《自然》年度十大科学人物出炉,这次居然真选出个「反派」

摘要

他们做的事情,有前沿科技,也有人文实践;有赞誉,也有争议。

作为世界最知名的科技杂志之一,《自然》杂志每年都会评选年度十大人物。现在,一年一度的科学人物榜单如期而至,评选依旧围绕 2017 年科学界发生的大事,选出了其中最主要的推动者。

这些人的领域各不相同,有将太空引力波和天文学结合起来的天文学家,有开发出一种可用于基因剪辑的生物学家,有在量子计算机领域做出重大的突破的中国科学家,也有让中东实验科学与应用同步加速器项目走上正轨的物理学家。

也有一些不那么技术范,挑战现存秩序的科学人物入选。比如,禁止核试验侦查的物理学家、以亲身经历推动白血病新疗法获得认可的小女孩、查证论文作弊的遗传学教授、为性侵受害者高呼的律师,当然还包括一个大反派——废除美国数条现存环保法案、怀疑气候变暖论、减少科学家研究费用的美国现任环保署署长。

今年入选的大多数科学家所做的事情,并非是从 0 到 1 的突破,而是针对这个世界存在的问题和困难提出自己从 1 到 N 的看法。他们用自己的专业知识、职位、研究成果,身体力行地解决着「当前的问题」。我们必须承认,无论是传统的正派还是反派,这十人在 2017 年改变了这世界的许多东西,而且还将继续产生深远的影响。

不妨花上几分钟时间,一起来看看​《自然》评选的这十位科学人物和他们背后的故事,了解一下这个世界正在发生什么,相信这会改变一些人对于科学枯燥、无趣的看法。原文编译整理自杂志官网,有删减;原文链接为:《自然》年度十大科学人物

玛丽卡·布兰切斯(Marica Branchest):沟通者

促成传统天文学家和前沿引力波研究者合作的天文学家


8 月 17日之后的几个星期里,意大利和美国又发现了一轮新的引力波。这次,在玛丽卡·布兰切斯的推动下,由大约 70 个天文学家组成的小组利用天文望远镜,首次直接「观测」到两颗中子星之间的碰撞。这一事件解决了数个天体物理学的奥秘,包括某些γ射线爆发的性质和宇宙较重元素的起源。

玛丽卡·布兰切斯曾经是位天文学家,现在在处女座合作组织中管理引力波探测器。引力波是时空结构中的涟漪(中子星合并时产生),能看到普通望远镜无法看到的宇宙的一面。而在中子星合并时,虽然 LIGO(借助于激光干涉仪聆听来自宇宙深处引力波的大型研究仪器)和处女座合作组织能检测到最后的分钟数,但许多中子星碰撞的信息以及过程中产生的元素只能用传统的望远镜才能获得。这样看来,天文学和引力波研究本该有诸多密切联系,但事实却恰好相反,两个领域的科学家并不信任彼此。

当两个领域需要一个沟通者的时候,玛丽卡·布兰切斯站出来了。一方面,她鼓励物理学家发出关于潜在引力波事件的预报,即使他们并不确定这些预报完全准确。另一方面,她还得说服天文学家,来自物理学家的意见是值得一听的。

两个领域的人开始时对彼此并不信任,但玛丽卡·布兰切斯一直坚持着说和彼此。直到2013 年左右,随着引力波探测器的重大升级,发现引力波的几率提高了千倍,传统天文学才开始愿意为发现引力波源做检测。不久,几十个天文小组就签署了和 LIGO 以及处女座合作组织的检测合作协议。

当她协助、联合超过 3500 名引力波和天文学的研究人员,共同捕捉到两颗中子星碰撞的完美细节时,两个领域的合作被证明是可行的,这对于未来研究引力波的更多特性无疑有着巨大的帮助。

即使是传统的天文学家,也不得不佩服她的执着与努力。美国宇航局戈达德太空飞行中心的天文学家埃利奥诺拉·特罗亚(Eleonora Troja)评价玛丽卡·布兰切斯:「她是让所有重要结果发生的重要一环。」但她的回复却是:「这就是我所希望的一切。」

艾米丽·怀特黑德(EMILY WHITEHEAD):新疗法推动者

通过与白血病的斗争革新了癌症治疗方案的年轻女孩。


在七月份的美国食品和药物管理局会议上,十二岁的艾米丽·怀特黑德从观众中站了起来,一言不发地走向站在讲台上的男人,抓住了他的手臂。

这个男人是她的父亲,他正在敦促专家组批准一种治疗白血病的新疗法——CAR-T 治疗实验性治疗。在这种疗法中,患者的免疫细胞经过遗传改造,可以识别和攻击癌细胞。

「只要我站在父亲身边,那就肯定有帮助」,艾米丽说。作为世界上第一个接受 CAR-T 治疗实验性治疗的小孩,当她站在咨询小组面前,讲述自己五年前如何从濒死,到接受这种崭新的疗法获得新生的经历时,展现出了无数白血病患者所面临的困境:他们无奈地即将失去生命,家人同样面临失去亲人的巨大痛苦。在座的诸多专家都被此感动,这项技术也因此获批进入临床阶段。

这项技术的确还存在缺陷,但对于即将失去生命的病人来说,却无疑是巨大的希望。艾米丽现在完全健康的身体状态也证明了这一点。现在,数十个学术团队和生物技术公司正开展 CAR-T 治疗的试验,努力使现有治疗方案更加安全和可控。人类又因此多了一种拯救生命的医疗手段。

潘建伟:中国量子之父

一位物理学家把量子信息绝对安全地传递上了太空。


在中国,潘建伟被称为「量子之父」。他引领着中国远距离量子通信——利用量子规律安全地传递信息,走在世界前沿。在欧洲接受培训后,潘建伟于 2008 年返回中国,此后一直在为这个国家的量子技术而努力。

今年 7 月,在中国科技大学任职的潘建伟和他的团队发布报告称,他们已经打破了量子隐形传送的记录,将地球上的一颗光子以量子态传送到距离地面 1400 公里轨道上的另一颗光子上。

9 月,潘建伟团队又成功利用卫星在北京和维也纳之间利用光子达成了信息传输,并生成量子密钥,让这两个城市的团队能够进行视频聊天,并完全不用担心信息泄露。这就是量子技术的魅力,由于光子间的信息传输很难被干扰,再强大的黑客都无法拦截量子通信传输的信息。

作为一个热情洋溢的乐观主义者,潘建伟天然具备说服资助者的天赋。他坚信,中国政府将支持他的下一个重大计划:以量子通信、计量和计算为重点的 20 亿美元 5 年计划——以一国之力和 2016 年宣布的 12 亿美元欧洲旗舰计划相较量。这对中国的未来意义重大,一位科学家直言:「中国有潘建伟,是幸运的。」

詹妮弗·伯恩(JENNIFER BYRNE):「错误」侦探

以揭露作弊和错误论文为使命的遗传学学者。


白天,詹妮弗·伯恩研究癌症的遗传学。但到了晚上,她就开始研究遗传学研究论文中的错误。在过去的两年中,她的孩子和丈夫观看电视剧时,伯恩一直在笔记本电脑上翻阅有缺陷和作弊的论文。

虽然在澳大利亚悉尼的 Westmead 儿童医院有一份工作要做,但伯恩已基于 DNA 序列错误发现了数十篇疑似作弊的论文。

事实也证明了这一点,在伯恩的推动下,今年已有 7 份期刊收回了 9 篇论文。现在,伯恩的工作正在变得波澜壮阔,十月,她和法国计算机科学家 CyrilLabbé发布了一个名为 Seek&Blastn 的在线程序,用来自动检测类似问题。

悉尼大学的语言学家尼克·恩菲尔(Nick Enfield)说,许多科学家对草率的或欺诈性的文献感到绝望,但很少有人去揭露这些问题。这对整个科学研究的生态是有害的。伯恩说,做这样一份「侦探」工作,使她到科学研究必须能被信任:很多人天然相信论文是真实的,但事实并非如此。

拉西纳·泽博(LASSINA ZERBO):测试禁令跟踪器

面对不稳定的核威胁,为防止核扩散而斗争的地球物理学家


9 月 3 日星期日,朝鲜进行第六次核试验后不到三十分钟,拉西娜·泽博的电话响了起来。那是维也纳的早晨 6 点,他看到的数据表明,朝鲜引爆了迄今为止他们最强大的核炸弹,造成了接近 6.1 级的地震。

作为全面禁止核试验条约组织的负责人,事件发生不久,拉西纳·泽博就与日本和韩国驻奥地利大使通了电话。与媒体报道呈现的猛烈抨击不同,泽博公开发表言论,用专业知识帮助民众理解朝鲜核挑衅造成的潜在影响。

对泽博和其他核不扩散倡导者来说,2017 年是充满挑战的一年。朝鲜领导人金正恩和美国总统唐纳德·特朗普的矛盾日益激化,美国对盟国的承诺也变得越来越不确定。但是,泽博并没有屈服于恶劣的时局,他着手建立了一个系统,让禁核试条约组织的监测站收集的信息在科学界也能流通。

除此之外,泽博还在努力推进批准全面禁止核试验条约事宜。该条约促成了禁核试条约组织的产生,但遗憾的是它本身从未生效。加州斯坦福大学(Stanford University)核政策专家齐格弗里德·海克(Siegfried Hecker)称泽博是禁核条约「不知疲倦和有效的推动者」。

尽管受到了许多赞誉,但泽博认为,在科学和外交关系上的成就并没有什么可喜的。他说:科学必须推动相关政策的改变,才能让世界变得更美好。

克鲁兹 - 阿蒂恩萨(VÍCTORCRUZ-ATIENZA):地震追踪者

9 月墨西哥城发生 7.1 级地震时,地震学家的预言成真了。


1985 年 9 月 19 日,墨西哥太平洋海岸发生了 8.0 级地震。那时,克鲁兹 - 阿蒂恩萨与父母生活在一栋建于硬岩之上的房子里,幸免于难。相比之下,墨西哥城大部分地区的居民就没有那么幸运了。由于当地地质构造物多为柔软的沉积物,地震中的城市像大碗果冻一样震动,数以百计的建筑物倒塌,成千上万的人死于地震。这样的经历让阿蒂恩萨终身难忘。

在墨西哥国立自治大学攻读地球物理专业后,阿蒂恩萨又在法国和美国攻读断层破裂物理学。2016 年,他选择将这些知识带回家乡,成为了墨西哥国立自治大学地球物理研究所地震部门的负责人。在一篇具有前瞻性的论文中,他描述了地震造成城市晃动的规律,并可以根据数据样本预测墨西哥某地下一次发生地震的时间及其持续时间。

今年 9 月 19 日,如阿蒂恩萨所料,墨西哥城果然发生了7.1 级地震。后续发展同样如此:由于当地的盆地地形,加上构造物多为软沉积物,当地地震次数越多,后面发生的地震震动的时间越长。由于 1985年大地震后当地建立了更严格的建筑规范,加之今年地震的强度较低,震期相对较短,死亡人数要低得多。但阿蒂恩萨的提前预警,同样不容忽视。

上个月,阿蒂恩萨又和日本研究者达成合作,带领研究团队前往墨西哥西海岸,那里是另一个地震高发地。

安 ·奥利弗里乌斯(Ann Olivarius):正义胜利者

让处理性骚扰案件的法律机构不再遥远的女律师。


处理完手头的电话后,安 ·奥利弗里乌斯不得不计划再为公司增加 20%的员工。今年,英国梅登黑德(属于英国伯克郡)的女性们开始正大光明地求助法律机构,帮助她们处理受到的性骚扰案件。

几十年来,奥利弗里乌斯已经处理了多起学术机构中发生的性侵或性骚扰案件。但 2017 年事情的发展仍然令奥利弗里乌斯惊讶——科学、娱乐、新闻和其他行业的领导者因陷入性骚扰纠纷而被开除——这为她的职业创造了一个转折点。她说:「一旦社会认识到这一点(性骚扰是对他人的侵犯),我们就有了克服这个问题的可能。」

自 20 世纪 70 年代开始,奥利弗里乌斯一直在为性骚扰受害者发声。彼时,她还是一名耶鲁大学的本科生,当她得知男教授会骚扰甚至强奸学生时,奥利弗里乌斯和几个受害者将性侵者和学校告上法庭,要求校园实行性别平等。虽然他们最终没有赢得这个案子,但却赢得了更广泛的胜利:法院承认,性骚扰确实是校园里的性别歧视。这一具有里程碑意义的案件,为美国校园的性骚扰建立了法律框架。

在耶鲁大学毕业后,奥利弗里乌斯曾在高盛等大公司工作。但当她赚到了足够的钱后,她就开始为梦想工作,比如,她曾参与组建一家打击儿童性虐待的律师事务所。1996 年,她正式成立了 McAllister Olivarius 公司,和丈夫为学术界中性骚扰案件的原告当代理律师。正是奥利弗里乌斯和其他一些人的推动,性骚扰才逐渐被视作侵犯个人权利的非法事实。

对奥利弗里乌斯来说,下一个挑战是,如何将关于性骚扰问题的注意力转化为持久的法律变革。

哈立德·图康(KHALED TOUKAN):跨国界科学项目发起者

成功为中东建设第一个实验科学与应用同步加速器物理学家


2010 年 5 月,当以色列海军袭击了一艘土耳其船只的消息传出时,中东第一个同步加速器的规划会议正在进行。这种极端事件很可能会让中东实验科学与应用同步加速器(加速器除了可用于核科学和核工程,还被广泛用于化学、物理及生物的基础研究,包括射线治疗、同位素生产、消毒杀菌、焊接与熔炼、种子及食品的射线处理等多个领域)项目陷入困境,即使这个项目曾奇迹般的得到以色列、土耳其、巴勒斯坦以及埃及、伊朗、约旦和巴基斯坦等不同立场国家的支持。

中东实验科学与应用同步加速器项目能从危机中幸存下来,得益于它的发起人哈立德·图康——他向每个代表团发表讲话,使局势重归稳定。华沙波兰科学院的生物化学家马切伊·纳文茨说:「这种人才绝对是至关重要的。」

经过 20 多年的筹备,中东实验科学与应用同步加速器今年终于正式启用。它是中东地区第一个主要的国际研究中心,凭此,中东才真正被列入世界科学版图。

这个位于约旦安曼市外价值 1.1 亿美元的实验室,由一个 133 米高的环形区域构成。实验室内流通着无数高能量电子,会产生强烈的辐射,但用处同样颇多,它可用于对分子、人造物和其它无数物体的成像。更重要的是,在图康看来,同步加速器不单是个机器,「在冲突的海洋中,这里代表了光明」。

自 2003 年以来,图康一直在无薪为中东实验科学与应用同步加速器项目工作。负责监督项目组建的联合国教科文组织负责人 Nałęcz 说:「只要我打电话,他都在。」接下来,图康希望中东实验科学与应用同步加速器的成功运转,能让更多国家达成更多合作。

大卫·刘(David Liu):基因修正者

创造出全新基因编辑技术,在未来用「酶」拯救生命的生物学家


十多年来,大卫·刘一直是基因剪辑研究领域的先锋。今年,他在基因编辑技术方面取得了重大突破——他所在的团队用一种新的酶解决了此前基因剪辑通用技术 CRISPER 中存在的缺陷。众所周知,CRISPR 是目前基因剪辑最主流的办法。然而,这项技术无法实现一些细致的基因编辑工程。例如,CRISPR 不能可靠地重写某些细胞中的 DNA 片段。

今年十月,大卫·刘带领马萨诸塞州剑桥大学博士学位的研究小组发表了他们大胆调整 CRISPR 系统后的成果。他们使用在实验室中创建的酶将 DNA 碱基中的腺嘌呤(A)和胸腺嘧啶(T)的配对,通过化学反应还原为鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)的配对。结果证明,他带领团队发现了第一个能使活细胞基因组发生单字母变化的酶,这比传统 CRISPR 系统更可靠、可预测。

自那以后,大卫·刘的方法已被尝试用于从小麦到斑马鱼和小鼠等一系列生物,并取得实验阶段的成功。九月,中国的研究人员甚至发表报告说,他们使用刘的技术纠正了人类胚胎血液疾病的单字母突变或点突变。

理论上,这项新的技术可以逆转 48%的人类已知的基因致病性点突变。各类癌症、现有医学尚不可知的各类疑难杂症,都将因此受益。

斯科特·普鲁特(Scott Pruitt):破坏代理人

以效率为理由攻击美国环境保护署和科学界的政治家。


作为一名气候变暖论的怀疑者,在斯科特·普鲁特(Scott Pruitt)还是俄克拉荷马州的总检察长时,他就起诉过美国环保署(EPA)至少 14 次。而随着特朗普当任总统,他也趁势被任命为环保署署长。

化石燃料和化学工业为斯科特·普鲁特的任命而欢呼,因为在二月他甫一上任,就立即设法阻止或废除数十项环保规定,其中包括关于气体排放、采矿和危险废物的标准设置的法规。

今年十月,普鲁特又颁布了一项新规——由于存在「利益冲突」,环保署将不再允许受该署资助的科学家在科学独立咨询委员会(调查事情时,可以不受任何人干涉)任职。这导致大量科学家离开。

现在,环保署的员工也要开始担心自己的未来了。特朗普政府已经提出要削减该机构 40%的预算,这意味着环保署将大幅减少工作岗位。「我们知道普鲁特不会成为一个支持科学的行政长官,但还是低估了他破坏科学研究和科学研究成果的能力。」华盛顿一位名为 Gretchen Goldman 的科学家说。

责任编辑:双筒猎枪

图片来源:《自然》杂志

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