Nature:2017 科学大事记

2018-01-10

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我国量子羁绊实验的星地链路。

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“科学大游行”的反对者装扮成提线木偶 Beaker 在白宫前聚会。

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本年 7 月,在拉森 C 冰架开裂前,一条裂缝在延伸而且开释出巨大冰山。

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一名男孩反对在波兰比亚沃维耶扎原始森林进行的采伐。

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在“卡西尼号”坠毁后,团队成员互相安慰。

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气候改变加重了比方加州大火等天然灾祸。

从政治紊乱到性骚扰事情,科学家度过了困难的一年。不过,2017 年也有亮点,包含一种新的癌症疗法获批以及从中子星碰击中勘探到引力波。

当恒星相撞 

本年标志着地理学一个新时代的开端:科学家能够经过开释的辐射以及在时空中发明的涟漪研讨天体现象。10 月 16 日,研讨人员展现了对两颗中子星相撞的初次观测成果。这证明了关于此类碰击怎么发明一些奥秘的γ射线暴以及国际中包含金和铀在内的大多数较重元素的具体猜测。

物理学家以引力波的方式勘探到此次相撞的涟漪。70 多个地理学家团队运用监控从γ射线到射频频谱等全部特征的望远镜观测到余波。

坐落美国的激光干与引力波地理台(LIGO)和坐落意大利的“处女座”(Virgo)勘探器关于此项发现至关重要。经过 5 年的关停晋级后,Virgo 在本年 8 月 1 日上线:它极大改进了研讨人员定位引力波来历以及观测它们的才能。

2017 年,量子通讯也获得很大发展。6 月 15 日,我国研讨人员宣告从“墨子号”向相隔 1200 多公里的两个地面站成功发射光子对。这打破了粒子在“羁绊”状态下坚持联系(操控一个粒子会影响到另一个粒子)的间隔纪录。它还使得包含量子隐形传态在内的豪举成为可能,而且为没有完成的量子互联网打下了柱石。

在一个政治危机好像要将全国际支离破碎的年份,一场前所未有的科学协作在中东打开。中东同步加速器辐射实验科学和运用中心(SESAME)在 5 月 16 日发动。该区域首个 X 射线源的项目成员包含日本、巴勒斯坦权利组织、以色列、塞浦路斯、埃及、伊朗、巴基斯坦和土耳其。SESAME 的榜首条光束线旨在用于研讨物质和考古文物的性质,并于 11 月上线。别的 3 条定于 2018 年年末启用。

政治冲击 

1 月 20 日,美国总统唐纳德·特朗普就任而且很快在科学界“成名”。1 月 27 日,他签署一项发作广泛影响的行政命令,即在接下来的 90 天里制止 7 个首要穆斯林国家的公民进入美国。这使一些正在美国沟通的研讨人员堕入困境,而且让很多人忧虑将不得不抛弃在该国科研组织做研讨或许作业的时机。随后,作为对约束其影响规划的法庭判决作出的回应,特朗普两次批改该禁令。针对此项方针最新版别的诉讼现已抵达美国最高法院。

3 月,特朗普公开了 2018 赞助年度的预算提案,呼吁大幅减少国立清洁研讨院和环境保护署(EPA)的经费。迄今为止,国会顶住了来自白宫的减少赞助的压力。

年关将近,特朗普创下了至少自 1976 年起总统在榜首届任期内没有科学参谋的最长时刻纪录。到现在,他仍未提名任何人添补这个一般包含领导白宫科学与技能方针办公室在内的职位空缺。和上一任总统巴拉克·奥巴马任职时比较,现在该办公室的职工数量仅为之前的 1 / 3 左右。

特朗普就任榜首年引发的各种骚乱在研讨人员中激起一波又一波的反对。1 月,科学家加入到在华盛顿特区举办的“女人大游行”的上万名示威者的部队中。3 个月后,研讨人员在华盛顿聚会,举办“科学大游行”,这是全球数以百计的相似反对活动之一。本年还见证了在美国竞选公职的科学家数量的激增。

别离焦虑 

本年,英国决议脱离欧盟的暗影一向笼罩着该国科学界。3 月,英国政府承认将从欧洲原子能共同体(Euratom)退出。这使得研讨人员极为震动。Euratom 是一个监督聚变研讨和核办理的欧洲组织。科学家不断表明被从欧盟协作中踢出而且搭档也相继脱离英国。9 月,政府发布一项关于科学和退欧的方针,为退欧商洽勾勒了方针但简直未提及细节。不过,令活动家们欢天喜地的是,英国决议在退欧后仍将答应欧盟国家公民留在该国而且许诺将研制开支占国内生产总值的比重从 2015 年的 1.7% 添加到 2027 年的 2.4%。11 月 20 日,政府宣告年度开支的添加将继续到 2021~2022 年,然后朝上述方针的完成迈出了重要一步。

欧洲、南美和东亚的政治气候可谓喜忧参半。法国的领导者许诺添加科学开销,加拿大则在首席科学参谋一职空缺近 10 年后从头康复该职位。德国科学家享遭到更广泛的支撑,但 11 月进行的构成联盟政府的商洽决裂使该国政局堕入动乱。巴西正在阅历的政治和经济紊乱导致该国科学预算降至 12 年来的最低水平。日本科学家忧虑,阻滞的研制赞助可能损害到该国科研的未来,虽然政府在继续推动立异。

“出海”

7 月 12 日,一座巨细是卢森堡两倍的冰山从南极半岛脱离。它带走了南极第四大冰架——拉森 C 约 12% 的表面积。虽然该冰架的命运还未可知,但如果它坍塌了,拉森 C 开释的冰川可能含有足以将全球海平面抬升 1 厘米的水。

特朗普重塑了美国的环境方针。7 月,他宣告美国将从 2015 年签署的《巴黎气候协议》中退出。本年晚些时候,EPA 着手开端废弃上一任总统奥巴马推出的具有里程碑含义的监管法令:减少发电厂的温室气体排放量。该组织还制止现在获得其赞助的科学家在 EPA 咨询委员会任职。

8 月,特朗普政府解散了一个旨在协助业界、各州和地方政府运用下一次国家气候评价(定于 2018 年进行)的联邦咨询委员会。一份陈述的榜首部分——11 月发布的对气候科学进行的 477 页剖析——得出了人类是全球变暖首要原因的定论。

在欧洲,环绕在国际遗产地——波兰比亚沃维耶扎原始森林进行采伐而起的争辩在 2017 年愈演愈烈。7 月,欧洲法院(ECJ)发布一项中心判决,要求波兰政府当即中止在该区域进行的包含采伐森林在内的活泼的森林办理,除非公共安全遭到要挟。虽然法庭判令已出,但采伐和铲除枯木的作业仍在进行。该国政府表明,这关于对立云杉树皮甲虫的爆发很有必要。11 月 20 日,ECJ 宣告,如果波兰没有恪守禁令,将处以每天至少 10 万欧元的罚金。

“兴旺发达”的遗传学研讨 

本年见证了一种名为 CAR- T 细胞疗法的杂乱癌症疗法初次获批。该疗法触及将患者本身的免疫细胞进行基因改造,以便靶向肿瘤。虽然这种疗法引发一些令人止步的安全顾忌,但美国食物和药物办理局在 8 月同意将其用于医治患有一种急性白血病的儿童和青壮年。

1 月,关于一起含有猪和人类细胞的胚胎的陈述初次经过同行评议。这种杂交体为发作具有可移植到人体内的器官的动物奠定了根底。

临床用于辅佐生殖的基因修正在 2017 年有了飞跃发展。6 项相关研讨使关于该主题的论文数量翻了两番。8 月,一个团队宣告初次运用 CRISPR-Cas9 基因修正体系批改了在可存活的人类胚胎内引发疾病的骤变。研讨人员证明此项技能是安全的,而且表明他们并未发现副作用的依据,比方不必要的骤变。不过,研讨成果引发了关于数据解读的忧虑。在随后的 9 月,另一个团队陈述称批改了带着可导致隐形血液疾病的基因的人类胚胎。在该基因中,两个仿制均具有会引发问题的骤变。该团队还运用人类皮肤细胞克隆了胚胎,然后对 DNA 中的单个碱基进行修正以便批改缺点。

本年还见证了一场长达 15 个月的关于基因修正的争议完结。2016 年 5 月,我国研讨人员描绘了一种运用 NgAgo 酶的新基因修正办法,而且表明该技能和 CRISPR-Cas9 比较具有多种优势。但不久之后,声称此项作业无法被仿制的陈述相继呈现。上述研讨作者在本年 8 月撤回了他们的文章。

不过,卷进 CRISPR-Cas9 专利战的科学家并没有迎来纷争的完结。本年 2 月,美国专利商标局的法官断定麻省理工学院—哈佛大学布罗德研讨所能够坚持其运用 CRISPR-Cas9 批改一些细胞基因组的专利。不过,包含加州大学体系在内的对方当事人很快提出上诉,然后将这场纷争拖到了 2018 年。

7 月,研讨人员终究看到了从前搜集的最大规划的基因数据瑰宝之一。英国生物样本库发布了来自 50 万名参与者的基因组数据以及关于其健康和比方握力、教育水平等特征的信息。获得同意的科学家均可获取到这些数据。这使得一个团队展开了 2000 多项全基因组相关研讨,而且评价了各种特征和疾病的遗传可能性。

星际之年 

美国宇航局(NASA)的“卡西尼号”太空船在 9 月 15 日“与世长辞”。跟着“卡西尼号”在土星大气层中焚毁,坐落加州帕萨迪纳市的喷气推动实验室的科学家和工程师观察到传来的无线电信号在电脑屏幕上逐步变弱、消失。

在对带有光环的土星进行了 13 年的探究后,这艘太空船带着的燃料现已根本耗尽。这使得工程师无法再操控它。为此,NASA 决议将其坠毁,然后防止其撞向可能有系外生命的土卫二等其他卫星。“卡西尼号”探究了土星的强壮风暴和不断改变的土星环,而且在“泰坦”卫星上发现了由碳氢化合物构成的海洋以及来自土卫二的咸性喷射流。

不久之后,一个始料未及的“访客”来到了太阳系。10 月中旬,夏威夷的地理学家发现了一颗看上去在快速移动的小行星。但该天体具有一个不同于曾经见过的轨迹。这个被命名为 Oumuamua、长达 400 米的天体终究证明来自星际空间。这是有记载以来初次观察到此类天体。

本年年初,一个愈加悠远的天体在地理学界引起颤动。2 月,科学家陈述称发现了巨细是地球 7 倍的行星环绕一颗名为 TRAPPIST-1、仅距太阳 12.5 秒距离(41 光年)的恒星运转。

TRAPPIST- 1 体系因具有数量很多的小行星而出名,一切行星均坐落可为生命供给相对适合温度的轨迹上。这使得它们成为科学家未来几年期望经过望远镜展开具体研讨的最令人瞩目的国际。

浮出水面 

从好莱坞制片人 Harvey Weinstein 到美国记者 Charlie Rose,一系列性侵犯案子在 2017 年浮出水面,而且在全球引发评论和警醒。科学界也不破例。

8 月,美国华盛顿大学辞退了闻名微生物学家 Michael Katze,理由是后者违背了校园方针, 包含制止性骚扰和利益冲突。2015 年,在这场争辩初期,Katze 以校园将其从实验室中开除为由申述了该校官员。不过,他输掉了这场官司。终究,一项校园查询作出定论:Katze 曾对两名受其监管的职工进行性骚扰。二次查询发现,除了其他声称的利益冲突,他还让职工为其筹办个人差事。

9 月,在新闻媒体报道了纽约罗切斯特大学处理针对其教职职工、认知科学家 Florian Jaeger 的指控成果后,示威者的反对颤动该校。罗切斯特大学两次查询关于 Jaeger 性骚扰学生和博士后以及发明不友善作业环境的指控,而且两次发现他并未违背校园方针。7 名现在和曾经的教职职工以及 1 名之前的研讨生代表学生和博士后对此进行了投诉。由于对校园的成果不满意,他们将指控发表给媒体而且在 12 月 8 日建议了针对该校的联邦诉讼。该校官员成立了新的委员会进行查询,成果有望在 2018 年 1 月 12 日发布。

11 月,经过 13 个月的查询,波士顿大学发现,地质学家 David Marchant 性骚扰一名研讨生。这是在 1999~2000 年间到南极展开户外查询期间发作的。在发申述讼前,这名学生一向在等候,直到其在别的一所校园获得终身教职。美国众议院科学、空间和技能委员会也在查询这起事情,由于 Marchant 承受了联邦研讨赞助。

自主学习 

人工智能重地——“深度思想”(DeepMind)并不满足于在 2016 年的围棋之战中打败全国际最好的选手。2017 年,它战胜了自己。这家坐落英国伦敦、归谷歌一切的公司在 10 月 18 日表明,最新版别的围棋机器人——“阿尔法零”在一切的时刻里均打败了其“长辈”。旧版别大多经过研讨专业人类选手的战略承受练习,但经过从头规划的“阿尔法零”彻底经过对阵自己的重复实验学会了下围棋。它承受练习的时刻更短,只需求 40 天,而旧版别需求几个月。一起,它仅需 1 /10 的核算才能来运转。“深度思想”公司表明,相似技能可协助研讨人员处理比方猜测蛋白怎么折叠等要求比较严苛的核算使命。

2017 年,量子核算机也获得重要发展。IBM、谷歌、草创公司和学术实验室都在竞相缔造满足强壮的机器。它们能展开传统核算机无法企及的核算。3 月,IBM 宣告最早推出商用量子核算效劳。此项效劳将使客户得以在一台运转的量子机器上重复实践。该公司表明将在本年年末具有一个 20 量子位的体系,而且向客户敞开。