医学里程碑
2018年05月号
医学进展
人物与学科
医生日记

2017科学大事记

作者:黄希瑶

中子星相撞

2017年是天文学新时代的开始:科学家们可以通过天体发射的辐射和在时空中产生的涟漪来研究天体现象。2017年10月16日,研究人员首次揭示了两颗中子星相撞的观测结果。这证实了关于中子星相撞的预测:其相撞产生了神秘的γ射线暴,以及包括金和铀在内的较重的元素。值得注意的是,物理学家探测到了中子星相撞的涟漪——引力波。

量子通信在2017年也取得了长足进步。2017年6月15日,中国的研究人员宣布,他们已从墨子号卫星发射一对光量子到相距1200多公里的两个地面站。这打破了粒子保持“纠缠”状态的距离记录。在“纠缠”状态下,一个粒子的行为将会影响另一个的状态。中国科学家还实现了量子态隐形传输,为尚未实现的量子互联网提供了基础。

2017年,一场史无前例的科学合作在中东展开。中东同步加速器辐射实验科学和应用中心(Synchrotron-light for Experimental Science and Applications in the Middle East,SESAME)在5月16日启用。

特朗普冲击

美国总统唐纳德•特朗普于2017年1月20日上任。2017年3月,特朗普预审了2018年财政预算提案,呼吁大幅削减美国国立卫生研究院(18%)和环境保护署(31%)的预算。美国国会无视了特朗普提出的拨款优先顺序。2017年5月通过的联邦开支法案并未包括对科学、技术和卫生机构的重大削减,甚至还提供了一些实质性的增长。

退欧焦虑

英国决定脱离欧盟的阴影笼罩着该国的科学界。2017年3月,英国政府证实,她将退出欧洲原子能共同体(Euratom)机构。英国科学家们说,他们被切断了与欧盟的合作,并失去了其他国家的同事。但令人欣喜的是,英国政府决定,在其退欧后也允许欧盟成员国国民留在该国。英国政府还承诺,将研发投入从2015年国内生产总值(gross domestic product,GDP)的1.7%提高到2027年的2.4%。

法国领导人承诺增加科学投入,加拿大也在首席科学顾问一职空缺近十年后迎来了新顾问。科学在德国享有广泛支持,但在11月举行的组建联合政府的谈判破裂后,该国的政治陷入混乱。巴西持续的政治和经济混乱导致了该国12年来最低的科学预算。

日本科学家担心,尽管政府持续推动创新,但研究资金停滞不前可能会破坏该国科研的未来。中国承诺要变成“一个创新者的国家”。中国政府在临床医学中引入了新政策,以加快新药审批的速度,并对提交伪造临床试验数据的人,实施更严厉的惩罚,包括入狱。

冰山出海7月12日,一个两倍于卢森堡的巨大冰山从南极半岛脱离了出来。它带走了南极洲第四大冰架——拉森冰架(Larsen C)大约12%的表面积。如果该冰山坍塌,可使全球海平面上升1厘米。

特朗普改变了美国的环境政策。2017年6月,他宣布美国将退出2015年巴黎气候协议。2017年晚些时候,美国环保署开始废除前总统巴拉克·奥巴马的减少发电厂温室气体排放的法规。

围绕世界遗产地——波兰的比亚沃维耶扎原始森林(Białowieża Forest)的伐木争议延续了2017一整年。2017年7月,欧洲法院(European Court of Justice,ECJ)发布了一项临时裁决,敦促波兰停止采伐原始森林。但波兰政府称,伐木和清除枯木对于防止云杉树皮甲虫暴发非常必要。ECJ在11月20日宣布,如果该国未能遵守禁令,将处以每天至少十万欧元的罚款。ECJ在2018年4月发布了最终裁决,确认在该原始森林伐木是非法的。

遗传学“大爆炸”

2017年,CAR-T细胞疗法首次获批。该疗法通过对患者免疫细胞进行基因工程改造,靶向肿瘤。尽管这种治疗有安全性疑虑,但美国食品药品管理局(Food and Drug Administration,FDA)在8月份批准了该疗法,用于患有急性白血病的儿童和年轻人。

2017年1月,第一篇关于人猪嵌合体胚胎的同行评议论文发表,这为培育动物器官用于移植奠定了基础。

2017年,临床用于辅助生殖的基因编辑技术获飞跃发展;6项研究的发表使这一领域的论文总数翻了两番。2017年8月,一研究小组宣布首次使用CRISPR-Cas9基因编辑系统来修复人类胚胎中的致病突变。研究人员证明,这项技术是安全的,并称他们未发现任何副作用(例如不需要的突变)的证据。但他们的研究结果引发了对于数据解读的担忧。9月,另一个小组报告,他们修复了携带隐性血液疾病基因的人类胚胎。该研究小组从人类皮肤细胞克隆出胚胎,然后在DNA中编辑单个碱基来纠正缺陷。
2017年,长达15个月的基因编辑争议迎来终点。2016年5月,中国研究人员描述了一种新的基因编辑方法,该方法使用了一种叫做NgAgo的酶。研究人员称,这项技术相比CRISPR-Cas9更具优势。但不久之后,有多个报道称,这项工作是不可重复的。2017年8月,该文章被撤回。
2017年,CRISPR-Cas9专利战并未迎来终结。
2017年7月,英国生物银行(UK Biobank)公布了50万名参与者的基因组数据,以及他们的健康和其他信息,比如握力和教育水平。这是有史以来最大规模的基因数据库之一。该数据库对已获批准的科学家开放,利用该数据库正在进行2000多项全基因组关联研究,以评估各种特征和疾病的遗传性。
宇宙之年
2017年9月15日,美国宇航局的卡西尼号宇宙飞船在土星的大气层中燃烧,结束了探索任务。13年的探索几乎耗尽了工程师们控制该飞船所需的燃料。因此,美国宇航局决定将飞船坠毁,从而避免其撞向可能存在生命的土星卫星。
在卡西尼号坠毁不久后,一个意想不到的访客来到了太阳系。2017年10月中旬,夏威夷的天文学家们发现了一颗看起来像快速移动的小行星的天体,但它的轨道与以往观测到的都不一样。这颗被称为“Oumuamua”的400米长的天体来自宇宙空间,这是有史以来第一个被记录的此类天体。但就在其到达后,很快就离开了太阳系,回到了外太空。
2017年早些时候,一些更遥远的天体在天文界引起了轰动。2月,科学家报告发现了7颗地球大小的行星围绕着一颗名为TRAPPIST-1的恒星运行,学界有望在本世纪内验证它们能否孕育生命。
丑闻曝光
2017年8月,位于西雅图的华盛顿大学开除了著名的微生物学家Michael Katze,因为他违反了该大学的政策,包括禁止性骚扰和利益冲突的政策。
2017年9月,位于纽约的罗彻斯特大学遭受到了抗议活动的冲击,此前新闻媒体报道了该大学对教职员工、认知科学家Florian Jaeger的处理结果。该大学两次调查了Jaeger对学生和博士后进行性骚扰的指控,以及制造不友善工作环境的指控,并且两次均发现他违反了该校的政策。7名现任和前任教师以及一名前研究生,代表学生和博士后,提起诉讼。她们对该大学的调查结果感到不满,并将这些指控透露给媒体,并于12月8日对这所大学提起了联邦诉讼。
2017年11月,在经过13个月的调查后,位于马萨诸塞州的波士顿大学发现,地质学教授David Marchant在1999年~2000年的南极考察期间曾对一名研究生进行过性骚扰。这位前学生直到在另一所大学获得教职后才提出诉讼。
人工智能自主学习
不满足于在2016年的围棋比赛中击败世界上最优秀的选手,人工智能的巨头DeepMind在2017年超越了自己。该谷歌旗下子公司于10月18日透露,其最新版的围棋机器人AlphaGo Zero击败了它的前身。旧版本主要通过研究人类玩家的策略来训练,但是重新设计的AlphaGo Zero完全通过试错的方式来学习该游戏,并与自身进行对抗。AlphaGo Zero花了更少的时间进行训练——40天,相比之下旧版本用了数月。DeepMind说,类似的技术可以帮助需要计算任务的研究人员,比如预测蛋白质如何折叠。
2017年,量子计算机也取得了进展。IBM、谷歌、初创公司和学术实验室一直在竞相建造一台足够大的机器来完成传统计算机无法承担的运算。2017年3月,IBM公布了第一个商业化的量子计算服务。
(作者:黄希瑶)
参考文献:Nature 2017;552:304-307

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