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看看“Nature”和”Science“2017年度的预测和和2016年的盘点,哪些兑现了?
编辑:尚蒙科技无锡有限公司   时间:2017-12-27

今年年初,《自然》(Nature)和《科学》(Science)两大国际权威学术刊物分别刊登文章,回顾了2016年的重大科学进展、十大科学人物、2016年精彩科学照片,还对2017年全球科学界着重关注的焦点进行了展望。 都实现了吗?我们回顾一下。

  1. 《自然》评选2016年度十大科学人物

  英国《自然》杂志网站12月19日公布了该杂志评选出的2016年度十大科学人物(Nature’s 10, DOI: 10.1038/540507a),总结了2016年对科学界产生重大影响的十个人。这份名单包括:

  帮助人类首次捕捉到引力波的物理学家加布里埃拉·冈萨雷斯(Gabriela Gonzalez);

  研发出人工智能“阿尔法狗”(AlphaGo)的DeepMind公司联合创始人德米斯·哈萨比斯(Demis Hassabis)

  澳大利亚研究理事会(ARC)珊瑚礁研究中心负责人特瑞·修斯(Terry Hughes);

  为达成国际气候协定做出卓越贡献的大气化学家古斯·凡德尔斯(Guus Velders);

  证明母亲在怀孕后的前3个月内感染寨卡病毒和新生儿小头症间存在关联的传染病专家赛琳娜·M·杜尔基(Celina M. Turchi);

  Sci-Hub创始人亚历山德拉·埃尔巴克彦(Alexandra Elbakyan),该网站通过在线提供约6000万份论文,挑战了传统科学出版行业;

  时常挑战科学伦理的生殖医学“怪才”张进(John Zhang),2016年10月,张进团队宣布成功使用线粒体置换技术混合了三个人的DNA让一名健康男婴诞生后,“收获”了无数的批评与赞誉;

  利用CRISPR-Cas9创建基因驱动的生物学家凯文·埃斯维特(Kevin Esvelt);

  发现已知最近太阳系外行星——比邻星b(Proxima b)的天文学家古伊勒姆·安格拉达-埃斯库德(Guillem Anglada-Escudé);

  为少数群体获得更大程度包容铺平道路的物理学家伊莲娜·朗(Elena Long)。

  (综合网络报道)

  2. 《科学》杂志评出2016年十大科学突破 发现引力波夺魁

  美国《科学》杂志12月23日公布了该刊评选出的2016年十大科学突破(Breakthrough of the Year, 2016),引力波的发现再次成为焦点,当选为年度头号突破。

  《科学》杂志23 December 2016封面,图来源:Rich Frishman/ Science

  但与官方评选结果不同,《科学》杂志读者网上投票选出的2016年头号科学突破则是:人类胚胎体外发育的时间提高到近2周。经过读者近两周的投票,该项获得43%的票数。

  2016年2月11日,参与美国“激光干涉引力波天文台(LIGO)”项目的研究人员联合宣布,他们利用LIGO的两个探测器于2015年9月14日探测到来自两个黑洞合并产生的引力波信号。这填补了爱因斯坦广义相对论实验验证中最后一块缺失的“拼图”。

  其他9项突破性科学成就包括(它们并无特定顺序,为了方便阅读,加上序号):

  ②离我们最近的系外行星:比邻星是距太阳系最近的恒星,2016年天文学家发现一颗环绕比邻星运行的类地球行星,其表面温度理论上适合液态水存在。他们认为这个新发现的世界为详细研究太阳系外行星提供了最佳机会。

  ③“人机大战”电脑获胜:人工智能程序“阿尔法围棋”(AlphaGo)击败当时世界排名第二的韩国棋手李世石,成为人工智能(AI)发展史上的又一里程碑。

  ④杀死衰老细胞葆青春:2016年2月发表的一项动物研究显示,清除衰老细胞能使小鼠的器官更加健康,从而使寿命延长超过20%。同一个研究小组10月还报告说,清除衰老细胞能帮助小鼠减少动脉硬化斑块的形成。

  ⑤猿类“读心术”:研究人员利用黑猩猩、倭黑猩猩和猩猩开展的一项研究显示,猿类可能也能揣测“他人”的心思,甚至知道“他人”的看法是不正确的,这意味着猿类与人类的相似之处可能超出了我们此前的认知。

  ⑥设计人工蛋白质:科学家已学会设计并合成非天然的蛋白质,为开发新药物与材料打下基础。

  ⑦纯体外培育卵子:日本研究人员利用实验鼠的诱导多功能干细胞,首次全程在体外培育出正常卵子,并且通过人工授精获得健康后代。

  ⑧走出非洲:3项独立的研究显示,非洲以外的大多数人群的祖先都可以追溯至数万年前的一波走出非洲的大迁徙。

  ⑨手持式测序仪:英国牛津纳米孔公司利用一种名为纳米孔的突破性技术开发出手持式DNA测序仪。与现有技术相比,这种测序方法更加便捷、廉价。

  ⑩超材料镜头(详细报道):哈佛大学研究人员利用高约600纳米的二氧化钛“纳米砖”通过原子层沉积(ALD)技术堆出一块轻薄如纸的全光谱超材料镜头。如果能够广泛应用,未来的智能手机和相机都会变得超级轻薄。

  (综合新华社、科技日报等报道)

  3. 《自然》杂志展望2017年科技前景

  《自然》杂志12月22日对2017年全球热点科学领域进行了预测(2017 sneak peek: What the new year holds for science, DOI: 10.1038/541014a)。

  1) 温室气体排放或降低

  美国当选总统唐纳德·特朗普曾称,气候变化是一个骗局,并在讲话中誓言要废除奥巴马提出的有关遏制气候变化的倡议。2017年,如果特朗普真的在遏制气候变化方面行动不力,中国可能会在该领域发挥领头羊的作用。过去三年来,全球的温室气体排放量达到了稳定水平;在经济低迷和绿环保技术发展进步的助力下,一些科学家还希望2017年的排放水平能有所降低。

  2) 政治影响结果初显

  2016年的种种选举和公投引发了巨大的政治冲击,2017年将会见证这些选举产生的结果。特朗普就职典礼将于1月20日举行,届时,新政府是否会取缔美国国家航空航天局(NASA)的气候和地球科学项目,是否会禁止使用人类胚胎干细胞开展研究等问题的答案也将逐步水落石出。2017年3月,英国正式开始与欧盟协商脱欧事宜,也将对科学研究产生重大影响。

  3) 航天领域精彩纷呈

  中国的嫦娥五号登月任务有望把月球样本带回地球,这将是自上世纪70年代以来,探测器首次将样本带回地球。如果任务取得成功,2千克重的岩石和土壤样本,应该能帮助科学家进一步厘清月球的形成和演化过程。9月,20岁的“卡西尼”号探测器将俯冲进土星内环,并将关键数据传回地球,随后在土星大气层分崩离析,结束自己光辉绚烂的一生。

  4) 微生物菌群解码健康

  科学家们将进行更多关于人类微生物菌群(体内病毒、细菌及其他微生物的集合)与基因如何影响大脑发育及癌症等方面的研究。美国人类微生物菌落项目第二阶段结果可能也会公布,该项目主要研究人类微生物菌群与早产、炎症性肠道疾病和Ⅱ型糖尿病发病的关系。

  5) 基因专利或名花有主

  2017年,美国法官将就加州大学伯克利分校和剑桥大学—麻省理工学院博德研究所之间关于“基因剪刀”CRISPR-Cas9究竟“花落谁家”的专利争端进行裁决。取得这项基因编辑技术发明权的机构能收入数十亿美元的专利许可费用。这一基因编辑技术可实现对DNA(脱氧核糖核酸)片段的敲除、加入等,在可预计的未来,将在治疗疑难杂症方面大有市场。

  6) 量子计算领域胜者为王

  物理学家希望可以在2017年看到量子计算机能执行连顶级经典计算机也无法完成的计算。谷歌、D-Wave公司及其他公司都在奋力争夺量子计算领域的至尊地位。雄心勃勃的微软公司则另辟蹊径,专注于研究所谓“拓扑量子计算”方法。这种技术对材料中类似粒子的物体运动的信息进行编码,或许其他方法更强大。微软可能于2017年晚些时候首次成功执行计算。

  7) 进一步探测黑洞和引力波

  全球9台望远镜会整合成一台虚拟的“事件视界(指黑洞最外层的边界范围)望远镜”,对银河系中央的人马座A*黑洞进行探测。首张照片最早于2017年4月“亮相”,将帮助科学家们进一步揭示黑洞的行为并对广义相对论进行验证。激光干涉引力波天文台(LIGO)和欧洲VIRGO天文台将首次开展协作,精确定位特定星系的引力波起源。

  8) 材料科学稳步推进

  廉价而纤薄的太阳能电池有望于2017年下半年“飞入寻常百姓家”。自2009年以来,钙钛矿基太阳能电池效率节节攀升,研究者目前正努力克服材料上的主要缺点,同时推进生产这种电池的低成本方法。随着德国电子同步加速器实验室(DESY)价值12亿欧元的欧洲X射线自由电子激光器启动,材料科学领域也会受到提振:这一设备将使科学家们能在原子尺度对瞬间发生的化学反应和生物、物理过程进行研究。

  9) 海洋保护刻不容缓

  全球最大的海洋保护区在2017年12月进入保护期,届时南极洲罗斯海的部分地区将会禁止商业捕鱼和矿物开采。过去几年一直研究珊瑚白化的科学家们也将揭示,为何有些地方的珊瑚几乎毫发无损。

  10) T细胞疗法获批

  癌症免疫疗法——嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)将于2017年获批。两家制药公司——风筝制药和诺华制药正在加紧申请这一疗法的许可。这种新技术会对来自患者免疫系统的T细胞进行基因改造,并利用它们来对抗癌症。尽管该疗法的毒性问题已导致病人死亡,但可能会于2017年批准作为治疗白血病和淋巴瘤的最后方法。

  11) “行星九”有望确认

  对太阳系外边缘的研究有望助科学家们确定“行星九”的位置。科学家们认为,“行星九”每2万年围绕太阳旋转一次。2017年,美国科学家拟通过数学建模和计算机模确认其存在。

  从小小的微生物菌群到庞大的“行星九”,浩渺宇宙间的一切,都会因科学家关注的目光而散发出别样的神采。

  (综合科技日报、“Nature自然科研”微信公众号等报道)

  4. 《科学》杂志:2017年四大主题值得关注

  12月23日出版的美国《科学》杂志对2017年的全球科学走势进行了展望(Areas to watch in 2017),指出人类胚胎研究、寨卡疫苗实验、美国总统大选和英国脱欧公投对研究的影响,以及搜寻太阳系第九大行星尤为值得关注。【新华网详细报道】

  5. 《自然》盘点2016年度八大科学事件

  英国《自然》杂志网络版16日公布了其评出的2016年产生重大影响的八项科学事件(2016 in news: The science events that shaped the year),内容包括引力波的首次探测、人工智能的发展、各国航天成就以及基因技术等领域取得的重要成果与重大科学发现。【中国科学报详细报道】

  6. 《自然》:2016年度最佳科学影像

  在一年的政治动乱和震荡中,科学领域也充满了惊喜。为了记录一些非凡的事件,摄影师们走遍了全世界,揭示从微生物到宇宙层面的物质。近日,《自然》杂志对2016年的精彩科学照片作了回顾(2016 in pictures: The best science images of the year)。【科学网详细报道】

 

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