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哪些科學事件定義了2017?《環球科學》發佈2017年度十大科學新聞

2017年,世界科學帶給我們許多美好和驚喜:全新天文學時代的到來,意味著未來會有更加令人激動的發現;全球首個CAR-T療法獲批上市,讓人類終於擁有了強大的抗癌武器;50位元量子比特的電腦橫空出世,

使量子電腦朝著實用邁進了一大步……

當然也有遺憾。特朗普決定讓美國退出《巴黎協定》;勒索病毒在全球150個國家肆虐,造成重大損失。但是,美國的退出不能改變全球治理氣候變暖的決心;勒索病毒也讓人反思,如何建立一個更加安全的網路世界。

2017已經離開,讓我們一起重溫科學所留下的那些美好和遺憾,那是人類社會前進的足印。

1

引力波開啟多信使天文學時代

入選理由:2017年成為多信使天文學的元年。

在陸續探測到數次黑洞併合發出的引力波後,2017年8月17日,LIGO與義大利的引力波天文臺Virgo又探測到了來自雙中子星併合的引力波。與黑洞不同,中子星合併時除了產生引力波,還會發出電磁波。就在LIGO和Virgo捕捉到引力波信號2秒之後,

費米望遠鏡也觀測到了來自同一源頭的γ射線。之後的幾天,全球70多台望遠鏡在射電、紅外、可見光、X射線和γ射線等各波段對引力波的電磁對應體進行了觀測。引力波和電磁波的聯合觀測,提供了更為豐富的資訊,讓研究者獲得了更多發現,這也標誌著天文學進入了多信使時代。

2

美國退出《巴黎協定》

入選理由:給全球氣候的治理和人類的未來蒙上了一層陰影。

2017年6月1日,美國總統特朗普宣佈,美國將退出《巴黎協定》,因為該協定對美國非常“不公平”,“危害”了美國經濟。《巴黎協定》於2015年12月12日通過,2016年11月4日正式簽署生效,被認為是世界各國聯合制定全球氣候新秩序的標誌性成果。作為世界上最大的經濟體,

以及碳排放量最大的國家之一,美國的退出可能導致《巴黎協定》的執行效果受到影響,嚴重削弱全世界對抗全球變暖的努力,給全球氣候的治理和人類的未來蒙上了一層陰影。

3

CAR-T 療法Kymriah獲批上市

入選理由:醫學史上首個獲批上市的CAR-T療法。

2017年8月30日,

美國食品及藥品管理局(FDA)發佈重磅消息,瑞士製藥巨頭諾華集團開發的CAR-T療法Kymriah獲批上市,用於治療25以下人群的急性淋巴細胞白血病,這種療法也成為醫學史上首款獲批上市的CAR-T療法。CAR-T療法的原理是,從病人體內提取T細胞,通過基因工程手段改造T細胞後,重新注入病人體內,激發人體自身免疫系統來消滅腫瘤。作為腫瘤免疫療法的主要手段之一,CAR-T療法在多種癌症治療中都展現出了良好的效果,隨著Kymriah的上市,一個全新的抗癌時代正在到來。

4

人類細胞圖譜計畫公佈首批研究專案

入選理由:又一個具有劃時代意義的國際大科學項目正式啟航。

2017年10月16日,人類細胞圖譜計畫公佈了首批擬資助的38個項目,其中包括清華大學張學工教授負責的研究項目。這項大型研究計畫由陳·紮克伯格基金會(Chan Zuckerberg Initiative,CZI)發起和資助,致力於建立人體所有細胞的參考圖譜,包括細胞類型、數量、位置、相互作用、分子組分等,從而加深對疾病診斷、監測、治療的瞭解。首批38個專案只是這個宏大計畫的開端,主要任務是為後續研究鋪路,為計畫所需的各種技術和工具建立基準參照。

5

IBM研製出50位元量子比特的電腦

入選理由:量子計算領域的一次飛躍。

2017年11月10日,IBM在美國電氣與電子工程師協會(IEEE)的工業峰會上宣佈,成功開發出了世界首台50位量子比特的原型機,並把相干時間從之前的50微秒提升到目前的90微秒。量子電腦用量子狀態來描述資訊,一位元量子比特可以同時表示多種狀態,因而會有更快的處理速度。量子比特越多,處理能力越強。而相干時間越長,則量子電腦越穩定、越成熟。用IBM的話來說,它正在重新發展計算科學。未來,量子計算可能為化學、最優化和機器學習等領域打開新的大門。

6

全球首例人體內基因編輯試驗

入選理由:將推動基因療法時代到來。

2017年11月13日,一次革命性的醫學試驗在美國奧克蘭的一家醫院開展,目的是為44歲的美國人布萊恩·馬德(Brian Madeux)治療亨特氏綜合征。這是一種致命的遺傳疾病,因為基因缺陷,患者體內缺乏一種能分解多糖的酶,導致細胞代謝廢物在組織中積累,最終產生機能障礙。為了治療馬德,美國Sangamo Therapeutics公司把基因編輯工具輸送到馬德的肝臟細胞中,從而把有缺陷的基因替換成正常基因,這是人類歷史上首次在人體內開展的基因編輯試驗,可能推動基因療法時代的全面到來。

7

凱西尼號結束探索之旅

入選理由:人類太空探索史上的重要篇章畫上句號。

2017年9月15日,為避免污染土星的衛星,美國航空航局的凱西尼號探測器主動墜入土星大氣,結束了成就卓越的探索之旅。凱西尼號於2004年7月1日進入土星軌道,此後通過多次調整運行軌道,對土星及其衛星進行了細緻入微的觀測,得到了很多重要發現,這使得土衛二成為搜索地外生命的重要候選目標。就在使命終結之前,凱西尼號還充分發揮餘熱,多次穿越了此前從未踏足的土星環內側的狹窄縫隙,獲得了震撼人心的圖片和寶貴資料,為它的探索之旅畫上了圓滿的句號。

8

轉基因三文魚公開銷售

入選理由:轉基因動物產品第一次進入人類食物鏈。

2017年8月4日,美國AquaBounty公司宣佈,他們已獲准向加拿大銷售了1萬磅(約合4535千克)轉基因三文魚,這是轉基因動物食品首次在公開市場完成銷售。這種三文魚屬於大西洋三文魚,被轉入了兩種基因,一種是太平洋奇努克三文魚的生長激素基因,另一種是大洋鱈魚的抗凍蛋白基因。與未經改造的同類相比,轉基因三文魚的生長時間縮短一半,並且個頭更大,可為人類提供更可控、可持續的三文魚來源。轉基因三文魚的成功開售,也意味著受挫20多年的轉基因畜牧業迎來轉機。

9

《腫瘤生物學》撤銷107篇中國學者論文

入選理由:單次撤稿數量的最高記錄。

2017年4月20日,國際出版機構施普林格(Springer)宣佈,撤銷旗下期刊《腫瘤生物學》(Tumor Biology)於2012-2016年刊發的107篇造假論文。這批撤稿論文全部來自于中國作者,主要撤稿原因是論文提供了虛假的評審人郵箱,涉嫌同行評審造假。這次撤稿創下學術期刊單次撤稿數量的最高記錄,引發業界對學術誠信和協力廠商論文服務機構的激烈討論,也引起中國科技部、教育部等官方機構的高度關注,並對撤稿事件進行了徹底調查。這一事件有助於反思如何改革國內科研工作管理和職稱評定,營造更加健康的學術生態。

10

勒索病毒全球爆發

入選理由:約150個國家遭到病毒攻擊,凸顯資訊安全日益重要。

2017年5月12日,勒索病毒開始廣泛傳播,感染了全球很多運行Windows系統的設備。當使用者打開電腦時,會看到一則英語告示,通知受害者至少支付300美元才能恢復電腦的存取權限。短短幾天內,大約150個國家遭到攻擊,很多高校、科研機構的電腦被感染,極大影響了科研和教學工作,甚至一些醫院也遭到攻擊,手術被迫取消,患者生命受到威脅。勒索病毒的大範圍爆發在全球敲響了警鐘,讓各類機構和政府部門意識到,對於關鍵資訊基礎設施,應該提升保護級別。

隨著Kymriah的上市,一個全新的抗癌時代正在到來。

4

人類細胞圖譜計畫公佈首批研究專案

入選理由:又一個具有劃時代意義的國際大科學項目正式啟航。

2017年10月16日,人類細胞圖譜計畫公佈了首批擬資助的38個項目,其中包括清華大學張學工教授負責的研究項目。這項大型研究計畫由陳·紮克伯格基金會(Chan Zuckerberg Initiative,CZI)發起和資助,致力於建立人體所有細胞的參考圖譜,包括細胞類型、數量、位置、相互作用、分子組分等,從而加深對疾病診斷、監測、治療的瞭解。首批38個專案只是這個宏大計畫的開端,主要任務是為後續研究鋪路,為計畫所需的各種技術和工具建立基準參照。

5

IBM研製出50位元量子比特的電腦

入選理由:量子計算領域的一次飛躍。

2017年11月10日,IBM在美國電氣與電子工程師協會(IEEE)的工業峰會上宣佈,成功開發出了世界首台50位量子比特的原型機,並把相干時間從之前的50微秒提升到目前的90微秒。量子電腦用量子狀態來描述資訊,一位元量子比特可以同時表示多種狀態,因而會有更快的處理速度。量子比特越多,處理能力越強。而相干時間越長,則量子電腦越穩定、越成熟。用IBM的話來說,它正在重新發展計算科學。未來,量子計算可能為化學、最優化和機器學習等領域打開新的大門。

6

全球首例人體內基因編輯試驗

入選理由:將推動基因療法時代到來。

2017年11月13日,一次革命性的醫學試驗在美國奧克蘭的一家醫院開展,目的是為44歲的美國人布萊恩·馬德(Brian Madeux)治療亨特氏綜合征。這是一種致命的遺傳疾病,因為基因缺陷,患者體內缺乏一種能分解多糖的酶,導致細胞代謝廢物在組織中積累,最終產生機能障礙。為了治療馬德,美國Sangamo Therapeutics公司把基因編輯工具輸送到馬德的肝臟細胞中,從而把有缺陷的基因替換成正常基因,這是人類歷史上首次在人體內開展的基因編輯試驗,可能推動基因療法時代的全面到來。

7

凱西尼號結束探索之旅

入選理由:人類太空探索史上的重要篇章畫上句號。

2017年9月15日,為避免污染土星的衛星,美國航空航局的凱西尼號探測器主動墜入土星大氣,結束了成就卓越的探索之旅。凱西尼號於2004年7月1日進入土星軌道,此後通過多次調整運行軌道,對土星及其衛星進行了細緻入微的觀測,得到了很多重要發現,這使得土衛二成為搜索地外生命的重要候選目標。就在使命終結之前,凱西尼號還充分發揮餘熱,多次穿越了此前從未踏足的土星環內側的狹窄縫隙,獲得了震撼人心的圖片和寶貴資料,為它的探索之旅畫上了圓滿的句號。

8

轉基因三文魚公開銷售

入選理由:轉基因動物產品第一次進入人類食物鏈。

2017年8月4日,美國AquaBounty公司宣佈,他們已獲准向加拿大銷售了1萬磅(約合4535千克)轉基因三文魚,這是轉基因動物食品首次在公開市場完成銷售。這種三文魚屬於大西洋三文魚,被轉入了兩種基因,一種是太平洋奇努克三文魚的生長激素基因,另一種是大洋鱈魚的抗凍蛋白基因。與未經改造的同類相比,轉基因三文魚的生長時間縮短一半,並且個頭更大,可為人類提供更可控、可持續的三文魚來源。轉基因三文魚的成功開售,也意味著受挫20多年的轉基因畜牧業迎來轉機。

9

《腫瘤生物學》撤銷107篇中國學者論文

入選理由:單次撤稿數量的最高記錄。

2017年4月20日,國際出版機構施普林格(Springer)宣佈,撤銷旗下期刊《腫瘤生物學》(Tumor Biology)於2012-2016年刊發的107篇造假論文。這批撤稿論文全部來自于中國作者,主要撤稿原因是論文提供了虛假的評審人郵箱,涉嫌同行評審造假。這次撤稿創下學術期刊單次撤稿數量的最高記錄,引發業界對學術誠信和協力廠商論文服務機構的激烈討論,也引起中國科技部、教育部等官方機構的高度關注,並對撤稿事件進行了徹底調查。這一事件有助於反思如何改革國內科研工作管理和職稱評定,營造更加健康的學術生態。

10

勒索病毒全球爆發

入選理由:約150個國家遭到病毒攻擊,凸顯資訊安全日益重要。

2017年5月12日,勒索病毒開始廣泛傳播,感染了全球很多運行Windows系統的設備。當使用者打開電腦時,會看到一則英語告示,通知受害者至少支付300美元才能恢復電腦的存取權限。短短幾天內,大約150個國家遭到攻擊,很多高校、科研機構的電腦被感染,極大影響了科研和教學工作,甚至一些醫院也遭到攻擊,手術被迫取消,患者生命受到威脅。勒索病毒的大範圍爆發在全球敲響了警鐘,讓各類機構和政府部門意識到,對於關鍵資訊基礎設施,應該提升保護級別。