聚焦|這七個事件，改寫了2016年的科學界

時間：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年改寫科學界的七個事件。

捕捉“引力波”

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

該信號在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臺（LIGO）的雙探測器發現，它來自約10億年前的兩個黑洞的合并事件。這是基礎科學的一大突破：它提供了最直接的證據，黑洞——愛因斯坦理論的另一個預測，是真實存在的。天體物理學家稱贊LIGO的壯舉是一個勝利，它將預示著一種觀察宇宙運動和存在的嶄新方式。

在LIGO公告的幾個星期之后，另一個實驗表明，搜索引力波有朝一日也有可能在太空實現。歐洲航天局（European Space Agency）的LISA Pathfinder任務測試了一款三重探測器技術，這些探測器有望感測比LIGO觀測到的更大更遠的物體引力波。

新的世界秩序

在11月9日進行的2016年美國總統選舉中，共和黨總統候選人唐納德·特朗普（Donald Trump）擊敗民主黨總統候選人希拉里·克林頓（Hillary Clinton），當選新一屆（第45任）美國總統。與此同時，共和黨也在參眾兩院占據了絕對多數。

隨著這場年度大戲的落幕，許多業內人士開始紛紛對未來進行預測：在特朗普的任期內，生物技術與醫藥行業會發生怎樣的變化？

科學界最擔心的問題之一，是特朗普是否會帶來負面的影響。隨著特朗普的政府開始形成，研究人員也開始了相關舉措。11月下旬，2300多名科學家（包括22名諾貝爾獎獲得者）發信給特朗普，敦促他“在應對當前和新出現的公共衛生和環境健康威脅時，堅持高標準的科學誠信和獨立性。”

然而，另一些業內資深人士依舊保持著謹慎的樂觀。癌癥登月計劃的負責人Greg Simon博士認為太陽會照常升起：“自從1985年來到華盛頓之后，我還從來沒有見過哪個項目像癌癥登月計劃一樣，得到了來自兩黨的大力支持。”換而言之，重大科研項目的經費，仍然有望維持在一個較高的水平。

星際旅行

在“Star Trek”慶祝50周年之際，中國的空間研究任務獲得了幾場大勝利。
今年8月，中國發射了第一顆量子衛星，旨在測試將安全量子通信擴展到太空的方法。9月，中國在西南部貴州省完成了世界上最大的單盤望遠鏡建設——這是一個五百米孔徑球形無線電望遠鏡。11月，中國推出了長征5號火箭——世界上最強大的火箭之一。它意味著將人類、漫游機器人和重型行星探測器送入太空。

10月和11月，兩名中國宇航員在天宮2號太空實驗室度過了一個月，打破了中國持續時間最長的太空任務記錄。

基因剪輯“魔剪”-CRISPR

基因組編輯工具CRISPR-Cas9的應用發展可謂飛速發展。

6月22日結束的一場討論會中，NIH下屬的重組DNA咨詢委員會分析了CRISPR-Cas9技術的潛力、安全性、以及潛在的倫理問題后，一致批準它應用于人體。

7月22日，《自然》雜志主頁傳來重磅消息。位于成都的四川大學華西醫院有望率先進行全球首個將CRISPR-Cas9基因編輯技術應用到人體的試驗。據華西醫院的盧鈾教授介紹，這項臨床試驗已在今年7月6日通過了長達半年的倫理審批，這比賓州大學以及Editas公司原預期進行的臨床試驗要來得更早。

10月28日，中國成都華西醫院的一位肺癌患者成為世界上首個使用CRISPR-Cas9編輯細胞治療的病人。作為臨床試驗的一部分，研究人員使PD-1基因靶點失效，希望被編輯的細胞能產生更有效針對癌癥的免疫應答。

預計明年，在美國和中國使用CRISPR-Cas9的更多癌癥臨床試驗將陸續出爐。

全球氣候治理體系

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

除此之外，聯合國國際民用航空組織（United Nations’ International Civil Aviation Organization）在今年十月初開始限制國際航班的排放；十月中，197個國家同意修訂旨在保護臭氧層的《蒙特利爾協定》，從而淘汰空調中常用的溫室氣體氫氟烴；十月底，各國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區。

這些行動意味著世界各國共同應對全球氣候變化問題的決心，也期待著在各國的通力合作下，全球氣候問題能夠得到緩解。

寨卡肆虐

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

寨卡病毒主要通過蚊子傳播，普通人感染寨卡病毒后會出現輕微的發熱、皮疹、肌肉酸痛等，癥狀會持續2-7天。但孕婦感染后，病毒會傳給胎兒，并使胎兒出現包括小頭癥在內的嚴重的出生缺陷。

不過即便寨卡病毒已經蔓延到了南美洲、北美洲和太平洋的一些國家，但在除巴西以外的國家沒有出現新生兒出生缺陷大幅上升。即使在巴西，小頭癥高爆發率也只局限在東北部地區。這一奇特的分布引發科學家對寨卡病毒感染的后果進行更多的研究。

近日，WHO宣布結束由寨卡病毒引發的國際公共衛生緊急情況，重點需要轉向了解寨卡病毒感染的后果和疫苗研發。目前，包括美國在內的多個國家都在積極地進行寨卡病毒疫苗研發，希望在不久的將來這一疫苗可以保護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，谷歌公司研發的人工智能AlphaGo在五局圍棋比賽中，以四勝的成績打敗了世界頂級選手之一的李世石。

十月份，谷歌的另一款人工智能首次亮相——它可以通過記憶和學習來解決邏輯推理問題，這使人工智能更加接近人類解決問題的模式。

人工智能在其它方面的應用還包括大幅減少機器翻譯錯誤、幫助物理學家尋找新的超級材料等。也期待人工智能可以在更多的領域發揮作用。

本文圖片來源于《自然》。