2009年10月5日至12日，象征着科学界最高荣誉的诺贝尔奖的评选结果在瑞典首都斯德哥尔摩揭晓。美国科学家伊丽莎白·布莱克本、卡罗尔·格雷德和杰克·绍斯塔克因“发现端粒和端粒酶是如何保护染色体的”而荣获本年度诺贝尔生理或医学奖，他们的研究成果揭示了，端粒变短，细胞就老化；如果端粒酶活性很高，端粒的长度就能得到保持，细胞的老化就被延缓。中国香港科学家高琨因“在光学通信领域中光的传输的开创性成就”与“发明了成像半导体电路——电荷藕合器件图像传感器(CCD)” 的两名美国科学家威勒德·波义耳和乔治·史密斯分享了诺贝尔物理学奖。美国科学家文卡特拉曼·拉马克里希南、托马斯·施泰茨和以色列科学家阿达·约纳特共同荣获诺贝尔化学奖，以表彰他们“对核糖体结构和功能的研究”，他们的研究成果为了解蛋白质合成关键细胞器的工作机制具有重要意义。
生理学或医学奖
端粒和端粒酶保护染色体的机制
伊丽莎白·布莱克本（Elizabeth Blackburn）
美国加利福尼亚大学旧金山分校生物化学和生物物理学系教授
1948年，出生于澳大利亚塔斯马尼亚霍巴特
1972年，毕业于澳大利亚墨尔本大学
1975年，获得英国剑桥大学博士学位
1975年至1977年，美国耶鲁大学从事博士后研究
1978年，美国加利福尼亚大学伯克利分校分子生物学系任教
1990年，加利福尼亚大学旧金山分校微生物和免疫学系任教，并于1993年至1999年任系主任
现为美国加利福尼亚大学旧金山生物和生理学教授
卡罗尔·格雷德（Carol Greider）
美国约翰·霍普金斯医学院教授，分子生物学和遗传学系主任
1961年出生于美国加利福尼亚州旧金山市
1983年，毕业于加利福尼亚大学芭芭拉分校
1987年，获得加利福尼亚大学伯克利分校分子生物学博士学位，师从伊丽莎白·布莱克本
1988年至1997年，美国冷泉港实验室工作
1997年至1999年，约翰·霍普金斯医学院副教授
1999年至2003年，约翰·霍普金斯医学院分子生物学和遗传学教授
2001年至今，约翰·霍普金斯医学院肿瘤学教授
2003年至今，约翰·霍普金斯医学院分子生物学和遗传学系主任
杰克·绍斯塔克（Jack Szostak）
美国哈佛医学院教授，美国霍华德·休斯医学研究所研究员
1952年，出生于英国伦敦，在加拿大长大
1972年，毕业于加拿大麦吉尔大学
1977年，获得美国康奈尔大学生物化学博士学位，师从著名华裔科学家吴瑞
1977年至1979年，美国康奈尔大学任教
1979年-1987年，美国哈佛医学院助理教授
1984年至1987年，美国马塞诸塞州总医院副分子生物学家
1988年至今，美国哈佛医学院遗传系教授
1988年至今，美国马塞诸塞州总医院分子生物学家
1998年至今，美国霍华德·休斯医学研究所研究员
2000年至今，美国马塞诸塞州总医院分子生物学研究员
揭示神秘末端——端粒和端粒酶如何保护染色体
我们身体中的每一个细胞都包含完整基因组——生命蓝图，这些信息包裹在染色体中。细胞每次分裂成两个新细胞，染色体都必须被完美的复制，这样每一个新细胞才可以得到蓝图的精确副本。早在20世纪30年代，在DNA分子本质被认识之前，Hermann Muller和Barbara McClintock就提出染色体末端具有重要的保护作用。但是，所谓的“端粒”却一直是个谜。
直到20世纪80年代，人们才通过一系列系统性的研究揭示了端粒的功能以及端粒如何保持稳定的。2009年诺贝尔生理或医学奖授予为该项研究作出重要贡献的科学家。伊丽莎白·布莱克本首先利用DNA测序技术发现端粒是由短而重复的DNA片段组成。紧接着，她与杰克·绍斯塔克合作通过实验发现四膜虫的端粒可以保护与其亲缘关系非常远的酵母的DNA分子或微型染色体，从而证明端粒的保护能力具有很强的进化保守性，是非常基础的生物机制。在此基础上，伊丽莎白·布莱克本与她的研究生卡罗尔·格雷德开始探索生物维持端粒的机制。1984年圣诞节，她们第一次发现了端粒酶存在的证据。端粒酶是一种逆转录酶，可以利用RNA模板在分子末端增加端粒DNA。这一发现为困扰分子生物学家已久的“末端复制问题”找到了答案。
端粒和端粒酶相关研究成果具有巨大的影响。许多科学家猜测端粒变短可能是导致单个细胞及组织衰老的原因。但是细胞衰老过程很复杂，现在认为依赖多个不同因子，端粒仅是其中一个。细胞衰老仍旧是热点研究领域。绝大多数正常细胞分裂频率不高，因此它们染色体变短的风险很小，不具备高的端粒酶活性。相反，癌细胞具有很强的分裂能力但却能保持端粒结构。对癌细胞这种反常现象的一种解释是，癌细胞的端粒酶活性提高。由此推测，可以通过去除端粒酶来治疗癌症。相关研究正在进行，其中包括直接抑制端粒酶活性提高的疫苗的临床实验评价。
最新研究表明一些遗传性疾病与端粒酶缺陷有关，如某些先天性再生障碍性贫血病症，骨髓造血干细胞分裂次数不足导致严重贫血，及某些遗传性皮肤病和肺病。
物理学奖
在光学通信领域光在光纤中传输方面所取得的开创性成就
高锟（Charles K. Kao）
中国香港高科桥有限公司主席兼行政总裁
1933年出生于中国上海，拥有英国和美国双重国籍
1957年，毕业于伦敦大学
1965年，获得伦敦大学电子工程学博士学位
1957年，标准电话与电缆公司 (Standard Telephones and Cables) 任工程师
1960年，英国标准电信实验有限公司，研究科学家升至研究经理
1970年，香港中文大学任教
1974年至1986年，英国国际电话和电报公司（ITT）（标准电话与电缆公司的母公司），
历任首席科学家、工程总裁、行政科学家和研究事务总裁
1987年至1996年，香港中文大学校长
1996年至今，香港高科桥有限公司主席兼行政总裁
今天，光纤通信是广泛应用的一项技术，但是在高锟第一次提出玻璃纤维可用于远距离信息传送的想法时却受到来自各方的质疑。人们很久以前就知道玻璃纤维可以作为光的波导，并已成功将光纤应用于内窥镜。但是，这种光纤的效率太低，只能短距离内传送信息，不能用于长距离传送，仅仅几米光的传输就下降到了可以忽略的水平。1966年，高锟和他的同事George Hockham提出玻璃纤维光传输效率低的原因是玻璃纯度低含有杂质，纯玻璃能够极大地提高光传输效率。四年以后，纯玻璃光纤问世，高锟和Hockham的理论被证明是正确的，为当今普遍、高效、节能的光纤网络的发展铺平了道路。
高传输光纤
介质中的光导利用了的完全内反射概念。1841年，日内瓦大学D. Colladon论证了在水喷射流中的光导，几乎与此同时，J. Babinet在法国观察到了相似的现象，并将其拓展到曲面玻璃棒。关于光导的想法通常归功于J. Tyndall，在M. Faraday建议下，他于1854年在伦敦英国皇家学会（Royal Society）论证了在水喷射流中的光导。
应用玻璃纤维光导的想法可以追溯到二十世纪二十年代。这些想法都是利用一束纤维来传输影像。医学（胃镜）、国防（柔性潜望镜、图像扰频器）和早期的电视是主要推动力。但是，未经处理的玻璃纤维不能传输大量光线。每当纤维彼此接触或当纤维表面被刮伤，光线就会从纤维中逃走。光纤重大突破发生在二十世纪五十年代初，金属包裹纤维有助于光传输，简化了完全内反射。在同一时期，H.H. Hopkins和N.S. Kapany在伦敦帝国学院成功制造出了一束由几千根纤维组成的75cm长的光纤，具有良好的图像传输性能。用金属将纤维集成束的方法在某些领域得到了应用，开发出工业产品，如胃镜。光在纤维内部传送的理论由N.S. Kapany提出，而后被E. Snitzer丰富。
与可见光波长相当的电磁波谱的可见区域，近红外或紫外波谱一直被认为在通讯领域具有巨大的应用潜力。光频可以承载高信号调频，因而可以得到高传输速度。寻找合适介质的大规模研究开始于二十世纪六十年代早期。但是，光纤由于高衰弱性而总被划到不考虑的材料中。光在早期的光纤中传输20米强度就会减弱到原来的1%。
这一时期，高锟在英国标准通信实验室做工程师，作为研究小组负责人，与唯一的组员G.A. Hockham一起从事与光通信相关的光纤基本特性的研究。他们不仅像其他大多数研究者一样考虑波导的基本特性，而且还考虑材料的特性。他们最重要的研究发现是，在绝缘介质中的损失主要由吸收和散射引起，并且预期衰弱值比实测值小。散射主要是由杂质引起，尤其是铁离子。高纯玻璃纤维是光通信的理想材料，弯曲和波导缺陷引起的阻尼很小。单模光纤是光通信的最佳传输介质，多模操作将产生较高的散射，导致更高的损失和短暂的宽频。单模光纤可以采用接近折射率的材料制造。高锟还对光波在纤维中传播的空间分布模型进行实验研究，提出了可用于光通信纤维的衰弱值的最低门槛，基于有效激光功率和探测器灵敏度该值为20dB/km。并预言玻璃纤维可以达到这一标准。高锟与新同事T.W. Davies、M.W. Jones和C.R. Wright等人继续不同波长的光在玻璃及其他材料中衰弱的测量工作。他发现熔融二氧化硅具备光通信所要求的纯度，并发起了全球范围旨在低成本生产光纤的研究。
今天，远距离光通信几乎毫无例外的使用高锟所提出的单模纤维。在享受光纤通信带来的方便和快捷的同时，应感谢高锟等人为光通信发展做出的卓越贡献。
发明了一种成像半导体电路，即CCD（电荷耦合器件）传感器
威勒德·波义耳（Willard Boyle）
美国贝尔实验室通讯科学部执行总监，1979年退休
1924年，出生于加拿大新斯科舍省安默斯特市
1943年，加拿大皇家海军，参加二次世界大战
1947年，毕业于加拿大麦吉尔大学
1950年，获得加拿大麦吉尔大学博士学位
1950年至1951年，加拿大无线电实验室
1951年至1953年，加拿大皇家军事学院任教
1953年，加入贝尔实验室
1962年，贝尔实验室下属贝尔通讯的空间科学和探索研究总监
1964年，回到贝尔实验室
1975年至1979年，贝尔实验室通讯科学部执行总监
乔治·史密斯（George Smith）
美国贝尔实验室VLSI设备部主任，1986年退休
1930年，出生于美国纽约怀特普莱恩斯
1955年，毕业于美国宾州大学
1959年，获得美国芝加哥大学博士学位
1959年至1986年，美国贝尔实验室工作
已成为日常生活的一部分的数码摄像源自威勒德·波义耳和乔治·史密斯等贝尔实验室研究员的一次午后灵感爆发，1969年，他们正在半导体部门工作，被安排开发一种信息存储新技术。那天下午，他们勾画基于Albert Einstein的光电效应的图像传感器草图，在这项设计中光电管矩阵发射电子的量与入射光的强度成比例。每个光电管电子含量可以被读出，这样就可以将可视图像转换数码图像。他们把它称为电荷耦合装置（charge-coupled device，CCD），CCD虽然作为记忆存储是没有前途的，但是却引发了数码摄像重大变革，第一台基于CCD摄像机出现在二十世纪七十年代早期。今天，虽然CCD在某种程度上已被其他竞争技术取代，但是从数码相机到哈勃望远镜CCD已经完全改变了图像发展进程。
电荷耦合装置（CCD）
CCD可以记录半导体表面由光引起电荷积累实况，并在光敏区域外将信息读出。这项发明利用了当时最新的金属氧化半导体（Metal Oxide Semiconductor，MOS）技术来制造集合而简单的装置，用于记录和读出实况。读出与经常提到的“斗链式”形式相似，信息移位矩列由连续的位移完成。我们今天所熟知的斗链式装置（Bucket Brigade Device，BBD）的工作原理是，电荷在连续的电容器中通过晶体管转移，在一个时钟周期内，晶体管将信号转移到邻近的电容器中。限制链长度的关键特性是电荷转移的有效性。CCD利用不同的、更有效的原理，光产生的“电荷泡”沿链半连续的流动。CCD很快成为电子成像固态装置的发展方向。
使用“电荷泡”并不是巧合。实际上，波义耳和史密斯被当时贝尔实验室流行的磁泡记忆体激发了灵感。CCD是一种MOS装置，可以被用作以电子形式记录影像的探测器，成为光学胶片的替代品。CCD的表面结构由大量的光敏小格或像素沿水平行和垂直列排列而成。像素组成MOS电容器。光线中的光子冲击一个像素区域，由光电效应转变成一个（或几个）电子，存储在电容器中。不同像素收集电子的数量与每个像素接受的光强度直接成比例。因此，像素中电荷的分布是图像的模拟显示。利用连续电荷转移读出不同像素含量就可以重建图像。
化学奖
对核糖体结构和功能的研究
文卡特拉曼·拉马克里希南（Venkatraman Ramakrishnan）
英国剑桥MRC分子生物学实验室结构研究部资深科学家和团队领导人
1952年，出生于印度泰米尔纳德邦吉登伯勒姆
1971年，毕业于印度巴罗达大学
1976年，获得美国俄亥俄大学物理博士学位
1976年至1978年，美国加州大学圣地亚哥分校
1978年至1982年，美国耶鲁大学化学系博士后
1983年至1995年，美国布克海文国家实验室生物系
1995年至1999年，美国犹他大学生物化学系教授
1999年至今，英国剑桥MRC分子生物学实验室结构研究部资深科学家和团队领导人
2008年至今，英国剑桥大学三一学院研究员
托马斯·施泰茨（Thomas Steitz）
美国耶鲁大学分子生物物理学和生物化学教授，霍华德·休斯医学研究所研究员
1940年，出生于美国威斯康星州的密尔沃基
1966年，获得哈佛大学分子生物学和生物化学博士学位
1967年至1970年，英国剑桥MRC分子生物学实验室博士后
1970年至今，耶鲁大学分子生物物理学和生物化学教授
1986年至今，霍华德·休斯医学研究所研究员
阿达·约纳特（Ada Yonath）
以色列魏茨曼科学研究所结构生物学教授及生物分子结构与装配研究中心主任
1939年，出生于以色列耶路撒冷市
1964年，毕业于以色列希伯来大学
1968年，以色列魏茨曼科学研究所晶体学博士学位
1969年，美国卡内基梅隆大学博士后
1970年，美国麻省理工大学博士后
1970至1974年，以色列魏茨曼科学研究所化学系科学家
1971至1978年，以色列特拉维夫大学和本古里安大学讲师
1971至1977年，以色列开放大学咨询顾问
1974年，美国亚拉巴马大学牙医学院访问学者
1977至1978年，美国芝加哥大学生物物理系访问学者
1978年， 智利南方大学访问学者
1979至1983年，德国柏林马克斯·普朗克学会分子遗传系访问学者
1974至1983年，以色列魏茨曼科学研究所结构化学系资深科学家
1984至1988年，以色列魏茨曼科学研究所结构化学系副教授
1989至1990年，以色列魏茨曼科学研究所结构化学系主任
1992至1994年，以色列魏茨曼科学研究所结构生物系主任
1986至2004年，德国汉堡马克斯·普朗克研究所所长
1988至2004年，以色列魏茨曼科学研究所马泽尔结构生物学中心主管
1988年至今，以色列魏茨曼科学研究所结构生物系教授
1989年至今，以色列魏茨曼科学研究所齐莫曼生物分子结构与组装中心主任
从DNA转录成RNA再翻译为蛋白质乍看起来是一个相当简单过程，是包括你和我在内的每一种生物体内一成不变的过程。但是，正如Fancis Crick（DNA双螺旋结构发现者之一，1962年诺贝尔生理或医学奖获得者）的著名论断所说，这一过程是“生命的中心法则”，需要一系列惊人复杂的机制才可以完成。科学家花费了半个世纪的时间来拆解制造生命的装置。诺贝尔奖已授予了多位为这项工作做出重要贡献的科学家，包括Watson Crick和Wikins解密DNA双螺旋结构，Roger Kornberg揭示将DNA逆转录为RNA的RNA聚合酶的工作。2009年诺贝尔化学奖授予为将RNA编码翻译为蛋白的核糖体的特性做出突出贡献的三位科学家。
核糖体结构和功能
文卡特拉曼·拉马克里希南、托马斯·施泰茨和阿达·约纳特这三位科学家，他们在原子水平上显示了核糖体的形态和功能。三位科学家利用X射线结晶学技术标出了构成核糖体的无数个原子每个所在的位置。在所有有机体的每个细胞内都存在DNA分子，它们包含的蓝图决定着一个人、一棵植物或一个细菌的外形和功能。但是DNA分子是被动的，如果没有其他东西存在，就不会有生命。这些蓝图通过核糖体的作用被转变成活物质。依据DNA内的信息，核糖体制造蛋白质——运输氧的血红蛋白、免疫系统的抗体、胰岛素等激素、皮肤胶原质或分解糖的酶等。身体内存在成千上万种蛋白质，各自具有不同的形态和功能。它们在化学水平上构造并控制着生命。理解核糖体最基本的工作方式对于科学地理解生命是重要的。这一知识可被直接应用于实践，比如，目前许多抗生素通过阻滞细菌核糖体的功能而治愈多种疾病。没有起作用的核糖体，细菌就无法生存。这就是为什么核糖体对于新抗生素来说是如此重要的一个靶标。
今年的三位获奖者均制造了3D模型，展示了不同的抗生素如何绑定到核糖体。这些模型如今被科学家们所应用以开发新的抗生素，直接帮助了挽救生命及减少人类的痛苦。
核糖体不仅分子量大（约为2.5MDa），而且与许多病毒颗粒不同，不具有可简化结晶化和结构测定的对称特性。因而，1980年以前，人们并不清楚是否能够得到用于高衍射（小于3）的核糖体晶体，是否能够克服相位问题。在这样的背景下，阿达·约纳特等人报道了嗜热微生物（Geobaillu stearothermophilus）50S亚基的三维结构，推动了整个领域的研究向前发展。1984年，约纳特获得了第一个具有结晶学信息的G.stearothermophilus和Haloarcula marismortui的6衍射度的50S亚基晶体结构。1987年，约纳特又报道了Thermus thermophilus的70S核糖体和30S亚基的晶体结构。早期，晶体衍射度大约为10，从理论上讲，这样解析度的分析很难提供具有详细原子模型的结构。1991年，约纳特通过小心制备得到了高衍射度3的H.marismortui的50S亚基，这是她对核糖体结构研究的又一重大推进。因此，阿达·约纳特在二十世纪八十年代的工作为得到可靠而良好衍射性的核糖体晶体奠定了基础，并最终开启了核糖体亚基的高解析时代。
虽然约纳特等人率先得到了50S核糖体亚基3高解析度结构，但是却是施泰茨等人第一次解决了极具挑战性的盐细菌（Haloarcula marismortui）的50S 亚基相位问题。当时，30S亚基的相位问题还没有被解决，因而50S亚基相位问题的解决是核糖体晶体学的决定性突破。起初，他们使用低温电子显微镜结合多种同位素替换和反常散射技术重建核糖体50S亚基的结构，得到9低解析度的图像。结果显示右手双螺旋A型RNA，核糖体亚基乃至整个核糖体的相位问题第一次得到了解决，这意味着很快就可以得到高解析核糖体亚基和整个核糖体的高解析结构。一年以后，施泰茨等人报道了50S亚基5中解析度的结构。2000年，施泰茨等人又公布了50S亚基2.4高解析度的结构。
核糖体翻译精确度的结构机制是核糖体结构研究的另一重大问题，通过核糖体RNA和核糖体蛋白突变可以提高或降低核糖体读取密码的精确度，一些以核糖体靶目标的抗生素也可以显著影响密码读取的精确度。2005年，文卡特拉曼·拉马克里希南等人发现密码读取的精确度常常与30S核糖体亚基密码子与反密码子结合的中心区很远的结构有关。基于 30S亚基高解析结构和多种配体，拉马克里希南等人通过简单而连贯的方法解决了一下三个问题，一、在初始选择和校对中核糖体如何提高tRNA辨别的ΔΔGo值；二、密码波动机制如何工作；三、核糖体突变和抗生素如何影响核糖体精确度。
我国相关领域专家学者
端粒与端粒酶研究领域
童坦君 中国科学院院士，北京大学医学部
率先在国内开展端粒、端粒酶与衰老相关性研究。主攻衰老分子机理，对影响衰老的遗传、环境及二者相互关系进行了研究，系统揭示p16等细胞衰老相关基因的作用机制，基因调控及信号转导，发现环境因素不仅可直接作用，也可引发基因变化，间接影响衰老。在国际上首先证明p16不通过端粒酶，可影响端粒长度与DNA修复能力。为观察不同因素对衰老影响，创建了估算人类细胞“年龄”的基因水平生物学指征，建立了一套国际承认的评估细胞衰老定量指标，可用于衰老研究，也可检验药物抗衰作用。不仅揭示p16基因在细胞衰老中的重要作用，并为延缓衰老研究提供了基因模型，为通过基因重组技术调节人类某些细胞的寿命提供了新依据。他们还在寻找衰老相关新基因、深入研究细胞其他重要衰老相关基因、信号传递通路方面做了大量系统的、创新性工作，克隆出延缓衰老的RDL与加速衰老的TOM1两种细胞衰老相关新基因，发现在细胞衰老相关基因之间存在着相互作用，p21可促进p16表达，这一促进作用是通过转录因子Sp1 引起的。此外，RDL和TOM1有可能是通过p16影响细胞衰老的。
张波 教授，北京大学医学部病理学系
张波教授等研究人员发现，TEIF（telomerase transcriptional elements-interacting factor）是hTERT（human telomerase reverse transcriptase subunit）基因的反式作用子，TEIF分布在细胞循环过程中的中心体内，但是只在特定的调节下TEIF的转运量才会增加，其分别取决于其氨基端的结构。通过遗传技术人为地改造TEIF的表达量会影响中心体的功能，尤其对细胞有丝分裂会有影响。
研究发现TEIF的表达量会影响组织肉瘤中心体的扩增还与肿瘤组织学变化有关。TEIF参与DNA损伤应答，包括端粒酶功能失常和肿瘤发生，这表明TEIF在癌症发生过程中，影响中心体扩增与端粒功能。
该成果发表在《Nature Oncogene》2009年28期上。
周金秋 研究员，上海生科院生物化学与细胞生物学研究所
端粒的结构、功能及复制，真核生物端粒酶活性是如何被调节的，端粒酶活性和端粒长短的调节对于癌症和细胞衰老的生物学意义等方面。端粒，真核细胞染色体的末端结构，由简单的DNA重复序列及其结合蛋白组成。端粒对于维持染色体的稳定性具有非常重要的作用：它可以保护染色体末端防止其降解，帮助细胞识别区分完整或者断裂的DNA，促进染色体末端的完整复制。在大多数真核生物中，端粒DNA是由端粒酶，一个端粒特异性的反转录酶合成的。周金秋研究员综合应用遗传学、生物化学以及细胞生物学手段研究酵母和人的端粒酶活性调控，发现鉴定影响端粒的相关蛋白。目前开展了端粒相关蛋白的结构生物学研究。该实验室还起始了以酵母为模型的细胞衰老研究。衰老的速率被认为首先是由遗传控制的，衰老调控基因在进化上是相当保守的。例如，酵母中SGS1基因的突变导致生命周期的缩短，而其在哺乳动物中的同源基因，WRN基因的突变则会导致一种遗传性的早衰(Werner’s综合症)。但是，对于导致这些衰老相关过程的精确机制却仍然知之甚少。因此，在低等生物中确立一些衰老或者长寿的遗传标记将有助于我们解读哺乳动物包括人类的衰老进程。
谭铮 研究员，中国科学院动物研究所
端粒（Telomere）是染色体末端的重复DNA序列，组成为(TTAGGG)n，在人细胞中长度约为几千到一两万碱基对，它防止细胞将天然染色体末端识别为染色体断裂，起着保护和稳定染色体的作用。在生殖细胞和大多数癌细胞中，端粒酶（Telomerase）被激活，它在端粒末端添加端粒序列，保证这些细胞中端粒长度的稳定，使细胞具有永久的分裂能力。而端粒DNA可以形成多种结构，并以此调节控制与端粒相关的生物学功能。端粒的丢失，延伸，复制，长度平衡与细胞分裂增殖，衰老，癌变和个体生长发育，衰老密切相关，同时也是干预衰老和防治癌症的重要靶点。采用生物化学，生物物理和细胞生物学的手段研究染色体端粒DNA结构与功能，端粒损伤和复制机理，端粒结合蛋白，端粒细胞分裂控制与细胞复制性衰老。
光纤通讯研究领域
赵梓森 中国工程院院士，武汉中国光谷的首席科学家
研发了中国第一根实用化光纤光缆和第一套光纤通信系统，被誉为“中国光纤之父”。作为武汉邮科院的技术带头人，建成了我国第一条光缆通信工程，开创我国光纤通信应用的历史；全部采用自制设备建成世界上最长的架空通信工程；最先开发出具有独立知识产权的PCVD光纤制造技术和设备；在国内首次研制出SDH全系列产品。作为我国光纤通信领域的开拓者，他在我国光纤通信技术的研究、形成、发展和应用推广方面作出了杰出贡献，使得我国光纤通信在高新技术中成为与国际先进水平差距最小的领域之一。
任晓敏 教授，北京邮电大学副校长
研制成功我国第一台长波长光栅外腔单频可调谐半导体激光器、第一台长波长延迟自外差式高分辨率光谱线宽测量仪以及第一台长波长高分辨率共焦球面扫描干涉仪，并将这些成果成功地应用于我国首例相干光纤通信实验系统的研制，这些工作被国际著名科学家厉鼎毅和李天培先生称作“世界级（World Class）”的成就，两次获得邮电部科技进步三等奖，一次获得邮电部科技进步二等奖，同时还获得中国通信学会优秀论文一等奖、邮电部颁发的国家“七·五”重点科技攻关成果一等奖，国家计委、国家科委和财政部颁发的“七·五”重点科技攻关集体荣誉奖和优秀成果奖。
在国际上最早独立提出了光纤光栅器件和光纤光栅外腔激光器的设想，先后研制成功了普通光纤光栅Bragg反射器和电调谐光纤光栅Bragg反射器。
罗 毅 教授，清华大学集成光电子学国家重点联合实验室主任
主要从事半导体光电子器件方面的研究工作。他是增益耦合DFB半导体激光器的开创者之一，1992年起即开始从事DFB激光器与电吸收调制器单片集成光源的研究。作为集成光电子学国家重点联合实验室的学术带头人之一，多年来在半导体光电子器件包括器件物理与设计，化合物半导体材料的外延生长、全息光栅的制作技术、器件制作工艺技术、材料与器件特性的评价技术方面取得了许多国际上有影响的研究成果。
近几年来的研究重点是分布反馈半导体激光器、单片光子集成器件、以及基于GaN材料的蓝绿光发光器件。
核糖体等生物大分子结构研究领域
饶子和 中国科学院院士，南开大学校长
主要从事与重要病毒和肿瘤相关的蛋白质结构、功能以及创新药物的研究，取得了一系列重要成果，在国际学术刊物上发表学术论文180余篇，申请专利8项。因在线粒体膜蛋白复合物Ⅱ的三维精细结构的突破性的研究成果，荣获“陈嘉庚科学奖”；又因在SARS基础研究中的卓越贡献而获得第三世界科学院最高奖——“的里雅斯特科学奖（Trieste Science Prize）”。
在《Nature》上发表了SIV-MA的晶体结构，首次提出HIV及其家族分子的装配模型；在《Cell》上发表了H Factor Ⅸ EGF-like Domain与Ca2+结合复合物的结构与功能研究结果，揭示了该复合物的生物学机理；在2003年SARS爆发期间，成功地解析出第一个SARS病毒的蛋白质－3CLPRO及其与抑制剂复合物的晶体结构，为抗SARS药物的发现奠定了重要的结构基础，论文在《PNAS》上发表。其研究组已经系统地表达出200余个与人类健康密切相关的重要蛋白质，解析出50多个重要蛋白质的结构。
