2015年《环球科学》十大科学新闻出炉

每一个重要科学进展,都会照亮人类未来的一隅;每一个重大的科学事件,都会给未来以启迪。因此,2015年的十大科学新闻,也代表着未来的十种可能。

no.1 屠呦呦获2015 年诺贝尔生理学或医学奖

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入选理由:中国在自然科学类诺贝尔奖上实现零的突破。

2015年10月5日,瑞典卡罗琳斯卡医学院宣布,将2015年诺贝尔生理学或医学奖授予中国药学家屠呦呦、爱尔兰科学家威廉· C · 坎贝尔(William C。 Campbell)和日本科学家大村智(Satoshi ōmura),表彰他们为寄生虫疾病的治疗做出的重要贡献。

屠呦呦与同事率先发现的青蒿素,不仅使疟疾患者的死亡率显著降低,挽救了数百万人的生命,而且与以往的抗疟药物不同的是,青蒿素是一种全新的结构,为人类设计新的药物提供了新的思路。而屠呦呦获奖更深层的意义在于,她本人的学习过程和人生经历,让中国科学界开始反思当前的科研体制和机制、人才评价的标准,以及如何让更多的年轻人愿意投身到科研事业当中。

no.2 量子力学“超距作用”首次得到严格检验

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入选理由:量子力学与基础物理学领域的历史性事件,宣告爱因斯坦隐变量理论出局。

量子力学最让人迷惑的奇异性之一,就是它可以容许相隔甚远的两个粒子发生瞬时的相互作用,对一个粒子进行观测会同时影响另一个粒子,不受光速的限制。

众所周知,爱因斯坦痛恨量子力学这种“幽灵般的相互作用”,因此他提出“隐变量理论”,认为粒子的性质在测量前就被一种“隐变量”事先决定了,只是我们还没有找到它。

2015年8月24日,荷兰代尔夫特理工大学的团队宣布,他们设计并进行了迄今为止最严格的实验,证明了量子力学的“超距作用”是真实的,对爱因斯坦的隐变量理论宣布了死刑。这一新发现亦可促进量子加密技术的研究。

no.3 中国科学家编辑人类胚胎基因引争议

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入选理由:这项研究引发了全球性争论,让全球科学界意识到对新技术进行引导与监管的重要性。

2015年4月24日,中山大学黄军就团队在《蛋白质与细胞》(Protein & Cell)杂志上发表论文称,他们运用基因组编辑技术在无法发育成胎儿的异常人类胚胎中删除并修复了与地中海贫血症有关的HBB 基因。这篇曾因伦理等问题被《自然》、《科学》拒稿的论文,引发了广泛的争论和如潮的质疑。

这些争论与质疑让科学界意识到对新技术进行引导与监管的重要性,这也直接促成了2015年12月的“人类基因编辑国际峰会”。在此次会议上,20多个国家的参会科学家一致认为,以“定制婴儿”为目的改变人类胚胎或生殖细胞基因组是“不负责任的”,但不应排除以其他目的在胚胎层面进行基因组编辑的可能性。

no.4 “新视野”号飞掠冥王星

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入选理由:人类首次近距离观测冥王星,空间探索历程上的里程碑事件。

2015年7月14日,美国航空航天局的“新视野”号探测器在经过9年时间的漫长

跋涉后,终于抵达并近距离飞掠了它的目的地——冥王星。在此期间,“新视野”号通过搭载的科学仪器采集了大量数据,并在之后不断传送回地球。

冥王星曾被当作行星一员,也是柯伊伯带天体的代表。柯伊伯带天体远离太阳,化学成分的演化很缓慢,可能还保存着与太阳系诞生以及生命起源相关的线索,但由于它们距离地球非常遥远,此前天文学家对其了解非常有限。

“新视野”号的探索,可以帮助天文学家更好地认识冥王星及其卫星的地质地

貌以及冥王星的大气成分,更深入地了解遥远的柯伊伯带,进一步寻找关于太阳系与生命起源的线索。

no 。5 北大清华抢发论文风波

入选理由:中国科学界最引人关注的争议性事件,拷问中国学术合作程序规则与伦理规范。

2015年9月15日,《科学通报》英文版发表了一篇关于动物磁遗传学的论文,论文一经发布就成为舆论关注的焦点,不仅因为论文的成果在神经科学领域有着重要意义,更因为论文背后是一场涉及两大名校、数位知名科学家的学术争议。

此前的8月22日,北京大学生命科学学院谢灿教授就曾对外公开一封说明,指

责上述论文的通讯作者、清华大学-北京大学生命科学联合中心研究员、清华大学生命科学学院特聘教授张生家以合作的名义,拿走自己鉴定的基因、抗体,然后不顾合作协议,抢发论文,违背了学术道德;而张生家则称,他和谢灿的研究是两个领域,违背约定提前发布文章属于无奈之举。

争议发生后,清华大学和北京大学启动了调查程序。2015年10月15日,清华

大学在调查结果尚未对外公布的情况下,向张生家发出了解聘通知,这份通知并未给争议画上句号,争议进入新的阶段,而这一事件的真相外界至今未知。尽管如此,这一争议事件里的几个关键词——合作、程序规则、伦理道德,却足以警醒科学界:在中国科学迅速进步,科研合作越来越广泛的情况下,应该如何规范合作程序,破除弊端,避免类似事件的再度出现,为未

来的科学研究创造更好的环境。

no.6 火星上存在液态水被证实

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入选理由:人类在火星探测上的关键性发现。2015年9月28日,美国航空航天局召开发布会,宣布火星勘测轨道飞行器(MRO)发现了火星存在流动液态水的有力证据。利用MRO上的成像光谱仪,研究者在有神秘条纹的火星山坡上探测到了水合矿物的特征信号。这些暗色条纹会随时间推移反复消失和出现——在温暖的季节,这些条纹颜色会加深显现出来,而在较冷的季节则消失不见。MRO搭载了6个科学仪器,从2006年开始一直在探测火星,这次的发现就是多个探测器合作并坚持多年探测的结果。这一发现增进了人类对火星的了解,有助于研究生命形成的条件。

no.7 科学家首次发现外尔费米子

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入选理由:86年前的预言得到证实,物理学和材料学或将打开新的篇章。

2015年2月16日,中国科学院物理所与普林斯顿大学的两个独立团队先后宣

布,在一种特殊晶体中发现了外尔费米子。1929年,德国物理学家外尔提出,狄拉克方程无质量的解描述的是一对具有相反“手性”的新粒子,即外尔费米子。

但多年以来,研究者一直未能在实验中发现这种粒子。而凝聚态物理的发展让物理学家得以另辟蹊径,在特殊晶体中寻找外尔费米子。理论计算表明,上述晶体内的电子态符合无质量、具有手性的特征,即存在相当于外尔费米子的准粒子,而进一步的实验证实了这个预言。外尔费米子的发现表明,凝聚态物理与粒子物理存在内在联系,前者可以提供平台来验证后者的概念;而外尔费米子的性质使其在新型电子器件开发和拓扑量子计算等领域有着广泛的应用前景。

no.8 转基因三文鱼获批上市

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入选理由:转基因动物首次进入人类食谱。

2015年11月19日,美国食品及药品管理局(FDA)批准了一种转基因三文鱼

上市,这是人类历史上首个获批的用于食用的转基因动物。这种引起全球关注的转基因三文鱼在20年前就由AquaBounty 技术公司研发出来,但出于谨慎,一直未获FDA的批准。普通的野生大西洋三文鱼,需要3年才能长大,而AquaBounty公司培育出的转基因三文鱼仅需18个月就可长大,体型也比普通野生三文鱼大很多。

作为第一种获批上市的转基因动物性食品,转基因三文鱼有着非常重要的意义,它的获批不仅为其他转基因动物性食品铺平了道路,或许也会让其他转基因动物的研发者看到希望,从而加大动物生物技术产业的投入。

no.9 科学家首次在大脑中发现淋巴系统

入选理由:一个颠覆性的发现,将对多种疾病的治疗与研究产生重大影响。

2015年6月1日,弗吉尼亚大学医学院的神经科学家在《自然》上发表文章称,他们在小鼠硬脑膜上发现两根与外周免疫系统直接相连的淋巴管,而人的硬脑膜上很可能也存在类似结构。

一直以来,解剖学认为大脑中不存在淋巴系统,这一发现在改写教科书的同时,也颠覆了科学界对神经—免疫系统相互作用的认识,将为脑科学与免疫学研究开辟更多新的方向,更将对脑部给药,以及脑部肿瘤、自闭症、阿尔茨海默病、多发性硬化症等多种与免疫和炎症相关的神经系统疾病的研究与治疗产生重要影响。

no.10 巴黎气候大会

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入选理由:这届大会为人类未来的减排行动提供了一幅清晰的蓝图。

2015年12月12日,“联合国气候变化框架公约”第21次缔约方会议(COP21)

在巴黎落锤闭幕。会议最后通过的协议在上百个国家之间达成了共识,各国需要共同应对气候变化,使全球平均气候的上升幅度不超过前工业时期的2℃,如果有可能还将继续提高目标,尽量把气候增温控制在1.5℃以内。

在协议的约定下,各方将以“自主贡献”的方式参与全球应对气候变化行动。发达国家在继续带头减排的同时加强对发展中国家在资金、技术和能力建设方面的支持,帮助后者减缓和适应气候变化。这次会议达成的协议将直接影响全球在2015年之后的中长期减排任务,各国将大量使用清洁能源替代化石燃料,大幅降低二氧化碳的排放量。

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