全球科学八大事 中国成果在增多

英国《自然》杂志网站近日公布了其评出的2016年产生重大影响的科学事件,除了首次探测到引力波等重大科学发现外,中国在航天、气候变化以及基因技术领域取得的多项重要成果也被《自然》杂志评为具有重大影响的事件,与以往相比呈增多趋势。

捕捉引力波开创天文新时代

今年2月11日,物理学家宣布探测到了时空结构中的波纹——引力波,这一壮举开启了引力波天文学时代。

此前,2015年9月美国激光干涉引力波观测台(LIGO)双探测器发现的引力波信号,被认为是大约10亿年前两个黑洞合并碰撞辐射出来的结果,为100年前爱因斯坦预测的黑洞理论提供了最直接证据。

今后,欧洲空间局的LISAPathfinder任务还将探测比LIGO观测到的更大和更远的物体引力波。

政治性变局塑造科学新秩序

动荡的美国总统竞选以共和党人唐纳德•特朗普的胜利结束。科研人员却有些沮丧,原因在于他在竞选活动中阐述的科技观并不突出,而且他断定气候变化是骗局,并扬言美国将从《巴黎协定》中撤出。

另一件事是英国6月23日公投脱欧。研究人员担心来自欧盟的数百万欧元年度研究经费走向,以及来自非英国的欧盟国家的大学工作人员移民命运。一些报告指出,欧盟合作被削减,外国科学家感到不受欢迎,他们计划离开英国。但脱欧后英国内阁也宣布,到2020年,每年将增加20亿英镑的科研经费资助。

政治和经济危机今年也扫荡了土耳其、委内瑞拉、巴西和南非,造成预算削减、资金短缺,科研人员受“连累”。

成败一瞬间太空探索新征程

3月,日本宇航研发机构HitomiX射线天文卫星发射几周后失败;7月,美国国家航空航天局(NASA)的“朱诺号”探测器抵达木星,但主引擎问题导致它仍被困在椭圆轨道上,搜集数据比原计划要慢很多。另外,欧洲空间局(ESA)的两个探测器结束使命:“罗塞塔”号探测器按计划坠毁在彗星69P/楚留莫夫—格拉西缅科表面;火星试验登陆器“斯基亚帕雷利”在降落时坠毁,好在轨道器顺利进入火星轨道。

不过,中国的空间事业获得几场胜利。今年8月发射了第一颗量子卫星,旨在测试将安全量子通信扩展到太空的方法;9月完成了在贵州的世界最大望远镜——500米口径球形射电望远镜的建设;11月中国发射了长征5号火箭,目的是将人类、火星车和重型行星探测器送入太空;接近年终,两名中国宇航员在天宫2号太空实验室度过了一个月,打破了中国执行太空任务的最长记录。

专利争夺战基因编辑新动向

基因编辑工具CRISPR-Cas9的应用持续快速发展。10月28日,中国四川大学华西医学院肺癌患者成为第一位应用此技术的人,希望经过编辑的细胞能对癌症进行免疫应答,预计中美将开展更多试验。但该技术的商业前景仍不确定。两个研究小组之间的专利之争持续升温,预计明年初会有结果。

与此同时,该技术在人类胚胎中的研究也在继续。一个有争议的领域——“设计婴儿”引起广泛关注,中国、英国和瑞典的团队宣布,将借此研究人类发育;美国预计将紧随其后,尽管现在的联邦政府禁止研究人类胚胎或者修改人类的卵子和精子。

巴黎气候协议全球变暖新举措

全球变暖趋势让今年再次打破记录成为史上最热年。

174个国家和欧盟代表在今年4月22日地球日聚会,签署气候变化《巴黎协定》。9月份,美国和中国正式加入该协议;巴西和其他30多个国家在几周后加入;欧盟10月5日签署该协议。协定于11月4日正式生效。

此外,还有联合国国际民航组织遏制国际航班的排放;197个国家统一修订旨在保护臭氧层的“蒙特利尔议定书”,淘汰空调中常用的氢氟碳化合物这一温室气体;各相关国在南极洲沿海的罗斯海建立了世界上最大的海洋保护区。

寨卡病毒传播公共卫生新挑战

2月,世界卫生组织宣布,与巴西寨卡病毒暴发相关的一系列出生缺陷(包括严重的小头症)构成了全球公共卫生紧急情况。但美洲地区小头症病例和其他与寨卡病毒相联系的出生缺陷并没有像预期的那样暴发。即便在巴西,小头症也仅局限在东北地区,研究人员开始怀疑其他因素。巴西当地发起了一项研究以解释地区性差异,预计明年初发布初步结果。

11月18日,世界卫生组织宣布紧急情况结束,重点转向理解寨卡感染的后果并开发疫苗等工作。

人机围棋大战人工智能新高度

由谷歌子公司DeepMind开发的人工智能(AI)程序AlphaGo首次击败了世界级人类棋手,引发了国际热议。10月,DeepMind又推出了另一个AI,在没有任何知识储备的情况下,在伦敦地铁上自行导航。

此外,AI还帮机器翻译的语言错误率下降60%,帮物理学家寻找新的超级材料,这些进步主要由深度学习驱动,借助巨大的数据集和分层的大脑计算方法完成。

三父母婴儿不孕家庭新希望

经过几十年研究,混合三个人DNA信息的辅助再生技术——线粒体置换疗法正在开花结果:9月,墨西哥诊所报告了第一个健康出生的“三父母”婴儿;10月,乌克兰的一家诊所也通过类似程序帮助了两位先前不孕的妇女。经过审慎参考科学家建议,英国人类受精和胚胎管理局表示,该技术已经准备好进入临床试验,2017年将正式开始合法的治疗程序。