科學本質上是一個迭代過程。對於科學家可能回答的每一個問題，都會出現更多的問題。這些研究的結果引導我們，一步步地，以求知的方式，更深入地瞭解我們的宇宙。
但有些研究方向做得更多。它們為我們揭示了我們能想象到的最深刻的奧秘：意識的出現、在類地行星上尋找生命以及可程式設計物質的創造。
每兩年，卡弗裡獎都會頒發給在神經科學、奈米科學或天體物理學領域做出變革性工作的科學家。我們詢問了今年三位獲獎者關於那些“頓悟”時刻，即當自然揭示一個緊守的秘密時。他們的故事突出了他們在冒險進入未知領域的堅持和大膽，以及當答案被瞥見時，那些永遠改變我們對世界理解的罕見靈光一閃。
帕迪·米爾斯
2024年卡弗裡天體物理學獎共同獲得者：莎拉·西格爾，麻省理工學院
莎拉·西格爾與大衛·查博諾共享卡弗裡天體物理學獎，他們在發現和表徵系外行星（即繞太陽以外的恆星執行的行星）及其大氣層方面做出了貢獻。西格爾剛從哈佛大學研究生畢業，在那裡她對巨型“熱木星”系外行星的大氣層進行了建模。她意識到，透過觀察在恆星前方經過的類地系外行星，或者說“凌星”，天文學家可以揭示大氣層中潛在的生命跡象化學物質。
我具有專注於強烈堅持的能力。我將此歸功於我的自閉症。當我完成論文時，我痴迷於凌星行星。我內心深處的東西告訴我，凌星將推動該領域向前發展。
我開始研究這個想法，即當行星在其恆星前面移動時，星光將穿過濾行星的大氣層——並且大氣層氣體的光譜特徵將印在星光上。其要點是，我們可以尋找凌星行星看起來稍微大一點的波長——因為其大氣層強烈吸收光線，因此會阻擋更多的星光。然後我們可以繪製出哪些原子或分子是原因。
我建議尋找鈉，一種在路燈中發現的氣體。在這些熱木星的溫度下，鈉在可見波長下強烈吸收。因此，像臭鼬噴霧一樣，即使是極少量的鈉也會產生巨大的訊號。
當我發現大衛·查博諾發現了第一顆凌星行星時，我放下了所有事情，以便儘快發表我的論文。我關於使用凌星傳輸來研究系外行星大氣層的理論不再是未來的一個隨機想法——它成為了現在的想法。
帕迪·米爾斯
2024年卡弗里納米科學獎共同獲得者：查德·米爾金，西北大學
查德·米爾金與羅伯特·蘭格和保羅·阿利維薩託共享卡弗里納米科學獎，他們在工程化具有生物功能的奈米材料，以研究、診斷和治療疾病方面做出了貢獻。米爾金設計了一種新型顆粒，他稱之為球形核酸：一個大小為典型病毒十分之一的金球，表面覆蓋著密集排列的DNA或RNA鏈，這些鏈旨在與目標基因序列結合。然後，就到了星期五下午的實驗。
在星期五下午，你應該嘗試一些不可能的事情，一些你可能認為行不通的事情——僅僅是因為你好奇。如果它不起作用，那就去喝杯啤酒，談論那個實驗有多愚蠢。如果它起作用了，來我的辦公室擊個掌。如果我們沒有做那個實驗，我們就永遠不會發現球形核酸可以被細胞主動且快速地吸收。那是一個“啊哈時刻”。
一旦你可以將大量的核酸轉移到細胞中，你就可以開始詢問如何使用這個工具來了解細胞的工作方式，抑制基因表達，或者區分異常細胞和健康細胞。這引導我們走上了開發可以改變醫學領域的技術的道路，包括一系列的治療方法，其中一些已經顯示出治癒某些形式癌症的能力。
我的夢想是，在最後，我們將開發出你可能需要的所有構建模組，以製造具有任何特性的材料——例如，彎曲光線並充當隱形材料的能力。我們喜歡這樣的目標，因為它真正挑戰我們去思考。
帕迪·米爾斯
2024年卡弗裡神經科學獎共同獲得者：多麗絲·曹，加州大學伯克利分校
多麗絲·曹與南希·坎維舍和溫裡奇·弗雷瓦爾德共同獲得卡弗裡神經科學獎，因為他們發現了用於識別和辨別面孔的高度專業化的大腦區域。曹使用功能性磁共振成像（fMRI）和單神經元記錄技術在獼猴身上定位和監聽單個神經元——令她驚訝的是，她發現她可以破解細胞用來表示面孔的程式碼。
我認為，給猴子看面孔和其他物體的圖片可能是一個兩小時的實驗，如果它不起作用，那也只是一場消遣。我們給一隻猴子看了面孔和其他物體的圖片：蔬菜和水果，手和身體，技術物體，以及雜亂的圖案。有一個大腦區域只對面孔在fMRI掃描中亮起。
溫裡奇·弗雷瓦爾德和我做了第一個從面部區域的記錄。我們將電極插入大腦組織的這個區域，放大電訊號，並透過揚聲器傳送，這樣我們就可以聽到細胞放電。我們記錄的第一個細胞每次我們給猴子看一張臉時都會做出反應。下一個細胞也是面部選擇性的。直到大約第五或第六個細胞，我們才意識到，哇，這個區域的每個細胞都是對面孔有選擇性的。我當時感覺飄飄欲仙。
多年後，我的博士後史蒂文·張堅持要解決這個大問題。我們給猴子看了2000張臉，同時記錄單個細胞的活動。我們發現，我們可以根據僅205個面部細胞的活動，重建猴子正在看到的每張臉。
當然，還有很多東西需要發現。瞭解大腦如何在空間中表示空間和物體是一個如此美麗而神秘的問題。
要了解更多關於卡弗裡獎得主的工作，請訪問kavliprize.org。