聚焦|這七個(gè)事件，改寫了2016年的科學(xué)界

時(shí)間：2016-12-21

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近日，《自然》雜志在線刊登了“2016： THE YEAR IN SCIENCE"的特刊，并在《2016 in news： The science events that shaped the year》一文中，介紹了2016年改寫科學(xué)界的七個(gè)事件。

捕捉“引力波”

今年2月11日，物理學(xué)家乃至全人類見證了一起載入科學(xué)史冊(cè)的重大事件。在阿爾伯特·愛因斯坦（Albert Einstein）提出廣義相對(duì)論的整一百年后，人類首次直接探測(cè)到了其所預(yù)見的“引力波”——一種時(shí)空干擾波。

該信號(hào)在2015年9月由路易斯安那州和華盛頓州的激光干涉儀引力波觀測(cè)臺(tái)（LIGO）的雙探測(cè)器發(fā)現(xiàn)，它來(lái)自約10億年前的兩個(gè)黑洞的合并事件。這是基礎(chǔ)科學(xué)的一大突破：它提供了最直接的證據(jù)，黑洞——愛因斯坦理論的另一個(gè)預(yù)測(cè)，是真實(shí)存在的。天體物理學(xué)家稱贊LIGO的壯舉是一個(gè)勝利，它將預(yù)示著一種觀察宇宙運(yùn)動(dòng)和存在的嶄新方式。

在LIGO公告的幾個(gè)星期之后，另一個(gè)實(shí)驗(yàn)表明，搜索引力波有朝一日也有可能在太空實(shí)現(xiàn)。歐洲航天局（European Space Agency）的LISA Pathfinder任務(wù)測(cè)試了一款三重探測(cè)器技術(shù)，這些探測(cè)器有望感測(cè)比LIGO觀測(cè)到的更大更遠(yuǎn)的物體引力波。

新的世界秩序

在11月9日進(jìn)行的2016年美國(guó)總統(tǒng)選舉中，共和黨總統(tǒng)候選人唐納德·特朗普（Donald Trump）擊敗民主黨總統(tǒng)候選人希拉里·克林頓（Hillary Clinton），當(dāng)選新一屆（第45任）美國(guó)總統(tǒng)。與此同時(shí)，共和黨也在參眾兩院占據(jù)了絕對(duì)多數(shù)。

隨著這場(chǎng)年度大戲的落幕，許多業(yè)內(nèi)人士開始紛紛對(duì)未來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)：在特朗普的任期內(nèi)，生物技術(shù)與醫(yī)藥行業(yè)會(huì)發(fā)生怎樣的變化？

科學(xué)界最擔(dān)心的問(wèn)題之一，是特朗普是否會(huì)帶來(lái)負(fù)面的影響。隨著特朗普的政府開始形成，研究人員也開始了相關(guān)舉措。11月下旬，2300多名科學(xué)家（包括22名諾貝爾獎(jiǎng)獲得者）發(fā)信給特朗普，敦促他“在應(yīng)對(duì)當(dāng)前和新出現(xiàn)的公共衛(wèi)生和環(huán)境健康威脅時(shí)，堅(jiān)持高標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)誠(chéng)信和獨(dú)立性。”

然而，另一些業(yè)內(nèi)資深人士依舊保持著謹(jǐn)慎的樂(lè)觀。癌癥登月計(jì)劃的負(fù)責(zé)人Greg Simon博士認(rèn)為太陽(yáng)會(huì)照常升起：“自從1985年來(lái)到華盛頓之后，我還從來(lái)沒(méi)有見過(guò)哪個(gè)項(xiàng)目像癌癥登月計(jì)劃一樣，得到了來(lái)自兩黨的大力支持。”換而言之，重大科研項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)，仍然有望維持在一個(gè)較高的水平。

星際旅行

在“Star Trek”慶祝50周年之際，中國(guó)的空間研究任務(wù)獲得了幾場(chǎng)大勝利。
今年8月，中國(guó)發(fā)射了第一顆量子衛(wèi)星，旨在測(cè)試將安全量子通信擴(kuò)展到太空的方法。9月，中國(guó)在西南部貴州省完成了世界上最大的單盤望遠(yuǎn)鏡建設(shè)——這是一個(gè)五百米孔徑球形無(wú)線電望遠(yuǎn)鏡。11月，中國(guó)推出了長(zhǎng)征5號(hào)火箭——世界上最強(qiáng)大的火箭之一。它意味著將人類、漫游機(jī)器人和重型行星探測(cè)器送入太空。

10月和11月，兩名中國(guó)宇航員在天宮2號(hào)太空實(shí)驗(yàn)室度過(guò)了一個(gè)月，打破了中國(guó)持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的太空任務(wù)記錄。

基因剪輯“魔剪”-CRISPR

基因組編輯工具CRISPR-Cas9的應(yīng)用發(fā)展可謂飛速發(fā)展。

6月22日結(jié)束的一場(chǎng)討論會(huì)中，NIH下屬的重組DNA咨詢委員會(huì)分析了CRISPR-Cas9技術(shù)的潛力、安全性、以及潛在的倫理問(wèn)題后，一致批準(zhǔn)它應(yīng)用于人體。

7月22日，《自然》雜志主頁(yè)傳來(lái)重磅消息。位于成都的四川大學(xué)華西醫(yī)院有望率先進(jìn)行全球首個(gè)將CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)應(yīng)用到人體的試驗(yàn)。據(jù)華西醫(yī)院的盧鈾教授介紹，這項(xiàng)臨床試驗(yàn)已在今年7月6日通過(guò)了長(zhǎng)達(dá)半年的倫理審批，這比賓州大學(xué)以及Editas公司原預(yù)期進(jìn)行的臨床試驗(yàn)要來(lái)得更早。

10月28日，中國(guó)成都華西醫(yī)院的一位肺癌患者成為世界上首個(gè)使用CRISPR-Cas9編輯細(xì)胞治療的病人。作為臨床試驗(yàn)的一部分，研究人員使PD-1基因靶點(diǎn)失效，希望被編輯的細(xì)胞能產(chǎn)生更有效針對(duì)癌癥的免疫應(yīng)答。

預(yù)計(jì)明年，在美國(guó)和中國(guó)使用CRISPR-Cas9的更多癌癥臨床試驗(yàn)將陸續(xù)出爐。

全球氣候治理體系

今年四月，全球174個(gè)國(guó)家和歐盟簽署了《巴黎氣候協(xié)定》。緊接著九月份，占全球總排放量38%的中美兩國(guó)在G20峰會(huì)前正式加入了該協(xié)定。在之后的幾周，巴西和其它30多個(gè)國(guó)家也加入了該協(xié)定。這標(biāo)志著合作共贏的全球氣候治理體系正在形成。

除此之外，聯(lián)合國(guó)國(guó)際民用航空組織（United Nations’ International Civil Aviation Organization）在今年十月初開始限制國(guó)際航班的排放；十月中，197個(gè)國(guó)家同意修訂旨在保護(hù)臭氧層的《蒙特利爾協(xié)定》，從而淘汰空調(diào)中常用的溫室氣體氫氟烴；十月底，各國(guó)還打破了為期四年的僵局在南極洲沿海建立了世界上最大的海洋保護(hù)區(qū)。

這些行動(dòng)意味著世界各國(guó)共同應(yīng)對(duì)全球氣候變化問(wèn)題的決心，也期待著在各國(guó)的通力合作下，全球氣候問(wèn)題能夠得到緩解。

寨卡肆虐

今年二月份，世界衛(wèi)生組織（WHO）宣布與巴西寨卡病毒（Zika virus）爆發(fā)有關(guān)的出生缺陷構(gòu)成了全球公共衛(wèi)生緊急情況。這些出生缺陷包括嚴(yán)重的小頭癥——新生兒具有異常小的頭部和大腦。

寨卡病毒主要通過(guò)蚊子傳播，普通人感染寨卡病毒后會(huì)出現(xiàn)輕微的發(fā)熱、皮疹、肌肉酸痛等，癥狀會(huì)持續(xù)2-7天。但孕婦感染后，病毒會(huì)傳給胎兒，并使胎兒出現(xiàn)包括小頭癥在內(nèi)的嚴(yán)重的出生缺陷。

不過(guò)即便寨卡病毒已經(jīng)蔓延到了南美洲、北美洲和太平洋的一些國(guó)家，但在除巴西以外的國(guó)家沒(méi)有出現(xiàn)新生兒出生缺陷大幅上升。即使在巴西，小頭癥高爆發(fā)率也只局限在東北部地區(qū)。這一奇特的分布引發(fā)科學(xué)家對(duì)寨卡病毒感染的后果進(jìn)行更多的研究。

近日，WHO宣布結(jié)束由寨卡病毒引發(fā)的國(guó)際公共衛(wèi)生緊急情況，重點(diǎn)需要轉(zhuǎn)向了解寨卡病毒感染的后果和疫苗研發(fā)。目前，包括美國(guó)在內(nèi)的多個(gè)國(guó)家都在積極地進(jìn)行寨卡病毒疫苗研發(fā)，希望在不久的將來(lái)這一疫苗可以保護(hù)更多的新生兒不受寨卡病毒的攻擊。

人工智能的崛起

今年一月份，谷歌公司研發(fā)的人工智能AlphaGo在五局圍棋比賽中，以四勝的成績(jī)打敗了世界頂級(jí)選手之一的李世石。

十月份，谷歌的另一款人工智能首次亮相——它可以通過(guò)記憶和學(xué)習(xí)來(lái)解決邏輯推理問(wèn)題，這使人工智能更加接近人類解決問(wèn)題的模式。

人工智能在其它方面的應(yīng)用還包括大幅減少機(jī)器翻譯錯(cuò)誤、幫助物理學(xué)家尋找新的超級(jí)材料等。也期待人工智能可以在更多的領(lǐng)域發(fā)揮作用。

本文圖片來(lái)源于《自然》。