12 月 19 日,國際頂尖學(xué)術(shù)期刊《自然》在最新一期的特寫板塊中發(fā)布了年度十大人物——在過去一年里對(duì)科學(xué)產(chǎn)生重大影響的十人。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授、量子通信科學(xué)衛(wèi)星“墨子號(hào)”首席科學(xué)家潘建偉上榜。
榜單上的其他人來自各個(gè)領(lǐng)域,比如,在物理領(lǐng)域有歐洲處女座引力波探測(cè)器 (Virgo) 的對(duì)外合作“大使”和中東首個(gè)同步輻射光源的主流砥柱。
在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有新型基因編輯技術(shù)發(fā)明者,有首個(gè)接受創(chuàng)新癌癥免疫療法的兒童,有致力于偵查問題論文的癌癥遺傳學(xué)家。
此外,國際全面禁止核試驗(yàn)條約組織執(zhí)行秘書長、墨西哥地震專家、爭(zhēng)取學(xué)術(shù)界性別平等的律師也一一登場(chǎng)。
榜單上甚至有一名科學(xué)界的“反派”:新任美國環(huán)保署署長、氣候變化懷疑論者普魯特。
“從量子通信和基因組編輯,到一場(chǎng)潛在核危機(jī)和美國環(huán)保政策的退步,該人物列表總結(jié)了 2017 年科學(xué)和科學(xué)家的成就與挫折。”《自然》新聞特寫代理主編布蘭登·麥爾(Brendan Maher)說。
大衛(wèi)·劉(David Liu):基因修正者?
發(fā)展出全新基因編輯技術(shù)、未來有望拯救生命的生物學(xué)家?
劉是美國博德研究所的核心成員。劉癡迷基因編輯,尤其是近期名聲大盛的 CRISPR 技術(shù)。然而,這項(xiàng)技術(shù)并不完美。基于 Cas9 酶的 CRISPR 能夠定向地剪切 DNA,卻只能依賴細(xì)胞自身的 DNA 進(jìn)行修復(fù),這可能造成多種編輯結(jié)果。
10 月,劉的實(shí)驗(yàn)室發(fā)表了一項(xiàng)大膽的成果:借助人工合成的新型酶,他們能將 DNA 中的 A - T 堿基對(duì)轉(zhuǎn)換為 G - C 堿基對(duì)。
這項(xiàng)成果可以在理論上逆轉(zhuǎn) 48% 的致病位點(diǎn)突變,在未來有助于發(fā)展各項(xiàng)基因療法。
瑪麗卡·布蘭切斯(Marica Branchest):締盟者?
幫助科學(xué)家充分利用歷史性引力波事件的天文學(xué)家?
從 8 月 17 日開始的數(shù)周內(nèi),天上地上的望遠(yuǎn)鏡都對(duì)準(zhǔn)了同一個(gè)方向:意大利和美國的觀測(cè)站聯(lián)合探測(cè)到了由中子星并合觸發(fā)的引力波事件。人類由此對(duì)伽瑪暴和宇宙中重元素的起源有了更多的了解。
這是布蘭切斯斡旋多年促成的合作。她于 2009 年加入意大利處女座引力波探測(cè)器 (Virgo) 合作組織。她在天學(xué)觀測(cè)和引力波研究這兩個(gè)之前并不往來的領(lǐng)域間搭建了橋梁。
在 Virgo 和美國的 LIGO 合作后,瑪麗卡成了面向物理學(xué)界的大使。引力波是時(shí)空的漣漪,是望遠(yuǎn)鏡不可見的新信使。然而,中子星合并的過程中,只有最后幾分鐘才會(huì)產(chǎn)生可被探測(cè)的引力波,其他信息只能被傳統(tǒng)望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到。
布蘭切斯鼓勵(lì)物理學(xué)家們發(fā)出“引力波預(yù)報(bào)”,即使不是百分百確定;同時(shí),她要說服天文學(xué)家,這是個(gè)值得觀測(cè)的領(lǐng)域。
最終,數(shù)十個(gè)天文團(tuán)隊(duì)在簽署保密條約的情況下接受了“引力波預(yù)報(bào)”。
艾米莉·懷特海德(Emily Whitehead):活證明?
與白血病搏斗、鼓舞新一代癌癥療法的小女孩?
5 年前,艾米莉是世界上第一個(gè)接受 CAR- T 癌癥免疫療法的孩子。盡管一度產(chǎn)生了嚴(yán)重的免疫反應(yīng),但她最終痊愈了。
5 年后的 2017 年 7 月,12 歲的艾米莉走到講臺(tái)上的父親身后,支持他敦促美國食品和藥物管理局批準(zhǔn)該療法。
見到艾米莉上臺(tái),父親潸然淚下,委員會(huì)成員也哽噎了。委員會(huì)全票通過了第一種針對(duì)急性淋巴細(xì)胞白血病的 CAR- T 療法。數(shù)月后,F(xiàn)DA 又批準(zhǔn)了第二種針對(duì)非霍奇金淋巴瘤的 CAR- T 療法。
CAR- T 療法對(duì)人體免疫細(xì)胞進(jìn)行基因編輯,使之識(shí)別并攻擊癌細(xì)胞。被批準(zhǔn)的兩種療法只是冰山一角,數(shù)十個(gè)學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)和生物公司正在進(jìn)行相關(guān)研究,使之更安全、更可控。
斯科特·普魯特(Scott Pruitt):機(jī)構(gòu)遣散者?
秋風(fēng)掃落葉般瓦解美國環(huán)保署的政務(wù)官?
在 4 月的“為科學(xué)游行”中,普魯特?zé)o疑是眾矢之的。直言懷疑氣候變化的普魯特,在今年被特朗普提名為美國環(huán)保署署長。
在此之前,這位俄克拉荷馬州的檢察總長是環(huán)保署的死敵,起訴了環(huán)保署起碼 14 次。
2 月上任后,普魯特立即著手壓下或廢除了幾十條環(huán)保法規(guī),包括針對(duì)排放、礦山和危險(xiǎn)廢料的法規(guī)。
10 月,普魯特宣布由于利益沖突,接受環(huán)保署經(jīng)費(fèi)的科學(xué)家將不再納入獨(dú)立咨詢委員會(huì)。為此,機(jī)構(gòu)遣散了數(shù)個(gè)科學(xué)咨詢委員會(huì)將近一半的成員。
許多科學(xué)家覺得被邊緣化了,環(huán)保署的員工也覺得前途未卜:特朗普政府提議削減該機(jī)構(gòu) 40% 的研究和發(fā)展經(jīng)費(fèi)。
潘建偉:量子之父?
讓量子通信馳騁于天地之間的物理學(xué)家?
在中國,有人稱他為“量子之父”。 對(duì)于這一稱呼,潘建偉當(dāng)之無愧。在他的帶領(lǐng)下,中國成為遠(yuǎn)距離量子通信技術(shù)(利用量子定律來安全傳輸信息)的領(lǐng)導(dǎo)者。潘建偉結(jié)束在歐洲的學(xué)習(xí)后,于 2008 年回到中國潛心開展科研工作,從此點(diǎn)燃了中國發(fā)展量子技術(shù)的熊熊之火。美國馬里蘭大學(xué)的量子物理學(xué)家克利斯朵夫·門羅(Christopher Monroe)說:“每一次我看到他們的研究進(jìn)展時(shí),都會(huì)感到震撼?!?017 年 7 月,潘建偉以及他在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的團(tuán)隊(duì)報(bào)告他們打破了量子隱形傳態(tài)的記錄,他們將地球上一個(gè)光子的量子態(tài)傳送到 1400 千米高空軌道衛(wèi)星上的一個(gè)光子上。9 月,團(tuán)隊(duì)利用該衛(wèi)星向北京和維也納發(fā)射糾纏光子,生成的量子密鑰允許兩地的團(tuán)隊(duì)在完全安全的條件下視頻通話。因?yàn)闄z測(cè)光子的行為會(huì)擾亂它們的量子態(tài),所以潛在的黑客不可能在不引起注意的情況下攔截密鑰。
此次實(shí)驗(yàn)是一次“歷史性事件”,潘建偉的前博士導(dǎo)師、目前任職于維也納大學(xué)的合作者安東·蔡林格(Anton Zeilinger)評(píng)論道。他還表示,潘建偉的團(tuán)隊(duì)在量子互聯(lián)網(wǎng)方面已遙遙領(lǐng)先。量子互聯(lián)網(wǎng)是由衛(wèi)星和地面設(shè)備組成的網(wǎng)絡(luò),可實(shí)現(xiàn)在全球共享量子信息。
這將使牢不可破的全球信息加密成為可能,也為未來利用遠(yuǎn)距離量子連接開展新實(shí)驗(yàn)做好準(zhǔn)備,比如將世界各地的探測(cè)器的光束集合起來,創(chuàng)造一個(gè)擁有超高分辨率的望遠(yuǎn)鏡。就目前而言,潘建偉的團(tuán)隊(duì)計(jì)劃發(fā)射第二顆衛(wèi)星,并在中國的天宮 2 號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室開展一項(xiàng)新的太空量子實(shí)驗(yàn)。在接下來的五年里,“我們會(huì)看到許多令人歡心鼓舞的成果。這是一個(gè)全新的時(shí)代?!迸私▊フf。
雖然他的團(tuán)隊(duì)包括 50 名來自各個(gè)領(lǐng)域的科學(xué)家,包括量子模擬、計(jì)算和光學(xué),但潘建偉才是項(xiàng)目的“核心大腦”,集開闊的視野、出色的組織能力和罕見的實(shí)驗(yàn)天賦于一身,蔡林格這樣評(píng)價(jià)道。
潘建偉樂觀積極,充滿激情,在說服經(jīng)費(fèi)資助機(jī)構(gòu)方面同樣表現(xiàn)出非凡的能力。他打心底里相信中國政府會(huì)支持他的下一個(gè)大計(jì)劃:耗資 20 億美元、耗時(shí) 5 年的量子通信、度量和計(jì)算項(xiàng)目,這與 2016 年宣布的耗資 12 億美元的歐洲量子旗艦項(xiàng)目相對(duì)應(yīng)。
潘建偉的過人之處在于能找到關(guān)鍵問題且敢于冒險(xiǎn),“擁有他是中國之大幸。”門羅說。
詹妮弗·伯恩(Jennifer Byrne):造假論文偵探?
致力于曝光問題論文、打造檢測(cè)工具的研究者?
白天,伯恩研究腫瘤遺傳學(xué),到了晚上,她卻開始獵捕錯(cuò)誤的、有可能造假的遺傳學(xué)論文。
伯恩在澳大利亞的 Westmead 兒童醫(yī)院工作,在過去的兩年間發(fā)現(xiàn)了數(shù)十篇 DNA 序列錯(cuò)誤的論文。這些論文大多有可疑的特征,比如低畫質(zhì)的圖表、與其他文章文本大段重復(fù)。雖然未被證實(shí),但伯恩懷疑其中涉及到學(xué)術(shù)不端。
伯恩最早開始留意這個(gè)問題,是因?yàn)樗吹轿迤撐奶岬搅怂芯窟^的一種罕見的基因,他們號(hào)稱能夠在癌細(xì)胞中沉默這種基因。然而,論文中報(bào)告的 DNA 序列是錯(cuò)的。她意識(shí)到可能存在更多的問題論文,就開始與法國計(jì)算機(jī)科學(xué)家西里爾·拉比(Cyril Labbé)合作檢測(cè)。10 月,他們共同發(fā)布了一款自動(dòng)檢測(cè)問題論文的在線工具,名為 Seek & Blastn。
她的努力有了反響。有 9 篇她盯上的論文被撤稿了,其中 7 篇就是今年撤的。
拉西諾·澤博(Lassino Zerbo):禁止核試驗(yàn)偵查者?
面對(duì)破壞穩(wěn)定的威脅,為核不擴(kuò)散而戰(zhàn)的地球物理學(xué)家?
維也納,9 月 3 日星期日上午 6 點(diǎn),朝鮮進(jìn)行第六次核試驗(yàn)后不到半小時(shí),澤博的電話響了。地震數(shù)據(jù)表明,這是最強(qiáng)力的一次。
“太嚇人了?!睗刹┱f到。他與日本和韓國大使通話后,前往全面禁止核試驗(yàn)條約組織(CTBTO)。
這對(duì)澤博來說是富有挑戰(zhàn)性的一年。金正恩和特朗普的咄咄逼人讓不確定性大增。
澤博 1963 年出生于布基納法索,后來前往法國攻讀地球物理博士學(xué)位。2004 年,澤博加入 CTBTO,他的第一個(gè)提案是與科學(xué)界建立信息共享平臺(tái)。更重要的是,他倡議批準(zhǔn)了 1996 全面禁止核試驗(yàn)條約。
維克多·克魯茲-阿蒂恩扎(Victor Cruz-Atienza):地震追蹤者?
成功預(yù)言 9 月墨西哥城 7.1 級(jí)地震的地震學(xué)家?
阿蒂恩扎是墨西哥國立自治大學(xué)地震學(xué)系主任。在留學(xué)法、美,重點(diǎn)學(xué)習(xí)斷層斷裂機(jī)制后,他把研究重心放回了家鄉(xiāng)。在一篇前瞻性的論文中,他描述了地震能量如何在墨西哥城所處的湖盆中回蕩。他模擬出了哪些部分震感最強(qiáng)烈、持續(xù)時(shí)間最長。
9 月 19 日,阿蒂恩扎在緬因州開會(huì)時(shí)聽到了距離墨西哥城 120 公里處發(fā)生地震的消息。他匆忙飛回國內(nèi),發(fā)現(xiàn)預(yù)測(cè)是正確的:由于盆地結(jié)構(gòu),軟沉積物能夠承受更長時(shí)間的震動(dòng)。
幸好 1985 年大地震后,墨西哥執(zhí)行了更嚴(yán)格的建筑規(guī)范,也幸好這次地震持續(xù)時(shí)間較短,傷亡小了很多。
但阿蒂恩扎想要做得更謹(jǐn)慎。2013 年,他出版了一本暢銷書,講述地震帶給人們的日常威脅。上個(gè)月,他與日本科學(xué)家合作,考察了墨西哥西海岸的另一處地震威脅??茖W(xué)家們?cè)诤5装惭b地震與地質(zhì)儀器,試圖預(yù)測(cè)下一次大地震。
安·奧利瓦瑞斯(Ann Olivarius):法律衛(wèi)士?
在性騷擾案件激增時(shí),致力于追究學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)責(zé)任的律師?
隨著#我也是#這個(gè)標(biāo)簽發(fā)酵,更多的性侵案件曝光,奧利瓦瑞斯今年不得不增加兩成的員工以接聽電話。
在過去幾十年里,奧利瓦瑞斯處理了數(shù)不勝數(shù)的性行為不端和性騷擾案件。但她也覺得,隨著今年一大批在科學(xué)界、娛樂界、新聞界和其他行業(yè)有權(quán)有勢(shì)的男性因性行為不端被撤職,轉(zhuǎn)折點(diǎn)可能要來了。
1970 年代,當(dāng)奧利瓦瑞斯還是耶魯大學(xué)的本科生時(shí),她得知男教授會(huì)騷擾甚至強(qiáng)奸學(xué)生,十分憤怒?;谝笮@性別平等的聯(lián)邦法律第九章,她和幾名原告起訴耶魯。他們輸?shù)袅藗€(gè)案,但贏得了更廣泛的勝利:法庭承認(rèn),大學(xué)里的性騷擾構(gòu)成教育中的性別歧視。
在法律和金融企業(yè)中賺夠了錢后,奧利瓦瑞斯聯(lián)合創(chuàng)辦了法律公司對(duì)抗針對(duì)兒童的性虐待。此外,她還和丈夫、前記者 Jef McAllister 一起代理了學(xué)術(shù)界幾起著名的性騷擾案,涉及耶魯大學(xué)、羅徹斯特大學(xué)和牛津大學(xué)。
對(duì)奧利瓦瑞斯來說,現(xiàn)在的問題是把注意力從性騷擾案件中轉(zhuǎn)移到持續(xù)性的法律變革上。
哈立德·圖康(Khaled Toukan):“芝麻開門”
盡管一波三折,讓中東首個(gè)同步輻射光源走上正軌的物理學(xué)家?
這是一個(gè)不可能的組合:以色列、土耳其、巴勒斯坦、塞浦路斯、埃及、伊朗、約旦和巴基斯坦。2010 年 5 月,就在中東首個(gè)同步輻射光源的規(guī)劃會(huì)議進(jìn)行時(shí),以色列海軍襲擊了援助加沙的土耳其船隊(duì)。
但曾擔(dān)任大學(xué)校長和政府部長的約旦物理學(xué)家圖康,扮演了穩(wěn)定的“牧羊人”的角色,把這群國家“趕”到了一起。他堅(jiān)持平息合作方之間的沖突,并在經(jīng)費(fèi)短缺時(shí)幫助機(jī)構(gòu)渡過難關(guān)。他最近說服政府動(dòng)用歐盟基金,為光源興建 700 萬美元的太陽能電站。
經(jīng)過 20 多年的發(fā)展,中東同步輻射光源(SESAME,縮寫同“芝麻”)在今年開放,成為中東首個(gè)重要的國際研究中心。這個(gè)造價(jià) 1.1 億美元的裝置,位于約旦阿曼郊外,高能電子在 133 米環(huán)中循環(huán),產(chǎn)生強(qiáng)烈輻射,可用于分子成像和人工制品等。
這個(gè)機(jī)器不僅是光子源,圖康說:“這是海上沖突時(shí)的亮光?!?/span>
今年圖康尤其忙碌。作為約旦原子能機(jī)構(gòu)的主席,圖康還監(jiān)督完成了第二項(xiàng)歷史性工程的啟動(dòng):約旦首個(gè)研究用核反應(yīng)堆。
轉(zhuǎn)自生物360