2018年，科學(xué)界重大事件層出不窮，我們也漸漸學(xué)會(huì)在科學(xué)中尋求進(jìn)步，在科學(xué)中反思自我，我們?yōu)橹茖W(xué)家霍金的逝世舉世哀悼，我們?yōu)榭寺『?ldquo;中中”、“華華”的成功誕生感到振奮，同時(shí)，我們也為基因編輯嬰兒“露露”和“娜娜”的出生而爭(zhēng)議紛紛。但是無論是值得褒揚(yáng)還是引起爭(zhēng)議，我們科研工作者都真切的希望，一切科研成果都能成為促進(jìn)世界科學(xué)發(fā)展的力量。

12月26日，環(huán)球科學(xué)公眾號(hào)發(fā)布了2018年《環(huán)球科學(xué)》十大科學(xué)新聞，菲沙基因聯(lián)合中科院上海植生所等單位共同的科研成果入選，位列第六。覃重軍研究員帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造出世界首例線性的單條染色體酵母菌株，該成果于2018年8月1日在《Nature》主刊發(fā)表，并相繼被新聞聯(lián)播、人民日?qǐng)?bào)等多家媒體報(bào)道。2018年12月17日，通過“工程化精準(zhǔn)設(shè)計(jì)”的單條環(huán)形染色體酵母又在《Cell Research》上發(fā)表。

2018年《全球科學(xué)》十大科學(xué)新聞現(xiàn)在為您呈上：

01

首例免疫艾滋病的基因編輯嬰兒，

引發(fā)全球擔(dān)憂和爭(zhēng)議

2018年11月26日，中國(guó)科學(xué)家賀建奎在第二屆國(guó)際人類基因組編輯峰會(huì)召開前一天宣布，一對(duì)名為露露和娜娜的基因編輯嬰兒已在中國(guó)健康出生。按照賀建奎的說法，在受精卵階段，這對(duì)雙胞胎的CCR5基因經(jīng)過了修改，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編輯嬰兒。這一消息發(fā)布后，立即在全球掀起巨大波瀾，數(shù)百名生物學(xué)家公開譴責(zé)了賀建奎的行為，他們認(rèn)為，即使修改了胎兒的CCR5基因，也不意味著可以免疫艾滋病，而在現(xiàn)階段對(duì)生殖細(xì)胞進(jìn)行基因編輯，完全違背了科學(xué)研究的倫理準(zhǔn)則，可能給人類帶來一系列無法預(yù)料的后果。這一事件給世界留下了一道亟需解答的難題：在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，人類應(yīng)該如何正確地使用它們?

02

霍金逝世，全球哀悼

霍金或許是愛因斯坦之后公眾知名度最大的科學(xué)家。在過去數(shù)十年里，霍金本身甚至就是科學(xué)的化身。這不僅是因?yàn)樗谖锢韺W(xué)上的重要貢獻(xiàn)——相對(duì)論研究、霍金輻射、奇點(diǎn)理論，還因?yàn)樗c肌萎性脊髓側(cè)索硬化癥長(zhǎng)期斗爭(zhēng)的傳奇故事及其在輪椅上的經(jīng)典形象，更因?yàn)樗€是一位偉大的科學(xué)傳播者——《時(shí)間簡(jiǎn)史》《果殼里的宇宙》《大設(shè)計(jì)》，每一本都風(fēng)靡世界，每一本都讓黑洞、蟲洞、引力場(chǎng)等科學(xué)概念更加深入人心。2018年3月14日，霍金離世，巨星隕落，舉世哀悼。雖然所有人都知道這一天遲早會(huì)到來，但當(dāng)這一天真正到來時(shí)，所有人都感到那么突然。我們不得不接受的現(xiàn)實(shí)是，世界又少了一位科學(xué)大師。不管對(duì)于霍金，還是對(duì)于愛戴他的人們來說，或許唯一的遺憾是，這個(gè)世界欠他一個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)。

03

中興事件凸顯中國(guó)科技創(chuàng)新的痛點(diǎn)

2018年4月16日，美國(guó)商務(wù)部在其官方網(wǎng)站發(fā)布了一則公告，聲稱要在7 年內(nèi)禁止美國(guó)企業(yè)與中興通訊開展任何業(yè)務(wù)往來。中興通訊是中國(guó)具有代表性的科技企業(yè)，但在芯片、操作系統(tǒng)等核心配件和關(guān)鍵技術(shù)的供給方面，卻非常依賴美國(guó)公司，因此這紙禁令讓中興通訊在經(jīng)營(yíng)上迅速陷入了困境。美國(guó)商務(wù)部的禁令與中興通訊的困境，在全球引起了強(qiáng)烈關(guān)注，也引起國(guó)內(nèi)的深刻反思：在供應(yīng)鏈全球化的今天，如何實(shí)現(xiàn)中國(guó)科技企業(yè)在核心、關(guān)鍵、基礎(chǔ)技術(shù)上自主可控?如何進(jìn)一步提高中國(guó)企業(yè)的創(chuàng)新能力?這些問題成為全社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)，也將成為中國(guó)在科技創(chuàng)新上的催化劑，推動(dòng)中國(guó)科技產(chǎn)業(yè)走入新的歷程。

04

重新定義生命第一步

在生物學(xué)教科書上，對(duì)動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂過程的描述都會(huì)提到，細(xì)胞在分裂時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)名為紡錘體的結(jié)構(gòu)，它起到牽引、分配染色體的關(guān)鍵作用，而且一個(gè)細(xì)胞的有絲分裂僅由一個(gè)紡錘體控制。但在2018年7月13日，在一篇發(fā)表于《科學(xué)》(Science)雜志的論文中，歐洲分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家報(bào)告了一項(xiàng)顛覆性的發(fā)現(xiàn)：在受精卵第一次分裂的過程中，父系和母系染色體竟然是分頭行動(dòng)的——兩個(gè)紡錘體分別控制雙方染色體的分離。這一發(fā)現(xiàn)足以改寫生物學(xué)教科書，而科學(xué)家也需要重新定義生命的開端。

05

全球首次非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物的體細(xì)胞克隆

本世紀(jì)初，美國(guó)匹茲堡大學(xué)的一位科學(xué)家曾經(jīng)預(yù)言，用體細(xì)胞克隆非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物的理想是不可能實(shí)現(xiàn)的。盡管有人不認(rèn)同這一預(yù)言，但在其后十余年里，一些科學(xué)家的嘗試無一成功。直到2018年1月24日，中國(guó)科學(xué)院上海神經(jīng)科學(xué)研究所的孫強(qiáng)和同事宣布，他們利用體細(xì)胞核移植技術(shù)，在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物的體細(xì)胞克隆，培育出兩只克隆猴“中中”、“華華”。克隆猴的成功，是中國(guó)乃至世界生命科學(xué)界在過去幾年最重要的成果之一，將為人類疾病的機(jī)理研究、干預(yù)、診治提供更有力的參考。

06

全球首例人造單染色體真核細(xì)胞

2018年8月1日，中國(guó)科學(xué)院植物生理生態(tài)研究所研究員覃重軍及其同事，在《自然》(Nature)雜志上報(bào)告了一項(xiàng)重大突破：他們將釀酒酵母的16條染色體融合為1條染色體，人工創(chuàng)造出了一種新型酵母，這是世界首例人造單染色體真核細(xì)胞——除了刪除了少數(shù)非必需基因外，新菌株所含的遺傳物質(zhì)與正常釀造酵母相同。盡管把16條染色體融合成一條后，顯著改變了染色體的三維結(jié)構(gòu)，但人造酵母細(xì)胞并沒有出現(xiàn)重大的生長(zhǎng)缺陷。這項(xiàng)突破為探索生命起源與進(jìn)化的重大基礎(chǔ)科學(xué)問題開辟了一個(gè)新方向。

07

“火星快車”在火星南極首次發(fā)現(xiàn)大面積液態(tài)湖泊

火星上是否存在液態(tài)水?火星探測(cè)器、著陸器陸續(xù)找出一些證據(jù)，但這些關(guān)于火星液態(tài)水的證據(jù)一直模棱兩可。2018年7月26日，《科學(xué)》雜志刊登了一項(xiàng)重要發(fā)現(xiàn)：意大利科學(xué)家通過歐洲航天局的“火星快車”探測(cè)器搭載的MARSIS雷達(dá)系統(tǒng)，在火星南極1.5千米的冰蓋下，首次發(fā)現(xiàn)了大面積的液態(tài)湖泊，這片湖泊至少有數(shù)米深、直徑約20千米。盡管湖泊中含有大量礦物鹽，使其很難成為常見生命的搖籃，但這仍然是火星探索旅程中的重大突破，這一發(fā)現(xiàn)不僅為火星生命的搜尋提供了關(guān)鍵證據(jù)，還為數(shù)十億年間火星環(huán)境的轉(zhuǎn)變提供了新線索。

08

更改千克定義，國(guó)際單位制的歷史性變革

第26屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)通過微信刷票投票的方式，重新定義了“千克”——基于自然常數(shù)的千克新標(biāo)準(zhǔn)將取代使用了一個(gè)世紀(jì)的鉑-銥合金圓柱體“大K”，于2019年國(guó)際計(jì)量日(5月20日)起正式生效。在此之前，千克是唯一仍然使用實(shí)物進(jìn)行定義的單位。自1889年以來，全世界的千克定義基準(zhǔn)都是保存在巴黎秘密地下室內(nèi)的一個(gè)鉑-銥合金圓柱體。但千克之源本身的質(zhì)量正在變小，這促使國(guó)際度量衡大會(huì)于2011年決定將千克和普朗克常數(shù)掛鉤，進(jìn)行重新定義。國(guó)際單位制經(jīng)過這次歷史性變革之后，可不受環(huán)境干擾、無需校準(zhǔn)地實(shí)時(shí)測(cè)量，使得眾多物理量、化學(xué)量和生物量的極限測(cè)量成為可能。

09

美國(guó)發(fā)射帕克號(hào)太陽探測(cè)器，

人類飛行器將首次飛進(jìn)日冕層

2018年8月12日15時(shí)31分，在美國(guó)佛羅里達(dá)的肯尼迪航天中心，帕克太陽探測(cè)器搭載三角洲4號(hào)重型火箭發(fā)射升空，踏上它史無前例的太陽之旅。帕克探測(cè)器在隨后大約8年內(nèi)，將完成24次繞太陽軌道的飛行，與太陽表面的距離最近時(shí)僅有610萬千米，因此它將成為首個(gè)進(jìn)入日冕層的飛行器。探測(cè)器將分析太陽粒子、等離子體以及日冕內(nèi)部的電場(chǎng)和磁場(chǎng)，為我們回答困擾了天體物理學(xué)家?guī)资甑娜齻€(gè)問題：是什么機(jī)制導(dǎo)致了日冕如此熾熱?太陽風(fēng)是怎么產(chǎn)生的?日冕物質(zhì)拋射是在太陽的哪個(gè)位置發(fā)生的?帕克太陽探測(cè)器將幫助我們了解我們的主星，進(jìn)而了解整個(gè)宇宙中的其他恒星。

10

心肌干細(xì)胞發(fā)現(xiàn)者造假，31篇論文被撤稿

2018年10月15日，美國(guó)哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院要求該院再生醫(yī)學(xué)研究中心前主任皮耶羅·安韋薩(Piero Anversa)從醫(yī)學(xué)期刊上撤回31篇論文，理由是這些論文涉嫌偽造和篡改實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。本世紀(jì)初，安韋薩發(fā)表文章稱，一種骨髓造血干細(xì)胞可以分化成心肌細(xì)胞。由于科學(xué)界一般認(rèn)為損傷的心肌不能再生，因此安韋薩的發(fā)現(xiàn)讓他聲名鵲起。但從2004年到2014年，一些科學(xué)家報(bào)告稱，無法重復(fù)安韋薩的研究結(jié)果，這讓哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院介入調(diào)查，最終發(fā)現(xiàn)，安韋薩的大量論文都存在數(shù)據(jù)造假。過去10多年里，安韋薩通過“心肌干細(xì)胞”相關(guān)研究申請(qǐng)的經(jīng)費(fèi)達(dá)5000多萬美元，其他國(guó)家也在這個(gè)領(lǐng)域投入了很多財(cái)力物力，而安韋薩的造假，讓這些投入都化為泡影。這一事件再次提醒各國(guó)政府和科學(xué)家們，如何從根本上預(yù)防和杜絕學(xué)術(shù)造假問題，仍需要更多的探索和多方的努力。

2018年十大科學(xué)新聞的評(píng)選，除了專家評(píng)審團(tuán)的參與外，《環(huán)球科學(xué)》編輯部還邀請(qǐng)了12家科學(xué)新媒體，組建了媒體評(píng)審團(tuán)。這些媒體涵蓋生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、物理學(xué)、人工智能、化學(xué)、材料等多個(gè)科學(xué)領(lǐng)域，它們從各自的專業(yè)角度，為十大科學(xué)新聞的評(píng)選提供了寶貴意見。在此，我們對(duì)12家新媒體合作伙伴表示感謝(按筆畫順序排名)：中科院物理所、生物探索、機(jī)器之心、研之成理、學(xué)術(shù)經(jīng)緯、奇點(diǎn)網(wǎng)、原理、菠蘿因子、量子位、BioArt、NEJM醫(yī)學(xué)前沿、X-MOL資訊。