《自然》雜志公布2016年重大科學事件

英國《自然》雜志網(wǎng)站近日公布了其評出的2016年產(chǎn)生重大影響的科學事件，除了首次探測到引力波等重大科學發(fā)現(xiàn)外，中國在航天、氣候變化以及基因技術領域取得的多項重要成果也被《自然》雜志評為具有重大影響的事件，與以往相比呈增多趨勢。

捕捉引力波 開創(chuàng)天文新時代

今年2月，參與美國“激光干涉引力波天文臺（LIGO）”項目的研究人員聯(lián)合宣布，他們利用LIGO的兩個探測器于2015年9月14日探測到來自兩個黑洞合并產(chǎn)生的引力波信號。這填補了愛因斯坦廣義相對論實驗驗證中最后一塊缺失的“拼圖”。

引力波是一種時空漣漪，如同石頭被丟進水里產(chǎn)生的波紋。黑洞、中子星等天體在碰撞過程中有可能產(chǎn)生引力波。引力波的發(fā)現(xiàn)證實了愛因斯坦在一個世紀前的預測，“震動了科學界”。這一成功來之不易，因為愛因斯坦本人都曾懷疑引力波是否真的存在，而且即便存在，也可能由于信號太弱而無法探測。“現(xiàn)在，物理學家正熱切期待接下來會發(fā)生什么，因為引力波能以全新的方式來探索宇宙?！?/p>

在《物理學評論通訊》雜志發(fā)表的新研究中，科學家探測到的是由黑洞合并產(chǎn)生的一個時間極短的引力波信號，持續(xù)不到1秒。它經(jīng)過13億年的漫長旅行，于2015年9月14日抵達地球，被剛改造升級的LIGO的兩個探測器以7毫秒的時間差先后捕捉到。

據(jù)研究人員估計，兩個黑洞合并前的質(zhì)量分別相當于36個和29個太陽質(zhì)量，合并后的總質(zhì)量是62個太陽質(zhì)量，3個太陽質(zhì)量的能量以引力波的形式在不到1秒的時間內(nèi)釋放，釋放的峰值能量比整個可見宇宙釋放的能量還要高出約50倍。

引力波的發(fā)現(xiàn)今年以來已獲得多個國際重要獎項，包括一年一度的美國“科學突破獎”，它也入選英國《自然》雜志評選的2016年度重大科學事件。

政治性變局 塑造科學新秩序

動蕩的美國總統(tǒng)競選以共和黨人唐納德·特朗普的勝利結束?？蒲腥藛T卻有些沮喪，原因在于他在競選活動中闡述的科技觀并不突出，而且他斷定氣候變化是騙局，并揚言美國將從《巴黎協(xié)定》中撤出。

另一件事是英國6月23日公投脫歐。研究人員擔心來自歐盟的數(shù)百萬歐元年度研究經(jīng)費走向，以及來自非英國的歐盟國家的大學工作人員移民命運。一些報告指出，歐盟合作被削減，外國科學家感到不受歡迎，他們計劃離開英國。但脫歐后英國內(nèi)閣也宣布，到2020年，每年將增加20億英鎊的科研經(jīng)費資助。

政治和經(jīng)濟危機今年也掃蕩了土耳其、委內(nèi)瑞拉、巴西和南非，造成預算削減、資金短缺，科研人員受“連累”。

成敗一瞬間 太空探索新征程

3月，日本宇航研發(fā)機構Hitomi X射線天文衛(wèi)星發(fā)射幾周后失??；7月，美國國家航空航天局（NASA）的“朱諾號”探測器抵達木星，但主引擎問題導致它仍被困在橢圓軌道上，搜集數(shù)據(jù)比原計劃要慢很多。另外，歐洲空間局（ESA）的兩個探測器結束使命：“羅塞塔”號探測器按計劃墜毀在彗星69P/楚留莫夫—格拉西緬科表面；火星試驗登陸器“斯基亞帕雷利”在降落時墜毀，好在軌道器順利進入火星軌道。

不過，中國的空間事業(yè)獲得幾場勝利。今年8月發(fā)射了第一顆量子衛(wèi)星，旨在測試將安全量子通信擴展到太空的方法；9月完成了在貴州的世界最大望遠鏡——500米口徑球形射電望遠鏡的建設；11月中國發(fā)射了長征5號火箭，目的是將人類、火星車和重型行星探測器送入太空；接近年終，兩名中國宇航員在天宮2號太空實驗室度過了一個月，打破了中國執(zhí)行太空任務的最長記錄。

專利爭奪戰(zhàn) 基因編輯新動向

基因編輯工具CRISPR-Cas9的應用持續(xù)快速發(fā)展。10月28日，中國四川大學華西醫(yī)學院肺癌患者成為第一位應用此技術的人，希望經(jīng)過編輯的細胞能對癌癥進行免疫應答，預計中美將開展更多試驗。但該技術的商業(yè)前景仍不確定。兩個研究小組之間的專利之爭持續(xù)升溫，預計明年初會有結果。

與此同時，該技術在人類胚胎中的研究也在繼續(xù)。一個有爭議的領域——“設計嬰兒”引起廣泛關注，中國、英國和瑞典的團隊宣布，將借此研究人類發(fā)育；美國預計將緊隨其后，盡管現(xiàn)在的聯(lián)邦政府禁止研究人類胚胎或者修改人類的卵子和精子。

巴黎氣候協(xié)議 全球變暖新舉措

全球變暖趨勢讓今年再次打破記錄成為史上最熱年。

174個國家和歐盟代表在今年4月22日地球日聚會，簽署氣候變化《巴黎協(xié)定》。9月份，美國和中國正式加入該協(xié)議；巴西和其他30多個國家在幾周后加入；歐盟10月5日簽署該協(xié)議。協(xié)定于11月4日正式生效。

此外，還有聯(lián)合國國際民航組織遏制國際航班的排放；197個國家統(tǒng)一修訂旨在保護臭氧層的“蒙特利爾議定書”，淘汰空調(diào)中常用的氫氟碳化合物這一溫室氣體；各相關國在南極洲沿海的羅斯海建立了世界上最大的海洋保護區(qū)。

寨卡病毒傳播 公共衛(wèi)生新挑戰(zhàn)

2月，世界衛(wèi)生組織宣布，與巴西寨卡病毒暴發(fā)相關的一系列出生缺陷（包括嚴重的小頭癥）構成了全球公共衛(wèi)生緊急情況。但美洲地區(qū)小頭癥病例和其他與寨卡病毒相聯(lián)系的出生缺陷并沒有像預期的那樣暴發(fā)。即便在巴西，小頭癥也僅局限在東北地區(qū)，研究人員開始懷疑其他因素。巴西當?shù)匕l(fā)起了一項研究以解釋地區(qū)性差異，預計明年初發(fā)布初步結果。

11月18日，世界衛(wèi)生組織宣布緊急情況結束，重點轉(zhuǎn)向理解寨卡感染的后果并開發(fā)疫苗等工作。

人機圍棋大戰(zhàn) 人工智能新高度

由谷歌子公司DeepMind開發(fā)的人工智能（AI）程序AlphaGo首次擊敗了世界級人類棋手，引發(fā)了國際熱議。10月，DeepMind又推出了另一個AI，在沒有任何知識儲備的情況下，在倫敦地鐵上自行導航。

此外，AI還幫機器翻譯的語言錯誤率下降60%，幫物理學家尋找新的超級材料，這些進步主要由深度學習驅(qū)動，借助巨大的數(shù)據(jù)集和分層的大腦計算方法完成。

三父母嬰兒 不孕家庭新希望

經(jīng)過幾十年研究，混合三個人DNA信息的輔助再生技術——線粒體置換療法正在開花結果：9月，墨西哥診所報告了第一個健康出生的“三父母”嬰兒；10月，烏克蘭的一家診所也通過類似程序幫助了兩位先前不孕的婦女。經(jīng)過審慎參考科學家建議，英國人類受精和胚胎管理局表示，該技術已經(jīng)準備好進入臨床試驗，2017年將正式開始合法的治療程序。