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《环球科学》发布2017年度十大科学新闻!(CAR-T、基因编辑、转基因……)

2017/12/20 来源:环球科学ScientificAmerican
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导读
2017年,世界科学带给我们许多美好和惊喜:全新天文学时代的到来,意味着未来会有更加令人激动的发现;全球首个CAR-T疗法获批上市,让人类终于拥有了强大的抗癌武器;50位量子比特的计算机横空出世,使量子计算机朝着实用迈进了一大步……当然也有遗憾。特朗普决定让美国退出《巴黎协定》;勒索病毒在全球150个国家肆虐,造成重大损失。但是,美国的退出不能改变全球治理气候变暖的决心;勒索病毒也让人反思,如何建立一个更加安全的网络世界。2017已经离开,让我们一起重温科学所留下的那些美好和遗憾,那是人类社会前进的足印。

本文转载自“环球科学ScientificAmerican”,原标题:哪些科学事件定义了2017?《环球科学》发布2017年度十大科学新闻。

1、引力波开启多信使天文学时代

入选理由:2017年成为多信使天文学的元年。


在陆续探测到数次黑洞并合发出的引力波后,2017年8月17日,LIGO与意大利的引力波天文台Virgo又探测到了来自双中子星并合的引力波。与黑洞不同,中子星合并时除了产生引力波,还会发出电磁波。就在LIGO和Virgo捕捉到引力波信号2秒之后,费米望远镜也观测到了来自同一源头的γ射线。之后的几天,全球70多台望远镜在射电、红外、可见光、X射线和γ射线等各波段对引力波的电磁对应体进行了观测。引力波和电磁波的联合观测,提供了更为丰富的信息,让研究者获得了更多发现,这也标志着天文学进入了多信使时代。

2、美国退出《巴黎协定》

入选理由:给全球气候的治理和人类的未来蒙上了一层阴影。


2017年6月1日,美国总统特朗普宣布,美国将退出《巴黎协定》,因为该协定对美国非常“不公平”,“危害”了美国经济。《巴黎协定》于2015年12月12日通过,2016年11月4日正式签署生效,被认为是世界各国联合制定全球气候新秩序的标志性成果。作为世界上最大的经济体,以及碳排放量最大的国家之一,美国的退出可能导致《巴黎协定》的执行效果受到影响,严重削弱全世界对抗全球变暖的努力,给全球气候的治理和人类的未来蒙上了一层阴影。

3、CAR-T 疗法Kymriah获批上市

入选理由:医学史上首个获批上市的CAR-T疗法。


2017年8月30日,美国食品及药品管理局(FDA)发布重磅消息,瑞士制药巨头诺华集团开发的CAR-T疗法Kymriah获批上市,用于治疗25以下人群的急性淋巴细胞白血病,这种疗法也成为医学史上首款获批上市的CAR-T疗法。CAR-T疗法的原理是,从病人体内提取T细胞,通过基因工程手段改造T细胞后,重新注入病人体内,激发人体自身免疫系统来消灭肿瘤。作为肿瘤免疫疗法的主要手段之一,CAR-T疗法在多种癌症治疗中都展现出了良好的效果,随着Kymriah的上市,一个全新的抗癌时代正在到来。

4、人类细胞图谱计划公布首批研究项目

入选理由:又一个具有划时代意义的国际大科学项目正式启航。


2017年10月16日,人类细胞图谱计划公布了首批拟资助的38个项目,其中包括清华大学张学工教授负责的研究项目。这项大型研究计划由陈•扎克伯格基金会(Chan Zuckerberg Initiative,CZI)发起和资助,致力于建立人体所有细胞的参考图谱,包括细胞类型、数量、位置、相互作用、分子组分等,从而加深对疾病诊断、监测、治疗的了解。首批38个项目只是这个宏大计划的开端,主要任务是为后续研究铺路,为计划所需的各种技术和工具建立基准参照。

5、IBM研制出50位量子比特的计算机

入选理由:量子计算领域的一次飞跃。


2017年11月10日,IBM在美国电气与电子工程师协会(IEEE)的工业峰会上宣布,成功开发出了世界首台50位量子比特的原型机,并把相干时间从之前的50微秒提升到目前的90微秒。量子计算机用量子状态来描述信息,一位量子比特可以同时表示多种状态,因而会有更快的处理速度。量子比特越多,处理能力越强。而相干时间越长,则量子计算机越稳定、越成熟。用IBM的话来说,它正在重新发展计算科学。未来,量子计算可能为化学、最优化和机器学习等领域打开新的大门。

6、全球首例人体内基因编辑试验

入选理由:将推动基因疗法时代到来。


2017年11月13日,一次革命性的医学试验在美国奥克兰的一家医院开展,目的是为44岁的美国人布莱恩•马德(Brian Madeux)治疗亨特氏综合征。这是一种致命的遗传疾病,因为基因缺陷,患者体内缺乏一种能分解多糖的酶,导致细胞代谢废物在组织中积累,最终产生机能障碍。为了治疗马德,美国Sangamo Therapeutics公司把基因编辑工具输送到马德的肝脏细胞中,从而把有缺陷的基因替换成正常基因,这是人类历史上首次在人体内开展的基因编辑试验,可能推动基因疗法时代的全面到来。

7、卡西尼号结束探索之旅

入选理由:人类太空探索史上的重要篇章画上句号。


2017年9月15日,为避免污染土星的卫星,美国航空航局的卡西尼号探测器主动坠入土星大气,结束了成就卓越的探索之旅。卡西尼号于2004年7月1日进入土星轨道,此后通过多次调整运行轨道,对土星及其卫星进行了细致入微的观测,得到了很多重要发现,这使得土卫二成为搜索地外生命的重要候选目标。就在使命终结之前,卡西尼号还充分发挥余热,多次穿越了此前从未踏足的土星环内侧的狭窄缝隙,获得了震撼人心的图片和宝贵数据,为它的探索之旅画上了圆满的句号。

8、转基因三文鱼公开销售

入选理由:转基因动物产品第一次进入人类食物链。


2017年8月4日,美国AquaBounty公司宣布,他们已获准向加拿大销售了1万磅(约合4535千克)转基因三文鱼,这是转基因动物食品首次在公开市场完成销售。这种三文鱼属于大西洋三文鱼,被转入了两种基因,一种是太平洋奇努克三文鱼的生长激素基因,另一种是大洋鳕鱼的抗冻蛋白基因。与未经改造的同类相比,转基因三文鱼的生长时间缩短一半,并且个头更大,可为人类提供更可控、可持续的三文鱼来源。转基因三文鱼的成功开售,也意味着受挫20多年的转基因畜牧业迎来转机。

9、《肿瘤生物学》撤销107篇中国学者论文

入选理由:单次撤稿数量的最高记录。


2017年4月20日,国际出版机构施普林格(Springer)宣布,撤销旗下期刊《肿瘤生物学》(Tumor Biology)于2012-2016年刊发的107篇造假论文。这批撤稿论文全部来自于中国作者,主要撤稿原因是论文提供了虚假的评审人邮箱,涉嫌同行评审造假。这次撤稿创下学术期刊单次撤稿数量的最高记录,引发业界对学术诚信和第三方论文服务机构的激烈讨论,也引起中国科技部、教育部等官方机构的高度关注,并对撤稿事件进行了彻底调查。这一事件有助于反思如何改革国内科研工作管理和职称评定,营造更加健康的学术生态。

10、勒索病毒全球爆发

入选理由:约150个国家遭到病毒攻击,凸显信息安全日益重要。


2017年5月12日,勒索病毒开始广泛传播,感染了全球很多运行Windows系统的设备。当用户打开计算机时,会看到一则英语告示,通知受害者至少支付300美元才能恢复计算机的访问权限。短短几天内,大约150个国家遭到攻击,很多高校、科研机构的计算机被感染,极大影响了科研和教学工作,甚至一些医院也遭到攻击,手术被迫取消,患者生命受到威胁。勒索病毒的大范围爆发在全球敲响了警钟,让各类机构和政府部门意识到,对于关键信息基础设施,应该提升保护级别。

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