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2018年《环球科学》十大科学新闻 发布时间:2019-01-04来源:网络查看:【 次】

如果要用两个词来定义2018年的话,我们可能会选择“进步”与“反思”。中国科学在持续进步,克隆猴“中中”与“华华”、单条染色体的酵母,都是世界级的研究成果。“火星快车”在火星上发现大面积的液态湖泊,也是空间探索领域的巨大进步。但在科学快速进步的同时,基因编辑婴儿事件、心肌干细胞发现者造假事件,也足以引起我们的反思:如何建立更好的机制,预防和杜绝此类事件的发生?不管是让我们欢呼雀跃的进步,还是促使我们反思的争议事件,我们都真切地希望,它们最终都会化为科学前进的动力。

 

1

 

首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿

引发全球担忧和争议

 

 

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20181126日,中国科学家贺建奎在第二届国际人类基因组编辑峰会召开前一天宣布,一对名为露露和娜娜的基因编辑婴儿已在中国健康出生。按照贺建奎的说法,在受精卵阶段,这对双胞胎的CCR5基因经过了修改,出生后可以天然抵抗艾滋病,是世界首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿。这一消息发布后,立即在全球掀起巨大波澜,数百名生物学家公开谴责了贺建奎的行为,他们认为,即使修改了胎儿的CCR5基因,也不意味着可以免疫艾滋病,而在现阶段对生殖细胞进行基因编辑,完全违背了科学研究的伦理准则,可能给人类带来一系列无法预料的后果。这一事件给世界留下了一道亟需解答的难题:在科学技术飞速发展的今天,人类应该如何正确地使用它们?

 

2

 

霍金逝世,全球哀悼


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霍金或许是爱因斯坦之后公众知名度最大的科学家。在过去数十年里,霍金本身甚至就是科学的化身。这不仅是因为他在物理学上的重要贡献——相对论研究、霍金辐射、奇点理论,还因为他与肌萎性脊髓侧索硬化症长期斗争的传奇故事及其在轮椅上的经典形象,更因为他还是一位伟大的科学传播者——《时间简史》《果壳里的宇宙》《大设计》,每一本都风靡世界,每一本都让黑洞、虫洞、引力场等科学概念更加深入人心。2018314日,霍金离世,巨星陨落,举世哀悼。虽然所有人都知道这一天迟早会到来,但当这一天真正到来时,所有人都感到那么突然。我们不得不接受的现实是,世界又少了一位科学大师。不管对于霍金,还是对于爱戴他的人们来说,或许唯一的遗憾是,这个世界欠他一个诺贝尔奖。

 

3

 

中兴事件凸显中国科技创新的痛点



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2018416日,美国商务部在其官方网站发布了一则公告,声称要在7 年内禁止美国企业与中兴通讯开展任何业务往来。中兴通讯是中国具有代表性的科技企业,但在芯片、操作系统等核心配件和关键技术的供给方面,却非常依赖美国公司,因此这纸禁令让中兴通讯在经营上迅速陷入了困境。美国商务部的禁令与中兴通讯的困境,在全球引起了强烈关注,也引起国内的深刻反思:在供应链全球化的今天,如何实现中国科技企业在核心、关键、基础技术上自主可控?如何进一步提高中国企业的创新能力?这些问题成为全社会关注的焦点,也将成为中国在科技创新上的催化剂,推动中国科技产业走入新的历程。

 

4

 

重新定义生命第一步


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在生物学教科书上,对动物细胞有丝分裂过程的描述都会提到,细胞在分裂时,会出现一个名为纺锤体的结构,它起到牵引、分配染色体的关键作用,而且一个细胞的有丝分裂仅由一个纺锤体控制。但在2018713日,在一篇发表于《科学》(Science)杂志的论文中,欧洲分子生物学实验室的科学家报告了一项颠覆性的发现:在受精卵第一次分裂的过程中,父系和母系染色体竟然是分头行动的——两个纺锤体分别控制双方染色体的分离。这一发现足以改写生物学教科书,而科学家也需要重新定义生命的开端。

 

 

5

 

全球首次非人灵长类动物的体细胞克隆


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本世纪初,美国匹兹堡大学的一位科学家曾经预言,用体细胞克隆非人灵长类动物的理想是不可能实现的。尽管有人不认同这一预言,但在其后十余年里,一些科学家的尝试无一成功。直到2018124日,中国科学院上海神经科学研究所的孙强和同事宣布,他们利用体细胞核移植技术,在国际上首次实现非人灵长类动物的体细胞克隆,培育出两只克隆猴“中中”、“华华”。克隆猴的成功,是中国乃至世界生命科学界在过去几年最重要的成果之一,将为人类疾病的机理研究、干预、诊治提供更有力的参考。

 

 

6

 

全球首例人造单染色体真核细胞


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201881日,中国科学院植物生理生态研究所研究员覃重军及其同事,在《自然》(Nature)杂志上报告了一项重大突破:他们将酿酒酵母的16条染色体融合为1条染色体,人工创造出了一种新型酵母,这是世界首例人造单染色体真核细胞——除了删除了少数非必需基因外,新菌株所含的遗传物质与正常酿造酵母相同。尽管把16条染色体融合成一条后,显著改变了染色体的三维结构,但人造酵母细胞并没有出现重大的生长缺陷。这项突破为探索生命起源与进化的重大基础科学问题开辟了一个新方向。

 

 

7

 

“火星快车”在火星南极首次发现

大面积液态湖泊


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火星上是否存在液态水?火星探测器、着陆器陆续找出一些证据,但这些关于火星液态水的证据一直模棱两可。2018726日,《科学》杂志刊登了一项重要发现:意大利科学家通过欧洲航天局的“火星快车”探测器搭载的MARSIS雷达系统,在火星南极1.5千米的冰盖下,首次发现了大面积的液态湖泊,这片湖泊至少有数米深、直径约20千米。尽管湖泊中含有大量矿物盐,使其很难成为常见生命的摇篮,但这仍然是火星探索旅程中的重大突破,这一发现不仅为火星生命的搜寻提供了关键证据,还为数十亿年间火星环境的转变提供了新线索。

 

8

 

更改千克定义,

国际单位制的历史性变革


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26届国际计量大会通过投票的方式,重新定义了“千克”——基于自然常数的千克新标准将取代使用了一个世纪的铂-铱合金圆柱体“大K”,于2019年国际计量日(520日)起正式生效。在此之前,千克是唯一仍然使用实物进行定义的单位。自1889年以来,全世界的千克定义基准都是保存在巴黎秘密地下室内的一个铂-铱合金圆柱体。但千克之源本身的质量正在变小,这促使国际度量衡大会于2011年决定将千克和普朗克常数挂钩,进行重新定义。国际单位制经过这次历史性变革之后,可不受环境干扰、无需校准地实时测量,使得众多物理量、化学量和生物量的极限测量成为可能。

 

 

9

 

美国发射帕克号太阳探测器,

人类飞行器将首次飞进日冕层


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20188121531分,在美国佛罗里达的肯尼迪航天中心,帕克太阳探测器搭载三角洲4号重型火箭发射升空,踏上它史无前例的太阳之旅。帕克探测器在随后大约8年内,将完成24次绕太阳轨道的飞行,与太阳表面的距离最近时仅有610万千米,因此它将成为首个进入日冕层的飞行器。探测器将分析太阳粒子、等离子体以及日冕内部的电场和磁场,为我们回答困扰了天体物理学家几十年的三个问题:是什么机制导致了日冕如此炽热?太阳风是怎么产生的?日冕物质抛射是在太阳的哪个位置发生的?帕克太阳探测器将帮助我们了解我们的主星,进而了解整个宇宙中的其他恒星。

 

 

10

 

心肌干细胞发现者造假,

31篇论文被撤稿


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20181015日,美国哈佛大学医学院要求该院再生医学研究中心前主任皮耶罗·安韦萨(Piero Anversa)从医学期刊上撤回31篇论文,理由是这些论文涉嫌伪造和篡改实验数据。本世纪初,安韦萨发表文章称,一种骨髓造血干细胞可以分化成心肌细胞。由于科学界一般认为损伤的心肌不能再生,因此安韦萨的发现让他声名鹊起。但从2004年到2014年,一些科学家报告称,无法重复安韦萨的研究结果,这让哈佛大学医学院介入调查,最终发现,安韦萨的大量论文都存在数据造假。过去10多年里,安韦萨通过“心肌干细胞”相关研究申请的经费达5000多万美元,其他国家也在这个领域投入了很多财力物力,而安韦萨的造假,让这些投入都化为泡影。这一事件再次提醒各国政府和科学家们,如何从根本上预防和杜绝学术造假问题,仍需要更多的探索和多方的努力。