《自然》：2016年度十大科學人物

陳軼翔/編譯

《自然》：2016年度十大科學人物

陳軼翔/編譯

引力偵探：加布里娜·岡薩雷斯

作為一名物理學家，她幫助首次捕捉到了人類尋找多時的引力波的直接信號

一年多以前，加布里娜·岡薩雷斯（Gabriela Gonzalez）正努力保守著自己人生中最大的秘密，在美國的兩個巨大探測器捕捉到了引力波的信號。引力波即愛因斯坦想象的存在于時空中的時空漣漪，但此前從未被直接探測到。在將該發(fā)現(xiàn)公之于眾之前，岡薩雷斯的工作就是帶領(lǐng)1 000多名科學家盡力仔細驗證這一發(fā)現(xiàn)。

通常這樣的消息是無法長期保密的，但鑒于該發(fā)現(xiàn)意義重大，研究小組用了近5個月的時間分析位于美國華盛頓州和路易斯安那州的激光干涉引力波天文臺（LIGO）探測器收到的數(shù)據(jù)。作為LIGO科學合作組織的發(fā)言人，岡薩雷斯是協(xié)調(diào)分散于世界各地機構(gòu)研究工作的關(guān)鍵負責人之一。例如，位于意大利比薩附近的Virgo干涉儀的研究者們與LIGO共享分析數(shù)據(jù)。

要指導(dǎo)如此意義重大的研究，岡薩雷斯的過人之處在于其多方面的才能。大多數(shù)物理學家在從業(yè)初期就已確定自己究竟要成為理論家還是實驗家。岡薩雷斯在攻讀研究生時是一名理論物理學者，后來則轉(zhuǎn)向了實驗研究工作，而且展現(xiàn)出非凡的能力。麻省理工學院的物理學家，同時也是LIGO的創(chuàng)始人之一的雷納·韋斯(Rainer Weiss)說：“多方面的非凡能力使岡薩雷斯成為一名一流的科學家?！?/p>

岡薩雷斯認為，LIGO中的每件事情自己都或多或少有所參與。有段時間，她擔負起了一項關(guān)鍵性任務(wù)：診斷干涉儀的性能，以確保其達到無與倫比的靈敏度，足以檢測出長達4 000米的干涉儀臂桿的1/1021的長度變化，大致相當于DNA寬度比土星軌道長度。她領(lǐng)導(dǎo)研究團隊進行數(shù)據(jù)分析，并推動引力波研究人員和幾十名傳統(tǒng)天文學研究人員共同簽署了合作協(xié)議。他們將一道尋找能同時產(chǎn)生引力波和電磁波的現(xiàn)象，迎接即將到來的多信使天文學時代。

在宣布LIGO重大發(fā)現(xiàn)之前的幾個月里，岡薩雷斯和同事們異常忙碌，努力確保自己拿到無懈可擊的證據(jù)，因為他們很清楚，歷史并未善待那些先前報道過引力波的研究者。最近一次是在2015年初，一家國際合作組織不得不撤銷了之前的聲明——置于南極的望遠鏡發(fā)現(xiàn)了人類搜尋已久的引力波的間接信號。

在捕捉到引力波信號的一周之內(nèi)，相關(guān)傳言就開始泄露，記者們開始打電話求證，以此向LIGO施加壓力。岡薩雷斯透露，在長期的分析工作中，自己每做出一個重大決定之前都要先詢問同事們的意見。她的領(lǐng)導(dǎo)能力也受到了同事們的一致稱頌。韋斯說：“是她設(shè)法使我們完成了這漫長的分析工作?！?/p>

岡薩雷斯工作的大部分時間在巴吞魯日的路易斯安那州立大學，就在利文斯頓的LIGO干涉儀附近。她于2008年成為所在部門的第一位女性正教授。她說：“我在職業(yè)生涯中從未遭受過直接的性騷擾或性別歧視，但與其他人相比，我也許不得不更加努力地證明自己?！?/p>

岡薩雷斯透露，她作為LIGO發(fā)言人的本屆任期將于2017年3月結(jié)束，此后她將不再連任，而是繼續(xù)從事全職研究工作。她幫助建立的科學領(lǐng)域——引力波天文學剛剛迎來了曙光。她說：“一直以來，研究工作對我而言都是一場很有趣的旅程，而現(xiàn)在更加美好了?！?/p>

智能締造者：戴密斯·哈薩比斯

人工智能開發(fā)者，其設(shè)計的阿爾法圍棋程序戰(zhàn)勝了世界圍棋冠軍李世石

對于資深游戲玩家戴密斯·哈薩比斯(Demis Hassabis)來說，2016年3月份帶來的是人生最艱辛的一場比賽，雖然實際上他本人并未直接參與。當他的研究團隊設(shè)計的電腦程序阿爾法圍棋與世界圍棋冠軍李世石進行對決時，哈薩比斯站在一旁觀戰(zhàn)。阿爾法圍棋程序的勝出，標志著人工智能領(lǐng)域的一個巨大勝利，同時也是哈薩比斯事業(yè)中又一項輝煌成就。

總部設(shè)在倫敦的DeepMind公司開發(fā)設(shè)計了阿爾法圍棋程序，作為該公司的聯(lián)合創(chuàng)始人，哈薩比斯在激動興奮的同時，也松了一口氣。他說：“感覺就像是我們的探險計劃成功了?！?/p>

這不僅僅是阿爾法圍棋程序的勝利。哈薩比斯要向世界展示機器學習技術(shù)的力量，希望有一天該技術(shù)應(yīng)用在能解決全球性問題的、擬人類的通用人工智能方面。

作為一個早慧的天才，青年時代的哈薩比斯就已勾畫出這一愿景。他是一個象棋神童，十幾歲時就開始設(shè)計出銷量數(shù)百萬的電子游戲，20歲出頭就開創(chuàng)了自己的公司。在拿到認知神經(jīng)科學博士學位后，他于2010年創(chuàng)立了DeepMind公司。4年后，該公司被谷歌據(jù)稱以4億英鎊（當時約合6.5億美元）收購。

該公司的研究人員將神經(jīng)科學的靈感應(yīng)用于引人注目的人工智能任務(wù)，從語音合成到倫敦地鐵導(dǎo)航，應(yīng)用涉及各個方面。哈薩比斯說，每一個算法的復(fù)雜性都是以之前的算法為基礎(chǔ)的，并融入此前人工智能中各自獨立開發(fā)出來的功能。DeepMind公司的人工智能技術(shù)已經(jīng)從學習如何觀察并為實現(xiàn)愿景而采取行動，發(fā)展成為應(yīng)用人工智能來計劃和推理。在解決實際問題方面，研究團隊利用機器學習將谷歌數(shù)據(jù)中心的用電量減少了15%，哈薩比斯希望該技術(shù)能夠得到更廣泛的應(yīng)用。

盡管DeepMind公司的研究人員會發(fā)布研究成果，但他們研究工作中的“半成品”一直是處于保密狀態(tài)，這使一些學者頗為惱怒。同時，一些數(shù)據(jù)隱私擁護者對于谷歌DeepMind公司計劃與英國國家衛(wèi)生署合作的事宜表示擔心。然而，科學家們?nèi)源罅坑肯蛟摴竟ぷ鳌?/p>

哈薩比斯為人謙遜而熱情。他在倫敦大學學院時候的博士生導(dǎo)師埃莉諾·馬圭爾(Eleanor Maguire)說：“哈薩比斯善于調(diào)動氣氛，只要一談到他感興趣的事情，氣氛就會熱烈起來?！痹诠芾砉镜耐瑫r要從事科學研究，意味著只能擠出凌晨幾小時的時間作科研，對此哈薩比斯毫不介意。他說：“我們從事的科研工作意義重大，我覺得為此做出一點犧牲是值得的。”

珊瑚礁哨兵：特里·休斯

一位珊瑚礁研究者為我們敲響了警鐘：位于澳大利亞大堡礁的珊瑚礁已大面積褪色變白

2016年3月份，當飛臨澳大利亞大堡礁上空時，看到海面下一片片蒼白的斑塊，表明那里的大量珊瑚已經(jīng)死亡或瀕臨死亡，特里·休斯（Terry Hughes）的心情異常沉重。

澳大利亞研究理事會珊瑚礁卓越研究中心主任休斯說，看到珊瑚礁白化的航空調(diào)查結(jié)果后，自己和學生們都忍不住悲泣。白化幾乎侵襲了整個大堡礁，初步調(diào)查顯示，北部81%的地區(qū)受損極為嚴重。這是大堡礁有記錄以來最具破壞性的珊瑚礁白化，而這只是整個太平洋區(qū)域珊瑚礁嚴重受損的一個縮影。

引發(fā)太平洋地區(qū)珊瑚礁嚴重破壞的是太平洋熱帶區(qū)域的一種強烈厄爾尼諾氣候變暖模式。異常高的水溫促使珊瑚排斥驅(qū)逐共生的蟲黃藻，而后者為珊瑚提供了大部分食物和鮮亮的顏色。白化之后，一些珊瑚可以恢復(fù)原樣，但其余的都會死亡。2016年10月和11月的后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)，大堡礁北部700公里以內(nèi)，67%的潛水珊瑚已經(jīng)死亡。

當強勢的厄爾尼諾在2015年突襲太平洋的時候，澳大利亞的研究人員就擔心會威脅到珊瑚的生存。因此，世界級資深珊瑚研究員休斯組建了研究團隊，準備一旦發(fā)生白化就去大堡礁進行調(diào)查分析。團隊規(guī)模不斷擴大，最終擁有300名科學家。休斯說：“心里期盼著不要發(fā)生白化，但我們還是共同設(shè)定了一個非常詳細的研究計劃?！?/p>

白化發(fā)生時，休斯本人正致力于調(diào)查大堡礁的中央?yún)^(qū)域。在帶領(lǐng)團隊進行了最初的調(diào)研之后，休斯事實上已經(jīng)成為這場珊瑚礁白化災(zāi)難的發(fā)言人。在白化引發(fā)媒體高度關(guān)注的那段時間里，休斯曾在1天之內(nèi)接受了35場采訪。

澳大利亞研究理事會研究人員鮑勃·普萊西（Bob Pressey）說：“在澳大利亞，甚至那些從未去過大堡礁或是也許永遠都不會去那里的人都把大堡礁看作是一個國家標志?！?/p>

此次的珊瑚危機與以往慣例有所不同。休斯說，對于白化事件的傳統(tǒng)慣性思維是，在蟲黃藻離開后，珊瑚慢慢地因饑餓而死亡。但2016年的水溫如此之高，導(dǎo)致很多珊瑚并未挨餓就已死亡，實際上它們是被熱死的。

在過去幾年中，隨著全球氣溫不斷創(chuàng)下新高，世界范圍的珊瑚都面臨著生存的困境。夏威夷、巴布亞新幾內(nèi)亞和馬爾代夫的珊瑚礁都已開始發(fā)生白化。2015年10月，美國國家海洋和大氣管理局宣布，全球范圍的珊瑚礁白化正在發(fā)生。

2016年，珊瑚礁白化擴散到了澳大利亞、日本和太平洋其他地區(qū)。研究人員認為，氣候變化促使基準溫度的攀升，那么白化將更加頻繁地侵襲珊瑚礁。在某些情況下，過于頻繁的白化事件可能會導(dǎo)致大多數(shù)珊瑚再也無法存活。

休斯現(xiàn)在還不準備放棄大堡礁。但近期的白化事件使得珊瑚處于一種很虛弱的狀態(tài)，容易遭到病原體和捕食者的攻擊。在不久的將來，會發(fā)生另一次白化事件，將對珊瑚造成更進一步的傷害。休斯說：“我們想告訴大家的是，留給人類應(yīng)對氣候變化的時間已經(jīng)不多了?！?/p>

降溫者：古斯·維德斯

一位大氣化學家，為國際氣候協(xié)議的達成奠定了基礎(chǔ)

大氣化學家?guī)椭仁澜绲那闆r并不常見，而古斯·維德斯（Guus Velders）在2016年10月份就得到了這樣一個機會。當時他正參加在盧旺達首都基加利舉行的國際會議，會議主題是爭取逐步淘汰氫氟烴（HFC）的生產(chǎn)和使用，HFC是一種極強的溫室氣體，被廣泛用于空調(diào)中。

安排開始消除HFC的時間表頗為緊迫，對此大多數(shù)國家都表示同意，而印度和其他幾個國家則想要寬限4年的時間。維德斯將相關(guān)數(shù)據(jù)輸入了自己筆記本電腦中的一個模型里，之后告訴與會代表，這個時間上的讓步對地球幾乎沒有什么影響。

這個結(jié)論加上他之前的研究成果，為一份廣受贊譽的全球協(xié)議的達成鋪平了道路，最終該協(xié)議于2016年10月15日簽署。維德斯是一位溫文爾雅的研究員，供職于荷蘭比爾特霍芬的國家公共衛(wèi)生及環(huán)境研究院。他對于自己在會議中發(fā)揮的作用感到很自豪，他說：“這是我第一次直接促成全球氣候協(xié)議的達成?！?/p>

然而，這絕非巧合。同事們說，在HFC排放方面，維德斯已成為世界級專家，在基加利舉行的會議上，不可能找出第二個可以做出如此快速分析的人。維德斯與其他科學家一道幫助修正《蒙特利爾議定書》，使其由一個旨在保護平流層中臭氧層的國際協(xié)議，變成一個對抗全球變暖的工具。

屬于議定書管轄范圍的制冷劑，也是極強的溫室氣體。維德斯研究團隊表示，在控制全球氣溫方面，《蒙特利爾議定書》比《京都議定書》實際上更為有力。最近，該團隊推算出了21世紀可能由HFC造成的全球變暖程度，為有關(guān)HFC協(xié)議（作為《蒙特利爾議定書》的修正案）的達成奠定了基礎(chǔ)。

治理與可持續(xù)發(fā)展研究所是位于美國華盛頓的一家倡導(dǎo)團體，該機構(gòu)負責人杜伍德·茲萊克（Durwood Zaelke）說：“維德斯團隊總是能夠在恰當?shù)臅r間給出恰當?shù)拇鸢浮？梢钥隙ǖ卣f，沒有他們，協(xié)議是無法達成的?！?/p>

現(xiàn)在對于維德斯團隊而言，又重新回到了原點。由于新達成的協(xié)議規(guī)定要逐步淘汰HFC的生產(chǎn)和使用，因此維德斯團隊之前提出的對HFC排放量未來會如何增長的設(shè)想也就宣告廢棄無效了。對這種“挫敗”，維德斯當然是很樂意接受的。

寨卡病毒偵探：賽莉娜·杜爾基

一位與時間賽跑的內(nèi)科醫(yī)師，試圖解開巴西東北部的醫(yī)學謎團

2016年對于寨卡病毒的恐懼遍及了全世界，焦點則集中在巴西這個美洲大陸上第一個出現(xiàn)寨卡疫情的國家。一些研究人員甚至呼吁應(yīng)推遲原定于8月在里約熱內(nèi)盧舉辦的奧運會。賽莉娜·杜爾基（Celina M.Turchi）則選擇遠離喧囂的媒體，奮戰(zhàn)于巴西東北部寨卡疫情第一線，試圖解開這個醫(yī)學謎團。

杜爾基是一位內(nèi)科醫(yī)師，同時也是傳染病專家，自2015年9月起，她的生活就被寨卡病毒徹底打亂了。當時，衛(wèi)生部要求她去調(diào)查她的家鄉(xiāng)伯南布哥州新生兒小頭畸形（頭和腦部異常?。┎±眲∩仙那闆r。她很快確信這個國家已進入了公共衛(wèi)生緊急狀態(tài)。她說：“作為一名流行病學家，我無論如何也想象不到小頭畸形會成為新生兒流行病?！?/p>

在累西腓阿熱烏·麥哲倫醫(yī)療研究中心工作的杜爾基，立即聯(lián)系世界各地的科學家尋求幫助。她成立了一個網(wǎng)絡(luò)工作任務(wù)組，成員包括流行病學家、傳染病學家、兒科醫(yī)生、神經(jīng)學家和生殖生物學家。杜爾基說，當時面臨著巨大的挑戰(zhàn)：對于寨卡病毒沒有可靠的實驗室測試，而對于小頭畸形的病例定義也尚未達成共識。但網(wǎng)絡(luò)工作組的努力終于有了回報，杜爾基和同事們最終找到了足夠的證據(jù)證明孕期前3個月寨卡病毒的感染與新生兒小頭畸形之間存在聯(lián)系。

然而杜爾基認為，醫(yī)學謎團還遠未解開。盡管寨卡病毒已經(jīng)蔓延整個美洲，但之前預(yù)計巴西東北部以外地區(qū)小頭畸形病例將激增的情況并未發(fā)生。對此，杜爾基和她的任務(wù)組正在試圖找原因。杜爾基表示，當自己開始進入累西腓的各個醫(yī)院調(diào)查疫情的時候，不得不大膽創(chuàng)新，沒有現(xiàn)成的書本可以參考，而現(xiàn)在她和同事們正在自己撰寫。

論文俠盜：亞歷山德拉·埃爾巴克彥

付費論文盜竊網(wǎng)站的創(chuàng)始人，受到贊譽的同時卻也面臨訴訟

僅僅幾年時間，亞歷山德拉·埃爾巴克彥（Alexandra Elbakyan）就從一名信息技術(shù)專業(yè)的學生一下變成了知名逃犯。

2009年，埃爾巴克彥還是一名在校研究生，在哈薩克斯坦的阿拉木圖進行畢業(yè)項目研究，因為支付不起費用而無法閱讀很多學術(shù)論文，使她頗為沮喪。在這種情況下，她學會了如何規(guī)避出版商的付費墻。

她的技術(shù)很快廣受歡迎。當埃爾巴克彥看到科學家們請求在網(wǎng)絡(luò)論壇上獲取無法訪問的論文時，她都很樂意提供幫助。她說：“我發(fā)送了很多原本需要付費的論文，收到了無數(shù)致謝?！?011年，她決定將過程自動化，創(chuàng)立了Sci-Hub，一個盜竊網(wǎng)站，通過規(guī)避付費墻而免費獲得研究論文的副本，可以向任何發(fā)出請求的人提供服務(wù)。2016年，由于主流媒體的關(guān)注，越來越多的人開始對Sci-Hub感興趣，Sci-Hub的使用率也隨之飆升。根據(jù)埃爾巴克彥提供的數(shù)據(jù)，該網(wǎng)站目前擁有大約6 000萬篇論文，去年下載量為4 200萬次，2016年則有望突破7 500萬次，據(jù)估計，占全球科技出版商總下載量的3%左右。

這是在大規(guī)模地破壞版權(quán)，埃爾巴克彥面臨的有贊揚、有批評，甚至還有一場訴訟。很少有人支持她的違法行為，但很多人認為Sci-Hub推動了開放獲取運動的發(fā)展，倡導(dǎo)論文應(yīng)該被合法地免費閱讀并重復(fù)使用。美國加州大學伯克利分校生物學家邁克爾·艾森（Michael Eisen）是開放獲取運動的支持者，他說：“她的做法令人敬佩。難以獲取科學文獻對很多人而言是巨大的不公，而她一下子就解決了這個問題?！?/p>

在網(wǎng)站運行的最初幾年里，一切風平浪靜。但最終它的發(fā)展規(guī)模之大，使得訂閱出版商無法熟視無睹。2015年，荷蘭的愛思唯爾公司在出版行業(yè)的廣泛支持下，以侵犯版權(quán)和黑客入侵為由在美國向埃爾巴克彥提起訴訟。如果敗訴，埃爾巴克彥將不得不支付數(shù)百萬美金作為賠償，而且有可能被判入獄。（也正是因此，埃爾巴克彥并未透露自己所在位置，而且她是以加密的電子郵件和短信的方式接受采訪的。）2015年，美國的一位法官下令將Sci-Hub關(guān)閉，但這個網(wǎng)站很快以另外的域名再次運行。埃爾巴克彥說，Sci-Hub在中國、印度和伊朗最受歡迎，但用戶中大約有5%來自美國。

埃爾巴克彥發(fā)現(xiàn)自己的名字被刊登在報紙的顯著位置，她說自己通常每周會收到上百條表示支持的信息，還有人捐款。她感覺自己負有道德上的責任來保住自己的網(wǎng)站，因為用戶需要這個網(wǎng)站來繼續(xù)他們的工作。她說：“運行Sci-Hub這樣一個論文獲取網(wǎng)站有什么不對的嗎？或者很丟臉嗎？我覺得沒有，因而我可以坦然面對自己的行為?！?/p>

反對者和支持者都一致認為，即使某一天Sci-Hub不再運行，它也將會產(chǎn)生持久的影響。位于美國北卡羅來納州卡勃羅的一家非營利性公司Impactstory，旨在幫助科學家追蹤其在線輸出的影響，該公司的創(chuàng)始人之一希瑟·皮沃瓦（Heather Piwowar）說：“未來發(fā)展趨勢是普遍的開放獲取。我們覺得，Sci-Hub讓收費獲取的出版商們感到惶恐不安。這也正是我們期待看到的，因為很多時候，只有恐懼才能讓這些出版商們做出正確的事情，轉(zhuǎn)向開放獲取的模式?！?/p>

無論這一說法正確與否，埃爾巴克彥都將繼續(xù)建設(shè)Sci-Hub，尤其要擴充年代久遠的文獻資料庫，同時她還在攻讀科學史的碩士學位。她說：“網(wǎng)站是我自己在維護建設(shè)，但如果將來有一天我被阻止了，將會有其他人接手?！?/p>

生殖醫(yī)學倫理挑戰(zhàn)者：張進

一位內(nèi)科醫(yī)師，成功執(zhí)行了一項頗具爭議的體外受精技術(shù)

2016年9月，生殖醫(yī)學專家張進宣布已利用頗具爭議的“三親共育技術(shù)”使一名健康男嬰出生，在科學界引起了各種褒貶不一的激烈反應(yīng)：震驚、憤怒、質(zhì)疑和祝賀。

“三親共育技術(shù)”是為了防止嬰兒遺傳與線粒體有關(guān)的疾病。但出于倫理和安全方面的考慮，美國禁止在未經(jīng)許可的條件下進行該項技術(shù)操作?，F(xiàn)就職于紐約市新希望輔助生殖中心的張進，在該中心位于墨西哥的一家診所里執(zhí)行了該項技術(shù)。

批評者認為這樣做是試圖逃避監(jiān)管，并指責他未能以論文形式發(fā)布成果，而僅是在會議上宣布。對此，張進不予理會。他說：“最重要的不是向全世界宣告成果，而是要有一個健康的嬰兒?！?/p>

一直以來，張進都在不斷挑戰(zhàn)科學與道德的界限。20世紀90年代，他曾與紐約大學蘭貢醫(yī)學中心生殖內(nèi)分泌學家杰米·格里福（Jamie Grifo）合作開發(fā)一項技術(shù)，用年輕卵子中的線粒體來替代衰老的線粒體，旨在幫助高齡婦女懷孕。這項技術(shù)相當于2016年張進使用技術(shù)的另一個版本，但并未成功。

2001年當美國監(jiān)管機構(gòu)開始限制這項技術(shù)時，張進和他在中國的合作者們接手了這份工作。2003年，張進的團隊創(chuàng)造了多個胚胎，并將其移植到一個女性體內(nèi)。結(jié)果所有的胎兒都流產(chǎn)了，隨后中國也禁止了此項技術(shù)。

格里福和其他一些人對張進的最新成果表示贊賞。格里福說：“這項技術(shù)終于成功了，這是很了不起的事情?！钡簧偃藢π孪Ｍ麍F隊進行指責。位于波特蘭的俄勒岡健康與科學大學的干細胞科學家舒克拉特·米塔利波夫（Shoukhrat Mitalipov）說：“他們所做的很多事情根本就是不安全的，例如，向供體卵子內(nèi)注入的那種藥物可能會導(dǎo)致染色體異常?！?/p>

張進并未受到這些指責的影響。他透露，很多存在線粒體疾病風險的家庭都表示對他的技術(shù)感興趣，而他也希望能夠在其他國家執(zhí)行這項技術(shù)。他說：“未來5到10年，人們也許會說，‘當初我們太傻了，干嘛要反對呢？’我覺得你必須讓大家看到這項技術(shù)為人類帶來的好處。”

CRISPR警示者：凱文·艾維特

一位年輕有為的生物學家，認為基因驅(qū)動的倫理比實驗更重要

十歲那年的加拉帕戈斯群島之旅使凱文·艾維特（Kevin Esvelt）第一次對生物的進化萌發(fā)了興趣。他站在那里，為眼前的景象驚嘆不已：鬣蜥、鳥類、物種的多樣化，這是曾讓查爾斯·達爾文激發(fā)靈感的地方。艾維特發(fā)誓要理解進化論，并且要對它做出改進。他說：“關(guān)于這些生物是怎樣形成的，我想要了解更多。而且坦白說，我想要有自己的理解?！?/p>

如今，艾維特已經(jīng)成為一位年輕有為的生物學家。他在麻省理工學院媒體實驗室里創(chuàng)立了自己的實驗室，之后不到一年的時間，他就成為基因驅(qū)動這項頗有爭議技術(shù)的先驅(qū)研究者之一。他的方法是利用CRISPR-Cas9基因編輯來規(guī)避進化，迫使基因在種群中迅速傳播。這種方法可以用來消滅諸如瘧疾等蚊媒傳染病，或用來根除入侵物種。但與此同時，它也有可能引發(fā)意想不到的生態(tài)鏈式反應(yīng)或被用來制造生物武器。

2013年，艾維特在研究Cas9酶的時候，突然產(chǎn)生了CRISPR基因驅(qū)動的想法。他說：“當時想到這將使人類擺脫瘧疾，我真是欣喜若狂。但后來我又想，嗯，等會兒，還有個問題?！?/p>

有了這個想法，艾維特一直著力強調(diào)倫理問題重于試驗。2014年，在自己尚未證實CRISPR-Cas9基因驅(qū)動的作用之前，艾維特已首次發(fā)出了警示，號召公眾展開對基因驅(qū)動的討論。自那時起，艾維特和同事們就展示了如何使基因驅(qū)動更加安全，以及如何逆轉(zhuǎn)其影響。

艾維特的倡導(dǎo)在2016年開始有了成效。世界范圍的研究者和政策制定者一直在討論這項技術(shù)，一份來自美國國家科學、工程和醫(yī)學學院的報告敦促基因驅(qū)動研究應(yīng)繼續(xù)進行下去，但須保持謹慎。在加州大學河濱分校從事基因驅(qū)動研究的奧馬爾·阿克巴里（O-mar Akbari）認為，艾維特的倡導(dǎo)引發(fā)了公眾對基因驅(qū)動研究的關(guān)注，同時為這項技術(shù)在恰當?shù)臅r間吸引到了資金。阿克巴里說：“這些都應(yīng)當歸功于凱文·艾維特，他做到了很多科學家難以做到的事情。”

行星獵人：圭勒姆·埃斯庫德

一位天文學家，探測到了已知的距離地球最近的系外行星

2016年年初，當電腦屏幕上顯示出一個外星世界存在的證據(jù)時，圭勒姆·安拉達·埃斯庫德（Gulillem Anglada-Escudé）并不意外。之前他就幾乎可以肯定，有一顆地球大小的行星繞比鄰星軌道運行，比鄰星是距太陽最近的恒星，二者之間僅有1.3秒差距（即4.2光年）。

對于倫敦大學瑪麗女王學院的天文學家安拉達而言，這個發(fā)現(xiàn)帶來的與其說是震驚，不如說是安慰。一直以來，他和同事們共同奮戰(zhàn)在競爭激烈的行星搜尋領(lǐng)域，想要占據(jù)一席之地。這顆繞比鄰星軌道運行的地球大小的行星的發(fā)現(xiàn)，證實了他們的研究之路是正確的。安拉達說：“我們成功了?！?/p>

這顆已知的距離地球最近的系外行星的發(fā)現(xiàn)引發(fā)了公眾的無限遐想。人們想知道，在這個宇宙，地球之外的其他地方是否有生命的存在，天文學家又能否發(fā)現(xiàn)它們。

當初也正是這樣的問題讓安拉達選擇了行星搜尋這個領(lǐng)域。他從小就是一個科幻迷，在西班牙的巴塞羅那附近長大。他的天文職業(yè)生涯始于為歐洲空間局的蓋婭項目（繪制10億顆恒星的三維星圖）做數(shù)據(jù)模擬。后來，他轉(zhuǎn)而利用自己的數(shù)據(jù)運算能力去搜尋系外行星。他開發(fā)了一種方法，從世界首臺地面行星搜尋設(shè)備——歐南天文臺位于智利拉西亞的高精度徑向速度行星搜索器（HARPS）——搜尋的數(shù)據(jù)中提取微弱的行星信號。

米科·杜米（Mikko Tuomi）是英國赫特福德大學的一位天文學家，同時也是安拉達的合作者。他說：“安拉達是個天才，別人局限于細節(jié)的時候，他卻能縱觀全局?！?/p>

但安拉達很快陷入了一場學術(shù)爭論之中，與其他研究者爭奪一顆行星的發(fā)現(xiàn)人的資格，那顆行星體積比地球大、比海王星小，繞恒星Gliese 667 c軌道運行。安拉達說：“我本可以離開這個領(lǐng)域做其他的事情，但我早已下定決心，要勇往直前地研究下去?！?/p>

安拉達潛心研究HARPS搜尋到的數(shù)據(jù)，他發(fā)表了一篇又一篇的論文，探討自己在數(shù)據(jù)背景噪聲中發(fā)現(xiàn)的行星信號。接著，似乎是對所有保密和競爭做出的反擊，安拉達開始公開搜尋一顆繞比鄰星運行的行星。

他組建起一個團隊，獲得了HARPS和其他望遠鏡的觀測時間，后者可以仔細檢查他們所發(fā)現(xiàn)的可能證明行星存在的證據(jù)是否是由近似行星信號的恒星活動引起的。（很多聲稱發(fā)現(xiàn)了系外行星的研究都存在這個問題。）研究者們幾乎把自己獲得的全部細節(jié)都放到了一個外聯(lián)網(wǎng)站和社交媒體賬號上。安拉達說：“如此透明的做法似乎完全沒有危險，我們覺得其他人是不會這樣做的?！?/p>

幾天之內(nèi)，他們就證實了行星的存在；幾周之內(nèi)，他們就提交了一份手稿，詳細地敘述了這一發(fā)現(xiàn)。這顆被命名為比鄰星b的行星，體積至少是地球的1.3倍，繞比鄰星1周需要11.2天的時間。

盡管該行星距離比鄰星很近，但仍處于“易居帶”內(nèi)，其表面可能存在液態(tài)水。這使得它不僅僅是目前被證實的3 500多顆系外行星中已知的距離地球最近的一顆，而且還是有可能存在外星生命的一個星球，這對于研究者和科幻迷來說無疑是雙重驚喜。

在將論文發(fā)表于2016年8月的《自然》雜志之前，安拉達曾向英國科幻作家、小說《比鄰星》的作者斯蒂芬·巴克斯特（Stephen Baxter）發(fā)送了電子郵件。兩人在通信中探討了這樣的問題：如果有一個星球，它的某半球體都永久性地面對著一個耀眼的恒星（如比鄰星），在它上面若存在生命會是什么樣子。

人們最終將有機會近距離觀察比鄰星b。突破攝星項目計劃將激光驅(qū)動的微小航天器艦隊發(fā)送到一顆附近的恒星上，因為距離最近，比鄰星可能會成為最佳選擇。

接下來，安拉達要調(diào)查研究比鄰星b是否存在凌星現(xiàn)象，也就是說從地球上看，它是否會從比鄰星前方通過。這種可能性并不大，但如果有的話，當比鄰星的光穿過比鄰星b大氣層的時候（當然前提是比鄰星b有大氣層的存在），就可以收集到更多的科學信息。

如果比鄰星b不存在凌星現(xiàn)象，那么安拉達就會轉(zhuǎn)而研究分析其他行星的信號了。

多元化開拓者：埃琳娜·朗

一位跨性別物理學家，為提高社會對少數(shù)群體的接納與認可鋪平了道路

物理學家通常很樂意以全新的方式看待世界，但他們首先要看的是數(shù)據(jù)。這是擺在埃琳娜·朗（Elena Long）面前的一個問題。作為一位核物理學家，她一直努力提高物理界對性取向少數(shù)群體和性別少數(shù)群體的包容與認可。她說：“我們之前并無任何數(shù)據(jù)，因為人們普遍認為這樣去問（你屬于少數(shù)群體嗎？）是很不禮貌的。就像是‘第二十二條軍規(guī)’（譯者注：比喻左右為難的困境。出自美國作家J.Heller的小說《第二十二條軍規(guī)》）?！泵绹锢韺W會（APS）首開先河，進行了這方面的調(diào)查，致力于了解女同性戀、男同性戀、雙性戀和跨性別（LGBT）物理學家的經(jīng)歷。埃琳娜·朗正是該調(diào)查的設(shè)計者之一。

APS于2016年3月召開的會議上公布了令人震驚的調(diào)查結(jié)果，現(xiàn)場座無虛席。接受調(diào)研的324名科學家中，有超過1/5的人在過去一年的工作中遭到排斥、威脅或騷擾?？缧詣e物理學家受到歧視的比率最高。埃琳娜·朗本人就是一名跨性別者，她對這樣的調(diào)查結(jié)果絲毫沒有感到意外。2009年，她開始在弗吉尼亞州紐波特紐斯市的托馬斯杰斐遜國家加速器實驗室攻讀博士學位，那里缺乏對跨性別者的就業(yè)保護和醫(yī)療福利，也沒有LGBT的社會支持團體，埃琳娜·朗感到很孤單。她說：“在那里，我熱愛自己的工作，也熱愛自己的研究，但是環(huán)境氛圍實在令我難以忍受?！?/p>

因此，她組建了LGBT物理學家支持團體，開始敦促APS給予LGBT物理學家更多的包容與認可，最終APS成立了專門的委員會，收集關(guān)于LGBT歧視的數(shù)據(jù)。埃琳娜·朗透露，很多物理學家甚至根本無法理解該調(diào)查研究的必要性?？茖W技術(shù)工程數(shù)學學會 （OSTEM）的委員會成員塞繆爾·布林頓（Samuel Brinton）表示，多虧埃琳娜·朗和同仁們的努力，物理學界在處理這類問題方面已經(jīng)成為科學界的典范。他說：“事實上，他們的努力使我們能夠推動其他科學領(lǐng)域在這一問題上向更好的方向轉(zhuǎn)變。”APS接受了3月份報告中所提出的建議。8月，APS的一個重要分部以投票方式?jīng)Q定，2018年的會議將不在原定的北卡羅來納州夏洛特市舉行，因為該州有一條法律規(guī)定人們必須按照出生時的性別使用相應(yīng)的公共廁所。

與此同時，埃琳娜·朗獲得了實驗室頒發(fā)的兩項青年科學家獎，并成為兩項新型加速器實驗的負責人之一。埃琳娜·朗在新罕布什爾大學的博士后導(dǎo)師卡爾·斯利弗（Karl Slifer）說：“我認識很多做義工的博士后，義務(wù)工作常常會影響到他們的科研。但我從未看到埃琳娜有這樣的問題?！保òＡ漳取だ拾炎约簢栏竦臅r間管理歸因于親手設(shè)計的一個電腦程序，用來規(guī)劃自己的每一小時。）

現(xiàn)在，埃琳娜·朗正幫助APS建立一個專注于多樣化和包容性的成員小組，希望將來這個小組能夠幫助其他少數(shù)群體中的科學家得到廣泛的接納和認可。她說：“我想，在物理界一定還有一些人，他們面臨的問題是我想象不到的。我希望他們可以不必等上7年，就能夠擁有自己的地位和發(fā)言權(quán)?！?/p>

展望：2017年度科學人物

科里·巴格曼（Cori Bargmann）：陳·扎克伯格項目科研主席。巴格曼是這項30億慈善資金研究項目的負責人，該項目致力于2100年之前治愈、預(yù)防并控制所有疾病。

羅伯特·芬德漢斯（Robert Feidenhans’l）：歐洲X射線自由電子激光裝置公司董事長。作為世界上最強大的X射線自由電子激光裝置公司的新任負責人，芬德漢斯將指揮價值12億歐元（折合13億美元）的裝置籌備，預(yù)期2017年年中將全部投入使用。

杰夫·博伊科(Jef Boeke)：人類基因組編寫計劃的聯(lián)合負責人。博伊科是這項宏大的人類基因組合成計劃的主要負責人之一，他與同仁們即將完成酵母基因組的編寫工作。

吳偉仁：中國探月計劃總設(shè)計師。中國計劃于2017年下半年發(fā)射嫦娥5號月球探測器，進行自20世紀70年代以來的首次月面巖石采集并帶回地球。

瑪西婭·麥克納特（Marcia McNutt）：美國國家科學院主席。麥克納特曾在美國總統(tǒng)奧巴馬內(nèi)閣任職。特朗普總統(tǒng)入主白宮時，麥克納特將作為美國科學界的代表發(fā)揮核心作用。

[資料來源：Nature][責任編輯：彥 隱]