來(lái)源： 中國(guó)科技網(wǎng)
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又到年終歲末，英國(guó)《自然》雜志12月19日在其網(wǎng)站上對(duì)這一年來(lái)科技界發(fā)生的大事件進(jìn)行了梳理和盤點(diǎn)，歐核中心宣稱發(fā)現(xiàn)高度疑似“上帝粒子”的新粒子引人關(guān)注，“好奇”號(hào)登陸火星令人期待，地球面臨的壓力惹人憂心，意大利6位科學(xué)家因預(yù)測(cè)地震失誤而被判監(jiān)禁使人震驚，預(yù)防艾滋病藥物在美國(guó)獲準(zhǔn)上市讓人欣喜……雖然這其中也不乏質(zhì)疑和爭(zhēng)議，但真理總是越辯越明，而科學(xué)，也在爭(zhēng)論之中不斷進(jìn)步。
希格斯玻色子初露形跡？
伴隨著掌聲、寬慰、喜悅和淚水，世界上最大型的物理實(shí)驗(yàn)于今年7月官方宣布發(fā)現(xiàn)了高度疑似希格斯玻色子的新粒子。歐洲核子研究中心的物理學(xué)家們利用大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC）進(jìn)行了超過(guò)500萬(wàn)億次質(zhì)子碰撞，終于可以頗為自信地表示：已經(jīng)“看到”了一種新的玻色子，其質(zhì)量約125GeV（1GeV=10億電子伏特），實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差為6西格瑪，即可信度達(dá)99.997%。
有“上帝粒子”之稱的希格斯玻色子是粒子物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型中最后一種未被發(fā)現(xiàn)的粒子。如果歐核中心最終能夠拿出令人信服的證據(jù)，證實(shí)新粒子就是“上帝粒子”，它將成為人類認(rèn)識(shí)宇宙的一面最直接的鏡子：如果作為質(zhì)量之源的它確實(shí)存在，物理學(xué)家就可能因此推測(cè)出宇宙大爆炸時(shí)的情景以及占宇宙質(zhì)量96%的暗物質(zhì)（包括暗能量）的情況。據(jù)稱，僅今年，歐核中心就已經(jīng)存儲(chǔ)了碰撞實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的26千兆字節(jié)數(shù)據(jù)，更全面的分析工作正在緊鑼密鼓地展開(kāi)。
挑戰(zhàn)極限
今年是奧運(yùn)年，科學(xué)界也取得了諸多破紀(jì)錄的成就：經(jīng)過(guò)20年的鉆探，俄羅斯的研究團(tuán)隊(duì)在今年2月探入南極冰面以下3.8公里深處的沃斯托克湖，這是一個(gè)與外界隔離了數(shù)百萬(wàn)年的巨大水體，但樣品的早期分析結(jié)果并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)許多科學(xué)家所期待的任何生命跡象。緊隨其后，英國(guó)的團(tuán)隊(duì)又朝著南極大陸的另一個(gè)冰下湖泊埃爾斯沃思湖進(jìn)發(fā)，嘗試用高壓噴射熱水來(lái)解決鉆透冰層的技術(shù)問(wèn)題。與此同時(shí)，美國(guó)電影導(dǎo)演詹姆斯·卡梅隆成為了只身潛入“地球最深處”馬里亞納海溝的第一人，下潛深度近11公里；而奧地利跳傘運(yùn)動(dòng)員費(fèi)利克斯·鮑姆加特納從新墨西哥州39千米的高空躍下，最高速度突破了音速，同時(shí)刷新了自1960年以來(lái)保持的自由落體高度紀(jì)錄。
但并不是每一個(gè)打破紀(jì)錄的嘗試都能獲得成功。經(jīng)過(guò)6年的努力，世界最強(qiáng)大的激光設(shè)施、耗資35億美元的美國(guó)國(guó)家點(diǎn)火裝置未能實(shí)現(xiàn)其既定的里程碑式目標(biāo)，即證明未來(lái)核聚變發(fā)電原理：使用高功率激光器瞬間加熱并壓縮氫使之點(diǎn)火，同時(shí)產(chǎn)生的能量大于啟動(dòng)它所需要的能量。
對(duì)能源利用的反思
自去年日本福島核事故之后，各國(guó)仍在繼續(xù)調(diào)整自己的能源政策。日本規(guī)劃了一個(gè)未來(lái)幾乎無(wú)核電的能源戰(zhàn)略，并于今年5月關(guān)閉了最后一個(gè)運(yùn)行的核反應(yīng)堆進(jìn)行維護(hù)。在歐洲，對(duì)超過(guò)140個(gè)反應(yīng)堆進(jìn)行的壓力測(cè)試表明，需要大規(guī)模升級(jí)核能安全。而美國(guó)核管理委員會(huì)授權(quán)一家企業(yè)采用激光鈾濃縮技術(shù)來(lái)生產(chǎn)核燃料，但有人擔(dān)憂該技術(shù)會(huì)被炸彈制造商變相利用。此外，各國(guó)也在繼續(xù)探索非傳統(tǒng)的石油和天然氣資源。美國(guó)大力開(kāi)采頁(yè)巖氣，發(fā)電能力提高了10%。根據(jù)國(guó)際能源署提供的數(shù)據(jù)，到2020年，美國(guó)將成為世界最大的石油生產(chǎn)國(guó)，到2025年幾乎可實(shí)現(xiàn)能源自給自足。
但尋找新的石油儲(chǔ)備曾給我們留下了慘痛教訓(xùn)：2010年4月發(fā)生了墨西哥灣“深水地平線”海上鉆井平臺(tái)爆炸導(dǎo)致原油泄漏事故，英國(guó)石油公司將為此共支付40億美元的天價(jià)罰金。羽翼未豐的清潔能源產(chǎn)業(yè)也存在其自身的問(wèn)題：由于電動(dòng)汽車依然打不開(kāi)市場(chǎng)，鋰離子電池制造商美國(guó)A123系統(tǒng)公司不得不在今年10月申請(qǐng)破產(chǎn)。
數(shù)據(jù)公開(kāi)，杜絕欺詐
科學(xué)是在自我糾正中不斷發(fā)展進(jìn)步的。今年3月，研究人員確證去年轟動(dòng)一時(shí)的“中微子超光速”實(shí)驗(yàn)不過(guò)是因技術(shù)缺陷導(dǎo)致的一場(chǎng)烏龍；而2010年關(guān)于 “發(fā)現(xiàn)一種細(xì)菌將砷寫(xiě)入自己的DNA中，并取代了磷元素的位置”的報(bào)道，也遭到了大量實(shí)驗(yàn)的駁斥。
但糾錯(cuò)并不總是來(lái)得那么及時(shí)，尤其是當(dāng)研究難以進(jìn)行簡(jiǎn)單的重復(fù)時(shí)，欺騙甚至可以隱瞞長(zhǎng)達(dá)數(shù)年之久：肯塔基大學(xué)的生物醫(yī)學(xué)研究員埃里克·斯瑪特在過(guò)去10年里偽造了45張圖片，他所采用的研究數(shù)據(jù)其實(shí)并不存在；日本麻醉學(xué)家藤井善隆更是于今年被爆出造假長(zhǎng)達(dá)19年，發(fā)表的論文中有172篇偽造數(shù)據(jù)。
雖然兩人最終都引咎離職，但人們更關(guān)注的是如何建立機(jī)制，讓獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室對(duì)那些備受矚目的研究進(jìn)行重復(fù)驗(yàn)證。科學(xué)家們應(yīng)該更公開(kāi)地溝通和發(fā)布他們的數(shù)據(jù),以求其觀點(diǎn)逐漸受到認(rèn)可。網(wǎng)上開(kāi)放獲取期刊eLIFE和PeerJ已經(jīng)正式啟動(dòng)，英國(guó)政府和私人研究資助機(jī)構(gòu)今年7月也已發(fā)話，從明年4月開(kāi)始，他們將為那些可開(kāi)放獲取的論文付費(fèi)。
“好奇”號(hào)登陸火星
8月，美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）的“好奇號(hào)”探測(cè)器經(jīng)歷生死攸關(guān)的“恐怖7分鐘”，順利降落在火星蓋爾隕坑，此后它拍攝了大量高分辨率圖像，并分析了火星地表和大氣，但目前尚未發(fā)現(xiàn)任何可能暗示生命存在的甲烷或有機(jī)分子。
在太陽(yáng)系外，不斷有新行星進(jìn)入開(kāi)普勒太空望遠(yuǎn)鏡的搜尋視野，目前類地行星“候選者”已達(dá)到約3000顆。NASA“黎明”號(hào)小行星探測(cè)器在灶神星上發(fā)現(xiàn)了水的證據(jù)；中國(guó)將首位女航天員劉洋送入預(yù)定軌道。
但占據(jù)今年太空探索領(lǐng)域頭條新聞的卻是一家私營(yíng)企業(yè)而非政府：10月，太空探索技術(shù)公司（SpaceX）正式承接向國(guó)際空間站運(yùn)送補(bǔ)給的商業(yè)任務(wù)，開(kāi)啟了一個(gè)新的時(shí)代，“龍”飛船的成功甚至讓該公司開(kāi)始考慮火星之旅。
地球面臨壓力
北極海冰在夏季的大規(guī)模融化創(chuàng)下紀(jì)錄，甚至超出了氣候模型的預(yù)測(cè)；美國(guó)遭受了半個(gè)世紀(jì)以來(lái)范圍最廣泛的干旱；而10月下旬襲擊美國(guó)東海岸的颶風(fēng)“桑迪”更是造成了高達(dá)500億美元的損失，由此引發(fā)了“應(yīng)更側(cè)重于如何適應(yīng)可能性越來(lái)越大的極端天氣，而不是如何遏制氣候變化”的討論。
多哈聯(lián)合國(guó)氣候大會(huì)經(jīng)過(guò)多方艱難博弈，最終決定將《京都議定書(shū)》承諾期延長(zhǎng)至2020年，但發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家的分歧并未就此彌合。不過(guò)，個(gè)別國(guó)家已經(jīng)有所行動(dòng)：墨西哥在4月頒布了強(qiáng)制減排的法規(guī)；巴西亞馬遜雨林的砍伐率今年再創(chuàng)新低；澳大利亞6月推出了世界最大的海洋保護(hù)區(qū)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃，但其中關(guān)于在3個(gè)南極洲附近水域開(kāi)展國(guó)際保護(hù)的提議于11月被駁回。
為科學(xué)價(jià)值辯護(hù)
面對(duì)被夸大其辭的科學(xué)爭(zhēng)議，很多科學(xué)家選擇低調(diào)行事；但當(dāng)整個(gè)領(lǐng)域或科學(xué)價(jià)值受到威脅，他們當(dāng)然也會(huì)憤而駁斥。5月，當(dāng)一個(gè)反轉(zhuǎn)基因運(yùn)動(dòng)團(tuán)體揚(yáng)言要?dú)У艮D(zhuǎn)基因小麥時(shí)，英國(guó)科學(xué)家便不再沉默，為自己所開(kāi)展的研究的價(jià)值進(jìn)行了辯護(hù)。而在10月，世界各地的研究人員都陷入了沮喪，起因是意大利6位專家在2009年拉奎拉地震前淡化地震風(fēng)險(xiǎn)、涉嫌“過(guò)失殺人”而獲刑6年。批評(píng)者警告說(shuō)，這可能開(kāi)創(chuàng)先例，使得科學(xué)家害怕遭到起訴或報(bào)復(fù)而不再愿意提供專家意見(jiàn)。
人類DNA元素的百科全書(shū)
人類基因組中具有蛋白質(zhì)編碼作用的序列所占比例只有1%多一點(diǎn)（僅2萬(wàn)個(gè)基因），但眾多的非編碼序列仍然具有重要功能，影響著基因組在不同細(xì)胞類型中被裝配、調(diào)節(jié)和讀取的方式。9月，由大約440位科學(xué)家參與的ENCODE項(xiàng)目（DNA元素百科全書(shū)）發(fā)表了30多篇論文，估計(jì)基因組至少有20％的部分會(huì)影響基因表達(dá)。
在細(xì)胞水平上，干細(xì)胞繼續(xù)表現(xiàn)出了令人震驚的靈活性。美國(guó)研究人員發(fā)現(xiàn)，女性卵巢中存在干細(xì)胞，它們似乎能夠分化產(chǎn)生新的卵子，這與女性自出生便攜帶了一生所能產(chǎn)出的全部卵細(xì)胞或卵母細(xì)胞的現(xiàn)行觀點(diǎn)矛盾。日本科學(xué)家則成功從小鼠iPS細(xì)胞中培育出卵子，并使其體外受精后產(chǎn)下健康后代。
禽流感論文引發(fā)爭(zhēng)議
兩篇關(guān)于高致病性H5N1型禽流感病毒變種如何可在哺乳動(dòng)物雪貂間傳播的論文引發(fā)了長(zhǎng)達(dá)數(shù)月的國(guó)際爭(zhēng)議，有些人擔(dān)心公開(kāi)發(fā)表相關(guān)論文可能會(huì)帶來(lái)公共安全威脅，比如恐怖分子可能會(huì)依據(jù)其中的數(shù)據(jù)制造出可人際傳播的高致病性流感病毒。
2011年年底，美國(guó)國(guó)家生物安全科學(xué)咨詢委員會(huì)（NSABB）建議，以節(jié)錄的方式發(fā)表論文。但反對(duì)的聲音認(rèn)為，刪除關(guān)鍵細(xì)節(jié)破壞了科學(xué)界開(kāi)放式通信的基本規(guī)矩，并會(huì)讓那些可能挽救生命的研究終止。今年3月，NSABB態(tài)度轉(zhuǎn)變，兩篇論文也分別于5月和6月公開(kāi)發(fā)表。但爭(zhēng)議并未就此停息：政客們毫不留情地批評(píng)美國(guó)政府批準(zhǔn)論文發(fā)表之舉過(guò)于草率，而一些科學(xué)家則責(zé)備這一最后決定來(lái)得太晚、耗時(shí)太久。
目前，政府監(jiān)管部門正在考慮加大對(duì)此類病毒的研究工作的約束。雖然細(xì)節(jié)仍在進(jìn)行全面細(xì)致地討論，但一個(gè)針對(duì)類似研究的“自愿”暫停令已經(jīng)從1月起開(kāi)始生效，這讓一些急于繼續(xù)工作的科學(xué)家頗為氣惱。
科研經(jīng)費(fèi)緊縮的時(shí)代
隨著一些國(guó)家削減公共開(kāi)支，科研經(jīng)費(fèi)也“縮水”了。加拿大減少了環(huán)境方面的支出，停止了一連串的研究計(jì)劃，包括持續(xù)了40多年的著名的“實(shí)驗(yàn)湖泊區(qū)”項(xiàng)目；西班牙2013年預(yù)算提案將連續(xù)第四年減少研究經(jīng)費(fèi)，其在2012年削減了25％；美國(guó)科學(xué)家這一年幾乎都在憂心，大規(guī)模的削減支出法案有可能在明年年初生效；11月，歐洲關(guān)于2014年至2020年巨額預(yù)算案（包括“地平線2020”科研規(guī)劃的800億歐元）的磋商無(wú)果而終，談判將于明年重啟。
但也不全是壞消息：中國(guó)決定將科研方面的支出提高近12.5％；法國(guó)2013年緊縮預(yù)算仍然為增加2.2%的科研基金留下了空間；德國(guó)引導(dǎo)更多的聯(lián)邦資金進(jìn)入大學(xué)；美國(guó)生物技術(shù)行業(yè)則從投資者那里看到了復(fù)興的曙光。
制藥業(yè)的未來(lái)
今年，美國(guó)食品和藥物管理局（FDA）批準(zhǔn)了兩種減肥藥Belviq和Qsymia上市，這是該局自1999年以來(lái)首次同意減肥藥的申請(qǐng)。同時(shí)，F(xiàn)DA還給世界首個(gè)可預(yù)防艾滋病感染藥物“特魯瓦達(dá)”的銷售開(kāi)了綠燈。但原本被寄予高期望的用于抗擊阿爾茨海默氏癥的兩個(gè)單克隆抗體藥物Bapineuzumab和solanezumab臨床試驗(yàn)卻遭遇失敗，研究人員認(rèn)為，提早預(yù)防老年癡呆癥可能是一個(gè)更有前途的策略，并希望在2013年能夠開(kāi)展這種“先下手為強(qiáng)”的試驗(yàn)。
在公司動(dòng)向方面，中國(guó)華大基因擊敗美國(guó)Illumina公司，以1.18億美元收購(gòu)了總部位于加州的測(cè)序公司完整基因組公司；生物技術(shù)巨頭美國(guó)安進(jìn)公司表示，將出資4.14億美元購(gòu)買人類遺傳學(xué)研究與分析公司deCODE Genetics；百時(shí)美施貴寶和阿斯利康制藥公司則用53億美元將生物技術(shù)公司Amylin納入旗下；葛蘭素史克公司用一份價(jià)值36億美元的合同獲得了人類基因組科學(xué)公司。同時(shí)，美國(guó)今年還為制藥公司的失職行為開(kāi)出了金額創(chuàng)紀(jì)錄的罰單。
