《自然》(《Nature》)最新發(fā)布了“2018年度十大人物”,這十位人物背后的故事包含了2018年最重要的科學(xué)事件。其中,創(chuàng)造基因編輯嬰兒的中國科學(xué)家賀建奎入圍。
《自然》本周發(fā)布了“2018年度十大人物”——《自然》每年遴選出的十位對科學(xué)界產(chǎn)生重大影響的人士?!蹲匀弧诽貙懓鎵K主編Rich Monastersky表示:“本年度十大人物的故事囊括了今年最重要的科學(xué)事件,從發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)態(tài)到飽受批評的人類基因編輯”。
古遺傳學(xué)家Viviane Slon與同事在對一個9萬年前的骨骼進行DNA測序時,協(xié)助做出了2018年度最出人意料的發(fā)現(xiàn),他們發(fā)現(xiàn)該骨骼來自于尼安德特人母親與已經(jīng)滅絕的丹尼索瓦人父親的后代。當(dāng)時年僅21歲的物理學(xué)家曹原協(xié)助發(fā)現(xiàn)了讓石墨烯實現(xiàn)零電阻導(dǎo)電的方法,該研究成果開創(chuàng)了物理學(xué)一個全新的研究領(lǐng)域,有望最終實現(xiàn)能源利用率與能源運輸效率的提高。
物理學(xué)家Jess Wade為提高女性和有色人種在科學(xué)界的地位付出了巨大努力,包括為女性科學(xué)家創(chuàng)建數(shù)百條維基百科詞條。Robert-Jan Smits率先發(fā)起的Plan S是一項推進科研論文開放獲取的大膽倡議,掀起了科學(xué)出版業(yè)的巨浪。此外,開放數(shù)據(jù)也是Barbara Rae-Venter的工作重心,她通過公開的基因組數(shù)據(jù),協(xié)助警方逮捕了曾在上世紀(jì)70-80年代犯下數(shù)起兇殺案的“金州殺手”(Golden State killer)。
另一位潛心研究數(shù)據(jù)集的天文學(xué)家Anthony Brown率領(lǐng)其團隊,發(fā)布了蓋亞(Gaia)探測器對10億多顆恒星的大規(guī)模追蹤數(shù)據(jù),這一信息寶庫正迅速轉(zhuǎn)變?nèi)祟悓︺y河系演化過程的認(rèn)知。與此同時,由日本宇宙航空研究開發(fā)機構(gòu)的Makoto Yoshikawa領(lǐng)導(dǎo)的“隼鳥2號”(Hayabusa2)任務(wù),將訪問一顆形狀類似餃子的小行星,并將采集的樣本帶回地球。
氣候研究專家Valérie Masson-Delmotte在政府間氣候變化專門委員會發(fā)布的重要報告中起到了關(guān)鍵作用。該報告警告稱,距離地球氣溫達到轉(zhuǎn)變生態(tài)系統(tǒng)、破壞大量珊瑚礁的程度前只剩下十幾年的時間。馬來西亞能源、科學(xué)、技術(shù)、環(huán)境及氣候變化部長Bee Yin Yeo帶頭倡導(dǎo)了減少一次性塑料使用的環(huán)保行動。
最后,中國科學(xué)家賀建奎上個月宣布他編輯了一對雙胞胎女嬰的基因組,引發(fā)全球關(guān)注。他的做法受到了普遍批評,人們譴責(zé)其無視倫理,并將雙胞胎女嬰置于潛在風(fēng)險之中。
Monastersky表示:“這十大人物的故事濃縮了2018年度最難忘的科學(xué)事件,這些事件迫使我們思考我們究竟是誰、我們從哪里來、以及我們要去向何處的難題。
下面讓我們來詳細(xì)了解一下這10位人物的故事。
曹原:石墨烯駕馭者
讓原子厚度碳片層成為超導(dǎo)體的博士研究生。
Credit:Corinna Kern forNatureBY ELIZABETH GIBNEY
曹原的青少年時期異于常人。18歲時,他不僅已經(jīng)高中畢業(yè),還從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)拿到了本科學(xué)位,并前往美國開始攻讀博士。此后,曹原再接再厲,先后發(fā)表了兩篇關(guān)于原子厚度碳片層奇異行為的論文,開啟了物理學(xué)的一個全新領(lǐng)域。曹原承認(rèn)自己的情況有別于常人,但是說自己并不特殊。畢竟他還是用四年時間讀完的大學(xué)本科:“我只是跳過了中學(xué)里一些無趣的部分。”
2014年,曹原加入了Pablo Jarillo-Herrero在麻省理工學(xué)院的團隊,該團隊當(dāng)時已經(jīng)開始進行將碳片層堆疊和旋轉(zhuǎn)至不同角度的嘗試。曹原的主要工作是考察在堆疊的雙層石墨烯中,如果將其中一層相對另一層旋轉(zhuǎn)極小的角度后會發(fā)生什么。根據(jù)一種理論預(yù)測,這種扭曲會極大地改變石墨烯的行為,但許多物理學(xué)家對此持懷疑態(tài)度。曹原決心創(chuàng)造出這種以微妙角度扭曲的雙層石墨烯,并發(fā)現(xiàn)了一些奇異的現(xiàn)象。對石墨烯施加微弱的電場并冷卻至絕對零度以上1.7度時,會讓能導(dǎo)電的石墨烯變成絕緣體(Y. Caoet al.Nature556, 80–84; 2018)。這一發(fā)現(xiàn)本身不可謂不令人驚訝。
曹原說:“我們已經(jīng)料到這會對整個領(lǐng)域帶來巨大影響。但更好的消息還在后面:只需稍微調(diào)整一下電場,扭曲的雙層石墨烯就能成為一個超導(dǎo)體,讓電子實現(xiàn)零電阻流動(Y. Caoet al.Nature556, 43–50; 2018)。他們在第二個樣本中觀察到了同樣的現(xiàn)象,最終確認(rèn)了自己親眼所見的事實。
通過簡單的旋轉(zhuǎn)就能讓原子厚度的碳材料產(chǎn)生復(fù)雜的電子態(tài),這一研究成果讓物理學(xué)家爭相對其它扭曲二維材料的奇異行為進行實驗。一些物理學(xué)家甚至希望石墨烯能夠闡明復(fù)雜材料為何會在更高的溫度下成為超導(dǎo)體。哥倫比亞大學(xué)物理學(xué)家Cory Dean表示:“我們接下來可以做的事情太多了,眼前的機會巨大?!背晒⑵叫械碾p層石墨烯扭曲至約1.1°的“魔角”需要一些試錯,但曹原很快就掌握了可靠的方法。Jarillo-Herrero認(rèn)為曹原的實驗技巧至關(guān)重要。
曹原原創(chuàng)的方法先將單層石墨烯撕裂,組成方向相同的雙層石墨烯,并在此基礎(chǔ)上進行微調(diào)校準(zhǔn)。曹原還通過調(diào)整低溫系統(tǒng),達到了能讓超導(dǎo)態(tài)更為顯著的溫度。
曹原喜歡將東西拆了重裝。他的導(dǎo)師說,曹原本質(zhì)上是個“動手達人”,他在工作之余會用自制相機和望遠(yuǎn)鏡拍攝夜空,這些作品在曹原的辦公室隨處可見。Jarillo-Herrero表示:“每次我走進他的辦公室,他的臺子總是一團亂,上面堆著拆得到處都是的計算機和望遠(yuǎn)鏡的各種零件?!?/p>
曹原現(xiàn)在22歲了,但他對自己未來的職業(yè)道路還不確定。他說:“在魔角石墨烯上,我們還有很多事情要做?!辈茉究茣r的指導(dǎo)老師、中科大物理學(xué)家曾長淦表示,全球各大高校已經(jīng)在用博士后職位,甚至是教職崗位來吸引他?!八拿衷趪鴥?nèi)凝聚態(tài)物理學(xué)界無人不曉?!痹淌谡f。學(xué)校很希望他能回來,但曾教授認(rèn)為曹原目前應(yīng)該待在美國,“那里更容易看到星星。”
Viviane Slon:洞察人類的歷史學(xué)家
發(fā)現(xiàn)混血古人類的古遺傳學(xué)家。
Credit:Stefanie Loos forNatureBY EWEN CALLAWAY
三年前,德國馬克斯·普朗克人類演化研究所的古遺傳學(xué)家Viviane Slon對一塊古代骨骼碎片進行DNA檢測時,發(fā)現(xiàn)該骨骼來自兩個已滅絕人類族群的混血后代,她當(dāng)時確信自己搞錯了。這個基因組有一半看起來像尼安德特人的,另一半像曾經(jīng)在亞洲出現(xiàn)過的丹尼索瓦人的。
Slon表示:“我當(dāng)時的想法是,這不可能是真的。”Slon好幾天都沒有告訴任何人,一直在想自己是不是搞錯了。
在找不到任何錯誤后,她把這個結(jié)果告訴了同事,并開始仔細(xì)思索這一結(jié)果的含義。進一步的測試確定,這位年輕成年女性是生活在約9萬年前的尼安德特人女性和丹尼索瓦人男性的女兒,同事們親切地稱她為Denny。尼安德特人和丹尼索瓦人的基因組顯示兩者存在過基因交流,但此前從未發(fā)現(xiàn)過這種情況的直接后代。
這一研究結(jié)果于8月一經(jīng)發(fā)表,便引起了科學(xué)界和公眾的強烈反響,數(shù)百篇新聞報道和數(shù)千條推文爭相予以關(guān)注。當(dāng)時有一位遺傳學(xué)家表示:“這是所有接受過基因組測序的人類中最神奇的一位?!鄙頌橐幻c古遺傳學(xué)家Svante P??bo合作的博士后研究員,Slon表示:“研究結(jié)果激發(fā)了那些完全不屬于這一領(lǐng)域,也不會每天想著尼安德特人的人關(guān)注,這看起來很有意思。”
以色列特拉維夫大學(xué)的古人類學(xué)家Israel Hershkovitz 是Slon的研究生導(dǎo)師之一,他認(rèn)為Slon看事情的角度在同輩中獨一無二。Slon的研究橫跨考古學(xué)、人類學(xué)、病理學(xué)和解剖學(xué);她還通過在尸體實驗室工作掙取生活費。“她的眼界并不局限于無菌DNA實驗室,”Hershkovitz說,“當(dāng)她談?wù)撃岚驳绿厝藭r,她能看見尼安德特人。她看到的是尼安德特人的生理學(xué)特征和解剖學(xué)特征,而不只是基因?!?/p>
Slon表示自己傾向于使用遺傳學(xué)和其它科學(xué)方法研究史前史,這是因為書面記載太有限。她說:“你所推斷的每一件事都來自于前人留下的信息,就像在解謎一樣?!?/p>
Slon的大多數(shù)古遺傳學(xué)研究主要圍繞從丹尼索瓦洞穴中獲得的資料,這一大型洞穴位于西伯利亞南部,以尼安德特人的表親族群——丹尼索瓦人命名。Slon對洞穴內(nèi)遺骸開展的首個項目是對其中發(fā)現(xiàn)的第四個丹尼索瓦人的牙齒進行DNA測序。此外,她共同領(lǐng)導(dǎo)的一個團隊還在挖掘出的塵土中發(fā)現(xiàn)了丹尼索瓦人的DNA,這種方法有望轉(zhuǎn)變整個古遺傳學(xué)的研究方式,因為它不再依賴于尋找較為罕見的古人類骨骼。Slon的同事對2300多塊不明骨骼碎片進行測序后,才發(fā)現(xiàn)了Denny。
Slon仍在對丹尼索瓦洞穴中發(fā)掘的材料進行研究,她在今年早些時候前往當(dāng)?shù)剡M行了考察。她會繼續(xù)從事從洞穴沉積物中提取古人類DNA的工作,不過她并不期望會有下一個像Denny這種一生只得一次的發(fā)現(xiàn),但她渴望從古基因組的探索中獲得各式各樣的獨特見解,比如各個古人類之間的家庭關(guān)系,或生活環(huán)境如何影響個人健康。她還希望能考察生活在歐亞遺址之外的古人類的生活。她說:“還有一整個世界等著我們?nèi)ヌ剿??!?/p>
賀建奎:CRISPR妄為者
創(chuàng)造基因編輯嬰兒的科學(xué)家引發(fā)國際震怒。
Credit:Mark Schiefelbein/AP/REX/ShutterstockBY DAVID CYRANOSKI
當(dāng)賀建奎在11月宣布自己改變了兩個嬰兒的基因組時,他深知自己已經(jīng)跨越了一條生物倫理紅線。賀建奎運用CRISPR技術(shù)編輯了這對雙胞胎女嬰的基因組——這種改變會傳遞給她們的后代,表面上宣稱是為了保護她們不受HIV感染。他在宣布女嬰降生的視頻中表示:“我知道會有爭議,但我愿意為有需要的家庭接受指責(zé)。”
當(dāng)賀建奎在11月宣布自己改變了兩個嬰兒的基因組時,他深知自己已經(jīng)跨越了一條生物倫理紅線。賀建奎運用CRISPR技術(shù)編輯了這對雙胞胎女嬰的基因組——這種改變會傳遞給她們的后代,表面上宣稱是為了保護她們不受HIV感染。他在宣布女嬰降生的視頻中表示:“我知道會有爭議,但我愿意為有需要的家庭接受指責(zé)?!?/p>
賀建奎以局外人的身份闖入了基因編輯領(lǐng)域。他在自己的網(wǎng)站上列出的第一篇發(fā)表作品是十年前的一篇量子物理學(xué)論文。2010年,賀建奎先后發(fā)表了有關(guān)經(jīng)濟、演化以及細(xì)菌基因組中的奇怪的DNA重復(fù)片段性質(zhì)的論文。他在基因組測序方面的工作為他贏得了一些喝彩。他在深圳創(chuàng)建了瀚?;蛏?a target="_blank">科技有限公司,主要面向臨床測序市場,吸引了數(shù)億美元的投資。
但賀建奎一直想進入基因編輯領(lǐng)域,他曾前往麻省理工學(xué)院的實驗室見CRISPR先驅(qū)張鋒,張鋒警告他編輯生殖用人類胚胎的危險性。加州大學(xué)伯克利分校的遺傳學(xué)家Mark DeWitt表示自己也對賀建奎發(fā)出過同樣的警告。
伯克利的另一位CRISPR先驅(qū)Jennifer Doudna當(dāng)初拒絕了賀建奎的到訪,因為她認(rèn)為賀建奎當(dāng)時并未從事任何有關(guān)該技術(shù)的工作。如今,她懷疑賀建奎“遍訪”本領(lǐng)域知名人士的做法是為了事后證明自己曾獲得過普遍支持。
賀建奎的事跡必將眾說紛紜??茖W(xué)家擔(dān)心基因編輯領(lǐng)域可能會因此在資助經(jīng)費、監(jiān)管審批或公眾支持方面受到影響。雖然基因編輯技術(shù)可能會帶來有關(guān)人類發(fā)育的新見解,并有可能找到預(yù)防致命遺傳疾病的方法,但很少有人會說賀建奎的方法對此有過任何貢獻。DeWitt表示:“我認(rèn)為他將受到嚴(yán)厲評判?!?/p>
Jess Wade:多樣性大使
數(shù)百條維基百科詞條的創(chuàng)建者、提高女性科學(xué)家代表性的物理學(xué)家。
Credit:Graeme Robertson/Guardian/eyevineBY NISHAGAIND
當(dāng)Jess Wade開始每天創(chuàng)建一篇維基百科介紹時,她并沒想過這一舉動會引來全球關(guān)注,她只是單純想要糾正這一在線百科中女性和有色人種科學(xué)家代表不足的現(xiàn)狀。7月,她將一條對她工作的惡意評論發(fā)到推特上后,立刻收到了對她這一行動鋪天蓋地的支持。她說:“如果沒有那條刻薄的留言,這一切都不會發(fā)生。”
Wade是帝國理工學(xué)院的一名高分子物理學(xué)家,參與過眾多以構(gòu)建多樣性為目的的科學(xué)傳播項目。在得知90%的維基百科編輯都為男性,且百科上有個人詞條的女性只占18%后,她開始了一天編寫一個詞條的習(xí)慣。
如今,她已經(jīng)創(chuàng)建了約400個詞條,并與機構(gòu)合作定期舉辦“編輯馬拉松”(edit-a-thons)——這類行動以增強包容性為目標(biāo),倡導(dǎo)人們共同創(chuàng)建并編輯維基百科內(nèi)容。此舉在世界各地掀起了類似行動,包括一些其它行業(yè)的行動。
圣安德魯斯大學(xué)從事多樣性研究的Lenna Cumberbatch 表示,Wade這一項目產(chǎn)生的可見度和勢頭非常重要。雖然單靠維基百科詞條無法解決科學(xué)界的包容性問題,但Wade等人的行動會改變?nèi)藗兊念A(yù)期。Cumberbatch表示:“她在嘗試糾正存在已久的不平衡,當(dāng)你真的能書寫歷史,這有點兒酷?!?/p>
Wade發(fā)起的維基百科運動并不是今年讓她走進聚光燈的唯一理由。9月,她在位于瑞士的歐洲核子研究組織(CERN)大會上匯報了她的參與工作。同一天,意大利比薩大學(xué)的物理學(xué)家Alessandro Strumia 在演講中質(zhì)疑女性在物理學(xué)方面的能力,并攻擊倡導(dǎo)多樣性的政策?!八难哉摲浅2磺‘?dāng),”Wade表示,“在一個年輕女性科學(xué)家居多的場合,告訴她們只能因為平權(quán)行動才能在物理學(xué)上取得成功?!?/p>
Wade再一次將上述言論發(fā)在社交媒體上,網(wǎng)友普遍對這些言語表示指責(zé)。針對Strumia的調(diào)查目前正在進行中,他在CERN的工作也已暫停。
Wade計劃在這一方面再接再厲,她打算在學(xué)校圖書館中放上Angela Saini的《遜色》(Inferior)一書——主要探討性別刻板印象帶來的危害。“我認(rèn)為多樣化的團隊能把科研做得更好,”她說,“所有這些行動終將確保學(xué)術(shù)共同體能更加強大、有韌性、富有創(chuàng)造力?!?/p>
Valérie Masson-Delmotte:地球監(jiān)測員
推動IPCC沉甸甸的全球變暖報告問世的氣候?qū)W家。
Credit:Laurence Geai forNatureBY JEFF TOLLEFSON
今年10月,Valérie Masson-Delmotte和同事揭示了地球令人擔(dān)憂的未來。用不了十幾年的時間,地球的平均溫度可能會比19世紀(jì)中葉的平均溫度高出1.5℃,接踵而至的變化會導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)改變,地球上大多數(shù)珊瑚礁消失等等。
這則警告來自于政府間氣候變化專門委員會(IPCC)發(fā)布的一份專題報告,Masson-Delmotte在其中發(fā)揮了重要作用。Masson-Delmotte是法國伊維特河畔吉夫(Gif-sur-Yvette)氣候與環(huán)境科學(xué)實驗室的氣候?qū)W家以及評估氣候變化自然科學(xué)的IPCC工作小組聯(lián)席主席,她的工作包括集結(jié)報告作者、協(xié)調(diào)他們的工作、并讓報告通過各國政府的審批。
IPCC通常需要近十年的時間才能發(fā)布大規(guī)模評估報告,但這份1.5℃的報告卻很快就出爐了,里面甚至包含了報告終稿提交政府審閱前幾周才發(fā)表的研究。Masson-Delmotte說:“我由衷感到自豪。我們的時間非常緊,但我認(rèn)為我們成功地讓作者們建立起了對報告的信任和責(zé)任感?!?/p>
報告明確指出,將全球變暖控制在1.5℃以內(nèi)比任由其飆升至2℃來說,具有巨大好處。不過,要將升溫幅度限制在1.5℃,需要采取更有力的控制溫室氣體排放的措施。
然而,即便各國做到了這一點,地球仍然會發(fā)生很大的變化:地球6%以上的陸地表面的生態(tài)系統(tǒng)會遭到破壞,70-90%的珊瑚礁很有可能會消失。
澳大利亞昆士蘭大學(xué)全球變化研究所主任、報告共同作者Ove Hoegh-Guldberg說:“你很難忽略這樣一份報告?!?/p>
美國亞利桑那大學(xué)地理學(xué)家Diana Liverman特別提到了Masson-Delmotte為提高IPCC成員構(gòu)成多樣性和代表性所做的努力。在2014年完成的評估中,女性只占整個作者團隊的22%,而這份報告的女性作者比例達到了史無前例的40%。Masson-Delmotte還致力于讓來自南半球國家的青年科學(xué)家和研究人員發(fā)揮更大作用。下一次的全面氣候評估將于2021年發(fā)布,為此,Masson-Delmotte已經(jīng)開始采用鼓勵所有作者參與的方法,包括為那些不習(xí)慣在會上發(fā)言的科學(xué)家準(zhǔn)備在線參與工具。
為了打破科學(xué)筒倉現(xiàn)象,報告的每一章都凝結(jié)了不同學(xué)科科學(xué)家的合作成果。Masson-Delmotte認(rèn)為,這份報告不再過分關(guān)注排放場景,而是更關(guān)注如何才能制定出能產(chǎn)生影響的社會、技術(shù)和政府政策,同時不會進一步加劇全球貧困和不平等。
2018年年末,Masson-Delmotte在聯(lián)合國氣候大會上用了10天時間向與會代表介紹了這份報告以及整個IPCC流程。如今,她和其他聯(lián)席主席正在推動另外兩份報告的編制:一份關(guān)于地球生物群落,另一份關(guān)于海洋和極地地區(qū),預(yù)期將分別于2019年8月和9月發(fā)布。
和以自愿參與為基礎(chǔ)的IPCC一樣,Masson-Delmotte表示她也到了極限。她自己的研究只能放在零零散散的夜晚、周末和火車上完成。她與兩個女兒和丈夫見面的次數(shù)也比以往要少。她說:“這讓我有點沮喪,但同時讓我充滿斗志?!?/p>
Anthony Brown:星圖繪制者
備受期待的“蓋亞”超詳盡銀河系星圖背后的天文學(xué)家。
Credit:Timothy Archibald forNatureBY RACHEL COURTLAND
對于許多天文學(xué)家來說,今年的圣誕節(jié)早在協(xié)調(diào)世界時間4月25日10:00整就已提前到來,因為這一天歐洲航天局蓋亞(Gaia)任務(wù)的科學(xué)家發(fā)布了首組重要數(shù)據(jù):一張大小為551 GB、詳細(xì)記錄13多億顆恒星的位置和運動的星圖。
星圖一經(jīng)發(fā)布,全世界的研究人員都迫不及待地想深挖這組數(shù)據(jù)。但此時,荷蘭萊頓天文臺的天文學(xué)家Anthony Brown的感受只有一個:“太累了?!彼f道。
Brown這么說是有原因的。他領(lǐng)導(dǎo)了整個蓋亞項目的數(shù)據(jù)處理與分析聯(lián)盟,該聯(lián)盟的400多名研究人員在這些數(shù)據(jù)上深耕多年。蓋亞探測器于2013年發(fā)射升空,對整個天空進行搜索,并對相機前掃過的星光進行記錄。將蓋亞探測器采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為關(guān)于恒星位置、運動和其他屬性的精確信息,需要經(jīng)過在地面上進行的異常繁復(fù)的數(shù)據(jù)處理過程。
對于那些更有興趣通過蓋亞探索銀河系奧秘的研究人員來說,Brown的工作看上去并不那么光彩奪目。Brown沉著冷靜,從2012年起擔(dān)任數(shù)據(jù)處理聯(lián)盟的主席。他的日常工作涉及大量的管理任務(wù):他多數(shù)時間都在協(xié)調(diào)聯(lián)盟工作,會見聯(lián)盟團隊成員,確保數(shù)據(jù)處理工作能按部就班地進行,這些數(shù)據(jù)主要來自馬德里附近的一個操作中心。
Brown的細(xì)心和專業(yè)對蓋亞數(shù)據(jù)集的發(fā)布至關(guān)重要。這些數(shù)據(jù)已經(jīng)在700多篇研究論文中被引用。他幫助為整個聯(lián)盟的協(xié)作掃清了無數(shù)障礙,包括望遠(yuǎn)鏡視差數(shù)據(jù)的一個系統(tǒng)性誤差——天文學(xué)家可以通過視差計算恒星距離。
聯(lián)盟成員、荷蘭卡普坦天文研究所天文學(xué)家Amina Helmi表示,團隊決定仔細(xì)描述問題并在發(fā)布的數(shù)據(jù)集中做出解釋,而沒有為了收集更多數(shù)據(jù)減小誤差而將發(fā)布時間再推遲一年多。Helmi表示,Brown非常善于引導(dǎo)那些情愿做科研的人士加入他。她說:“我不知道他是如何做到的,我們都很尊敬他。我們所有人都有一個希望,就是蓋亞任務(wù)能取得成功?!?/p>
Brown和同事幾乎沒有喘息的時間。他們已經(jīng)在為下一次的數(shù)據(jù)發(fā)布做準(zhǔn)備了,預(yù)計發(fā)布時間為2021年上半年。在那之后還有一次,也可能更多:11月的時候,蓋亞任務(wù)已經(jīng)延期至至少2020年底。Brown從1997年就加入了蓋亞任務(wù),他并不急于看著任務(wù)結(jié)束:“參與這項任務(wù)已經(jīng)超過20年了,它已經(jīng)成了我的一部分?!?/p>
楊美盈:環(huán)保斗士
馬來西亞新任科學(xué)與環(huán)境部長強烈抵制塑料污染。
Credit:Vincent Paul YongBY YAO-HUA LAW
當(dāng)年楊美盈(Bee Yin Yeo)在土庫曼斯坦沙漠中考察油井時,她就已經(jīng)開始對世界的未來以及自己的職業(yè)規(guī)劃提出了疑問。當(dāng)時剛從大學(xué)畢業(yè)的她堅信人類終將遠(yuǎn)離化石能源,這也讓她決心尋找一份能為全人類帶來福祉的事業(yè)。
幾年后,楊美盈獲得了劍橋大學(xué)高級化學(xué)工程碩士學(xué)位,并于2010年回到了家鄉(xiāng)馬來西亞。她隨后進入了政界,并在2013年成為一名州議會議員。在那之后,馬來西亞遭遇了一場政治海嘯:2018年5月9日,選民將1963年馬來西亞建國以來一直掌權(quán)的聯(lián)盟趕下了臺。新政府任用了自己的內(nèi)閣成員,楊美盈則被任命為能源、技術(shù)、科學(xué)、氣候變化及環(huán)境部長。
楊美盈聽到任命的第一反應(yīng)是“震驚”?,F(xiàn)年35歲、在馬來西亞南部長滿油棕櫚和橡膠樹的小鎮(zhèn)長大的楊美盈表示:“那聽起來不可思議?!睏蠲烙饲坝?年時間攻擊國家政策的缺陷,如今她得以改變它們。
從7月2日上任以來,楊美盈新官上任三把火,對馬來西亞治理環(huán)境和管理研究的方式進行了改革。她宣布到2030年實現(xiàn)可再生能源占總能源產(chǎn)量比重由2%上升至20%的目標(biāo),并將改革電力市場和提升能源效率。
她還發(fā)起了對抗塑料污染的行動——塑料污染是東南亞普遍面臨的嚴(yán)重問題。她批評將塑料垃圾輸入馬來西亞的做法,并協(xié)助頒布了阻止塑料進口的全國禁令。10月31日,楊美盈推出了一項為期12年的工作路線圖和法律框架,爭取讓馬來西亞在2030年底前淘汰一次性塑料用品,這需要對可生物降解塑料等生態(tài)友好型替代品開展研究并實現(xiàn)商品化。
楊美盈的努力呼應(yīng)了國際社會對一次性塑料日益加重的擔(dān)憂。10月,歐洲議會投票決定禁止用一次性塑料制作吸管和餐具。越來越多的國家也相繼推出了類似禁令。
環(huán)保組織馬來西亞珊瑚礁體檢組織(Reef Check Malaysia)的總經(jīng)理祖利安海迪對楊美盈的努力和路線圖的發(fā)布大加贊賞?!斑@件事情中最重要的一點是,這是一張具有現(xiàn)實意義的時間表。”但馬來西亞塑料制造商協(xié)會(MPMA)指出了將來會出現(xiàn)的問題。MPMA可持續(xù)小組委員會主席Ching Yun Wee認(rèn)為,本地制造商現(xiàn)在可以生產(chǎn)可生物降解塑料,但其降解速度或程度都無法達到解決塑料污染問題的要求。
Wee表示,無論如何,楊美盈比她的前任官員給了MPMA更多表達意見的機會。
楊美盈表示,通過資助本地研究并結(jié)合引入外國技術(shù),馬來西亞可以發(fā)展可生物降解塑料技術(shù)?!坝行┤丝傁胫鉀Q辦法有問題,而不是問題有解決辦法,”她說,“當(dāng)常規(guī)操作不可行時,你就要另尋它法?!?/p>
Barbara Rae-Venter:DNA偵探
鑒定連環(huán)殺手 、 引領(lǐng)DNA破案的系譜學(xué)家。
Credit: Brian L. Frank/NYT/Redux/eyevineBY BRENDAN MAHER
2017年2月,Barbara Rae-Venter接到了一名偵查員的電話,對方請她協(xié)助偵破一起刑事案件。Rae-Venter 說:“我回答:‘沒問題’?!盧ae-Venter當(dāng)時是加州北部的一名已退休的專利律師,她并未意識到自己即將協(xié)助追捕的是美國歷史上最臭名昭著的連環(huán)殺手和強奸犯之一。在Rae-Venter的幫助下,兇手終于在今年落網(wǎng),而基于遺傳系譜學(xué)鑒定罪犯的方法雖然具有爭議性,但也被證實具有強大作用。
美國Parabon Nanolabs 公司的法醫(yī)-系譜部門主管CeCe Moore表示:“她為需要這么做的人提供了幫助,但也有所保留。”
Rae-Venter 最早學(xué)習(xí)遺傳系譜學(xué)是為了尋找自己的祖先來源,遺傳系譜學(xué)主要通過DNA厘清家譜。后來,她開始運用這一工具幫助他人,比如那些被收養(yǎng)的兒童,這也引起了加州康特拉科斯塔縣地方檢察院的偵查員Paul Holes的注意。
Holes負(fù)責(zé)追捕的兇手,其作案方式在上世紀(jì)70-80年代震驚了整個加州——12樁殺人案、45起強奸案和120起入室盜竊案,逃亡的犯罪者被叫做東區(qū)強奸犯、暗夜尾隨者、金州殺手。Holes的看法是,如果Rae-Venter能拼湊出兇手的家譜史,或許就能找到他的真名。
Rae-Venter將犯罪現(xiàn)場搜集的DNA制成一份個人信息,并上傳至系譜學(xué)家共享的公開數(shù)據(jù)庫GEDmatch。雖然GEDmatch的規(guī)模不如商業(yè)系譜網(wǎng)站的大,但GEDmatch的服務(wù)條款并未明確禁止其信息用于執(zhí)法搜證。
很快,她就發(fā)現(xiàn)了可能是兇手第三代或第四代的表親。在FBI和當(dāng)?shù)貓?zhí)法人員的幫助下,她確定了他們的一位共同祖先,并很快建立了兇手的家譜。她最終將目標(biāo)指向一名住在薩克拉門托名叫Joseph DeAngelo的前警官。進一步的DNA直接檢測顯示他就是嫌犯本人。
系譜學(xué)領(lǐng)域的很多人都知道這種方法可以破案,但關(guān)于這種方法是否侵犯隱私一直未有定論。Moore表示她過去也接到過類似請求,但她拒絕了,考慮到這種做法富有爭議,且許多GEDmatch使用者并未意識到存在這種做法。但對逮捕DeAngelo的大范圍報道改變了這一現(xiàn)狀:整個系譜學(xué)界大體上贊同這種數(shù)據(jù)使用方式,至少贊同將信息用于鑒定暴力型罪犯。
GEDmatch的聯(lián)合創(chuàng)始人Curtis Rogers修改了數(shù)據(jù)庫的使用條例,明確指出網(wǎng)站信息可用于執(zhí)法目的。他表示網(wǎng)站此舉并未流失大批用戶。針對這類案件的閘門已經(jīng)開啟。在Moore的指導(dǎo)下,Parabon Nanolabs已經(jīng)將大約200名犯罪者的個人信息上傳到了GEDmatch上,至少有22人的身份已經(jīng)被鑒定出來,相當(dāng)數(shù)量的犯罪者也被逮捕了。
Rae-Venter表示自己收到過的案件協(xié)助請求超過70起。雖然生性安靜,但能更多地參與其中讓她感到很興奮。她通過研究發(fā)現(xiàn)自己的一位叔祖父曾是開膛手杰克時期的倫敦警察廳探長。她說:“我很想知道他當(dāng)時辦了哪些案子。”
Robert-Jan Smits:開放獲取領(lǐng)袖
發(fā)起科學(xué)出版改革的資深官員。
Credit:Artur Eranosian/European CommissionBY HOLLY ELSE
今年,大膽發(fā)起推倒科學(xué)出版付費墻行動的官員表示,自己的靈感其實來自出版機構(gòu)本身。
3月,Robert-Jan Smits收到歐盟科研委員Carlos Moedas分派的一項為期一年的特殊任務(wù):讓更多的研究論文發(fā)表在期刊付費墻外面,并且更快。作為一名資深的科學(xué)政策官員,Smits決定從源頭入手:他咨詢大型出版機構(gòu)自己該如何做。得到的回答是,如果研究的資助機構(gòu)堅持研究結(jié)果必須公開發(fā)表,那么期刊只能順應(yīng)這一要求。
因此,Smits打算從說服資助機構(gòu)著手,并在9月提出了一項在整個科學(xué)出版業(yè)掀起波瀾的計劃。
Smits過去幾十年都是歐盟委員會科學(xué)政策的幕后主導(dǎo)人,擔(dān)任研究總司長一職有8年的時間,直到近日接手了這項新任務(wù)。他一開始負(fù)責(zé)向歐洲機構(gòu)宣傳這一名為“S計劃”(Plan S)的倡議。如他所說,S代表“科學(xué)、速度、解決方案、沖擊”。截至本期《自然》出版,16個資助機構(gòu)已經(jīng)簽署了這項計劃,并將從2020年開始,要求他們所支持的研究結(jié)果一經(jīng)發(fā)表即能免費獲取。
Smits表示,幾十年來,出版機構(gòu)一直主導(dǎo)著論文的發(fā)表方式,“現(xiàn)在輪到資助機構(gòu)來做決定了,我們會換一種做法?!?/p>
“S計劃”究竟會給科學(xué)出版業(yè)帶來哪些沖擊,現(xiàn)在判斷還為時過早。哈佛開放獲取項目及哈佛學(xué)術(shù)交流辦公室主任Peter Suber表示,“S計劃”的細(xì)則會公開征求意見,可能主要取決于有多少其它資助機構(gòu)愿意采納這一做法,但這項計劃至少能提高研究的可獲取度。
雖然四面八方涌向Smits的支持信息讓他始料未及,但這項倡議也面臨著阻力:若干出版機構(gòu)均表示這項計劃會讓他們的運營模式走向絕路,一些科研人員也表示不希望自己選擇在何處發(fā)表論文的權(quán)利受到限制。
Smits喜歡打破歐洲科學(xué)界的現(xiàn)狀不是一天兩天了。2007年,Smits協(xié)助成立了專門資助卓越研究的歐洲研究理事會(ERC)——當(dāng)時很少有成員國愿意接受它。他說:“我們當(dāng)時不得不一個一個國家地去拜訪,好讓他們相信我們需要它?!?/p>
與Smits共事過的人都深知他具有讓人們對爭議性政策形成共識的能力。ERC前主席Helga Nowotny表示:“Robert-Jan無論是對人、事、文件還是政策,都具有驚人的記憶力。他為人處事的能力極其出色?!?/p>
Smits作為開放獲取大使的短暫任期即將結(jié)束,明年他將回到家鄉(xiāng)荷蘭的埃因霍芬理工大學(xué)擔(dān)任教授。他說:“是時候在我認(rèn)為的事業(yè)頂峰時離開委員會了?!?/p>
吉川真:小行星獵手
敢于從太空巖石中收集樣本的天文學(xué)家。
Credit:Noriko Hayashi forNatureBY DAVIDE CASTELVECCHI
2018年6月,天文學(xué)家吉川真(Makoto Yoshikawa )正日以繼夜地工作,看著他領(lǐng)導(dǎo)的太空任務(wù)朝著既定目標(biāo)——名為“龍宮”(Ryugu)的餃子狀巖石進發(fā)。經(jīng)過三年多的精確操縱,隼鳥2號探測器在推進器的幫助下, 將與這顆1千米寬的小行星一起同步繞太陽運行。
隨著任務(wù)的順利完成,吉川真和他在日本宇宙航空研究開發(fā)機構(gòu)(JAXA)的團隊開始進入探索階段。截至10月初,探測器已在龍宮上成功投放了3輛小型探測車,并拍下了這顆小行星的首張清晰特寫。
隼鳥2號明年還面臨一項更嚴(yán)峻的考驗,屆時它將在龍宮上軟著陸并完成樣品收集。任何程度的導(dǎo)航精度誤差都會導(dǎo)致其撞毀在石塊上。另一個更加大膽的操作將讓探測器朝小行星發(fā)射一顆彈丸,并對彈丸激起的物質(zhì)進行分析。探測器預(yù)計將于2020年返回地球,其攜帶的樣本或有助于闡明太陽系的早期演化過程。
吉川真經(jīng)歷過重重驚險考驗,作為JAXA的天文學(xué)家,他曾幫助策劃了無人太空探索歷史上兩起最為壯觀的救援行動。2005年,最初的“隼鳥”號為收集樣本,抵達小行星“絲川”(Itokawa),但控制中心很快就失去了隼鳥號的聯(lián)系。團隊成功恢復(fù)通訊,并讓失去主發(fā)動機的隼鳥號重返地球。高速行進的隼鳥號在返航途中燒毀,但其樣本艙最后被成功找到。
2010年,JAXA的“拂曉”號(Akatsuki)探測器則在嘗試減速進入金星軌道時因發(fā)動機故障產(chǎn)生偏離。2015年,在拂曉號繞太陽多次飛行后,團隊成功讓其在飛掠金星時再次入軌金星。
吉川真表示,由于日本的太空探索歷史不算悠久,有些插曲是在所難免的。他說:“我們需要積累經(jīng)驗?!焙迷谌缃窨磥?,隼鳥2號已為命運多舛的JAXA贏回了一局。
隼鳥2號著陸器MASCOT的主要開發(fā)者之一、德國航空航天中心的地球物理學(xué)家Stephan Ulamec表示,這種敢于承擔(dān)風(fēng)險的精神以及從失敗中學(xué)習(xí)吸取經(jīng)驗教訓(xùn)的能力,讓日本的太空探索有別于西方那些謹(jǐn)小慎微、經(jīng)費充足的航天機構(gòu)?!八麄兏矣趫?zhí)行大膽的任務(wù),敢冒NASA不敢冒的險?!?/p>
法國國家空間研究中心(CNES)天體物理學(xué)家、MASCOT聯(lián)合項目經(jīng)理Aurélie Moussi認(rèn)為吉川真擁有一種難得的才能,他有能力帶領(lǐng)許多不同的實驗室進行合作,卻從不自大,這是任務(wù)能取得成功的關(guān)鍵。她說:“他是我所合作過的待人最友善的科學(xué)家?!?/p>
吉川真在童年時讀了《小王子》后就對小行星情有獨鐘,《小王子》是一部 1943年的短篇小說,講述了生活在一顆小行星上的小男孩訪問地球的故事。吉川真表示,小行星是需要人類密切關(guān)注的潛在威脅,但它們也是揭開太陽系奧秘的鑰匙,同時還是未來太空探索的一個潛在材料開采來源。
“小行星在宇宙中是非常微小的存在,但它們對人類的未來生活至關(guān)重要?!?/p>
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石墨烯
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原文標(biāo)題:2018 Nature年度十大人物:中國22歲天才物理學(xué)家與基因編輯賀建奎入選
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