全球的十大科學(xué)熱詞有哪些
我們很多人都知道科學(xué)與生活息息相關(guān)，但是很多人都不知道最近熱門(mén)的科學(xué)熱詞。下面是百分網(wǎng)小編為你精心推薦的全球的十大科學(xué)熱詞，希望對(duì)您有所幫助。
十大科學(xué)熱詞
引力波
美國(guó)加州理工學(xué)院、麻省理工學(xué)院以及“激光干涉引力波天文臺(tái)”的研究人員宣布，LIGO探測(cè)器在2015年9月14日探測(cè)到來(lái)自于13億光年以外兩個(gè)黑洞合并的引力波信號(hào)GW150914，證明了愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論預(yù)言中的引力波。這是一個(gè)震驚世界的大發(fā)現(xiàn)。
在廣義相對(duì)論中有一個(gè)重要預(yù)言，即大質(zhì)量天體發(fā)生碰撞、超新星爆發(fā)等極端宇宙事件會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的引力波。它是一種時(shí)空漣漪，就像波一樣傳遞開(kāi)來(lái)。這代表著一種全新的宇宙觀：時(shí)空是相互交織的、動(dòng)態(tài)的，可以伸展、收縮、震動(dòng)。這一百年來(lái)，科學(xué)家一直在尋找引力波，但都沒(méi)有發(fā)現(xiàn)。而在廣義相對(duì)論發(fā)表近一百年后，科學(xué)家終于證實(shí)了它的存在，這也給黑洞的存在提供了最直接的證據(jù)。
LIGO于上世紀(jì)90年代開(kāi)始建造，在美國(guó)路易斯安那州利文斯頓和華盛頓州漢福德各建造了一個(gè)，主要采用了干涉儀的原理尋找引力波蹤跡。當(dāng)引力波通過(guò)時(shí)，局部空間會(huì)被拉伸和擠壓，而干涉儀可以被用來(lái)探測(cè)這種拉伸和擠壓。每臺(tái)LIGO干涉儀有兩個(gè)互相垂直的長(zhǎng)達(dá)4千米的干涉臂，激光束可以在其兩端的反射鏡之間來(lái)回反射。引力波的通過(guò)會(huì)使得雙臂分別延長(zhǎng)和收縮，一個(gè)變長(zhǎng)另一個(gè)變短，反之亦然。由于干涉臂的長(zhǎng)度變化，激光束從一端到另一端的時(shí)間會(huì)有所變化。這意味著這兩個(gè)光束不再“同步”，從而產(chǎn)生“干涉”圖案。問(wèn)題是，引力波信號(hào)從遙遠(yuǎn)的宇宙?zhèn)鱽?lái)時(shí)已經(jīng)變得非常微小，干涉臂的長(zhǎng)短變化微乎其微。
LIGO系統(tǒng)的第一代實(shí)驗(yàn)設(shè)備在2001—2010年間沒(méi)有任何收獲。為達(dá)到幾近瘋狂的靈敏度要求，在此后幾年里，LIGO探測(cè)器的幾乎每一個(gè)方面都被升級(jí)過(guò)，靈敏度比第一代有了10倍以上的提高。無(wú)比幸運(yùn)的是，這次GW150914出現(xiàn)的信號(hào)很強(qiáng)。
引力波的發(fā)現(xiàn)之所以轟動(dòng)全球，并不僅僅因?yàn)樗鼨z驗(yàn)了愛(ài)因斯坦的預(yù)言是否正確。探測(cè)引力波將有助于探測(cè)宇宙中情況最為極端的角落——黑洞的視界、超新星的最深處、中子星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)——那些常規(guī)望遠(yuǎn)鏡完全無(wú)法接近的區(qū)域。中國(guó)的科學(xué)家在回答是否有必要繼續(xù)建設(shè)引力波探測(cè)基地并推動(dòng)與此有關(guān)的理論研究時(shí)，答案也是肯定的。因?yàn)椋鼘⒆屓祟惖奶煳膶W(xué)研究進(jìn)入一個(gè)嶄新的階段。
人機(jī)大戰(zhàn)
3月9日至15日，在韓國(guó)首爾，韓國(guó)圍棋九段棋手李世石與人工智能?chē)宄绦?ldquo;阿爾法圍棋”(AlphaGo)進(jìn)行人機(jī)大戰(zhàn)。比賽采用中國(guó)圍棋規(guī)則，最終結(jié)果是人工智能阿爾法圍棋以總比分4：1戰(zhàn)勝人類代表李世石。
“阿爾法圍棋”，美國(guó)谷歌公司旗下人工智能公司“深度思維”開(kāi)發(fā)的智能軟件。其最大的特點(diǎn)是會(huì)“深度學(xué)習(xí)”。
棋類智力對(duì)戰(zhàn)游戲，歷來(lái)是計(jì)算機(jī)“智能”水平的試金石之一。計(jì)算能力、判斷能力、思考甚至學(xué)習(xí)能力，都可在勝負(fù)分明的棋盤(pán)上得以檢驗(yàn)。人工智能與人類棋手的對(duì)抗一直在上演，此前在三子棋、跳棋和國(guó)際象棋等棋類上，計(jì)算機(jī)程序都曾打敗過(guò)人類。
圍棋被視為人機(jī)對(duì)決的“最后一塊棋盤(pán)”。由于棋盤(pán)上變化繁復(fù)，“千古不同局”，計(jì)算機(jī)也無(wú)法僅通過(guò)“蠻力”來(lái)取勝。也因此，許多專家認(rèn)為，電腦要想攻陷人類智慧的這一堡壘，至少再過(guò)10年。
但技術(shù)發(fā)展似乎超出了多數(shù)人的想象。2015年10月，人工智能程序“阿爾法圍棋”5：0橫掃歐洲圍棋冠軍、職業(yè)圍棋二段樊麾，這是人工智能程序首次在不讓子的情況下戰(zhàn)勝職業(yè)圍棋手。
隨后，“阿爾法圍棋”所屬公司向李世石發(fā)出邀約，他是過(guò)去十年獲得圍棋冠軍頭銜最多的人。除了樊麾認(rèn)為“結(jié)果真的難以預(yù)測(cè)”，多數(shù)人包括李世石本人都表示戰(zhàn)勝計(jì)算機(jī)的可能性比較大。結(jié)果出乎眾人意料，“阿爾法圍棋”勝出。
而這一結(jié)果更增加了人們對(duì)于“電腦超越人腦”的擔(dān)憂。對(duì)此，有學(xué)者認(rèn)為，人機(jī)大戰(zhàn)對(duì)于人工智能的發(fā)展意義很有限。解決了圍棋問(wèn)題，并不代表類似技術(shù)可以解決其他問(wèn)題，自然語(yǔ)言理解、圖像理解、推理、決策等問(wèn)題依然存在，人工智能的進(jìn)步被夸大了。
有意思的是，圍棋人機(jī)大戰(zhàn)期間，相關(guān)報(bào)道充斥國(guó)內(nèi)各種媒體的頭條，風(fēng)頭完全蓋過(guò)了足球、籃球這些風(fēng)靡世界的運(yùn)動(dòng)。就連圍棋普及率極低的歐美國(guó)家，英國(guó)廣播公司(BBC)、路透社、美聯(lián)社這些主流媒體也對(duì)比賽進(jìn)行了詳細(xì)報(bào)道，這在以往幾乎是不可能的。可以說(shuō)，“阿爾法圍棋”的勝利不單單是比賽本身，還為人工智能打造了一場(chǎng)全球性的科普。
基因測(cè)序
2015年初美國(guó)奧巴馬政府頒布“精準(zhǔn)醫(yī)療計(jì)劃”，今年3月科技部也將精準(zhǔn)醫(yī)療列入重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃，以基因測(cè)序?yàn)榛A(chǔ)的精準(zhǔn)醫(yī)療受到中美兩國(guó)政府的高度重視。
隨著基因檢測(cè)成本急速下降至1000美元左右，極大地?cái)U(kuò)展基因檢測(cè)的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用人群。市場(chǎng)寄希望于它能在生殖和遺傳病領(lǐng)域、腫瘤個(gè)性化治療，尤其是精準(zhǔn)用藥方面，以及復(fù)雜慢病等方面的個(gè)體用藥指導(dǎo)方面，發(fā)揮巨大的作用。
2007年全球基因測(cè)序市場(chǎng)規(guī)模為7.9億美元，到2014年市場(chǎng)規(guī)模為54.5億美元，預(yù)計(jì)2018年全球基因測(cè)序市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)110億美元。2015年開(kāi)始至今，基因檢測(cè)贏得了來(lái)自資本和創(chuàng)業(yè)者的高度青睞。
在國(guó)內(nèi)，基因測(cè)序上游設(shè)備制造環(huán)節(jié)目前處于國(guó)外壟斷狀態(tài)，且進(jìn)入技術(shù)門(mén)檻非常高，一般企業(yè)難以從上游設(shè)備制造環(huán)節(jié)切入市場(chǎng)。相較于上游設(shè)備制造環(huán)節(jié)，中游的基因測(cè)序服務(wù)在技術(shù)門(mén)檻上相對(duì)要低一些。近幾年，盡管衛(wèi)計(jì)委和藥監(jiān)局對(duì)基因測(cè)序臨床應(yīng)用市場(chǎng)加強(qiáng)了管理，但消費(fèi)級(jí)基因測(cè)序服務(wù)企業(yè)層出不窮，目前已有超過(guò)150家企業(yè)和機(jī)構(gòu)從事基因測(cè)序相關(guān)業(yè)務(wù)。國(guó)內(nèi)提供基因測(cè)序服務(wù)的機(jī)構(gòu)呈現(xiàn)逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì)，隨著測(cè)序服務(wù)機(jī)構(gòu)數(shù)的增長(zhǎng)，測(cè)序服務(wù)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)也將趨于白熱化。
然而，基因檢測(cè)主要是服務(wù)于科研和臨床的，二者都是嚴(yán)謹(jǐn)且有其內(nèi)在規(guī)律的領(lǐng)域，注定了基因檢測(cè)的發(fā)展將很漫長(zhǎng)。目前，由于數(shù)據(jù)解讀的滯后導(dǎo)致基因測(cè)序在臨床治療上的價(jià)值還未展現(xiàn)。即便是在消費(fèi)市場(chǎng)，除了玩轉(zhuǎn)概念以外，基因檢測(cè)的結(jié)果究竟代表什么含義檢測(cè)機(jī)構(gòu)并不清楚，更不可能提供真正有效的干預(yù)和服務(wù)。
更何況，基因檢測(cè)能提前檢測(cè)出的遺傳疾病、腫瘤等，除了遺傳因素外，疾病的發(fā)生還與環(huán)境、個(gè)人生活習(xí)慣等關(guān)系也很緊密,而環(huán)境因素包括化學(xué)性、物理性及生物性因素等等由于多基因疾病的原因復(fù)雜，很難單純從基因來(lái)得到有效的防治疾病信息，因此也很難應(yīng)用到臨床上。
以基因測(cè)序?yàn)榛A(chǔ)的精準(zhǔn)醫(yī)療，恐怕還需要醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)科研很長(zhǎng)時(shí)間的探索和積累。
免疫療法
4月12日，21歲的西安電子科技大學(xué)大學(xué)生魏則西因患滑膜肉瘤不治身亡。這起事件之所以引發(fā)社會(huì)強(qiáng)烈關(guān)注，是因?yàn)樗ㄟ^(guò)百度搜索在武警北京總隊(duì)第二醫(yī)院接受了號(hào)稱“最先進(jìn)技術(shù)”的生物免疫療法——DC-CIK療法，這項(xiàng)技術(shù)本身也被推到了風(fēng)口浪尖。
免疫治療又叫生物治療，是一種通過(guò)提高自身免疫力去抵抗癌癥的治療方法。利用身體自己產(chǎn)生的，或?qū)嶒?yàn)室合成的化學(xué)物質(zhì)來(lái)提高或者修復(fù)人體免疫系統(tǒng)功能，使其更強(qiáng)大、更靈敏，從而對(duì)抗癌細(xì)胞。
2011年，三名科學(xué)家因在免疫系統(tǒng)方面的貢獻(xiàn)獲得了諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。這是對(duì)自體免疫細(xì)胞治療臨床應(yīng)用所取得療效的肯定。
其中，美國(guó)洛克菲勒大學(xué)的免疫學(xué)家和細(xì)胞生物學(xué)家拉爾夫·斯坦曼發(fā)現(xiàn)，免疫系統(tǒng)中的樹(shù)突細(xì)胞(DC細(xì)胞)及其在適應(yīng)性免疫反應(yīng)，即以自身調(diào)控方式適應(yīng)并清除體內(nèi)微生物過(guò)程中的作用，構(gòu)成免疫反應(yīng)的后續(xù)步驟。DC細(xì)胞是目前已知體內(nèi)功能最強(qiáng)、唯一能活化靜息T細(xì)胞的專職抗原提呈細(xì)胞。DC本身并不殺傷腫瘤細(xì)胞，但它能夠攝取、加工并提呈抗原給T細(xì)胞，啟動(dòng)特異性T細(xì)胞抗腫瘤免疫反應(yīng)。
CIK細(xì)胞是細(xì)胞因子誘導(dǎo)的殺傷細(xì)胞，可以通過(guò)發(fā)揮自身細(xì)胞毒性和分泌細(xì)胞因子等途徑殺傷腫瘤細(xì)胞。因此，DC-CIK細(xì)胞治療技術(shù)是利用DC和CIK細(xì)胞聯(lián)合應(yīng)用治療腫瘤的免疫細(xì)胞治療技術(shù)。
但是，目前DC-CIK治療只能對(duì)少數(shù)病人起到一些特異的作用，總體效應(yīng)不大，不能做為主要治療手段，而是作為手術(shù)、放療、化療之外的一種輔助治療手段。DC-CIK在美國(guó)因多次臨床試驗(yàn)失敗，也沒(méi)有被推廣。
不過(guò)，這不意味著免疫療法是無(wú)用的。事實(shí)上，免疫療法是一個(gè)大類別，它可以分為若干類別。抗PD-1抗體是近年來(lái)最成功的免疫治療方法，擁有很好的治療效果，例如它可對(duì)將近20%的晚期肺癌患者有效果，美國(guó)FDA已經(jīng)批準(zhǔn)了抗CTLA-4和抗PD-1抗體作為抗腫瘤藥物投放市場(chǎng);CAR-T細(xì)胞免疫治療對(duì)血液腫瘤方面的治療可以起到積極作用，它在美國(guó)用于復(fù)發(fā)淋巴細(xì)胞白血病的臨床試驗(yàn)，達(dá)到了70%~90%的完全緩解率，但該療法尚未正式獲得FDA批準(zhǔn)。
科學(xué)素質(zhì)基準(zhǔn)
4月18日，科技部、中宣部發(fā)布了關(guān)于印發(fā)《中國(guó)公民科學(xué)素質(zhì)基準(zhǔn)的通知》及《中國(guó)公民科學(xué)素質(zhì)基準(zhǔn)》，不曾想一石激起千層浪。
《通知》指出，《基準(zhǔn)》是科技部等20個(gè)部門(mén)參加制定的，旨在建立《科學(xué)素質(zhì)綱要》實(shí)施的監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系，定期開(kāi)展中國(guó)公民科學(xué)素質(zhì)調(diào)查和全國(guó)科普統(tǒng)計(jì)工作，為公民提高自身科學(xué)素質(zhì)提供衡量尺度和指導(dǎo)。《通知》要求各地各部門(mén)認(rèn)真組織黨政機(jī)關(guān)干部、工人、農(nóng)民、科技和教育工作者、部隊(duì)官兵、學(xué)生等社會(huì)各界人士學(xué)習(xí)。
《基準(zhǔn)》共有26條基準(zhǔn)、132個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，適用于18歲以上公民，“基本涵蓋公民需要具有的科學(xué)精神、掌握或了解的知識(shí)、具備的能力”。其26條基準(zhǔn)包括：崇尚科學(xué)，具有辨別信息真?zhèn)蔚幕灸芰?掌握基本的數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、天文、地理、生物和人體生理知識(shí);知道常見(jiàn)疾病和安全用藥的常識(shí);掌握常見(jiàn)事故的救援知識(shí)和急救方法等。
4月23日，陳學(xué)雷等8位學(xué)者在科學(xué)網(wǎng)上發(fā)表署名文章，提出《基準(zhǔn)》存在一些不嚴(yán)謹(jǐn)、不科學(xué)的問(wèn)題。主要有三方面，一是某些條目存在錯(cuò)誤或不準(zhǔn)確、不嚴(yán)謹(jǐn)之處。二是某些說(shuō)法本身存在很大爭(zhēng)議，遠(yuǎn)非學(xué)術(shù)界的共識(shí)，甚至與現(xiàn)代科學(xué)認(rèn)識(shí)有明顯的沖突。三是有些內(nèi)容是日常生產(chǎn)、生活應(yīng)該具備的常識(shí)或技能，但其中許多內(nèi)容與一般所說(shuō)的科學(xué)素養(yǎng)并沒(méi)有直接的關(guān)系，似不宜全部納入科學(xué)素養(yǎng)范圍。
對(duì)此，科學(xué)哲學(xué)及科學(xué)史界的學(xué)者有不同的看法。他們認(rèn)為，總體來(lái)說(shuō)，《基準(zhǔn)》有進(jìn)步，應(yīng)當(dāng)肯定。
《基準(zhǔn)》確實(shí)存在一些問(wèn)題，比如“指導(dǎo)思想的局限性上”，過(guò)多地把基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置成科學(xué)常識(shí)的基本點(diǎn)，把科學(xué)素質(zhì)變成科學(xué)百科常識(shí)競(jìng)賽;過(guò)于強(qiáng)調(diào)和突出意識(shí)形態(tài);把倫理的、人文的內(nèi)容列入科學(xué)素質(zhì)里等。
對(duì)于爭(zhēng)論最大的“陰陽(yáng)五行、天人合一”等內(nèi)容納入《基準(zhǔn)》，他們贊成并表示這是一個(gè)進(jìn)步，表明起草人的科學(xué)觀有了改進(jìn)，考慮到了中國(guó)文化的因素，沒(méi)有照搬西方科學(xué)的基準(zhǔn)。
不過(guò)，他們都認(rèn)為，能引發(fā)爭(zhēng)論是好事，并希望這個(gè)討論能夠持續(xù)、理性地展開(kāi)，最終達(dá)到共識(shí)，進(jìn)而形成一套符合中國(guó)國(guó)情的科學(xué)素質(zhì)基準(zhǔn)。
巴黎協(xié)定
4月22日，全球174個(gè)國(guó)家及歐盟代表聚集在美國(guó)紐約聯(lián)合國(guó)總部簽署《巴黎協(xié)定》。此后，中國(guó)、美國(guó)和歐盟相繼批準(zhǔn)氣候變化《巴黎協(xié)定》的決議。
2015年12月12日，《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》近200個(gè)締約方在巴黎氣候變化大會(huì)上一致同意通過(guò)《巴黎協(xié)定》，為2020年后全球應(yīng)對(duì)氣候變化行動(dòng)作出安排。全球多國(guó)當(dāng)時(shí)承諾會(huì)控制溫室效應(yīng)氣體的排放，以確保從工業(yè)化之前到2100年的全球平均氣溫升高不超過(guò)2攝氏度，并且朝著不超過(guò)1.5攝氏度的目標(biāo)努力。
根據(jù)協(xié)議，各國(guó)將共同努力，盡早達(dá)到溫室效應(yīng)氣體排放量不再增加的最高點(diǎn)，并且在2050年到2100年之間實(shí)現(xiàn)人類活動(dòng)排放與自然吸收之間的平衡。此外，從2020年開(kāi)始，貧窮國(guó)家還將得到每年1000億美元資金，用于清潔能源技術(shù)的發(fā)展。該協(xié)議還制定了削減溫室氣體排放量以及遏制全球變暖影響的行動(dòng)方針。
今年11月4日，《巴黎協(xié)定》正式生效。但這并非今年人們應(yīng)對(duì)全球氣候變化的唯一努力。
10月6日，聯(lián)合國(guó)國(guó)際民航組織(ICAO)通過(guò)國(guó)際航班碳排放限制協(xié)議，這是全球首個(gè)單項(xiàng)產(chǎn)業(yè)碳排放上限協(xié)議。根據(jù)該大會(huì)達(dá)成的協(xié)議，航空公司必須為其碳排放增長(zhǎng)購(gòu)買(mǎi)碳信用額，為全球特定環(huán)保開(kāi)發(fā)項(xiàng)目提供資金，抵消溫室氣體排放增長(zhǎng)。決議還強(qiáng)調(diào)要為各國(guó)特別是發(fā)展中國(guó)家參與該機(jī)制提供援助，并就該機(jī)制實(shí)施情況和影響每三年開(kāi)展一次審評(píng)。國(guó)際民航組織有191個(gè)成員國(guó)，65個(gè)國(guó)家已承諾加入首階段計(jì)劃，這些國(guó)家的國(guó)際航班總量約占全球的80%。
10月15日，在盧旺達(dá)首都舉辦的聯(lián)合國(guó)大會(huì)上，全球197個(gè)國(guó)家一致決定修改《蒙特利爾議定書(shū)》，禁止令全球變暖雪上加霜的.制冷劑——氫氟碳化物(HFCs)的使用。歐盟、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家將從一到兩年內(nèi)開(kāi)始減少HFCs的使用，從2019年開(kāi)始至少減少10%;中國(guó)、拉丁美洲等發(fā)展中國(guó)家將從2024年開(kāi)始不再增加HFCs的使用;印度則將在2032年開(kāi)始將HFCs的使用減少10%。 到本世紀(jì)末，這一協(xié)定有望將該物質(zhì)可能的排放減少88%。
巨型對(duì)撞機(jī)
中國(guó)醞釀中的超大型“環(huán)形正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)(CEPC)”被國(guó)際高能物理學(xué)界寄予厚望。但就中國(guó)是否應(yīng)該建造全球最大的粒子對(duì)撞機(jī)這一問(wèn)題，科學(xué)家們展開(kāi)了激烈的辯論，著名數(shù)學(xué)家、菲爾茨獎(jiǎng)獲得者丘成桐和中國(guó)科學(xué)院高能所所長(zhǎng)、中國(guó)科學(xué)院院士王貽芳表示支持，而諾貝爾獎(jiǎng)獲得者楊振寧則持反對(duì)意見(jiàn)。
爭(zhēng)論焦點(diǎn)主要有兩個(gè)，一是針對(duì)高額的費(fèi)用，二是關(guān)于對(duì)撞機(jī)的成果。
丘成桐認(rèn)為中國(guó)高能物理需要一個(gè)突破，“這是在基礎(chǔ)科學(xué)方面有可能出現(xiàn)重大原創(chuàng)性突破的地方，將有助于探索整個(gè)宇宙物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)是如何形成的”，8月7日，他在接受新華社記者專訪時(shí)說(shuō)。
丘成桐認(rèn)為，巨型對(duì)撞機(jī)全世界只有一臺(tái)，會(huì)吸引1萬(wàn)名左右的頂尖科學(xué)家來(lái)中國(guó)工作，“這會(huì)引起西方科學(xué)陣營(yíng)的遷徙，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)單獨(dú)建一所世界一流大學(xué)的效果”。而且對(duì)中國(guó)科研體制改革的推動(dòng)力量也是巨大的。
對(duì)于費(fèi)用，丘成桐認(rèn)為，在中國(guó)搞巨型對(duì)撞機(jī)需要花的400億元是分20年投入的，資金壓力不會(huì)太大，而這個(gè)項(xiàng)目的科學(xué)價(jià)值無(wú)與倫比，是中國(guó)成為世界一流的負(fù)責(zé)任的科學(xué)大國(guó)應(yīng)該做的事。
9月初，楊振寧通過(guò)新媒體平臺(tái)，發(fā)表《中國(guó)今天不宜建造超大對(duì)撞機(jī)，這是個(gè)無(wú)底洞》，明確表示，“我絕不反對(duì)高能物理繼續(xù)發(fā)展。我反對(duì)的是中國(guó)今天開(kāi)始建造超大對(duì)撞機(jī)”。并說(shuō)了他反對(duì)的七大原因。
楊振寧認(rèn)為，造巨型對(duì)撞機(jī)是無(wú)底洞。LHC的建造前后用了多年，前后加起來(lái)不少于100億美元。而國(guó)內(nèi)的巨型對(duì)撞機(jī)預(yù)算不可能少于200億美元。他說(shuō)中國(guó)仍然只是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，還有數(shù)億農(nóng)民與農(nóng)民工，還有亟待解決的環(huán)保問(wèn)題、教育問(wèn)題、醫(yī)藥健康問(wèn)題等。還會(huì)因此大大擠壓其他基礎(chǔ)科學(xué)的經(jīng)費(fèi)。
另外，楊振寧對(duì)尋找超對(duì)稱粒子本身也表示懷疑，“今天希望用超大對(duì)撞機(jī)來(lái)找到超對(duì)稱粒子，只是一部分高能物理學(xué)家的一個(gè)猜想。多數(shù)物理學(xué)家，包括我在內(nèi)，認(rèn)為超對(duì)稱粒子的存在只是一個(gè)猜想，沒(méi)有任何實(shí)驗(yàn)根據(jù)，希望用極大對(duì)撞機(jī)發(fā)現(xiàn)此猜想中的粒子更只是猜想加猜想”。
對(duì)此，丘成桐之前就表示過(guò)：“如果找不到新物理，也不是一個(gè)壞消息。這就好像以前麥克爾遜—莫雷實(shí)驗(yàn)為了測(cè)量以太漂移，最后測(cè)到零結(jié)果——但這最終導(dǎo)致了愛(ài)因斯坦提出狹義相對(duì)論。所以，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)新物理并不一定是壞消息。”
科幻創(chuàng)作
對(duì)中國(guó)的科普愛(ài)好者來(lái)說(shuō)，2016年科普熱詞仍然不能少了“科幻”。
8月21日，繼去年中國(guó)當(dāng)代科幻的領(lǐng)軍人物劉慈欣憑借代表作《三體》的英譯本，榮獲世界科幻界最高獎(jiǎng)項(xiàng)之一的“雨果獎(jiǎng)”，80后女科幻作家郝景芳的《北京折疊》獲得了2016年雨果獎(jiǎng)最佳中短篇小說(shuō)獎(jiǎng)。她也代表著國(guó)內(nèi)近年來(lái)一批“后新生代”科幻作家的異軍突起。
今年9月，由中國(guó)科協(xié)主辦的“2016中國(guó)科幻季”在北京拉開(kāi)帷幕。活動(dòng)旨在激發(fā)中國(guó)科幻創(chuàng)作的潛力，推動(dòng)科幻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為作家、學(xué)者、讀者、媒體及投資者提供相互交流、融合發(fā)展的平臺(tái)。活動(dòng)內(nèi)容包括2016中國(guó)科幻大會(huì)、第二十七屆“銀河獎(jiǎng)”頒獎(jiǎng)典禮、中國(guó)科幻史展、科幻嘉年華、科幻片展映、“科幻·中國(guó)與世界”國(guó)際科幻高峰論壇、第七屆“全球華語(yǔ)科幻星云獎(jiǎng)”頒獎(jiǎng)盛典等系列活動(dòng)，前后持續(xù)近一個(gè)月。投入和關(guān)注程度之高史無(wú)前例。
2016年是銀河獎(jiǎng)30周年。在過(guò)去的30年里，銀河獎(jiǎng)對(duì)中國(guó)科幻發(fā)展的意義深遠(yuǎn)。對(duì)科幻作者來(lái)說(shuō)，獲得銀河獎(jiǎng)不但是一種榮譽(yù)，更是一種帶有“認(rèn)證”性質(zhì)的身份定義。這一次，過(guò)去27屆的獲獎(jiǎng)代表齊聚一堂，共同見(jiàn)證中國(guó)科幻創(chuàng)作的30年。同時(shí)，為適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求，“銀河獎(jiǎng)”將升級(jí)為全國(guó)性的綜合大獎(jiǎng)，把“銀河獎(jiǎng)”系列活動(dòng)打造為全國(guó)性的科幻活動(dòng)標(biāo)志性品牌。
科幻產(chǎn)業(yè)這個(gè)概念在中國(guó)被正式提出，不過(guò)是最近5年的事。《三體》三部曲的最后一部在2010年出版前，我國(guó)科幻基本上處于雜志時(shí)代，圖書(shū)出版領(lǐng)域缺少暢銷書(shū)，商業(yè)價(jià)值還沒(méi)有被發(fā)掘。但2010年之后，在還沒(méi)有完全從雜志時(shí)代自然發(fā)展到圖書(shū)時(shí)代的情況下，伴隨著爆發(fā)式的文化市場(chǎng)需求，科幻行業(yè)突然呈現(xiàn)出出版、影視、動(dòng)漫、游戲并行發(fā)展的態(tài)勢(shì)。
隨著中國(guó)科幻迎來(lái)資本的廣泛興趣，科幻創(chuàng)作者們喊出了“不忘初心”的口號(hào)。尤其是科幻作家們，拒絕急功近利，不因資本而變得浮躁。6月17日，復(fù)旦大學(xué)中華文明國(guó)際研究中心舉辦了為期兩天的“科幻文學(xué)”主題工作坊，來(lái)自多個(gè)國(guó)家的嘉賓學(xué)者結(jié)合創(chuàng)作做了20多場(chǎng)主題發(fā)言。這也是近年來(lái)國(guó)內(nèi)規(guī)格最高的科幻學(xué)術(shù)會(huì)議，國(guó)內(nèi)科幻學(xué)術(shù)研究隊(duì)伍已經(jīng)初具規(guī)模。
三父母嬰兒
10月19日，美籍華人醫(yī)生張進(jìn)領(lǐng)導(dǎo)的美國(guó)新希望生殖醫(yī)學(xué)中心研究團(tuán)隊(duì)在鹽湖城舉行的美國(guó)生殖醫(yī)學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)議上正式宣布，世界首個(gè)細(xì)胞核移植“三父母”嬰兒于今年4月在紐約誕生，目前孩子健康狀況良好。不過(guò)，這種繼第一代體外受精、精子注射、胚胎移植前診斷、胚胎冷凍之后的新一代試管嬰兒技術(shù)，一經(jīng)報(bào)道便引發(fā)了巨大的爭(zhēng)議。
每個(gè)人都從父母那里繼承三份遺傳物質(zhì)，分別是來(lái)自父親精子的細(xì)胞核DNA(脫氧核糖核酸)、母親卵子的細(xì)胞核DNA以及母親卵子中獨(dú)立于細(xì)胞核的線粒體DNA。線粒體DNA只能通過(guò)母系遺傳。
制備“三父母嬰兒”的技術(shù)，是為了防止母親將有缺陷的線粒體所引起的代謝性疾病傳遞給后代，或者幫助因線粒體缺陷導(dǎo)致不孕不育的女性。為了做到這一點(diǎn)，研究人員將母親的病變線粒體換成一名健康捐贈(zèng)者的線粒體，這名不相關(guān)的捐助者就是“第三方父母”。
張進(jìn)的團(tuán)隊(duì)在患有一種罕見(jiàn)神經(jīng)系統(tǒng)疾病的女性身上開(kāi)展了這項(xiàng)研究。研究人員將這名婦女的卵細(xì)胞的細(xì)胞核移植到一個(gè)供體卵細(xì)胞中，使供體的健康線粒體保持完整。然后研究人員將修改過(guò)的卵子與這名婦女的丈夫的精子進(jìn)行授精，并將其植入子宮內(nèi)。
依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)條件，實(shí)現(xiàn)線粒體移植可以借助兩種方式。英國(guó)批準(zhǔn)的“原核移植”是在兩枚已受精的卵子間實(shí)現(xiàn)基因替換，剔除線粒體中有缺陷的基因信息。而另一種方式名為“主軸移植”，即用捐贈(zèng)者卵子的健康線粒體替換母親有缺陷的線粒體后再實(shí)施人工授精。
目前美國(guó)禁止這類技術(shù)，英國(guó)僅批準(zhǔn)用“原核移植”的方式做三父母試管嬰兒。
由于張進(jìn)團(tuán)隊(duì)的這項(xiàng)研究是在墨西哥開(kāi)展實(shí)施的，批評(píng)人士認(rèn)為這么做是為了規(guī)避美國(guó)和英國(guó)更嚴(yán)格的監(jiān)管制度。還有科學(xué)家擔(dān)心，來(lái)自兩名婦女的線粒體的存在，是否會(huì)影響到由此所產(chǎn)生的嬰兒的健康，以及捐贈(zèng)的線粒體是否會(huì)影響這名嬰兒的最終后代，這種技術(shù)的的安全性和有效性仍是未知數(shù)。
實(shí)際上，上世紀(jì)90年代三父母嬰兒就曾經(jīng)誕生過(guò)，但這項(xiàng)技術(shù)一直遭遇倫理困境。盡管這一次嘗試已經(jīng)初步成功了，但科學(xué)家們認(rèn)為，“很重要的一點(diǎn)是我們要繼續(xù)探究下去”。
寨卡病毒
寨卡病毒主要是通過(guò)伊蚊傳播
直到11月，世衛(wèi)組織才宣布寨卡病毒不再構(gòu)成“國(guó)際關(guān)注的突發(fā)公共衛(wèi)生事件”。但這不意味著將寨卡病毒及其并發(fā)癥降級(jí)。
2015年5月以來(lái)，巴西發(fā)生了大規(guī)模感染疫情，此后迅速擴(kuò)散至全球69個(gè)國(guó)家和地區(qū)，有近200萬(wàn)人感染。我國(guó)從今年2月份發(fā)現(xiàn)首例輸入性病例以來(lái)，目前已發(fā)現(xiàn)18例感染患者。2月，世衛(wèi)組織還將與寨卡病毒相關(guān)的新生兒小頭癥病例和其他神經(jīng)系統(tǒng)病變升級(jí)為“國(guó)際關(guān)注的突發(fā)公共衛(wèi)生事件”。
寨卡病毒是一種能通過(guò)蚊蟲(chóng)傳播的蟲(chóng)媒病毒，主要是通過(guò)伊蚊傳播。寨卡原本是非洲烏干達(dá)南部一片叢林的名字，科學(xué)家們最早從生活在那片叢林里的一只恒河獼猴身上分離出了這種病毒，被稱之為寨卡病毒。首次得到文件記載的寨卡病毒病暴發(fā)疫情于2007年發(fā)生在西太平洋密克羅尼西亞群島，發(fā)病185例。2013年10月開(kāi)始，法屬波利尼西亞也發(fā)生寨卡病毒暴發(fā)，發(fā)生病例大約有上萬(wàn)例。
目前沒(méi)有證據(jù)表明寨卡病毒會(huì)在人與人之間傳播，被帶病毒的伊蚊叮咬是最主要的傳播途徑。它的一般癥狀表現(xiàn)為四類：發(fā)熱、斑丘疹、關(guān)節(jié)痛、非化膿性的結(jié)膜炎。與埃博拉相比，雖然寨卡病毒也引起廣泛關(guān)注，但絕大多數(shù)臨床癥狀都是輕微的，可以在2~7天內(nèi)自愈，重癥與死亡病例罕見(jiàn)。
但除此之外，有大量證據(jù)表明，寨卡病毒能夠感染神經(jīng)細(xì)胞，進(jìn)而引發(fā)新生兒小頭癥、成年人格林巴利綜合征等。最新研究結(jié)果表明，寨卡病毒可以穿透血胎、血眼、血睪和血腦四道屏障，一旦進(jìn)入這些免疫力“豁免區(qū)”，就可在其內(nèi)部長(zhǎng)時(shí)間存在并造成傷害。
幸運(yùn)的是，小頭癥和其他與寨卡相關(guān)的新生兒畸形并未像之前想象的那樣大規(guī)模暴發(fā)。直到11月，世衛(wèi)組織宣布這不再構(gòu)成“國(guó)際關(guān)注的突發(fā)公共衛(wèi)生事件”。但這不意味著將寨卡病毒及其并發(fā)癥降級(jí)。全球多個(gè)團(tuán)隊(duì)正加緊開(kāi)展針對(duì)寨卡病毒的研究，以解開(kāi)有關(guān)寨卡病毒的不少謎題。
比如，一項(xiàng)針對(duì)哥倫比亞寨卡疫情的新研究指出，孕婦在懷孕前三四個(gè)月感染寨卡病毒最容易引發(fā)胎兒小頭癥;中科院微生物所研究人員從中國(guó)第一例寨卡康復(fù)病人體內(nèi)鑒定出高效、特異的寨卡病毒單克隆抗體，并對(duì)其致病機(jī)理進(jìn)行了解析，這在全球尚屬首次。
超級(jí)月亮
北京時(shí)間11月14日晚19時(shí)21分，月亮與地球達(dá)到全年最近距離，最大月亮現(xiàn)身，21時(shí)52分達(dá)到滿月。這是1948年以來(lái)月亮最接近地球的一次，即68年最大的一次，看起來(lái)會(huì)比平常大14%，亮度提高30%。錯(cuò)過(guò)這一次，大約要再等18年，也就是2034年11月25日才能再次看到。
對(duì)普通百姓來(lái)說(shuō)，這就是一個(gè)欣賞月亮的大好時(shí)機(jī)，于是從當(dāng)天夜里到第二天上午，各個(gè)社交平臺(tái)幾乎被“超級(jí)月亮”的新聞刷屏，不斷看到“這是本世紀(jì)最大的‘超級(jí)月亮’，天文迷絕對(duì)不容錯(cuò)過(guò)”的宣傳，可以說(shuō)“滿屏盡是SuperMoon”。
“超級(jí)月亮”并不是一個(gè)天文學(xué)術(shù)語(yǔ)。這個(gè)名詞于1979年由美國(guó)占星師理查德·諾艾爾提出，他把“超級(jí)月亮”定義為當(dāng)新月或滿月時(shí)月亮位于近地點(diǎn)附近的現(xiàn)象，當(dāng)月亮位于近地點(diǎn)時(shí)正好出現(xiàn)新月，則稱為超級(jí)新月;當(dāng)月亮位于近地點(diǎn)時(shí)正好滿月，則稱為超級(jí)滿月。
他還認(rèn)為，“超級(jí)月亮”的出現(xiàn)和地震、火山噴發(fā)、海嘯等極端自然事件有著某種聯(lián)系。不過(guò)，科學(xué)界并不認(rèn)可這一說(shuō)法。但2011年3月11日，正好是諾艾爾所說(shuō)的“超級(jí)月亮”發(fā)生之前，日本發(fā)生里氏9.0級(jí)大地震并發(fā)生海嘯。但隨后英國(guó)《每日電訊報(bào)》、著名天文學(xué)網(wǎng)站Universe today以及國(guó)內(nèi)諸多科技媒體都表示這種關(guān)聯(lián)是不科學(xué)的，并對(duì)這個(gè)謠言進(jìn)行了粉碎。
所謂“超級(jí)月亮”，在天文學(xué)上更準(zhǔn)確的說(shuō)法是“近點(diǎn)朔望月”。
為此，首先要明晰兩個(gè)概念。第一是月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的軌道呈非標(biāo)準(zhǔn)橢圓狀，在近地點(diǎn)時(shí)在地球上看月亮自然比較大，這時(shí)候的月亮被稱為“近點(diǎn)月”;第二是朔望月的概念，完全見(jiàn)不到月亮的一天稱“朔日”，定為陰歷的每月初一;把月亮最圓的一天稱“望日”，為陰歷的每月十五(或十六)。從朔到望，是朔望月的前半月;從望到朔，是朔望月的后半月;從朔到望再到朔為陰歷的一個(gè)月。
一個(gè)朔望月為29天半，實(shí)際上是29天12小時(shí)44分3秒。當(dāng)近點(diǎn)月與朔望月重合的時(shí)候，就會(huì)出近點(diǎn)朔望月，也就是所謂的“超級(jí)月亮”，平均周期大概是14個(gè)月。而當(dāng)太陽(yáng)、地球和月亮居于最理想的位置時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)更大、更亮的“超級(jí)月亮”，平均周期大概為20年。NASA所報(bào)道的下一次“超級(jí)月亮”要再等18年，也是基于此。
CRISPR-Cas9
2016年，圍繞新基因編輯工具CRISPR-Cas9的熱度持續(xù)不減。這主要是因?yàn)槊绹?guó)哈佛大學(xué)—麻省理工學(xué)院(MIT)Broad研究所和加州大學(xué)(UC)伯克利分校之間關(guān)于“誰(shuí)將獲得革命性基因編輯技術(shù)CRISPR的專利權(quán)”的戰(zhàn)爭(zhēng)愈演愈烈。
CRISPR是一種基因編輯器，是細(xì)菌用以保護(hù)自身對(duì)抗病毒的一個(gè)系統(tǒng)，也是一種對(duì)付攻擊者的基因武器。研究人員還發(fā)現(xiàn)，它可以用來(lái)刪除、添加、激活或抑制其他生物體的目標(biāo)基因。通過(guò)對(duì)CRISPR簇的側(cè)翼序列分析發(fā)現(xiàn)，在其附近存在一個(gè)多態(tài)性家族基因。Cas基因與CRISPR共同進(jìn)化，共同構(gòu)成一個(gè)高度保守的系統(tǒng)。CRISPR-Cas9是該系統(tǒng)中目前研究最熱門(mén)也是最深入的類型。
2012年，加州大學(xué)伯克利分校的研究小組重組了CRISPR-Cas9，在他們選擇的位點(diǎn)切割DNA。在2013年初，幾個(gè)研究團(tuán)隊(duì)——包括麻省理工—哈佛大學(xué)Broad研究所的研究小組發(fā)現(xiàn)，CRISPR-Cas9也在活的真核細(xì)胞包括人類細(xì)胞中起作用。
這項(xiàng)技術(shù)問(wèn)世僅僅三四年，它已經(jīng)被世界各地的實(shí)驗(yàn)室用來(lái)改寫(xiě)基因組和重塑細(xì)胞。研究人員用它逆轉(zhuǎn)導(dǎo)致人類失明的基因突變，阻止癌癥細(xì)胞繁殖，并使細(xì)胞免遭艾滋病病毒的影響。11月15日，Nature雜志發(fā)表最新消息，四川大學(xué)華西醫(yī)院腫瘤學(xué)教授盧鈾團(tuán)隊(duì)已開(kāi)啟了全球首個(gè)CRISPR技術(shù)的人體應(yīng)用。10月28日，轉(zhuǎn)移性非小細(xì)胞肺癌患者接受了經(jīng)CRISPR技術(shù)改造的T細(xì)胞治療。
此外，農(nóng)學(xué)家已經(jīng)研究出可以抵抗白粉病等致命病菌的小麥，這暗示人類可以通過(guò)基因工程創(chuàng)造出可以養(yǎng)活90億人口的主要作物。生物工程師用它來(lái)改變酵母的DNA，以使它能夠分解植物物質(zhì)和乙醇排泄物，這一技術(shù)甚至可能結(jié)束人類對(duì)石油的依賴。
正因?yàn)槿绱耍虡I(yè)市場(chǎng)也緊緊盯上了CRISPR技術(shù)。目前，全球有超過(guò)860項(xiàng)CRISPR專利，平均每天新增加一項(xiàng)專利。這也引來(lái)了美國(guó)兩個(gè)最好的大學(xué)為此展開(kāi)激烈的專利競(jìng)爭(zhēng)。Broad 和 Berkeley雙方一直在向USPTO專利法官證明自己的專利申請(qǐng)的有效性。這一調(diào)查可以在明年年初完成，目的是確定誰(shuí)首先發(fā)明了該技術(shù)。每個(gè)團(tuán)隊(duì)申請(qǐng)可能對(duì)商業(yè)應(yīng)用至關(guān)重要的專利。
但是，盡管CRISPR-Cas9 在生物學(xué)領(lǐng)域被認(rèn)為是一種具有劃時(shí)代意義的基因編輯技術(shù)，它同時(shí)也是危險(xiǎn)的。它最后可以讓遺傳學(xué)研究人員看到人們?cè)?jīng)擔(dān)心的一切——設(shè)計(jì)嬰兒、侵襲性突變體、特異物種生物武器等等。科學(xué)家必須為這種新的生命科學(xué)研究實(shí)踐盡快建立全新的規(guī)則。
有名的科技熱詞
霧霾
一年前，北京市首次啟動(dòng)紅色預(yù)警，這一事件被很多人視作中國(guó)環(huán)境問(wèn)題的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。一年過(guò)去，霧霾未消，紅警再現(xiàn)：僅在2016年的最后一天，除了北京，全國(guó)還有60個(gè)城市啟動(dòng)空氣污染預(yù)警，石家莊等城市的空氣污染指數(shù)甚至直接“爆表”，很多中國(guó)人不得不在霧霾中迎接新年的到來(lái)。空氣污染范圍的擴(kuò)大，意味著環(huán)境治理的挑戰(zhàn)更加艱巨。而以科學(xué)的態(tài)度研究，以最大的決心和執(zhí)行力度治理霧霾，則是當(dāng)前的中國(guó)一項(xiàng)最緊迫的任務(wù)。我們希望，在2018年的1月，霧霾不會(huì)第四次出現(xiàn)在這份榜單中。我們更希望，碧水藍(lán)天不會(huì)成為中國(guó)人的奢望。
年度科技熱詞
人工智能
人工智能已誕生60年，但正是在這一年，它或許才算真正引起大眾的關(guān)注。在3月，人工智能程序AlphaGo碾壓世界頂尖圍棋高手李世石，這一里程碑事件震驚全世界。接下來(lái)，各大科技公司發(fā)布的一系列人工智能重要產(chǎn)品和技術(shù)同樣讓世人感嘆：在奧運(yùn)會(huì)上比記者更快發(fā)出精彩新聞的機(jī)器寫(xiě)作、在水平上接近人類的機(jī)器翻譯、力排眾議預(yù)測(cè)美國(guó)大選結(jié)果的MoglA……在2016年的下半年，僅在中國(guó)，就接連召開(kāi)了4場(chǎng)國(guó)際級(jí)的人工智能大會(huì)。2016年人工智能時(shí)代到來(lái)，或許來(lái)得比我們想象的還要快。
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