新闻里的2018:塑造了这一年的科学事件

发布: | 发布时间:2018-12-28,星期五 | 阅读:676

原文作者:Alison Abbott, Ewen Callaway, Davide Castelvecchi, Holly Else, Elizabeth Gibney, Heidi Ledford, Jane J. Lee, Lauren Morello, Jeff Tollefson & Alexandra Witze

山火、宇宙射线和古人类混血儿占据了今年报章头条。

在凶猛肆虐的山火和科学界霸凌事件之后,我们即将送走这纷繁动荡的一年。不过,科学家也有许多值得庆贺的里程碑,比如今年发布了史上最精准银河系星图,以及发现了一位由尼安德特人母亲和丹尼索瓦人父亲在9万年前生下的女性后代。

烟雾弥漫

2018年,气候变化的证据不断累加。7月,酷热和百年未见的旱情导致瑞典境内发生了50多起大火。8月,加拿大不列颠哥伦比亚省正经历有史以来最严重的火灾季,而加州也遇到了规模空前的山火。11月,这场加州营火(Camp Fire)已造成至少85人死亡,成为加州史上最致命的山火。

气候变化加剧了澳大利亚的干旱。来源:Brook Mitchell/Getty

这还不是最糟糕的情况。10月,政府间气候变化专门委员会发布的一份报告指出,在短短10年间,全球平均气温相比工业前水平可能会超过1.5°C。而另一方面,表明政府正在采取积极行动应对全球变暖的证据却寥寥无几。

澳大利亚新任总理Scott Morrison在9月废除了一项旨在限制电力行业排放的政策。科学家们认为此举标志着澳大利亚将不再履行2015年《巴黎气候协定》的约定。

气候变化会加剧暴风雨造成的洪水。 来源:Sean Rayford/Getty

美国环保署(EPA)也提出逐步废除那些限制车辆、发电站排放的法规。4月,时任EPA署长的Scott Pruitt公布了一项提案,要求EPA不得将未公开数据作为监管政策的制定依据,这一决定或让那些以保护患者隐私为由而将健康数据保密的流行病学研究陷入停滞。

虽然特朗普的首个任期是美国1976年以来首席科学顾问缺席时间最长的首个任期,但好消息是,特朗普终于在7月提名了气象学家Kelvin Droegemeier为科学顾问。但在本文发稿前,这一提名仍在等待参议院确认。与此同时,中国政府已经组建了监控污染、执行环保条例的生态环境部,以及濒危物种保护机构。

来源:WWF/ZSL

除此以外,2起控告政府对气候变化不作为的重大诉讼案件也取得了突破性进展。海牙的上诉法院决定维持对2015年环保组织控告荷兰政府一案的裁决,认定荷兰政府有责任在2020年前将排放水平在1990年的基础上削减至少25%。另外,11月美国最高法院裁定,2015年一起由21名年轻人起诉美国政府的案件可继续审理。原告起诉理由为,由于美国政府未能阻止危险的气候变化,导致他们的生命权、自由权、财产权受到了侵犯。

民粹主义抬头

10月,巴西右翼党派的Jair Bolsonaro当选为下一届总统。他承诺将整治政府贪腐问题,还誓言要废除环保条例。在担任巴西下议院议员期间,Bolsonaro常支持来自乡村的保守党党魁,该党提出要开发亚马逊雨林用于农业等活动。Bolsonaro将在明年1月就职。

一名男士对巴西新当选总统Jair Bolsonaro表示支持。 来源:Carl De Souza/AFP/Getty

民粹情绪进一步波及到了欧洲。6月,意大利两大民粹主义党派形成的联合政府宣布就职。该国新任卫生部长、内科医生Giulia Grillo曾在竞选时扬言要废除2017年一项强制学龄儿童接种的法令。9月,她宣布政府可能只会强制要求接种麻疹疫苗。

在匈牙利,Viktor Orbán带领的民粹政府宣布将从2019年开始接手匈牙利科学院的预算管理工作。这则消息对于匈牙利科学院下属44个研究所的科学家意味着什么,现在还不清楚。同时,巨富乔治·索罗斯在布达佩斯创办的中欧大学(CEU)也被卷入了左翼与政府斗争的风暴中心,并导致一项允许CEU明年继续在匈牙利办学的协议迟迟未得到政府签署。CEU因此宣布将在2019年把大部分课程转移至维也纳校区,仅在布达佩斯保留部分研究活动。

截止本文发稿前,英国首相特蕾莎·梅(Theresa May)刚刚挺过“不信任”危机,使她能在明年继续担任保守党领袖。此次不信任投票的导火索是特蕾莎·梅决定推迟在议会下院就与欧盟达成的、令英国人不满的脱欧协议进行表决。

眼下,梅希望能和欧盟官员重新商讨该协定中具有争议的部分,但欧盟坚称协议本身不得更改。英国政府正在为无法达成任何脱欧协议做准备,一旦“硬脱欧”,英国科学家可能将无缘申请欧盟每年超过10亿英镑(约合87亿元人民币)的科研经费,且科研人员、技术和药品的流动也将受到诸多限制。

在11月的中期选举后,美国政坛的风向标也发生了变化。民主党重新获得了众议院控制权,而参议院由共和党把持。新选出的众议院议员将于明年1月上任,其中至少有12位来自科学、技术、工程或医疗领域。中期选举的结果将使得民主党控制几大关键委员会,并有权传唤特朗普政府提供相关文件和证据。即将上任的白宫科学委员会主席、德克萨斯州的民主党众议员Eddie Bernice Johnson承诺将对特朗普政府展开调查,捍卫科学免受“政治和意识形态的攻击”,并解决气候变化问题。

正确角度

视线拉回实验室,石墨烯的某种奇异特性或将解开困扰物理学30年之久的谜题。通过将只有单个原子厚的两个碳片层堆叠在一起,并交错成1.1°,就可以模拟出铜氧化物等铜基材料的超导性质。这项发现或能让物理学家解答铜氧化物为何能在相对温暖的环境里实现零电阻超导。相比铜氧化物,石墨烯的性质更为科学家所了解、操纵起来也更为容易。这项研究于今年3月发表,有望发现无需冷却近绝对零度的超导体。

今年深受鼓舞的物理学家不仅仅在超导体领域。10月,欧盟一项为期10年、斥资10亿欧元(约合79亿元人民币)的大规模量子技术资助项目宣布了首批20个投资对象,涉及原子钟、安全通信等领域。与此同时,英国宣布将向国内的量子研发中心再注入2.35亿英镑;德国也承诺在接下来的4年里为量子研究提供6.5亿欧元的资助。

今年年底还迎来了国际单位制自1875年来最为重大的一次改革。11月,在法国凡尔赛召开的国际计量大会一致通过将采用自然基本常数,而不是物理参照物定义所有的计量单位。从今往后,“千克”的单位将由量子力学的普朗克常数定义,而原先定义“千克”的一个储藏在巴黎郊外地下室的铂合金圆柱体——“大K”(Le Grand K)将成为历史。

引发争议的基因编辑

今年的遗传学领域可谓纷争不断。11月,中国科学家贺建奎宣布世界上首例基因编辑婴儿降生,举世震惊。其团队利用CRISPR–Cas9技术编辑了CCR5基因,HIV病毒能利用CCR5基因编码的蛋白侵入细胞。被编辑过的胚胎最终发育成一对双胞胎女婴,但编辑是否能实现HIV抵抗尚无法确定,尤其是一个女婴看起来仍保留了一个完整的CCR5拷贝。

这种做法引来了全球科学家的强烈谴责,他们警告称这项技术尚未成熟,不应用于人体。截至本文发稿时,广东省卫生健康委对贺建奎的调查工作仍在继续,而中国科技部已宣布暂停他的科研活动。

这则消息为今年一系列遗传学进展画上了句号,包括今年通过多莉羊类似技术培育出的首例克隆非人灵长类动物。这一突破性的消息在1月公布,让科研人员有望使用基因编辑技术编辑灵长类克隆动物的基因,制造人类疾病模型。

今年另一个“首例”是一位生活在9万年前的年轻女性。8月,科学家公布她有一半染色体来自尼安德特人母亲,另一半来自丹尼索瓦人父亲。这位被称为“Denny”的混血儿是这两个人类族群唯一已知的第一代后代。

8月,首个基于RNA干扰(RNA interference)的疗法也得到了批准。RNA干扰技术可以让特定基因沉默,是过去20年研究人员孜孜不倦的努力结晶。美国食药监(FDA)批准将该药物用于治疗家族性淀粉样变多发性神经病(Familial amyloid polyneuropathy),这种罕见疾病可导致器官损伤。

在法律方面,9月一场激烈的专利战亦鸣金收兵。美国联邦上诉法院支持麻省理工学院和哈佛大学的布罗德研究所拥有对CRISPR-Cas9编辑的专利权。这场专利战的另一方为加州大学伯克利分校等研究所的研究人员。

7月,欧洲最高法院裁定,基因编辑作物将和传统转基因作物一样受到严格监管,这一决定或为相关研究者带来阻碍。

4月,一宗悬案的意外结局也让基因侦察成为热点。公开的系谱网站GEDmatch协助警方抓获了美国加州的“金门杀手”——Joseph James DeAngelo被指控在70-80年代犯下连环杀人案、强奸案和入室盗窃罪。通过比对犯罪现场留下的DNA信息与凶手远亲在GEDmatch上传的遗传档案等手段,侦察员最终将他锁定为犯罪嫌疑人。

加州金门杀手案的嫌犯落网。 来源:Randy Pench/Sacramento Bee/TNS/Getty

行为不当

在英国,随着主要科研资助机构着手打击工作场所的骚扰行为,几大顶尖科研院所的研究者也纷纷揭露霸凌现象。5月,生物医学资助机构英国维康信托基金会(Wellcome Trust)率先公布了一项反霸凌政策,并在3个月后撤回了对癌症遗传学家Nazneen Rahman的350万英镑的资助。此人先前因霸凌指控调查已辞去在伦敦癌症研究院(Institute of Cancer Research)的职务。Rahman当时表示将在10月离开研究所前与团队完成维康基金会资助的研究。

8月,维康信托基金会资助的维康桑格研究所(Wellcome Sanger Institute)的管理层也受到了指控。其中包括研究所所长、遗传学家Michael Stratton被指涉嫌霸凌并歧视下属,以及滥用资金。10月,调查披露了该所人事管理存在的诸多纰漏,但却指出Stratton等高管不存在任何违规行为。Stratton为“人事管理不善”以及“对个人无意造成的伤害”道歉。告密者以及部分申诉者对调查结果表示异议。

英国巴斯大学也卷入了霸凌事件中,并支持对脊椎动物古生物学家Nicholas Longrich的投诉。Nicholas Longrich参与的团队首次发现了四足蛇化石。在校方调查后,伦敦的利华休姆信托(Leverhulme Trust)追回了2016年授予Longrich的近100万英镑的资助。Longrich本人并没有对《自然》的请求作出回应。

美国境内,性骚扰事件一直霸占着头条。美国国家科学院、美国国家工程院和美国国家医学院公布的一项深入调查发现,性骚扰在美国科学界尤为普遍。这份6月发表的报告还认为,《1972年教育修正案》“第九条”要求受政府资助的美国教育机构不得发生性别歧视,但实际上并未减少性骚扰事件的发生。

性骚扰事件的风波继续冲击多家科研机构。因对学校处理涉嫌性骚扰的认知科学教授Florian Jaeger的结果不满,罗切斯特大学校园里发生了抗议活动,校长而后于今年1月辞职。Jaeger否认了对其的指控。6月,索尔克研究所的癌症研究者Inder Verma因为性骚扰指控辞职,不过他也否认了这些指控。三位女性高级研究员控告索尔克研究所存在性别歧视,损害她们的职业发展,但最后与索尔克研究所达成和解。

推倒付费墙

Plan S这一推动学术出版向完全公开获取模式转变的激进计划撼动了整个出版界。欧盟委员会公开获取大使Robert-Jan Smits的这项计划一经提出,就获得了英国、法国和荷兰等11个国家的科研资助机构的支持。

该计划将于2020年全面落实。届时,由Plan S支持方(如挪威研究理事会和奥地利科学基金会)资助的研究必须遵守一项自由出版许可,即在出版时即可免费阅读,并允许他人重复使用研究结果。在特定条件下,这一大胆倡议还允许论文发表在混合型期刊上,混合型期刊既可付费公开发表,也能收取订阅费。

Plan S于9月宣布后不久,芬兰也加入进来。大型生物医药慈善机构,如维康信托基金会和盖茨基金会也在11月签署了相关协议。中国在12月表示支持这一计划。

带我登月

今年也是全球各国太空署迎来新项目,告别旧项目的一年。为了响应2017年让宇航员重返月球表面的总统令,美国航天局(NASA)今年也启动了在月球附近建造空间站的筹备工作。此外,NASA还在与一些公司合作开发小型月球着陆器。12月,中国发射了“嫦娥四号”探测器,将首次尝试在月球背面实现“软着陆”。

冰立方(IceCube)天文台记录可用于追踪宇宙射线的数据。 来源:NSF

欧洲航天局(ESA)的水星探测器BepiColombo任务按计划于10月发射升空。8月,NASA的帕克(Parker)太阳探测器向太阳进发。与此同时,还有2个探测器进入了行星际空间,收集近地小行星的宇宙尘埃。日本宇宙航空研究开发机构的“隼鸟2号”(Hayabusa2)航天器在小行星“龙宫”上投射了2枚小型机器人。12月,NASA的OSIRIS-REx探测器抵达了名为Bennu的太空岩石。

与此同时,NASA也品尝了离别的滋味。10月,在造访了大型小行星灶神星(Vesta)和谷神星(Ceres)后,黎明号(Dawn)航天器燃油耗尽。同月,NASA终止了地外行星探测器开普勒太空望远镜的长期科研任务。

6月,火星上出现了横扫整个星球的沙尘暴,NASA服役15年的机遇号(Opportunity)漫游车的通讯因此被切断。不过,7月的一项发现似乎找到了新的探索目标。研究人员报告,欧洲航天局的火星快车号(Mars Express)探测卫星在火星南极冰层下发现了可能是湖泊的地质结构。

目光再次回到地球。2月,澳洲内陆的2个无线电天线发现了宇宙首批恒星的踪迹。这些恒星在大爆炸1.8亿年后才开始发光。如果科学家能够确认这些来自 “宇宙黎明”的信号,这将意味着他们得到了来自无法观测的宇宙年代的首批数据。

欧洲航天局的盖亚任务以前所未见的精确程度绘制了银河系的3D星图,记录下了13亿颗恒星的位置、距离、颜色、运动速度和方向。自从星图4月发布以来,已有超过400篇相关论文发表。这个星图打破了人们对银河系呈螺旋状稳定旋转的印象;新数据显示,银河系在过去10亿年里与小型星系的相互作用仍让其如今不断地来回晃动。

盖亚(Gaia)任务采集的数据将被用于绘制银河系星图。 图片来源:ESA/Gaia/DPAC

最后,天体物理学家首次追踪到了高能中微子的来源,原来它们来自一个位于遥远星系中心的超大质量黑洞。这则在7月公布的消息将帮助科研人员锚定宇宙射线(自然界中最高能的粒子)的源头,因为科学家认为一些宇宙射线和高能中微子拥有相同的起源。

原文以2018 in news: The science events that shaped the year为标题

发布在2018年12月18日的《自然》新闻上


来源: Nature自然科研


 

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