידע הקיים כיום על מערכת החיסון בצמחים נובע מתגליותיהם פורצות הדרך של ג'פרי דנגל, ג'ונתן ג'ונס ובריאן סטסקביץ'. סטסקביץ' היה הראשון לזהות גן חיידקי לאַלימות, ובכך סיפק עדות מולקולרית מכרעת התומכת בתיאוריה של "גֶן-לגֶן". תגלית זו, לצד עבודתם המקבילה של ג'ונס ודנגל, סללה את הדרך לחקר החיסון בצמחים. סטסקביץ' היה גם הראשון להראות שחלבוני אַלימות חיידקיים עשויים למלא תפקיד בווירולנטיות בתוך תא הצמח.

ג'ונס היה הראשון לשבט גנים לעמידות בצמחים המקודדים לקולטני חיסון על פני קרום התא האאוקריוטי, ושלושתם זיהו מספר קולטנים חיסוניים תוך-תאיים. ג'ונס ודנגל גילו באופן עצמאי את המנגנונים להפעלת קולטנים חיסוניים באמצעות זיהוי עקיף של חלבוני אַלימות פתוגניים, הן על ידי קולטנים חיסוניים חוץ-תאיים והן על ידי קולטנים תוך-תאיים. גילוי חלבוני אַלימות פתוגניים וקולטני החיסון בצמחים הביא להבנה עמוקה יותר של תהליך ההפעלה של קולטנים אלה בעת זיהוי פתוגנים, וכן חשף את מסלולי האיתות התאיים המופעלים בעקבותיהם.

מאמר סקירה מכונן שהתפרסם בשנת 2006 בכתב העת Nature  מאת דנגל וג'ונס הציג לראשונה מודל מפורט של מערכת החיסון בצמחים, אשר הפך למודל יסוד בתחום, ומופיע כיום בספרי הלימוד. בשנת 2024, במאמר סקירה נוסף שהתפרסם בכתב העת Cell,  סיכמו ג'ונס, דנגל וסטסקביץ' חמישה עשורים של תגליות בחקר החיסון הצמחי. תרומתם המשולבת עיצבה במידה רבה את הבנתנו הנוכחית בתחום והובילה לפיתוח אסטרטגיות ממוקדות לשיפור עמידות ולהתמודדות עם מגוון רחב של מחלות בצמחים.

ג'ונתן ג'ונס (1954, אנגליה), מאז 1988 הוא חוקר במעבדות על שם סיינסברי בקיימברידג', בריטניה, שם כיהן פעמיים כראש המעבדה, וכן פרופסור באוניברסיטת מזרח אנגליה (UEA). ג'ונס קיבל תואר ראשון בבוטניקה באוניברסיטת קיימברידג' (1976) ודוקטורט בגנטיקה של צמחים באוניברסיטת קמברידג' (1980). לאחר הפוסט-דוקטורט על קיבוע חנקן סימביוטי בהנחיית פרד אוסובל באוניברסיטת הרווארד (1981–1982), עבד ב-AGS באוקלנד, קליפורניה, שם שיתף פעולה עם הוגו דונר במחקר על טרנספוזונים בתירס וטבק, בנוסף משמש ג'ונס כיועץ למרכז דנפורת ולקרן 2Blades .

צמחים רגישים למגוון רחב של פתוגנים, כולל פטריות, חיידקים ונגיפים, אשר עלולים לגרום לאובדן יבול משמעותי ולסכן את אספקת המזון העולמית. במשך שנים היה ידוע כי בתוך אותו מין צמחי קיימת שונות בעמידות למחלות, הנובעת מהימצאות אללים דומיננטיים בגנים המקנים עמידות. השערת ה"גֶן-לגֶן" משנות ה-40 של המאה ה-20 הציעה כי מרכיבי גנים לעמידות בצמחים מתקשרים עם מוצרי גנים לאַלימות פתוגנית. עם זאת, טבעם ותפקודם של הגנים לעמידות בצמחים נותרו בלתי מפוענחים עד אמצע שנות ה-90.

מרבית הידע הקיים כיום על מערכת החיסון בצמחים נובע מתגליותיהם פורצות הדרך של ג'פרי דנגל, ג'ונתן ג'ונס ובריאן סטסקביץ'. סטסקביץ' היה הראשון לזהות גן חיידקי לאַלימות, ובכך סיפק עדות מולקולרית מכרעת התומכת בתיאוריה של "גֶן-לגֶן". תגלית זו, לצד עבודתם המקבילה של ג'ונס ודנגל, סללה את הדרך לחקר החיסון בצמחים. סטסקביץ' היה גם הראשון להראות שחלבוני אַלימות חיידקיים עשויים למלא תפקיד בווירולנטיות בתוך תא הצמח.

ג'ונס היה הראשון לשבט גנים לעמידות בצמחים המקודדים לקולטני חיסון על פני קרום התא האאוקריוטי, ושלושתם זיהו מספר קולטנים חיסוניים תוך-תאיים. ג'ונס ודנגל גילו באופן עצמאי את המנגנונים להפעלת קולטנים חיסוניים באמצעות זיהוי עקיף של חלבוני אַלימות פתוגניים, הן על ידי קולטנים חיסוניים חוץ-תאיים והן על ידי קולטנים תוך-תאיים. גילוי חלבוני אַלימות פתוגניים וקולטני החיסון בצמחים הביא להבנה עמוקה יותר של תהליך ההפעלה של קולטנים אלה בעת זיהוי פתוגנים, וכן חשף את מסלולי האיתות התאיים המופעלים בעקבותיהם.

מאמר סקירה מכונן שהתפרסם בשנת 2006 בכתב העת Nature  מאת דנגל וג'ונס הציג לראשונה מודל מפורט של מערכת החיסון בצמחים, אשר הפך למודל יסוד בתחום, ומופיע כיום בספרי הלימוד. בשנת 2024, במאמר סקירה נוסף שהתפרסם בכתב העת Cell,  סיכמו ג'ונס, דנגל וסטסקביץ' חמישה עשורים של תגליות בחקר החיסון הצמחי. תרומתם המשולבת עיצבה במידה רבה את הבנתנו הנוכחית בתחום והובילה לפיתוח אסטרטגיות ממוקדות לשיפור עמידות ולהתמודדות עם מגוון רחב של מחלות בצמחים.

טיאנטיאן שו

נימוק למתן הפרס:

"על ארכיטקטורה ששינתה כפרים ברחבי סין כלכלית, חברתית ותרבותית".

שותפים לפרס:

ללא

טיאנטיאן שו (1975 , סין) גדלה בתקופה של שינויים משמעותיים בחברה הסינית. היא מייחסת את התעניינותה המוקדמת באדריכלות לבית ילדותה בפוג'יין, מתחם רחב ידיים שאיכלס יותר מ 100- איש. המבנה המסורתי, עם חצרותיו המדורגות ומסדרונותיו המשתלבים, השאיר עליה רושם עמוק ונחרט בזיכרונה בשל יופיו והרוח הקהילתית שבו.
שו השלימה תואר ראשון באדריכלות באוניברסיטת צינגואה בבייג'ינג ולאחר מכן קיבלה תואר שני באדריכלות בעיצוב עירוני מבית הספר לעיצוב של אוניברסיטת הרווארד (MAUD). לאחר לימודיה, עבדה במשך שלוש שנים בבוסטון לפני שהצטרפה לזמן קצר למשרד OMA ברוטרדם.
בשנת 2004 , בשיא תהליך העיור המואץ בסין, חזרה שו למולדתה והקימה את המשרד שלה DnA) Design and Architecture). מאז, היא מובילה גישה חדשנית לפיתוח איזורים כפריים – גישה המנוגדת לאסטרטגיות הגורפות והאחידות שאפיינו את התרחבות הערים בסין. במקום התערבויות רחבות היקף, היא מיישמת שיטה הדומה ל"אקופונקטורה אדריכלית", שבה היא מזהה בקפידה נקודות מפתח ומשלבת חומרים מקומיים וטכניקות בנייה מסורתיות. עבודתה שמה דגש על קהילתיות וחללים משותפים, ומקדמת שינוי באזורים הכפריים המבוסס על רגישות וקיימות.

שו דוגלת בגישה הוליסטית לעשייה האדריכלית, תוך שימוש בארכיטקטורה ליצירת הזדמנויות חברתיות, כלכליות, אקולוגיות, תרבותיות ששומרות על המורשת באיזורים הכפריים בסין. משרדה DnA סייעה להחיות מחדש כפרים קטנים במחוז סונגיאנג, בין היתר באמצעות בנייה של למעלה מ 20- מבנים ציבוריים: כמו למשל גשר שימה, המחבר בין שני כפרים שהופרדו עקב שיטפון, ביתן במבוק חיצוני שנבנה על ידי התושבים, ומרכז לשימור מים. פרויקטים רבים של טיאנטיאן שו חיזקו כלכלות מקומיות ושיפרו תנאי עבודה, בהם מפעל סוכר חום בכפר שינג, מפעל טופו בכפר קאיצ'אי, מרחב התה חוימינג בהר צ'ימו ומפעל ליין אורז.
אולי הפרויקט הכפרי המרשים ביותר שלה הוא השינוי העדין שביצעה בתשע מחצבות אבן נטושות במחוז ג'יניון, שהפכו לתשתיות ציבוריות יוצאות דופן ורגישות לסביבה. פרויקטים אלו לא רק עודדו פיתוח אזורי, אלא גם חשפו את ההיסטוריה התרבותית והכלכלית החשובה של מחוז ג'יניון.
האדריכלות של טיאנטיאן שו מתאפיינת בעקביות יוצאת דופן: היא מעדיפה שימוש בחומרים טבעיים כמו עץ, לבנים ואבן, באופן מינימליסטי אך בעל השפעה רבה. עיצוב נקי ומדויק מדגיש את החומרים עצמם, מה שהופך את הפרויקטים שלה – רבים מהם בקנה מידה גדול – לשקטים ומרגיעים באופן מפתיע. האדריכלות שלה לא רק שיפרה את הכלכלות המקומיות בכפרים והפכה את הייצור ליעיל יותר, אלא גם העניקה לו ממד אצילי ואלגנטי יותר. פרס וולף מוענק לטיאנטיאן שו הן בזכות כישרונה העיצובי יוצא הדופן והן בזכות הרגישות והחדשנות שבהן היא מנצלת את כישרון זה לשיפור הכלכלי, החברתי והתרבותי של כפרים ברחבי סין. עבודתה מאופיינת בעת ובעונה אחת בנצחיות וברלוונטיות, וסוללת דרך לעתיד טוב יותר.

ג'ייננדרה ג'אין

שייכות בעת הענקת הפרס:

אוניברסיטת המדינה של פנסילבניה, ארה"ב

נימוק למתן הפרס:

"על תרומתם להבנת התכונות הייחודיות של מערכות אלקטרונים דו-ממדיות בשדות מגנטיים חזקים".

שותפים לפרס:

ג'ייננדרה ג'אין

מרדכי הייבלום

ג'יימס אייזנשטיין

ג'ייננדרה ג'אין (1960, הודו) קיבל תואר ראשון במכללת מהרג'ה בג'איפור (1979), תואר שני בפיזיקה במכון הטכנולוגי ההודי (IIT) בקאנפור (1981), ודוקטורט באוניברסיטת סטוני ברוק (1985) בהנחיית הפרופסורים פיליפ ב. אלן וסטיבן קיבלסון. לאחר תקופות פוסט-דוקטורט באוניברסיטת מרילנד (1988) ובאוניברסיטת ייל (1989), חזר ג'אין לאוניברסיטת סטוני ברוק כחבר סגל בשנת 1989 . בשנת 1998 הצטרף לאוניברסיטת פנסילבניה, שם הוא ממשיך בעבודתו עד היום. הוא כתב את הספר Composite Fermions (הוצאת אוניברסיטת קיימברידג', 2007) ושימש כעורך שותף של Fractional Quantum Hall Effects: New Developments (הוצאת וורלד סיינטיפיק, 2020) יחד עם ברטראנד הלפרין.

שלושת הזוכים הובילו להבנה מעמיקה של אפקט הול הקוונטי השברי. תופעה זו, (שזיכתה את מגליה בפרס נובל), מתרחשת בשכבת אלקטרונים דקה שעליה פועל שדה מגנטי חזק: הזרם החשמלי נראה כאילו הוא נישא על ידי חלקיקים שמטענם החשמלי הוא שבר של מטען האלקטרון.

ד"ר ג'אין פיתח מסגרת תאורטית להבנה אינטואיטיבית של התופעה, כאשר הציג את החלקיק בעל המטען ״השבור״ כ״פרמיון מרוכב״: אלקטרון המחובר לגליל דמיוני בו כלוא שטף מגנטי. הרעיון המהפכני של ד״ר ג’אין-מערכת שבה מספר רב של אלקטרונים שביניהם אינטראקציות חזקות יכולה להיות מתוארת על ידי חלקיקים מרוכבים שביניהם אינטראקציות חלשות- מסבירה במלואה את תופעת הול השברית. חלקיקים מרוכבים אלו ידועים כיום כ״מצבי ג’אין״. חישובים שנעשו במסרגת התאורטית התאימו להפליא לתוצאות מחקרים נומריים והסבירו תוצאות ניסיוניות, במיוחד של ניסויים (שבהם צפיפות האלקטרונים התאימה לערך השברי 5/2) שמצאו התנהגות הדומה במידת-מה לזו של מוליך-על.
ד"ר הייבלום הוביל את חקר חלקיקים אקזוטיים אלה במעבדה. באמצעות פיתוח חומרים (חצאי-מוליכים) בדרגת ניקיון גבוהה במיוחד ושימוש בטכניקות של התאבכות אלקטרונית, סיפקה הקבוצה של הייבלום עדויות ישירות לקיומו של מטען שברי ואימתה מספר תחזיות יסודיות, כמו הסטטיסטיקה האנומלית (זו שנמצאת בין הסטטיסטיקה של פרמיונים לזו של הבוזונים). ניסוי מרכזי בקבוצתו של הייבלום גילה במפתיע הולכת חום מקוונטטת בחומר בו צפיפות האלקטרונים מתאימה לערך השברי 5/2 . הניסוי הזה מאשש את התחזית כי הפרמיונים המרוכבים הינם פרמיוני מאיורנה בעלי המטען השבור, שלהם השלכות אפשריות על מחשוב קוונטי.
ד”ר אייזנשטיין היה שותף לגילוי מצב הול הקוונטי השברי המתאים לערך 5/2 , והמשיך לחקור פאזות אקזוטיות של מערכות אלקטרונים דו-ממדיות. מחקריו כוללים גילוי של מצב אנאיזוטרופי שבו ההתנגדות הנמדדת לאורך כיוון מסוים גדולה באופן משמעותי מההתנגדות בכיוון המאונך לו, תופעה המזכירה גביש נוזלי. השיטות שפיתח ד”ר אייזנשטיין להפרדת שכבות מגע של אלקטרונים בודדים, אפשרו להבין את התנועה המתואמת של זוגות אלקטרון-חור בשתי השכבות. באופן כזה הוא ראה בניסוי את עיבוי בוז-איינשטיין, תצפית פורצת דרך בתחומה.
הענקת פרס וולף לשנת 2025 לשלושת הפיזיקאים האלה מהווה הכרה בתרומותיהם יוצאות הדופן לחקר חומרים קוונטיים, והשפעותיהן מרחיקות הלכת על טכנולוגיות קוונטיות מתפתחות.

בריאן סטצקביץ

שייכות בעת הענקת הפרס:

אוניברסיטת קליפורניה בברקלי, ארה"ב

נימוק למתן הפרס:

"על תגליות פורצות דרך במערכת החיסון ובעמידות למחלות בצמחים".

שותפים לפרס:

בריאן סטצקביץ

ג'פרי דאנגל

ג'ונתן ג'ונס

בריאן סטצקביץ (1952, ארה"ב), פרופסור וראש המחלקה לביולוגיה של צמחים ומיקרואורגניזמים באוניברסיטת קליפורניה בברקלי, ומנהל המחלקה לחקלאות בת קיימא במכון לגנומיקה חדשנית (IGI). הוא קיבל תואר ראשון בביולוגיה בבייטס קולג' (1974), תואר שני ביערנות – פתולוגיה של עצים באוניברסיטת ייל (1976), ותואר דוקטור בפתולוגיה של צמחים באוניברסיטת קליפורניה בברקלי (1980). סטצקביץ הוא חבר באקדמיה הלאומית למדעים של ארצות הברית ועמית החברה האמריקאית לפתולוגיה של צמחים ושל האקדמיה האמריקאית למיקרוביולוגיה.

צמחים רגישים למגוון רחב של פתוגנים, כולל פטריות, חיידקים ונגיפים, אשר עלולים לגרום לאובדן יבול משמעותי ולסכן את אספקת המזון העולמית. במשך שנים היה ידוע כי בתוך אותו מין צמחי קיימת שונות בעמידות למחלות, הנובעת מהימצאות אללים דומיננטיים בגנים המקנים עמידות. השערת ה"גֶן-לגֶן" משנות ה-40 של המאה ה-20 הציעה כי מרכיבי גנים לעמידות בצמחים מתקשרים עם מוצרי גנים לאַלימות פתוגנית. עם זאת, טבעם ותפקודם של הגנים לעמידות בצמחים נותרו בלתי מפוענחים עד אמצע שנות ה-90.

מרבית הידע הקיים כיום על מערכת החיסון בצמחים נובע מתגליותיהם פורצות הדרך של ג'פרי דנגל, ג'ונתן ג'ונס ובריאן סטסקביץ'. סטסקביץ' היה הראשון לזהות גן חיידקי לאַלימות, ובכך סיפק עדות מולקולרית מכרעת התומכת בתיאוריה של "גֶן-לגֶן". תגלית זו, לצד עבודתם המקבילה של ג'ונס ודנגל, סללה את הדרך לחקר החיסון בצמחים. סטסקביץ' היה גם הראשון להראות שחלבוני אַלימות חיידקיים עשויים למלא תפקיד בווירולנטיות בתוך תא הצמח.

ג'ונס היה הראשון לשבט גנים לעמידות בצמחים המקודדים לקולטני חיסון על פני קרום התא האאוקריוטי, ושלושתם זיהו מספר קולטנים חיסוניים תוך-תאיים. ג'ונס ודנגל גילו באופן עצמאי את המנגנונים להפעלת קולטנים חיסוניים באמצעות זיהוי עקיף של חלבוני אַלימות פתוגניים, הן על ידי קולטנים חיסוניים חוץ-תאיים והן על ידי קולטנים תוך-תאיים. גילוי חלבוני אַלימות פתוגניים וקולטני החיסון בצמחים הביא להבנה עמוקה יותר של תהליך ההפעלה של קולטנים אלה בעת זיהוי פתוגנים, וכן חשף את מסלולי האיתות התאיים המופעלים בעקבותיהם.

מאמר סקירה מכונן שהתפרסם בשנת 2006 בכתב העת Nature  מאת דנגל וג'ונס הציג לראשונה מודל מפורט של מערכת החיסון בצמחים, אשר הפך למודל יסוד בתחום, ומופיע כיום בספרי הלימוד. בשנת 2024, במאמר סקירה נוסף שהתפרסם בכתב העת Cell,  סיכמו ג'ונס, דנגל וסטסקביץ' חמישה עשורים של תגליות בחקר החיסון הצמחי. תרומתם המשולבת עיצבה במידה רבה את הבנתנו הנוכחית בתחום והובילה לפיתוח אסטרטגיות ממוקדות לשיפור עמידות ולהתמודדות עם מגוון רחב של מחלות בצמחים.