從量子通信到基因組編輯，從一場潛在核危機(jī)到美國環(huán)保政策的退步……近日，《自然》雜志點(diǎn)評(píng)了2017年度十大科學(xué)人物。這些不同領(lǐng)域的科學(xué)家在2017年的科學(xué)史上留下了不可磨滅的印記，他們將繼續(xù)影響科學(xué)。

1.劉如謙：基因修復(fù)者

研發(fā)出非天然存在的基因編輯工具——或許有一天可用來挽救生命的一名生物學(xué)家。

25年前，當(dāng)劉如謙還是一名本科生的時(shí)候，他寫下了讓他的導(dǎo)師至今仍記憶猶新的一篇畢業(yè)論文。“簡直無可挑剔。”諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主、現(xiàn)哈佛大學(xué)名譽(yù)教授E. J. Corey說。這篇論文不需要任何編輯。

但劉如謙卻對(duì)編輯十分執(zhí)著。過去十多年來，他始終是基因編輯技術(shù)的先鋒研究者。今年10月，劉如謙在美國博德研究所的實(shí)驗(yàn)室發(fā)表了大膽調(diào)整CRISPR系統(tǒng)的結(jié)果。他們利用實(shí)驗(yàn)室制造的一種酶，通過化學(xué)方法將DNA堿基對(duì)A-T轉(zhuǎn)化成為G-C。這種酶不存在于自然界。

冒險(xiǎn)是劉如謙事業(yè)的主基調(diào)。他所在實(shí)驗(yàn)室率先開發(fā)出在實(shí)驗(yàn)室制作新酶的方法，并將其與基因編輯技術(shù)結(jié)合。2013年，他與朋友成立了一家名為Editas Medicine的公司，研發(fā)基于CRISPR技術(shù)的療法。該類臨床應(yīng)用可能受到CRISPR-Cas9技術(shù)的不可預(yù)測性的限制，導(dǎo)致對(duì)基因組造成多種不同的編輯。

為此，劉如謙實(shí)驗(yàn)室一直在尋找解決方法。2016年，其團(tuán)隊(duì)中的博士后Alexis Komor等報(bào)告了首個(gè)DNA堿基編輯器，它依賴于自然產(chǎn)生的酶，能夠?qū)�堿基C轉(zhuǎn)化為T，或者G轉(zhuǎn)化為C。這是研究人員首次找到一種可靠、可預(yù)測的方法，在活細(xì)胞的基因組中實(shí)現(xiàn)單堿基轉(zhuǎn)換。

劉如謙實(shí)驗(yàn)室另一位博士后Nicole Gaudelli想在此基礎(chǔ)上創(chuàng)造一種能夠?qū)�堿基A和T轉(zhuǎn)化為G和C的酶。在劉如謙鼓勵(lì)下，她制作出一種蛋白質(zhì)，可在理論上逆轉(zhuǎn)人體內(nèi)約48%的已知致病點(diǎn)突變。10月，該團(tuán)隊(duì)報(bào)告稱這種新蛋白質(zhì)可以比經(jīng)典的CRISPR-Cas9系統(tǒng)更可靠地逆轉(zhuǎn)突變。該工具有助于未來開發(fā)基因治療方案。

2.Marica Branchesi：合作發(fā)起人

幫助科學(xué)家從一個(gè)歷史性引力波事件中獲得最大收獲的一名天文學(xué)家。

從8月17日開始的幾個(gè)星期里，地球和太空中的所有望遠(yuǎn)鏡似乎都對(duì)準(zhǔn)同一個(gè)方向。在意大利和美國的設(shè)施探測到最近一次的引力波后，約70組天文學(xué)家立即開始捕捉對(duì)兩顆中子星碰撞的首次直接觀測。他們觀察到的現(xiàn)象隨即解開了好幾個(gè)天體物理學(xué)謎團(tuán)，包括某些γ射線暴的本質(zhì)和宇宙中重元素的起源。

這些要?dú)w功于Marica Branchesi帶頭開展多年的準(zhǔn)備工作。Branchesi是意大利處女座引力波探測器（Virgo）合作團(tuán)隊(duì)的成員之一，她在原本各自為政的觀測天文學(xué)和引力波研究之間架起了橋梁。“Marica一直都是天文學(xué)家和物理學(xué)家之間的關(guān)鍵中間人。”路易斯安那州立大學(xué)物理學(xué)家、LIGO合作團(tuán)隊(duì)前發(fā)言人Gabriela González說。

引力波，即時(shí)空漣漪，能夠揭示普通望遠(yuǎn)鏡看不到的宇宙的一面。在中子星合并事件中，LIGO和Virgo只能檢測到合并前的最后幾分鐘的現(xiàn)象，此類碰撞的許多信息（以及在此過程中產(chǎn)生的元素）只能通過傳統(tǒng)望遠(yuǎn)鏡獲得。

天文學(xué)家Branchesi于2009年加入Virgo。那時(shí)，Virgo和LIGO剛開始合作運(yùn)行，擔(dān)任天文學(xué)界“大使”的Branchesi意識(shí)到，必須鼓勵(lì)物理學(xué)家發(fā)出關(guān)于潛在事件的提醒。許多科學(xué)家對(duì)LIGO和Virgo能否有發(fā)現(xiàn)持懷疑態(tài)度，因?yàn)樗鼈冞\(yùn)行了多年，卻未探測到任何結(jié)果。Branchesi說：“我的工作是說服天文學(xué)家這是一個(gè)有潛力的領(lǐng)域。”現(xiàn)在意大利格蘭薩索科學(xué)研究所工作的她表示，2013年左右隨著探測器即將完成重大升級(jí)，她也開始看到科學(xué)家們態(tài)度的變化。很快，幾十個(gè)天文團(tuán)隊(duì)注冊接收LIGO和Virgo發(fā)出的探測提醒。

3 Emily Whitehead：活著的證言

與白血病抗?fàn)帯⒋呱�新一代癌癥療法的小女孩。

最簡單的動(dòng)作有時(shí)卻是最有力的。在7月美國食品和藥物管理局（FDA）的會(huì)議上，12歲的Emily Whitehead從觀眾席中起身，走向講臺(tái)上正在演講的那名男子，默默握住了他的臂膀。

“我當(dāng)時(shí)就想，如果我站在他身邊的話就能安慰他。”Emily回憶道。5年前，她是世界上首個(gè)接受CAR-T試驗(yàn)療法的兒童。

臺(tái)上的男子是她的父親Tom。他在請(qǐng)求專家組批準(zhǔn)這項(xiàng)療法——重編程病人的免疫細(xì)胞，使其識(shí)別并攻擊癌細(xì)胞。當(dāng)他看見女兒向他走來時(shí)，Tom留下了淚水。專家顧問組的人也開始哽咽。“我們當(dāng)然被深深感動(dòng)了，她是一個(gè)真實(shí)的、活著的證言。”俄亥俄州全國兒童醫(yī)院兒科腫瘤專家Timothy Cripe說。

專家組全票通過了這項(xiàng)史無前例的治療兒童和青年急性淋巴細(xì)胞白血病的療法；FDA正式批準(zhǔn)該方案。數(shù)月后，另一項(xiàng)CAR-T治療也獲批準(zhǔn)，用于治療非霍奇金淋巴瘤。因此，2017年成為這類癌癥治療的歷史性一年。

“這是一座分水嶺。”斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院癌癥免疫治療專家Crystal Mackall評(píng)論。但是她也說這兩項(xiàng)獲批的療法只是證明CAR-T效果的最基礎(chǔ)例證。

幾十個(gè)學(xué)術(shù)團(tuán)體和生物科技公司正在進(jìn)一步研發(fā)CAR-T療法，致力于使當(dāng)前治療更安全、更可控，并且生產(chǎn)現(xiàn)成的，而非需要針對(duì)每個(gè)病人定制的治療方案。

4潘建偉：量子之父

讓量子通信馳騁于天地之間的物理學(xué)家

在中國，有人稱他為“量子之父”。 對(duì)于這一稱呼，潘建偉當(dāng)之無愧。在他的帶領(lǐng)下，中國成為遠(yuǎn)距離量子通信技術(shù)（利用量子定律來安全傳輸信息）的領(lǐng)導(dǎo)者。潘建偉結(jié)束在歐洲的學(xué)習(xí)后，于2008年回到中國潛心開展科研工作，從此點(diǎn)燃了中國發(fā)展量子技術(shù)的熊熊之火。美國馬里蘭大學(xué)的量子物理學(xué)家Christopher Monroe說：“每一次我看到他們的研究進(jìn)展時(shí)，都會(huì)感到震撼。”

7月，潘建偉及其位于中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的團(tuán)隊(duì)報(bào)告，他們打破了量子隱形傳態(tài)的記錄，將地球上一個(gè)光子的量子態(tài)傳送到1400千米高空軌道衛(wèi)星上的一個(gè)光子上。9月，團(tuán)隊(duì)利用該衛(wèi)星向北京和維也納發(fā)射糾纏光子，生成的量子密鑰允許兩地的團(tuán)隊(duì)在完全安全的條件下視頻通話。因?yàn)闄z測光子的行為會(huì)擾亂它們的量子態(tài)，所以潛在的黑客不可能在不引起注意的情況下攔截密鑰。

此次實(shí)驗(yàn)是一次“歷史性事件”，潘建偉的前博士導(dǎo)師、目前任職于維也納大學(xué)的合作者Anton Zeilinger評(píng)論道。他還表示，潘建偉的團(tuán)隊(duì)在量子互聯(lián)網(wǎng)方面已遙遙領(lǐng)先。量子互聯(lián)網(wǎng)是由衛(wèi)星和地面設(shè)備組成的網(wǎng)絡(luò)，可實(shí)現(xiàn)在全球共享量子信息。

這將使牢不可破的全球信息加密成為可能，也為未來利用遠(yuǎn)距離量子連接開展新實(shí)驗(yàn)做好準(zhǔn)備。目前，潘建偉團(tuán)隊(duì)計(jì)劃發(fā)射第二顆衛(wèi)星，并在中國的天宮2號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室開展一項(xiàng)新的太空量子實(shí)驗(yàn)。在接下來的5年里，“我們會(huì)看到許多令人歡心鼓舞的成果。這是一個(gè)全新的時(shí)代。”潘建偉說。

5.Jennifer Byrne：差錯(cuò)“偵探”

在偵查缺陷論文的過程中幫助創(chuàng)建了差錯(cuò)工具的研究者

白天，Jennifer Byrne研究癌癥遺傳學(xué)。晚上，她查找遺傳學(xué)研究論文中的錯(cuò)誤。在過去兩年里的無數(shù)個(gè)夜晚，當(dāng)丈夫和孩子一起看動(dòng)作電影時(shí)，Byrne卻一心撲在電腦上查看各種文獻(xiàn)，希望找到有缺陷、甚至可能是造假的論文。“我在一面用PubMed搜索論文，一面希望家人不會(huì)注意到我沒和他們在一起。”她說。

Byrne在悉尼威斯特米德兒童醫(yī)院工作，到目前為止已發(fā)現(xiàn)有幾十篇論文包含DNA序列錯(cuò)誤。其中大部分還有其他可疑問題，如圖形質(zhì)量差，大段內(nèi)容與其他論文重復(fù)。Byrne懷疑有幾篇論文存在學(xué)術(shù)不端行為，但還沒有證實(shí)。

目前，她的不懈努力已經(jīng)產(chǎn)生了一些效果。9篇論文被撤，其中7篇是今年被撤。10月，她和法國計(jì)算機(jī)科學(xué)家Cyril Labbé發(fā)布了一款名為“Seek & Blastn”的在線程序，幫助自動(dòng)檢測類似前文所述的問題。“待我臨終之時(shí)，回首現(xiàn)在所做的一切，我一定會(huì)為自己深感自豪。”她說。

悉尼大學(xué)的語言學(xué)家Nick Enfield表示，論文粗制濫造和造假造成了“文獻(xiàn)污染”，令許多科學(xué)家非�？鄲�。“但是很少有人像Jennifer那樣，不遺余力地去揭露它們。”他說。Enfield為Byrne提供了一筆資助，讓她可以招一名研究助理，幫助檢查論文中的錯(cuò)誤。

Byrne說，查證工作讓她意識(shí)到研究對(duì)于信任的依賴程度。“我曾經(jīng)認(rèn)為科研靠的是智慧和資金。但信任是一個(gè)易被遺忘且被視為理所當(dāng)然的一個(gè)因素。”她說。

6.Lassina Zerbo：禁止核試驗(yàn)協(xié)定的追蹤者

面對(duì)不利于穩(wěn)定的威脅，為核不擴(kuò)散竭力抗?fàn)幍囊幻�地球物理學(xué)家。

9月3日，朝鮮進(jìn)行第六次核試驗(yàn)后不到30分鐘，Lassina Zerbo的電話就響了。當(dāng)時(shí)，維也納時(shí)間還不到早上6點(diǎn)，地震數(shù)據(jù)顯示這是到目前為止朝鮮開展的威力最大的一次核試驗(yàn)，對(duì)地球造成的沖擊力相當(dāng)于一次6.1級(jí)地震。“真是駭人聽聞。”全面禁止核試驗(yàn)條約組織（CTBTO）的負(fù)責(zé)人Zerbo說。該組織監(jiān)控全球范圍內(nèi)的核試驗(yàn)。

對(duì)于Zerbo和其他核不擴(kuò)散倡導(dǎo)者而言，這是充滿挑戰(zhàn)的一年。朝鮮最高領(lǐng)導(dǎo)人金正恩和美國總統(tǒng)特朗普相互威脅，言辭交鋒日益激烈，美國對(duì)于其盟國的承諾愈加飄忽不定。

雖然朝鮮是近20年來唯一進(jìn)行核試驗(yàn)的國家，而且大部分國家繼續(xù)支持核不擴(kuò)散，但現(xiàn)實(shí)情況似乎正在發(fā)生轉(zhuǎn)變。4月，在二戰(zhàn)后一直公開反對(duì)核武器的日本長崎，Zerbo聽到當(dāng)?shù)卮髮W(xué)生質(zhì)疑該國的反核立場，令他震驚不已。“年輕一代人問：為什么我們自己不能處于一個(gè)具有核威懾力的位置？”他說。

Zerbo于2004年加入CTBTO。在這里，他的早期倡議之一是建立一個(gè)系統(tǒng)，與科學(xué)界共享該組織監(jiān)測站收集到的信息。2013年，Zerbo成為CTBTO的執(zhí)行秘書，目前他投入大量時(shí)間在世界各地工作，為建成該組織的監(jiān)測站網(wǎng)絡(luò)而努力。更重要的是，他倡導(dǎo)批準(zhǔn)1996年的《全面禁止核試驗(yàn)條約》，該條約催生了全面禁止核試驗(yàn)條約組織。斯坦福大學(xué)的核政策專家Siegfried Hecker稱Zerbo是一個(gè)“不遺余力倡導(dǎo)《全面禁止核試驗(yàn)條約》的人”。

7. Scott Pruitt：機(jī)構(gòu)遣散者

無情地破壞美國環(huán)境保護(hù)署和科學(xué)的一名新政客。

4月，成千上萬的人走上街頭參與“為科學(xué)游行”的活動(dòng)，許多游行者揮舞著抨擊Scott Pruitt的標(biāo)語。他是一名公開的氣候變化懷疑論者，并在今年被特朗普政府任命為美國環(huán)境保護(hù)署（EPA）署長。

在接受任命之前，Pruitt是EPA的最大批評(píng)者之一。當(dāng)他還是俄克拉荷馬州檢察總長時(shí)，他起訴EPA的次數(shù)至少有14次。“讓他擔(dān)任環(huán)保署署長令人感到不安。Pruitt具備切切實(shí)實(shí)的破壞力。”明尼蘇達(dá)大學(xué)的環(huán)�；瘜W(xué)家Deborah Swackhamer說。她曾擔(dān)任EPA科學(xué)顧問委員會(huì)主席，但Pruitt上任后，她在11月被降職。

今年2月上任后，Pruitt立即著手停止或撤銷幾十條環(huán)保法規(guī)，包括針對(duì)排放、采礦和危險(xiǎn)廢料的規(guī)范�；�石燃料和化學(xué)行業(yè)對(duì)這次任命歡呼雀躍。10月，Pruitt宣布因?yàn)槔�益沖突的關(guān)系，持有EPA資助的科學(xué)家將不再允許擔(dān)任該機(jī)構(gòu)獨(dú)立顧問委員會(huì)的成員。因此，該機(jī)構(gòu)解散了多個(gè)科學(xué)顧問委員會(huì)中一半的成員。

之后，大部分的職位都由行業(yè)內(nèi)的現(xiàn)職員工和具有行業(yè)背景的科學(xué)家擔(dān)任。

許多科學(xué)家感覺被邊緣化，尤其是EPA員工，他們對(duì)自己的未來深感憂慮。特朗普政府已經(jīng)提議將該機(jī)構(gòu)研發(fā)辦公室的預(yù)算削減40%，這多半會(huì)砍掉在職科學(xué)家職位。

“雖然我們知道他不是一個(gè)支持科學(xué)發(fā)展的人，但他破壞科學(xué)、打擊科學(xué)家的種種方式還是超出了我的想象。”憂思科學(xué)家聯(lián)盟的分析師Gretchen Goldman說。

8. Víctor Cruz-Atienza：追地震的人

事先預(yù)測到9月墨西哥城發(fā)生7.1級(jí)大地震的一名地震學(xué)家。

11歲的Víctor Cruz-Atienza感覺到身邊的房子在劇烈搖晃。那是1985年9月19日，墨西哥西南岸外太平洋底發(fā)生8.0級(jí)強(qiáng)震，釋放的能量撼動(dòng)了整個(gè)國家。Cruz-Atienza與家人住在墨西哥城南部的一座兩層樓房里，房子建在硬質(zhì)巖石上。正是這個(gè)位置讓他們幸免于難。大部分墨西哥城建在軟沉積物之上，地震時(shí)就像一碗果凍在晃。大量建筑坍塌。成千上萬的人喪生。

那一天令Cruz-Atienza終生難忘。在墨西哥國立自治大學(xué)讀本科時(shí)，他深受地球物理學(xué)的吸引，之后又去法國和美國繼續(xù)求學(xué)，主攻斷層發(fā)生破裂的物理學(xué)原理。及至2016年，他已是墨西哥國立自治大學(xué)地球物理學(xué)院地震系主任，他要將自身所學(xué)來服務(wù)家鄉(xiāng)。在一篇具有先見之明的論文中，他描述了地震釋放的能量會(huì)如何在墨西哥城所處的湖泊盆地周圍回蕩。他的模擬結(jié)果顯示了哪些區(qū)域會(huì)晃得最劇烈并且晃的時(shí)間最長。

今年9月19日，Cruz-Atienza正在美國緬因州波特蘭參加會(huì)議，突然得知距墨西哥城約120公里處發(fā)生了7.1級(jí)地震。他第二天便回到墨西哥。結(jié)果證明他的預(yù)測是對(duì)的：因?yàn)榕璧亟Y(jié)構(gòu)的關(guān)系，軟沉積物越深，搖晃的時(shí)間約長。

由于在1985年的大地震發(fā)生后，墨西哥施行了更嚴(yán)格的建筑法規(guī)，且今年的地震持續(xù)時(shí)間相對(duì)較短，因此死亡人數(shù)遠(yuǎn)少于1985年。盡管如此，Cruz-Atienza提醒不能掉以輕心。

“提高大眾意識(shí)對(duì)于他來說非常重要。”法國格勒諾布爾—阿爾卑斯大學(xué)地震學(xué)家Jean Virieux說。

9.Ann Olivarius：法律女王

將目光瞄準(zhǔn)了學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)中性騷擾問題的一位律師。

為了處理大量來電，Ann Olivarius不得不在公司內(nèi)增加20%的人手。今年，不斷地有女性給她位于英國梅登黑德的公司打電話，請(qǐng)她幫忙解決她們遇到的性騷擾問題。

幾十年來，Olivarius處理過許多發(fā)生在學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)內(nèi)引起廣泛關(guān)注的性行為不檢和性侵犯案件。2017年，在科學(xué)界、娛樂界、新聞業(yè)和其他行業(yè)，先后有位高權(quán)重的男性被爆出性丑聞并因此被革職。這些令人震驚的事件甚至也為她帶來了一個(gè)事業(yè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

“我認(rèn)為我們現(xiàn)在已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了這個(gè)問題。”她說，“一旦社會(huì)認(rèn)識(shí)到了問題，我們解決問題的可能性就提高了。”

自20世紀(jì)70年代開始，Olivarius一直在為此努力。從耶魯大學(xué)畢業(yè)后，Olivarius先后在一些大型企業(yè)（包括高盛）從事法律、金融相關(guān)工作。此后，她與人聯(lián)合成立了一家法律公司，打擊對(duì)兒童的性虐待。1996年，她成立了McAllister Olivarius。目前，她和曾當(dāng)過記者的丈夫Jef McAllister共同運(yùn)營該公司。他們代理了學(xué)術(shù)界內(nèi)一些非常著名的案件，涉及耶魯大學(xué)、羅徹斯特大學(xué)和牛津大學(xué)。

“她是一個(gè)非常非常強(qiáng)大的代言人。”喬治城大學(xué)認(rèn)知心理學(xué)家Elissa Newport說。

對(duì)于Olivarius而言，目前的問題是如何將對(duì)于性騷擾問題的種種關(guān)注轉(zhuǎn)變成永久的法律變化。她贊成的一種觀點(diǎn)是對(duì)違反美國教育法修正案第九條的機(jī)構(gòu)處以經(jīng)濟(jì)懲罰。

10. Khaled Toukan：芝麻開門

歷經(jīng)艱難險(xiǎn)阻，竭力維護(hù)中東首個(gè)同步加速器光源正常運(yùn)轉(zhuǎn)的一位物理學(xué)家。

2010年5月，中東首個(gè)同步加速器規(guī)劃會(huì)議正在進(jìn)行中。但是突然傳來消息，以色列海軍攻擊了一艘向加沙運(yùn)送救助物的土耳其船只。這一極端事件可能使同步加速器項(xiàng)目就此擱淺，因?yàn)槠渲С终邅碜詭讉�(gè)看似不可能聯(lián)合起來的國家：以色列、土耳其、巴勒斯坦、塞浦路斯、埃及、伊朗、約旦和巴基斯坦。最終，這個(gè)項(xiàng)目之所以能幸存下來，主要得益于項(xiàng)目創(chuàng)始負(fù)責(zé)人Khaled Toukan。他和每一個(gè)代表團(tuán)溝通，穩(wěn)定了形勢。“這樣的人才絕對(duì)是關(guān)鍵所在。”波蘭科學(xué)院的生物化學(xué)家Maciej Na??cz說。

經(jīng)過20年的發(fā)展，中東實(shí)驗(yàn)科學(xué)與應(yīng)用同步輻射裝置（SESAME）于今年啟動(dòng)。這是中東的首個(gè)大型國際研究中心，令中東在國際科研版圖上占據(jù)一席之地。

作為一名受人尊敬的物理學(xué)家、前大學(xué)校長和三任政府部長，Toukan一直是堅(jiān)定的項(xiàng)目守護(hù)人。牛津大學(xué)的物理學(xué)家、項(xiàng)目理事會(huì)主席Christopher Llewellyn Smith表示，Toukan是對(duì)項(xiàng)目具有關(guān)鍵作用的少數(shù)人員之一，“沒有他，SESAME就不可能成真”。

這座造價(jià)1.1億美元的設(shè)施位于阿曼城外，它可使高能電子繞著周長133米的圓環(huán)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生強(qiáng)大的輻射，用于成像分子等大量其他物體。但它不止是一個(gè)光子源，Toukan說：“它是沖突中的一束光。”

多年來，Toukan緩和了SESAME合作國家之間的政治緊張局勢。在成員國交費(fèi)不足時(shí)，是他幫助項(xiàng)目度過了財(cái)務(wù)危機(jī)。自2003年以來，Toukan在其他工作之余無償為SESAME工作。曾有人懷疑這個(gè)項(xiàng)目能否取得成功，他說：“但是它現(xiàn)在正蓬勃發(fā)展。SESAME已經(jīng)成真了。” （晉楠編譯）

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