当地时间 2020 年 9 月 10 日晚，2021 年突破 (Breakthrough Prizes) 揭晓。
突破奖生命科学颁发给四位科学家，其中包括香港中文大学卢煜明；突破奖数学家由帝国理工学院马丁 · 海勒（Martin Hairer）获得；突破奖基础物理奖由华盛顿大学三位物理学家共同获得。
此外，今年还授予了史蒂文 · 温伯格（Steven Weinberg）基础物理学突破特别奖，以表彰他“在基础物理学领域的持续领导力，在粒子物理学、引力学和宇宙学领域产生了广泛影响，并向更广泛的受众传播科学”。
卢煜明（Dennis Lo）是李嘉诚健康科学研究所所长、香港中文大学李嘉诚医学教授及化学病理学教授。他亦是香港中文大学医学院副院长(研究)。他在剑桥大学获得文学学士学位，在牛津大学获得医学博士和哲学博士学位。
他在 1997 年就发现了孕妇外周血中存在游离的胎儿 DNA，并发展出了一套新技术来准确分析和度量母亲血浆内的胎儿 DNA，被誉为无创 DNA 产前检测的奠基人。
在同日，他也因这一贡献，被美国分子病理学协会（AMP）授予分子诊断卓越奖（Award for Excellence in Molecular Diagnostics）
在癌症检测领域，卢煜明也开创了许多癌症液体活检的方法，特别是鼻咽癌的检测和多类型癌症的全基因组筛选方法。他于 2011 年当选为英国皇家学会院士，于 2013 年当选为美国国家科学院外籍院士，并于 2016 获得未来科学奖 - 生命科学奖。
科学突破奖获奖理由：发现在孕妇外周血中存在胎儿的 DNA，能用于产前基因测试，判断婴儿是否患有唐氏综合征和其他基因疾病。
分子诊断卓越奖获奖理由：卢煜明因其在生物学和血浆中无细胞核酸的诊断应用方面的开创性工作而获得 AMP 的最高荣誉。特别值得一提的是，他在 1997 年发现了孕妇血浆中存在的无细胞胎儿 DNA，并推动了该技术的无创产前诊断应用，该技术已在全球得到采用，并创造了产前医学的典范。卢煜明还利用循环核酸进行癌症检测，包括早期鼻咽癌的筛查，进行了许多创新。
科学突破奖被誉为“科学界的奥斯卡”，旨在表彰全球顶尖物理、数学和生命科学家的研究成果。单项奖金为 300 万美元，包括生命科学奖（每年最多 4 个奖项）、基础物理奖（每年 1 个奖项）以及数学奖（每年 1 个奖项）。
同时公布的还有 6 项新视野奖（New Horizons），颁发给 12 位处于研究生涯早期的物理学家和数学家，单项奖金 10 万美元；今年首次颁发的玛丽亚姆 · 米尔扎哈尼新前沿奖 (Maryam Mirzakhani New Frontiers Prize)，授予在职业生涯早期取得成就的三位女数学家（过去两年内完成博士学位），单项奖金 5 万美元。
今年的奖金共计 1875 万美元。
2021 年科学突破奖完整获奖名单：
2021 年突破奖 生命科学奖
David Baker
华盛顿大学蛋白设计研究所以及霍华德 · 休斯医学院
获奖理由：
研发了一项新技术，能够设计在自然界中从未见过的蛋白，包括一些对于人类疾病具有干预性治疗潜力的新型蛋白。
Catherine Dulac
哈佛大学和霍华德 · 休斯医学研究所
获奖理由：
在细胞及其连接水平上解析了复杂的养育行为，其研究证明两性中均存在控制男性和女性特征性养育行为的神经通路。
卢煜明（Dennis Lo）
香港中文大学
获奖理由：
发现在孕妇外周血中存在胎儿的 DNA，能用于产前基因测试，判断婴儿是否患有 21 三体综合征和其他基因疾病。
Richard J. Youle
美国国立卫生研究院
获奖理由：
阐明了一条能有效清理受损线粒体的调控通路，能帮助预防帕金森病。
2021 年突破奖 数学奖
Martin Hairer
帝国理工学院
获奖理由：在随机分析理论中做出了突破性贡献，尤其是随机偏微分方程中的正则性结构理论。
2021 年突破奖 基础物理学奖
Eric Adelberger ;
Jens Gundlach
Blayne Heckel
华盛顿大学
获奖理由：通过精确的基础测量验证了我们对引力的理解，探索暗能量的本质，并确定了暗物质耦合的极限。
2021 年新视野奖完整名单：
数学奖
Bhargav Bhatt
密歇根大学
获奖理由：在交换代数和算术代数几何领域，尤其是在 p - 进数上同调理论的发展中，做出了杰出贡献。
Aleksandr Logunov
普林斯顿大学
获奖理由：开发了研究椭圆方程解法的新方法，该方法可用于解决节点几何领域一些存在已久的难题。
Song Sun
加利福尼亚大学伯克利分校
获奖理由：在复杂微分几何领域取得了一系列突破，包括卡勒 - 爱因斯坦度量的存在性定理，及其与模量问题、奇点之间的关系。
物理学奖
Tracy Slatyer
麻神理工学院
获奖理由：对于粒子天体物理学的重大贡献，从暗物质模型到 “费米泡泡” 的发现。
Rouven Essig
纽约州立大学石溪分校
Javier Tiffenberg
费米实验室
Tomer Volansky
特拉维夫大学
Yu Tien-Tien Yu
俄勒冈大学
获奖理由：关于探测亚电子伏特暗物质的进展，特别是关于 SENSEI 实验的进展。
Ahmed Almheiri，
麻省理工学院高级研究学院
Netta Engelhardt
加利福尼亚大学圣巴巴拉分校
George Penington
加利福尼亚大学伯克利分校
获奖理由：计算黑洞及其辐射的量子信息含量。
2021 年玛丽亚姆 · 米尔扎哈尼新前沿奖：
Nina Holden 苏黎世联邦理工学院（2018 年在麻省理工学院获得博士学位）
获奖理由：对随机几何学做出了贡献，尤其是阐明刘维尔量子引力限制了随机三角化的缩放比例。
Urmila Mahadev 加州理工学院（2018 年在加利福尼亚大学伯克利分校获得博士学位）
获奖理由：为校验量子运算结果这一基本问题做出了贡献。
Lisa Piccirillo 麻省理工学院（2019 年在得克萨斯大学奥斯汀分校获得博士学位）
获奖理由：为经典的康威纽结切片问题提供了解法，表明了康威纽结不是高维空间纽结的切片。
