科学本质上是一个迭代过程。对于科学家可能回答的每一个问题，都会出现更多的问题。这些研究的结果引导我们，一步步地，以求知的方式，更深入地了解我们的宇宙。
但有些研究方向做得更多。它们为我们揭示了我们能想象到的最深刻的奥秘：意识的出现、在类地行星上寻找生命以及可编程物质的创造。
每两年，卡弗里奖都会颁发给在神经科学、纳米科学或天体物理学领域做出变革性工作的科学家。我们询问了今年三位获奖者关于那些“顿悟”时刻，即当自然揭示一个紧守的秘密时。他们的故事突出了他们在冒险进入未知领域的坚持和大胆，以及当答案被瞥见时，那些永远改变我们对世界理解的罕见灵光一闪。
帕迪·米尔斯
2024年卡弗里天体物理学奖共同获得者：莎拉·西格尔，麻省理工学院
莎拉·西格尔与大卫·查博诺共享卡弗里天体物理学奖，他们在发现和表征系外行星（即绕太阳以外的恒星运行的行星）及其大气层方面做出了贡献。西格尔刚从哈佛大学研究生毕业，在那里她对巨型“热木星”系外行星的大气层进行了建模。她意识到，通过观察在恒星前方经过的类地系外行星，或者说“凌星”，天文学家可以揭示大气层中潜在的生命迹象化学物质。
我具有专注于强烈坚持的能力。我将此归功于我的自闭症。当我完成论文时，我痴迷于凌星行星。我内心深处的东西告诉我，凌星将推动该领域向前发展。
我开始研究这个想法，即当行星在其恒星前面移动时，星光将穿过滤行星的大气层——并且大气层气体的光谱特征将印在星光上。其要点是，我们可以寻找凌星行星看起来稍微大一点的波长——因为其大气层强烈吸收光线，因此会阻挡更多的星光。然后我们可以绘制出哪些原子或分子是原因。
我建议寻找钠，一种在路灯中发现的气体。在这些热木星的温度下，钠在可见波长下强烈吸收。因此，像臭鼬喷雾一样，即使是极少量的钠也会产生巨大的信号。
当我发现大卫·查博诺发现了第一颗凌星行星时，我放下了所有事情，以便尽快发表我的论文。我关于使用凌星传输来研究系外行星大气层的理论不再是未来的一个随机想法——它成为了现在的想法。
帕迪·米尔斯
2024年卡弗里纳米科学奖共同获得者：查德·米尔金，西北大学
查德·米尔金与罗伯特·兰格和保罗·阿利维萨托共享卡弗里纳米科学奖，他们在工程化具有生物功能的纳米材料，以研究、诊断和治疗疾病方面做出了贡献。米尔金设计了一种新型颗粒，他称之为球形核酸：一个大小为典型病毒十分之一的金球，表面覆盖着密集排列的DNA或RNA链，这些链旨在与目标基因序列结合。然后，就到了星期五下午的实验。
在星期五下午，你应该尝试一些不可能的事情，一些你可能认为行不通的事情——仅仅是因为你好奇。如果它不起作用，那就去喝杯啤酒，谈论那个实验有多愚蠢。如果它起作用了，来我的办公室击个掌。如果我们没有做那个实验，我们就永远不会发现球形核酸可以被细胞主动且快速地吸收。那是一个“啊哈时刻”。
一旦你可以将大量的核酸转移到细胞中，你就可以开始询问如何使用这个工具来了解细胞的工作方式，抑制基因表达，或者区分异常细胞和健康细胞。这引导我们走上了开发可以改变医学领域的技术的道路，包括一系列的治疗方法，其中一些已经显示出治愈某些形式癌症的能力。
我的梦想是，在最后，我们将开发出你可能需要的所有构建模块，以制造具有任何特性的材料——例如，弯曲光线并充当隐形材料的能力。我们喜欢这样的目标，因为它真正挑战我们去思考。
帕迪·米尔斯
2024年卡弗里神经科学奖共同获得者：多丽丝·曹，加州大学伯克利分校
多丽丝·曹与南希·坎维舍和温里奇·弗雷瓦尔德共同获得卡弗里神经科学奖，因为他们发现了用于识别和辨别面孔的高度专业化的大脑区域。曹使用功能性磁共振成像（fMRI）和单神经元记录技术在猕猴身上定位和监听单个神经元——令她惊讶的是，她发现她可以破解细胞用来表示面孔的代码。
我认为，给猴子看面孔和其他物体的图片可能是一个两小时的实验，如果它不起作用，那也只是一场消遣。我们给一只猴子看了面孔和其他物体的图片：蔬菜和水果，手和身体，技术物体，以及杂乱的图案。有一个大脑区域只对面孔在fMRI扫描中亮起。
温里奇·弗雷瓦尔德和我做了第一个从面部区域的记录。我们将电极插入大脑组织的这个区域，放大电信号，并通过扬声器发送，这样我们就可以听到细胞放电。我们记录的第一个细胞每次我们给猴子看一张脸时都会做出反应。下一个细胞也是面部选择性的。直到大约第五或第六个细胞，我们才意识到，哇，这个区域的每个细胞都是对面孔有选择性的。我当时感觉飘飘欲仙。
多年后，我的博士后史蒂文·张坚持要解决这个大问题。我们给猴子看了2000张脸，同时记录单个细胞的活动。我们发现，我们可以根据仅205个面部细胞的活动，重建猴子正在看到的每张脸。
当然，还有很多东西需要发现。了解大脑如何在空间中表示空间和物体是一个如此美丽而神秘的问题。
要了解更多关于卡弗里奖得主的工作，请访问kavliprize.org。