从轰动全球的美国大选到太空探索中遭遇的灾难性技术故障，科研人员度过了不平凡的2016年，这些难忘的瞬间有引力波、世界首例含3人遗传基因婴儿的诞生、基因剪刀 CRISPR 的专利之争、人工智能破解围棋棋局等等。
一、2016年捕捉到一种神秘的波
2016年2月11日，研究人员宣布他们发现了时空的涟漪（即引力波），这是一件载入科学史册的大事件。
引力波的信号于2015年9月在路易斯安那州和华盛顿州被激光干涉仪引力波天文台（Laser
Interferometer Gravitational-Wave
Observatory，LIGO）的双探测器首次发现，引力波来自大约10亿年前两个黑洞的合并，此项发现肯定了爱因斯坦100年前发表的广义相对论（general
theory of
relativity），此理论也验证了他的另一个预言，即黑洞的存在。天体物理学家称赞美国LIGO是一项创举，也是科技的胜利，它捕捉到了来自宇宙的“信号”，使人们观察到了其他科技手段无法发现的宇宙奥秘。
就在LIGO公告后几个星期，另一项实验表明，有一天或许可以在太空中搜索引力波。欧洲航天局的LISA探路者（LISA Pathfinder）检测了三个探测器的技术，这些探测器有望能感应来自比LIGO所观测到的更大和更远物体的引力波。
但粒子物理学家在2016年的运气似乎没那么好。2015年末，在瑞士日内瓦附近的大型强子对撞机上，两项独立实验报道了异常测量结果，研究人员推测可能是一种比希格斯玻色子大6倍的新粒子。当时研究人员警告异常测量结果可能是统计学上的偏差，而8月份的数据证明了这一点。
二、新的世界格局
2016年11月，声势浩大的美国大选以共和党商人Donald
Trump的获胜而结束。美国科研人员也试图去了解Donald
Trump对待科学的态度，但他在竞选时并未对此明确表态。他向公众表明的立场非常鲜明：他指出气候变化是中国的伎俩，并声明美国将从巴黎气候协议中撤出。他还暗示了自闭症和儿童接种疫苗间存在联系。
随着美国总统行政团队的形成，美国科研人员开始游说议员，以抗议新总统对科学的不屑一顾。2016年11月下旬，超过2300名科学家（包括22名诺贝尔奖获得者）写信给新总统，敦促他“为应对当前日益恶化的公共卫生和环境健康威胁，更应该高标准地坚持科学诚信和独立性。”
2016年6月23日，英国脱欧震惊了该国的科研圈。科学家们担心每年来自欧盟的数百万欧元年度科研经费的命运，还担心来自其他欧盟国家的英国大学工作人员的移民身份。一些英国科学家说此举切断了他们与欧盟之间的合作关系，还有一些外国科学家说，他们感到不受欢迎并计划离开英国。好消息是，在英国退欧后上台的内阁政府宣布了一项惊人的经费资助，到2020年每年将增加20亿英镑（25亿美元）。
2016年7月，土耳其国内一场失败的军事政变为学术界带来了不小的动荡：高等教育委员会解雇了1500多名大学校长。大约58%的职位现已被他们的前任所替代。而且，已有超过6500名教授因涉嫌参与政变而被解雇。人权组织称，许多被解雇的人是无辜的。
2016的政治和经济危机让委内瑞拉、巴西和南非陷入僵局，国内局势动荡不安。这种局面影响了科研工作者。轮流停电、食物供应短缺、暴力升级促使数百名科学家离开委内瑞拉的大学甚至移民国外。巴西的科学家们面临的是科研预算的大幅削减以及科技部被降级，他们抗议冻结联邦科研支出以及削弱该国的环境法。南非的紧缩措施导致大学长期资金不足，引发了校园抗议和暴力狂潮。
三、勇往直前，太空探索的神秘之旅
2016年是《星际迷航》50周年，但在现实世界中，技术故障问题使得数个太空任务受挫。3月，日本航空宇宙研究开发机构的Hitomi X射线天文卫星在发射后几个星期遭遇失败。调查人员确定是软件错误导致航天器旋转失控和解体。7月，NASA的Juno探测器到达木星，但因为主发动机问题延迟了火箭点火，而火箭点火原本会使其围绕行星的椭圆轨道缩小。该航天器仍继续在每次低空飞越时收集关于木星大气层和磁场的数据，只不过要比原计划慢一些。
同时，欧洲航天局（European Space
Agency，ESA）的两个探测器结束了其使命。Schiaparelli着陆器是ESA的ExoMars任务的一部分，2016年10月，在测量错误导致其降落伞和制动火箭在错误的时间点部署后，它在火星表面撞得粉碎，但至少它的伴随航天器设法进入了围绕火星的轨道。ESA的另一损失也让一些科学家感到难过，但这个损失是故意为之的。先驱者Rosetta航天器于9月按计划坠毁在彗星67P
/ Churyumov-Gerasimenko的表面，在失去联络之前发回了特写图像，结束了其使命。
中国航天科技在逐渐崛起，2016年斩获颇丰。8月，中国成功将世界首颗量子卫星发射升空。11月，中国成功发射新一代大推力运载火箭长征五号。10月与11月间，中国两名航天员在天宫二号空间实验室工作生活了一个月，创造了中国航天员太空驻留时间的新纪录。
四、基因剪刀 CRISPR 的专利之争
在基因技术领域，CRISPR–Cas9基因编辑技术的发展逐步成熟。2016年10月28日，成都华西医院的一位肺癌患者成为首个使用CRISPR-Cas9编辑细胞治疗的患者。在该临床试验中，研究人员令一个通常会使抑制细胞免疫检查系统的基因失活,以此希望被编辑的细胞能增强针对癌症的免疫应答。预计2017年美国和中国会使用基于CRISPR-Cas9的基因技术来进行更多的癌症治疗试验。
但CRISPR-Cas9治疗的商业前景仍不确定。2016年1月，在美国专利商标局公布了两个研究团队之间的抵触审查程序(interference
proceeding，美国专利商标局用来决定谁先发明的程序)
后，基因编辑技术的专利之争达到了白热化。审查结果将决定哪一个研究团队最先发明了该技术，这一结果将在2017年初公布。两个团队所申请的这项专利有巨大的商业应用价值。
同时，在人类胚胎研究中使用CRISPR-Cas9技术在2016年呈扩大趋势。这是一个有争议的研究领域，引起了人们对“设计婴儿”的担心。但是一些国家的监管机构已经批准了这一领域的研究。中国、英国和瑞典的团队宣布他们打算使用该技术优化其在胚胎中的应用，以及研究人类发育。美国方面预计也会紧随其后，尽管有禁令不许使用联邦基金来研究人类胚胎或修改人类卵子、精子。
五、气候危机，厄尔尼诺现象
2016年4月22日的世界地球日，来自174个国家和欧盟的代表在巴黎签订了2015年12月制定的国际气候协定。为了使该协定生效，超过55个国家（占全球温室气体排放量的55%）需要提交批准书或接受书。美国和中国（共占全球排放量的38%）于2016年9月正式加入了该协议。巴西和其他30个国家也在几个星期后加入。欧盟于10月5日签署协议，该协议于11月4日生效。
但这并不是唯一的全球气候协议。10月6日，联合国的国际民用航空组织约束了国际航班的气体排放。10月15日，197个国家同意修订旨在保护臭氧层的“蒙特利尔议定书”，以便逐步淘汰氢氟碳化合物。这种化合物是一种温室气体，常用在空调中。10月28日，各国打破了长达四年的僵局，在南极洲罗斯海建立了世界上最大的海洋保护区。
全球持续变暖。热带太平洋地区的厄尔尼诺现象使2016年成为连续第三个最热的一年。高温使世界各地的珊瑚白化，在这一过程中，珊瑚不断失去帮助其存活的共生藻。虽然厄尔尼诺在5月消失，但珊瑚白化的现象会持续到2017年。
六、寨卡病毒猖狂
寨卡病毒是2016年的一大焦点。2016年2月，世界卫生组织（WHO）宣布巴西寨卡病毒的暴发所引发的婴儿出生缺陷是全球紧急公共卫生事件。这些出生缺陷的婴儿中有的有非常严重的小头畸形——胎儿或新生儿有异常小的头和大脑。
直到11月18日，在确定寨卡病毒与婴儿出生缺陷之间的直接联系后，WHO宣布了这场国际突发公共卫生事件的结束，关注的焦点转为寨卡病毒感染后果的研究，以及疫苗的开发。数项国际研究项目的结果会于2017年产生，研究的问题包括受感染孕妇有多大的比例会产下出生缺陷的婴儿。
七、人工智能
2016年1月，人工智能（artificial intelligence，AI）大显风头，不断吸引公共视线。因跟世界围棋大师对弈“棋”开得胜而赫赫有名的Alpha Go由谷歌旗下伦敦Deep mind团队研究开发。
2016年10月, Deep Mind 研发团队重磅推出了另一种AI, 在没有任何既往知识积累的情况下，能在伦敦地铁上进行导航。这种黑科技将记忆与从经验中学习的能力结合起来，使AI向人类更靠近了一步，比如进行类似人类的推理。
AI技术还可以使机器翻译的语言错误减少大约60%，并帮助物理学家寻找新的超级材料。这些进步来源于机器的深度学习（deep learning）能力——利用大数据进行的一种分层的、模拟大脑的运算。
八、备受争议的辅助生殖技术
经过数十年的研究，混合3人遗传基因的婴儿呱呱落地，此项辅助生殖技术能防止婴孩遗传母亲的代谢性疾病，即防止遗传有缺陷的线粒体。
2016年9月，墨西哥诊所的研究人员报道了第一例利用该技术诞生的健康婴儿。中国也使用了该项技术并成功使一名婴儿降生。2016年10月，乌克兰的研究人员宣布，通过使用类似技术，两位不孕的妇女成功受孕。2016年12月15日，根据科学家的建议，英国人类受精和胚胎学管理局表示，该技术可以在临床中应用，预计实施时间在2017年初。
（作者：卜燕）
参考文献：Nature 2016;540:496-499