《自然》雜志評(píng)選出
——2013年度全球十大科學(xué)人物

方陵生/編譯

《自然》雜志評(píng)選出
——2013年度全球十大科學(xué)人物

方陵生/編譯

● 2013年12月18日，英國(guó)《自然》雜志網(wǎng)站公布了該刊評(píng)出的“2013年度全球十大科學(xué)人物”，這些在2013年度重要科學(xué)事件的中心人物因在各自領(lǐng)域做出突出貢獻(xiàn)而當(dāng)選，其中兩位華人榜上有名，分別是位列第一的張鋒（Feng Zhang）和位列第七的中國(guó)禽流感專(zhuān)家陳化蘭。

DNA剪輯大師

張峰：一位借助細(xì)菌創(chuàng)建定制DNA工具的生物學(xué)家

細(xì)菌利用它們的DNA切割機(jī)制剪剪切切，以保護(hù)自己免受病毒侵害。2013年，這一DNA剪接機(jī)制成為了生物醫(yī)學(xué)研究中的最熱門(mén)話題之一：一位年輕的神經(jīng)科學(xué)家利用細(xì)菌的這種機(jī)制開(kāi)發(fā)了定制DNA的工具，他就是美國(guó)麻省理工學(xué)院32歲的張峰（Feng Zhang）。

張峰通過(guò)一個(gè)稱(chēng)為CRISPR/Cas的系統(tǒng)對(duì)基因組便捷而準(zhǔn)確地進(jìn)行“剪輯”，將其改造為廉價(jià)的基因改造工具。2013年1月，他的團(tuán)隊(duì)通過(guò)該系統(tǒng)對(duì)真核細(xì)胞——包括動(dòng)物和植物的膜結(jié)合細(xì)胞核——成功進(jìn)行了“剪輯”，證明了對(duì)老鼠、甚至靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物的基因組重新剪輯調(diào)整的潛在可能性，以此來(lái)改進(jìn)人類(lèi)疾病建模技術(shù)，開(kāi)發(fā)相關(guān)的治療方案。

CRISPRs系統(tǒng)是許多細(xì)菌和古生菌用來(lái)保護(hù)自己的DNA序列，特殊編碼的RNAs可以辨認(rèn)出病毒基因組中的目標(biāo)序列。與蛋白質(zhì)結(jié)合在一起的CRISPR，可用來(lái)切斷入侵病毒的DNA。

2012年，加州大學(xué)伯克利分校的詹妮弗·杜德納（Jennifer Doudna）團(tuán)隊(duì)的研究，展示了對(duì)CRISPR系統(tǒng)重新編程可切斷特定的DNA目標(biāo)，或通過(guò)修復(fù)斷裂的DNA，還可以對(duì)基因重新編輯——通過(guò)添加、更換或刪除某些部分，改變蛋白質(zhì)的編碼，或使其完全失效。

CRISPR與早期的兩種基因剪輯方法有些類(lèi)似：鋅指核酸酶（ZFN）和轉(zhuǎn)錄激活因子樣效應(yīng)因子核酸酶 （TALEN）系統(tǒng)。但CRISPR系統(tǒng)用的是RNA，設(shè)計(jì)起來(lái)更方便且成本較低。張峰認(rèn)為這一系統(tǒng)“在想象所及之處”，幾乎可以無(wú)限制地隨心所欲對(duì)DNA進(jìn)行剪輯調(diào)整。

雖然查朋蒂爾（Charpentier）和杜德納（Doudna）通常被認(rèn)為是CRISPR剪輯系統(tǒng)的開(kāi)創(chuàng)者，但卻是張峰利用該系統(tǒng)獲得了真核細(xì)胞實(shí)驗(yàn)的成功，顯示了其巨大的潛力，哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院的喬治·丘奇（George Church）證實(shí)了這一實(shí)驗(yàn)。

張峰還準(zhǔn)備迎接開(kāi)發(fā)其他實(shí)際應(yīng)用的創(chuàng)意的挑戰(zhàn)。其中最雄心勃勃的一個(gè)計(jì)劃是建立一個(gè)CRISPRs數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)生物體整個(gè)基因組序列100-200堿基對(duì)增量的任何序列進(jìn)行刪除，以更易于研究非編碼DNA的功能。讓張峰最感興趣的是，利用CRISPR修復(fù)人類(lèi)組織中的基因，以此治療如亨廷頓氏病和精神分裂癥等疾病。

為了將該技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)實(shí)踐，張峰和其他CRISPR系統(tǒng)的開(kāi)拓者在獲得了4 300萬(wàn)美元風(fēng)險(xiǎn)投資基金的支持下，于2013年11月在劍橋創(chuàng)辦了一家“Editas醫(yī)學(xué)公司”。CRISPR“讓我們開(kāi)始修正基因組，”張峰說(shuō)道，“因其易于編程的特點(diǎn)，將為解決一些影響部分人健康，甚至帶來(lái)毀滅性后果的基因突變問(wèn)題打開(kāi)一扇新的大門(mén)?！?/p>

人類(lèi)基因?qū)＠麎艛嗟姆磳?duì)者

西蒙塞利：一位主張為所有人開(kāi)放基因技術(shù)的美國(guó)科學(xué)政策專(zhuān)家

2005年，塔尼亞·西蒙塞利（Tania Simoncelli）的一個(gè)舉動(dòng)震驚了美國(guó)公民自由聯(lián)盟（ACLU）的高級(jí)律師。西蒙塞利是該組織的首個(gè)科學(xué)顧問(wèn)，她對(duì)這位高級(jí)律師說(shuō)道，一些公司正在競(jìng)相爭(zhēng)奪人類(lèi)基因?qū)＠??！斑@太荒謬了!”克里斯·漢森（Chris Hansen）律師驚訝萬(wàn)分，“我們可以起訴誰(shuí)？”

這件事當(dāng)然不會(huì)那么容易。盡管ACLU是一個(gè)非營(yíng)利組織，在將近一個(gè)世紀(jì)的時(shí)間里，曾多次對(duì)州和聯(lián)邦機(jī)構(gòu)侵犯公民權(quán)利的行為進(jìn)行了起訴，但卻從未有過(guò)挑戰(zhàn)專(zhuān)利的先例。但西蒙塞利認(rèn)為，搶注基因?qū)＠麑?duì)于個(gè)人訪問(wèn)自己的醫(yī)療信息的權(quán)利，以及有能力進(jìn)行基因研究的科學(xué)家的工作，已經(jīng)構(gòu)成了威脅，

在接下來(lái)的四年時(shí)間里，西蒙塞利協(xié)助ACLU的律師們確定了一個(gè)起訴目標(biāo)，并組織了一個(gè)由科學(xué)家、患者和醫(yī)生組成的團(tuán)體支持對(duì)猶他州鹽湖城的麥利亞德基因公司提起訴訟。后者壟斷了兩個(gè)與乳腺癌有關(guān)的基因?qū)＠麢?quán)，其不容侵犯的態(tài)度異常堅(jiān)決。最終，ACLU提起的這樁訴訟案于2013年6月勝訴。

西蒙塞利畢業(yè)于康乃爾大學(xué)，主修生物科學(xué)，這次訴訟案的成功，為她關(guān)注尖端科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展的夢(mèng)想提供了經(jīng)驗(yàn)，“我想成為幫助人們?cè)诳茖W(xué)與公正之間架起橋梁的人。”她說(shuō)。

畢業(yè)于康奈爾大學(xué)后，西蒙塞利在加州大學(xué)伯克利分校獲得了能源資源碩士學(xué)位，2003年進(jìn)入ACLU。之前她打算在ACLU呆上兩年后去攻讀科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)學(xué)博士學(xué)位，但在ACLU一呆就是近七年時(shí)間，2010年去美國(guó)食品和藥物管理局（FDA）工作，期間，還會(huì)利用假期回來(lái)繼續(xù)為這件訴訟案而奔忙。

放棄讀博是一個(gè)艱難的決定，哈佛大學(xué)的希拉·賈薩諾弗（Sheila Jasanoff）回憶道，西蒙塞利曾是她的學(xué)生。她認(rèn)為，ACLU給了西蒙塞利施展才華的一方天地。“這是一個(gè)她可以盡情釋放熱情和干勁的地方。”在FDA，西蒙塞利的工作主要是科學(xué)政策方面，她目前在白宮科技政策辦公室從事法醫(yī)科學(xué)研究，一個(gè)將她帶入科學(xué)和正義交叉點(diǎn)的研究領(lǐng)域。

“我很期待西蒙塞利接下來(lái)會(huì)有新的舉動(dòng)，”賈薩諾弗說(shuō)道，“她總是超乎我的想象?！?/p>

感染艾滋病病毒嬰兒的救星

佩爾紹德：感染艾滋病病毒的嬰兒是可以治愈的

2013年3月，黛博拉·佩爾紹德（Deborah Persaud）和大家一起分享一則新聞：美國(guó)密西西比州，一個(gè)出生時(shí)就帶有艾滋病病毒的嬰兒，在停止治療一年后復(fù)查發(fā)現(xiàn)體內(nèi)已經(jīng)沒(méi)有了艾滋病病毒。在馬里蘭州巴爾的摩的約翰-霍普金斯兒童醫(yī)院里，態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn)而溫文爾雅的病毒學(xué)家佩爾紹德知道自己必須謹(jǐn)慎從事。之前一些文獻(xiàn)已有40多例類(lèi)似報(bào)道，但每個(gè)都經(jīng)不起仔細(xì)推敲：遺傳基因分析顯示，大部分初始測(cè)試呈假陽(yáng)性，而有的是測(cè)試樣本被搞混了。

為此，佩爾紹德和密西西比大學(xué)的漢娜·蓋伊（Hannah Gay）、馬薩諸塞大學(xué)的凱瑟琳·魯澤利加（Katherine Luzuriaga）一起，為報(bào)道中的那位嬰兒進(jìn)行基因檢測(cè)，并準(zhǔn)備應(yīng)對(duì)來(lái)自各方的評(píng)議。讓她們沒(méi)有想到的是，世界各地的媒體爭(zhēng)相登載了這一消息，一個(gè)月后，三人在《時(shí)代》雜志年度最有影響力的100人中榜上有名。

從2012年9月接到兒科醫(yī)生蓋伊的一個(gè)電話開(kāi)始，佩爾紹德便加入這一病例的治療。蓋伊當(dāng)時(shí)正在為一名出生時(shí)就從母親身上感染了艾滋病病毒的嬰兒進(jìn)行治療。在嬰兒出生幾小時(shí)內(nèi)，蓋伊就給他注射了三種高劑量的抗逆轉(zhuǎn)錄病毒藥物——齊多夫定、拉米夫定和奈韋拉平。當(dāng)時(shí)的測(cè)試表明，嬰兒感染了艾滋病病毒，蓋伊囑咐母親繼續(xù)給孩子進(jìn)行治療。但在一次檢查時(shí)，蓋伊卻發(fā)現(xiàn)已有五個(gè)月沒(méi)有進(jìn)行后續(xù)治療的嬰兒，其體內(nèi)已沒(méi)有了艾滋病病毒存在的跡象。

為了確認(rèn)信息無(wú)誤，蓋伊便請(qǐng)來(lái)了佩爾紹德和魯澤利加一起參加會(huì)診，三人將母子的DNA進(jìn)行比對(duì)，確定沒(méi)有被調(diào)包后，分別提取了五次HIV檢測(cè)血液樣本，并親自對(duì)每次實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行檢查。在排除了其他解釋之后，她們認(rèn)為很可能是最初的那次高劑量組合藥物滅殺了艾滋病病毒，并在11月間發(fā)表了一篇論文對(duì)此病例進(jìn)行了描述。

論文公布后引來(lái)了眾多媒體的關(guān)注，使得雄心勃勃的臨床試驗(yàn)更具可行性，數(shù)百名感染艾滋病的婦女和被病毒感染的嬰兒因此得以進(jìn)行了測(cè)試。

目前來(lái)說(shuō)，魯澤利加建議人們還得繼續(xù)按照處方服藥，停藥一日也有可能導(dǎo)致危險(xiǎn)。另一方面，一旦后續(xù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到確證，在出生時(shí)就進(jìn)行藥物治療的成百上千的感染艾滋的兒童或可以嘗試停止治療。佩爾紹德說(shuō)道：“為挽救HIV兒童從昂貴的藥物中解脫出來(lái)，這是一個(gè)重要的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。”

尋找另一個(gè)地球的“行星獵手”

梅厄： 一位憑借技術(shù)上的天賦不斷擴(kuò)大在天空中發(fā)現(xiàn)的天文學(xué)家

在過(guò)去二十年里，米歇爾·梅厄（Michel Mayor）領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了數(shù)以百計(jì)的系外行星。2013年，71歲的“行星獵手”梅厄有了一個(gè)令人驚喜的發(fā)現(xiàn)，他的團(tuán)隊(duì)確定了行星開(kāi)普勒-78 b，是迄今在密度和大小都與地球最為接近的一顆地外行星。

作為瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)的一位名譽(yù)天文學(xué)家，梅厄認(rèn)為，要真正找到另一個(gè)地球，只是一個(gè)時(shí)間上的問(wèn)題。他希望在他真正退休之前，“能夠有機(jī)會(huì)來(lái)慶祝這一發(fā)現(xiàn)?！敝埃范蛞延性S多次值得慶祝的發(fā)現(xiàn)。1995年11月，他和他當(dāng)時(shí)的學(xué)生迪迪埃·奎羅茲（Didier Queloz）發(fā)表了地外行星圍繞一顆類(lèi)似太陽(yáng)的恒星沿軌道運(yùn)行的第一個(gè)證據(jù)，盡管證據(jù)是間接的，即通過(guò)恒星51 Pegasi一個(gè)微小的不穩(wěn)定晃動(dòng)而發(fā)現(xiàn)的，而這一點(diǎn)微小的不穩(wěn)定是每隔42天左右，由一個(gè)相當(dāng)于木星一半質(zhì)量星體的引力而造成的。

從那時(shí)起，梅厄團(tuán)隊(duì)至今為止已發(fā)現(xiàn)了1 050余個(gè)系外行星。一個(gè)典型的例子是高精度徑向速度行星搜索器（HARPS）。自2003年以來(lái)，梅厄團(tuán)隊(duì)一直在智利拉西亞天文臺(tái)通過(guò)這臺(tái)觀察設(shè)備在太空中尋找新的行星——HARPS可以發(fā)現(xiàn)恒星小于每秒1米的波動(dòng)，是世界上精準(zhǔn)度最高的攝譜儀。梅厄團(tuán)隊(duì)以此確定了開(kāi)普勒-78 b行星的密度。

梅厄的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手、加州大學(xué)伯克利分校的杰夫·瑪西（Geoff Marcy）認(rèn)為，梅厄的成功很大程度上要?dú)w功于其在太空探索技術(shù)上的天賦?！懊仔獱柦ㄔ斓挠^察儀器一年比一年更好，”瑪西說(shuō)道，“每次都令我大為驚訝?！爆斘魉诘男行撬阉餍〗M也獨(dú)立測(cè)量了開(kāi)普勒-78 b的大小和密度。

找到與地球相似的星球是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，首先，該星球離其恒星的距離要遠(yuǎn)到足以能留住液態(tài)水，并具備各種適合潛在生命存在的條件。隨著探測(cè)工具的改善，梅厄預(yù)計(jì)，5年內(nèi)有可能發(fā)現(xiàn)另一個(gè)適合生命存在的地球。“當(dāng)你身在天文臺(tái)的穹頂下，用新開(kāi)發(fā)的探測(cè)儀器了望天空，看到它的效果比你預(yù)期的還要好時(shí)，”他說(shuō)，“這就是我最大的快樂(lè)?！?/p>

關(guān)注氣候變化的外交家

薩諾：在臺(tái)風(fēng)“海燕”肆虐菲律賓后，一位菲律賓外交官的演講引起了人們對(duì)全球變暖的進(jìn)一步關(guān)注

2013年11月，菲律賓外交官納德里夫·薩諾（Naderev Sano），在華沙舉行的聯(lián)合國(guó)氣候談判會(huì)議上發(fā)表了催人淚下的講話。當(dāng)時(shí)，他不知道他自己的許多親人以及成千上萬(wàn)菲律賓人的命運(yùn)如何，只知道他的哥哥還活著，并加入了緊急救援人員的隊(duì)伍，在災(zāi)難中搜尋并收集當(dāng)?shù)鼐用竦倪z體；他還知道，這一歷史上最大的臺(tái)風(fēng)災(zāi)難是一個(gè)警兆，預(yù)示著未來(lái)沿海地區(qū)將面臨什么。

“我們的國(guó)家正在承受極端氣候的肆虐?！彼f(shuō)。他決定在大會(huì)期間絕食直到“產(chǎn)生有實(shí)質(zhì)意義的提議”。

國(guó)際社會(huì)對(duì)全球變暖的應(yīng)對(duì)至今仍然進(jìn)展緩慢。盡管經(jīng)過(guò)了二十多年的談判，大氣中二氧化碳含量仍然在不斷上升，2013年 5月，夏威夷地區(qū)每日平均二氧化碳濃度首次超過(guò)了 400 ppm；9月，聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)（IPCC）發(fā)布了對(duì)全球變暖潛在威脅的第五次科學(xué)評(píng)估報(bào)告，報(bào)告就不斷增長(zhǎng)的與氣候變化相關(guān)問(wèn)題的一些威脅，如海平面上升、極端天氣和干旱等提出了警告。

薩諾不能肯定他的演講會(huì)產(chǎn)生多大的影響，但他認(rèn)為，“海燕”將促使國(guó)際社會(huì)更重視氣候問(wèn)題?！拔蚁Ｍ司徛七M(jìn)的氣候變化談判之外，”他說(shuō)，“還需要將我們的犧牲代價(jià)和口頭上的承諾轉(zhuǎn)化為更有意義更深刻的東西?！?/p>

天外隕石的尋蹤者

格羅霍維斯基：一位致力于追蹤一個(gè)世紀(jì)以來(lái)?yè)糁械厍蜃畲筇祗w殘骸的俄羅斯研究人員

讓維克多·格羅霍維斯基（Viktor Grokhovsky）成為2013年度十大科學(xué)人物之一的事件在毫無(wú)預(yù)兆的情況下發(fā)生了。2013年2月15日，強(qiáng)大的流星群從地面望遠(yuǎn)鏡看不到的那片天空突然臨近地球，讓天文學(xué)家們大吃一驚。

格羅霍維斯基是俄羅斯葉卡特琳堡烏拉爾聯(lián)邦大學(xué)的冶金學(xué)家，研究隕石已有30多年歷史，其所在的地方離事件發(fā)生地太遠(yuǎn)了，沒(méi)有親眼看到太空物體照亮天空時(shí)的壯觀景象。當(dāng)他得知這次隕石爆炸事件震碎了車(chē)?yán)镅刨e斯克地區(qū)數(shù)千塊窗玻璃時(shí)，他意識(shí)到一定有大塊太空物體撞擊了地球。

在車(chē)?yán)镅刨e斯克事件發(fā)生后的幾天里，格羅霍維斯基夜以繼日地計(jì)算著流星的軌跡，預(yù)測(cè)碎片可能的降落地點(diǎn)。在他的指引下，找到了總重5.5公斤共700多塊流星碎片?！斑@證明了我們最初的計(jì)算是正確的，這是我最大的滿足?！彼f(shuō)。

但他最大的收獲是在2013年晚些時(shí)候。根據(jù)流星運(yùn)行軌跡的計(jì)算，以及在車(chē)?yán)镅刨e斯克西側(cè)一個(gè)湖的冰層上發(fā)現(xiàn)的一個(gè)大洞，格羅霍維斯基相信，最大的一塊隕石很可能就落在了那里。10月份，潛水員們終于在湖底找到了一塊重達(dá)570公斤的巨大隕石碎片。

成千上萬(wàn)的流星碎片被送到世界各地的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析，正在揭示著隕石中所蘊(yùn)藏的秘密?！把刨e斯克隕石的重要性難以估量?！备窳_霍維斯基說(shuō)道。因?yàn)樗拇笮『退斐傻膿p害，促使科學(xué)家意識(shí)到類(lèi)似的流星或更大的隕石撞擊地球的可能性。

格羅霍維斯基說(shuō)道，這次搜尋隕石的經(jīng)歷對(duì)他來(lái)說(shuō)是一次千載難逢的機(jī)會(huì)。“太空物體撞擊地球事件是很罕見(jiàn)的，我很幸運(yùn)地能參與到這次對(duì)太空來(lái)客的調(diào)查工作中去?！?/p>

狙擊禽流感的前沿“偵探”

陳化蘭：一位在中國(guó)平息人類(lèi)H7N9禽流感爆發(fā)中做出杰出貢獻(xiàn)的病毒學(xué)家

2013年4月初的幾個(gè)星期里，世界各地的病毒學(xué)家和公共衛(wèi)生官員都在關(guān)注著中國(guó)的禽流感爆發(fā)事件，一種新的感染人類(lèi)的禽流感病毒——H7N9禽感染突然爆發(fā)，上海和周邊省份相繼出現(xiàn)新的感染者和死亡病例。中國(guó)農(nóng)科院哈爾濱獸醫(yī)研究所國(guó)家禽流感參考實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人陳化蘭團(tuán)隊(duì)為控制疫情，始終戰(zhàn)斗在最前沿。他們放下了手頭所有其他的研究工作，集中力量尋找H7N9病毒感染人類(lèi)的傳播途徑。

在首例H7N9病例被確認(rèn)的48小時(shí)內(nèi)，陳化蘭的團(tuán)隊(duì)，以及上海動(dòng)物疾病控制中心的研究人員，從最早出現(xiàn)禽流感患者的上海和鄰近省份安徽的土壤、水、家禽農(nóng)場(chǎng)和活禽市場(chǎng)中共收集了大約1 000份樣本，其中檢測(cè)出H7N9陽(yáng)性的20份樣本都來(lái)自上海的活禽市場(chǎng)，致使當(dāng)?shù)卣杆訇P(guān)閉了病例集中城市的活禽市場(chǎng)，新感染病例的數(shù)字迅即下降。中國(guó)政府快速而透明的反應(yīng)得到了國(guó)際上的廣泛稱(chēng)贊。

新病例的出現(xiàn)持續(xù)降低，從5月到11月底只有少數(shù)病例報(bào)道，使得陳化蘭和其他研究人員有更多的時(shí)間來(lái)研究這種病毒。他們知道，H7N9病毒比其他致命的禽流感病毒更容易從其他禽類(lèi)感染到人類(lèi)，盡管迄今沒(méi)有跡象顯示H7N9病毒可以在人與人之間傳播，但陳化蘭認(rèn)為病毒也許擁有這種潛力。

針對(duì)有批評(píng)者提出，陳化蘭的H5N1病毒的研究幾乎沒(méi)有實(shí)際利益，混合性雜交病毒有可能逃離實(shí)驗(yàn)室?guī)?lái)威脅的質(zhì)疑，陳化蘭認(rèn)為，這些實(shí)驗(yàn)有助于提前預(yù)知新流感病毒帶來(lái)的威脅。她所使用的H5N1和H1N1病毒在許多國(guó)家實(shí)驗(yàn)室里都有存在，而且她認(rèn)為實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行的病毒重組在自然環(huán)境中也有可能會(huì)發(fā)生，因此需要加強(qiáng)這方面的研究。

夏秋季節(jié)H7N9病毒的暫時(shí)平息可能是活禽市場(chǎng)關(guān)閉的結(jié)果，或者是鳥(niǎo)類(lèi)流感傳播在溫暖季節(jié)里傳播能力較弱。在冬天來(lái)臨之際，陳化蘭和她的實(shí)驗(yàn)室正在密切監(jiān)控病毒的任何復(fù)蘇跡象，“流感病毒監(jiān)測(cè)是我們實(shí)驗(yàn)室的首要任務(wù)?！彼f(shuō)。

克隆技術(shù)的積極進(jìn)取者

米塔利波夫：經(jīng)過(guò)多年的波折起伏，生物學(xué)家終于從克隆人類(lèi)胚胎中獲得了干細(xì)胞株

對(duì)于舒克拉特·米塔利波夫 （Shoukhrat Mitalipov）來(lái)說(shuō)，克隆進(jìn)展最大的障礙不是實(shí)驗(yàn)本身，而是讓人無(wú)所適從的各種繁文縟節(jié)。

自2007年以來(lái)，美國(guó)波特蘭俄勒岡健康與科學(xué)大學(xué)生殖生物學(xué)家米塔利波夫計(jì)劃通過(guò)胚胎來(lái)獲得個(gè)體特異性干細(xì)胞，以此治療患者的疾病——利用患者自身的皮膚細(xì)胞培育胚胎干細(xì)胞實(shí)現(xiàn)——除了技術(shù)上的困難，還需面對(duì)其他許多棘手的問(wèn)題。因?yàn)?，這涉及到收集大量人類(lèi)卵子創(chuàng)建胚胎，然后加以摧毀。米塔利波夫獲得了機(jī)構(gòu)審查委員會(huì)和干細(xì)胞監(jiān)督委員會(huì)的準(zhǔn)許，在大學(xué)里建立起一個(gè)新的實(shí)驗(yàn)室，以合法對(duì)胚胎進(jìn)行研究和處理。根據(jù)相關(guān)法律規(guī)定，他原先所在的由聯(lián)邦政府資助的實(shí)驗(yàn)室無(wú)法進(jìn)行這些實(shí)驗(yàn)。

從2012年10月到圣誕節(jié)，通過(guò)將細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到捐贈(zèng)的卵子中，米塔利波夫獲得了四株細(xì)胞株。與此同時(shí)，他還將來(lái)自克隆胚胎的干細(xì)胞與那些來(lái)自重新編程的成人細(xì)胞進(jìn)行比較。由于政府對(duì)克隆技術(shù)的嚴(yán)格監(jiān)管，阻止了更多研究人員進(jìn)入這一領(lǐng)域。因此，米塔利波夫少有競(jìng)爭(zhēng)者，他對(duì)未來(lái)充滿信心。

目前，米塔利波夫正在尋求聯(lián)邦政府批準(zhǔn)開(kāi)始另一項(xiàng)類(lèi)似技術(shù)的臨床試驗(yàn)：線粒體轉(zhuǎn)移。這項(xiàng)研究將為受線粒體疾病影響的家庭提供一條輔助生殖技術(shù)途徑，令新生兒們不再受到線粒體遺傳疾病的困擾。美國(guó)聯(lián)合線粒體疾病基金會(huì)成員、邁阿密大學(xué)細(xì)胞生物學(xué)家卡洛斯·莫拉依斯（Carlos Moraes）認(rèn)為，該研究雖然存在一定風(fēng)險(xiǎn)，但利將大于弊。然而，資金問(wèn)題是這一計(jì)劃進(jìn)展緩慢的主要原因，“我們似乎又回到了幾年之前?！彼麩o(wú)奈道。

關(guān)注科研群體中性侵現(xiàn)象的敢言者

克蘭西： 一位關(guān)注令人煩惱的性侵趨勢(shì)的人類(lèi)學(xué)家

伊利諾大學(xué)人類(lèi)學(xué)家凱瑟琳·克蘭西（Kathryn Clancy）熱愛(ài)她在波蘭農(nóng)村進(jìn)行的博士論文野外調(diào)查工作。在收集女性生殖健康研究的生物學(xué)標(biāo)本之余，晚上與同行的一些女性科學(xué)家玩棋盤(pán)游戲，聽(tīng)流行音樂(lè)，是她野外考察工作的美好回憶。

幾年后，她聽(tīng)說(shuō)很多人類(lèi)學(xué)家有著與她完全不同的野外調(diào)查回憶，包括她朋友所在大學(xué)組織的一次野外調(diào)查中遭遇到同事的性侵犯。從那時(shí)起，克蘭西決定采取一些行動(dòng)，從 2012年 1月開(kāi)始，她將這類(lèi)事件匿名在博客上發(fā)表。但她很快意識(shí)到，這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。于是她與三名合作者一起，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)調(diào)查向同行發(fā)出呼吁，分享在野外調(diào)查中的經(jīng)歷。

2013年4月，在一次倫理學(xué)研討會(huì)上，克蘭西的團(tuán)隊(duì)在會(huì)上宣布了她們的調(diào)查結(jié)果：在124名參加野外調(diào)查的人類(lèi)學(xué)家中，59%的人經(jīng)歷過(guò)不適當(dāng)?shù)男则}擾言論，18%的人經(jīng)歷過(guò)實(shí)質(zhì)性的性騷擾或性侵犯；而且，年輕的女研究生通常是受害目標(biāo)，性騷擾者通常是博士生、博士后和教授，而非臨時(shí)雇用的當(dāng)?shù)毓と恕?/p>

之后，克蘭西團(tuán)隊(duì)將調(diào)查范圍擴(kuò)大到所有需要在野外工作的研究人員。在666名被調(diào)查者中，涉及的領(lǐng)域包括考古學(xué)、地質(zhì)學(xué)和動(dòng)物學(xué)，調(diào)查結(jié)果基本相同?？颂m西坦承，受騷擾的群體可能不具代表性，然而，調(diào)查結(jié)果卻震驚了人類(lèi)學(xué)界。美國(guó)人類(lèi)學(xué)協(xié)會(huì)隨即發(fā)表聲明，堅(jiān)稱(chēng)對(duì)性騷擾行為采取零容忍政策，其他專(zhuān)業(yè)群體也迅速出臺(tái)了類(lèi)似的政策。

通過(guò)調(diào)查，克蘭西團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)許多受害者因擔(dān)心在工作中被刁難而保持沉默，而一些敢于提起正式申訴的受害人，往往被告知“先不要聲張”或“等待處理”，只有極少數(shù)的申訴者對(duì)處理結(jié)果滿意。然而，這種創(chuàng)傷的影響對(duì)許多人來(lái)說(shuō)是一種難以抹去的噩夢(mèng)?！懊看文阍谧鰧?shí)驗(yàn)時(shí)，就會(huì)想起曾經(jīng)發(fā)生過(guò)的事情?！笨颂m西說(shuō)道。一些人為此不堪經(jīng)歷而不得不離開(kāi)她們熱愛(ài)的科研事業(yè)?！昂翢o(wú)疑問(wèn)，我們正在失去一批優(yōu)秀人才”

布朗大學(xué)的生化學(xué)家、地球科學(xué)女性網(wǎng)絡(luò)支持團(tuán)體的創(chuàng)始人之一梅雷迪斯·黑斯廷斯（Meredith Hastings）認(rèn)為，像這類(lèi)發(fā)生在科研領(lǐng)域內(nèi)、但通常被人們忽略的現(xiàn)象需要有人來(lái)關(guān)注?！霸谟腥舜舐曊f(shuō)出來(lái)之前，你都不知道這些問(wèn)題究竟有多普遍?！?/p>

太陽(yáng)能電池新材料的推廣者

史奈斯：一位推出大有前途的太陽(yáng)能電池材料的能源物理學(xué)家

“我一直想成為一名發(fā)明家，” 英國(guó)牛津大學(xué) 35歲的物理學(xué)家亨利·史奈斯（Henry Snaith）最終實(shí)現(xiàn)了他童年的理想。2013年，史奈斯力推的鈣鈦礦半導(dǎo)體材料，令材料研究人員大為驚嘆。

而在過(guò)去幾年里，其他研究人員利用這些材料制造出低效而復(fù)雜的光伏設(shè)備。為提高太陽(yáng)能電池的效率，史奈斯意識(shí)到，如果更好地駕馭這種材料，應(yīng)該可以產(chǎn)生更純化廉價(jià)的設(shè)計(jì)。如今，用這種材料制造的太陽(yáng)能電池即將實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。

世界上大多數(shù)太陽(yáng)能電池是由硅材料制造，光電轉(zhuǎn)換效率約為17%～25%，幾乎是光合作用的10倍。但較厚純硅塊的制造成本高昂，而含有半導(dǎo)體材料的薄膜太陽(yáng)能電池雖然造價(jià)便宜，但效率較低，目前的轉(zhuǎn)換效率為15%以上。而鈣鈦礦太陽(yáng)能電池則結(jié)合了兩者的優(yōu)點(diǎn)。

史奈斯設(shè)計(jì)的甲基－銨氯化碘化鉛太陽(yáng)能電池其效率目前已達(dá)到15%，“其性能很快將達(dá)到一個(gè)較高的水平?！笔纺嗡沟牟┦可鷮?dǎo)師、英國(guó)劍橋大學(xué)的理查德·弗蘭德（Richard Friend）說(shuō)道。史奈斯認(rèn)為，通過(guò)微調(diào)——改變氯的平衡和碘化——鈣鈦礦電池可與效率達(dá)到29%的晶體砷化鎵電池相競(jìng)爭(zhēng)，后者多用于衛(wèi)星上，由于其成本昂貴，難以廣泛推廣。

“我不認(rèn)為有比這更便宜的光伏材料，”史奈斯說(shuō)，“我們?cè)囼?yàn)將設(shè)備放在自來(lái)水龍頭下，它仍然能夠正常工作。”由鈣鈦礦材料制成的太陽(yáng)能電池不含鉛，處理起來(lái)更容易。史奈斯選擇太陽(yáng)能電池作為他的研究重點(diǎn)，是因?yàn)槠湓谇鍧嵞茉粗心苷加幸幌?。他認(rèn)為，風(fēng)能涉及太多工程問(wèn)題，核聚變離我們似乎還太過(guò)遙遠(yuǎn)。而光伏電池可以有許多改進(jìn)的空間，一旦有新發(fā)現(xiàn)，可以隨即改進(jìn)，并帶來(lái)實(shí)際的利益。

太陽(yáng)能電池制造商開(kāi)始對(duì)鈣鈦礦產(chǎn)生興趣，但史奈斯希望能更上一層樓。2010年，他與人合作一起創(chuàng)建了牛津光電公司，旨在開(kāi)發(fā)將透明光伏電池結(jié)合進(jìn)窗戶玻璃，并希望到2017年，這種新穎玻璃的價(jià)格不會(huì)超過(guò)傳統(tǒng)玻璃的價(jià)格。

史奈史還在期待著自己的下一個(gè)發(fā)明。他指出，如果光伏發(fā)電能夠真正起飛，我們需要有一種更好的方式來(lái)存儲(chǔ)太陽(yáng)能，以備不時(shí)之需。他的下一步的目標(biāo)是“研制出更好的電池電極。”

[資料來(lái)源：Nature][責(zé)任編輯：則 鳴]