來(lái)源： 中國科技網(wǎng)

今日視點(diǎn) 

    又到年終歲末，英國《自然》雜志12月19日在其網(wǎng)站上對這一年來(lái)科技界發(fā)生的大事件進(jìn)行了梳理和盤(pán)點(diǎn)，歐核中心宣稱(chēng)發(fā)現高度疑似“上帝粒子”的新粒子引人關(guān)注，“好奇”號登陸火星令人期待，地球面臨的壓力惹人憂(yōu)心，意大利6位科學(xué)家因預測地震失誤而被判監禁使人震驚，預防艾滋病藥物在美國獲準上市讓人欣喜……雖然這其中也不乏質(zhì)疑和爭議，但真理總是越辯越明，而科學(xué)，也在爭論之中不斷進(jìn)步。

    希格斯玻色子初露形跡？

    伴隨著(zhù)掌聲、寬慰、喜悅和淚水，世界上最大型的物理實(shí)驗于今年7月官方宣布發(fā)現了高度疑似希格斯玻色子的新粒子。歐洲核子研究中心的物理學(xué)家們利用大型強子對撞機（LHC）進(jìn)行了超過(guò)500萬(wàn)億次質(zhì)子碰撞，終于可以頗為自信地表示：已經(jīng)“看到”了一種新的玻色子，其質(zhì)量約125GeV（1GeV=10億電子伏特），實(shí)驗標準差為6西格瑪，即可信度達99.997%。

    有“上帝粒子”之稱(chēng)的希格斯玻色子是粒子物理學(xué)標準模型中最后一種未被發(fā)現的粒子。如果歐核中心最終能夠拿出令人信服的證據，證實(shí)新粒子就是“上帝粒子”，它將成為人類(lèi)認識宇宙的一面最直接的鏡子：如果作為質(zhì)量之源的它確實(shí)存在，物理學(xué)家就可能因此推測出宇宙大爆炸時(shí)的情景以及占宇宙質(zhì)量96%的暗物質(zhì)（包括暗能量）的情況。據稱(chēng)，僅今年，歐核中心就已經(jīng)存儲了碰撞實(shí)驗所產(chǎn)生的26千兆字節數據，更全面的分析工作正在緊鑼密鼓地展開(kāi)。

    挑戰極限

    今年是奧運年，科學(xué)界也取得了諸多破紀錄的成就：經(jīng)過(guò)20年的鉆探，俄羅斯的研究團隊在今年2月探入南極冰面以下3.8公里深處的沃斯托克湖，這是一個(gè)與外界隔離了數百萬(wàn)年的巨大水體，但樣品的早期分析結果并沒(méi)有發(fā)現許多科學(xué)家所期待的任何生命跡象。緊隨其后，英國的團隊又朝著(zhù)南極大陸的另一個(gè)冰下湖泊埃爾斯沃思湖進(jìn)發(fā)，嘗試用高壓噴射熱水來(lái)解決鉆透冰層的技術(shù)問(wèn)題。與此同時(shí)，美國電影導演詹姆斯·卡梅隆成為了只身潛入“地球最深處”馬里亞納海溝的第一人，下潛深度近11公里；而奧地利跳傘運動(dòng)員費利克斯·鮑姆加特納從新墨西哥州39千米的高空躍下，最高速度突破了音速，同時(shí)刷新了自1960年以來(lái)保持的自由落體高度紀錄。

    但并不是每一個(gè)打破紀錄的嘗試都能獲得成功。經(jīng)過(guò)6年的努力，世界最強大的激光設施、耗資35億美元的美國國家點(diǎn)火裝置未能實(shí)現其既定的里程碑式目標，即證明未來(lái)核聚變發(fā)電原理：使用高功率激光器瞬間加熱并壓縮氫使之點(diǎn)火，同時(shí)產(chǎn)生的能量大于啟動(dòng)它所需要的能量。

    對能源利用的反思

    自去年日本福島核事故之后，各國仍在繼續調整自己的能源政策。日本規劃了一個(gè)未來(lái)幾乎無(wú)核電的能源戰略，并于今年5月關(guān)閉了最后一個(gè)運行的核反應堆進(jìn)行維護。在歐洲，對超過(guò)140個(gè)反應堆進(jìn)行的壓力測試表明，需要大規模升級核能安全。而美國核管理委員會(huì )授權一家企業(yè)采用激光鈾濃縮技術(shù)來(lái)生產(chǎn)核燃料，但有人擔憂(yōu)該技術(shù)會(huì )被炸彈制造商變相利用。此外，各國也在繼續探索非傳統的石油和天然氣資源。美國大力開(kāi)采頁(yè)巖氣，發(fā)電能力提高了10%。根據國際能源署提供的數據，到2020年，美國將成為世界最大的石油生產(chǎn)國，到2025年幾乎可實(shí)現能源自給自足。

    但尋找新的石油儲備曾給我們留下了慘痛教訓：2010年4月發(fā)生了墨西哥灣“深水地平線(xiàn)”海上鉆井平臺爆炸導致原油泄漏事故，英國石油公司將為此共支付40億美元的天價(jià)罰金。羽翼未豐的清潔能源產(chǎn)業(yè)也存在其自身的問(wèn)題：由于電動(dòng)汽車(chē)依然打不開(kāi)市場(chǎng)，鋰離子電池制造商美國A123系統公司不得不在今年10月申請破產(chǎn)。

    數據公開(kāi)，杜絕欺詐

    科學(xué)是在自我糾正中不斷發(fā)展進(jìn)步的。今年3月，研究人員確證去年轟動(dòng)一時(shí)的“中微子超光速”實(shí)驗不過(guò)是因技術(shù)缺陷導致的一場(chǎng)烏龍；而2010年關(guān)于 “發(fā)現一種細菌將砷寫(xiě)入自己的DNA中，并取代了磷元素的位置”的報道，也遭到了大量實(shí)驗的駁斥。

    但糾錯并不總是來(lái)得那么及時(shí)，尤其是當研究難以進(jìn)行簡(jiǎn)單的重復時(shí)，欺騙甚至可以隱瞞長(cháng)達數年之久：肯塔基大學(xué)的生物醫學(xué)研究員埃里克·斯瑪特在過(guò)去10年里偽造了45張圖片，他所采用的研究數據其實(shí)并不存在；日本麻醉學(xué)家藤井善隆更是于今年被爆出造假長(cháng)達19年，發(fā)表的論文中有172篇偽造數據。

    雖然兩人最終都引咎離職，但人們更關(guān)注的是如何建立機制，讓獨立實(shí)驗室對那些備受矚目的研究進(jìn)行重復驗證?？茖W(xué)家們應該更公開(kāi)地溝通和發(fā)布他們的數據,以求其觀(guān)點(diǎn)逐漸受到認可。網(wǎng)上開(kāi)放獲取期刊eLIFE和PeerJ已經(jīng)正式啟動(dòng)，英國政府和私人研究資助機構今年7月也已發(fā)話(huà)，從明年4月開(kāi)始，他們將為那些可開(kāi)放獲取的論文付費。

    “好奇”號登陸火星

    8月，美國國家航空航天局（NASA）的“好奇號”探測器經(jīng)歷生死攸關(guān)的“恐怖7分鐘”，順利降落在火星蓋爾隕坑，此后它拍攝了大量高分辨率圖像，并分析了火星地表和大氣，但目前尚未發(fā)現任何可能暗示生命存在的甲烷或有機分子。

    在太陽(yáng)系外，不斷有新行星進(jìn)入開(kāi)普勒太空望遠鏡的搜尋視野，目前類(lèi)地行星“候選者”已達到約3000顆。NASA“黎明”號小行星探測器在灶神星上發(fā)現了水的證據；中國將首位女航天員劉洋送入預定軌道。

    但占據今年太空探索領(lǐng)域頭條新聞的卻是一家私營(yíng)企業(yè)而非政府：10月，太空探索技術(shù)公司（SpaceX）正式承接向國際空間站運送補給的商業(yè)任務(wù)，開(kāi)啟了一個(gè)新的時(shí)代，“龍”飛船的成功甚至讓該公司開(kāi)始考慮火星之旅。

    地球面臨壓力

    北極海冰在夏季的大規模融化創(chuàng )下紀錄，甚至超出了氣候模型的預測；美國遭受了半個(gè)世紀以來(lái)范圍最廣泛的干旱；而10月下旬襲擊美國東海岸的颶風(fēng)“桑迪”更是造成了高達500億美元的損失，由此引發(fā)了“應更側重于如何適應可能性越來(lái)越大的極端天氣，而不是如何遏制氣候變化”的討論。

    多哈聯(lián)合國氣候大會(huì )經(jīng)過(guò)多方艱難博弈，最終決定將《京都議定書(shū)》承諾期延長(cháng)至2020年，但發(fā)達國家和發(fā)展中國家的分歧并未就此彌合。不過(guò)，個(gè)別國家已經(jīng)有所行動(dòng)：墨西哥在4月頒布了強制減排的法規；巴西亞馬遜雨林的砍伐率今年再創(chuàng )新低；澳大利亞6月推出了世界最大的海洋保護區網(wǎng)絡(luò )計劃，但其中關(guān)于在3個(gè)南極洲附近水域開(kāi)展國際保護的提議于11月被駁回。

    為科學(xué)價(jià)值辯護

    面對被夸大其辭的科學(xué)爭議，很多科學(xué)家選擇低調行事；但當整個(gè)領(lǐng)域或科學(xué)價(jià)值受到威脅，他們當然也會(huì )憤而駁斥。5月，當一個(gè)反轉基因運動(dòng)團體揚言要毀掉轉基因小麥時(shí)，英國科學(xué)家便不再沉默，為自己所開(kāi)展的研究的價(jià)值進(jìn)行了辯護。而在10月，世界各地的研究人員都陷入了沮喪，起因是意大利6位專(zhuān)家在2009年拉奎拉地震前淡化地震風(fēng)險、涉嫌“過(guò)失殺人”而獲刑6年。批評者警告說(shuō)，這可能開(kāi)創(chuàng )先例，使得科學(xué)家害怕遭到起訴或報復而不再愿意提供專(zhuān)家意見(jiàn)。

    人類(lèi)DNA元素的百科全書(shū)

    人類(lèi)基因組中具有蛋白質(zhì)編碼作用的序列所占比例只有1%多一點(diǎn)（僅2萬(wàn)個(gè)基因），但眾多的非編碼序列仍然具有重要功能，影響著(zhù)基因組在不同細胞類(lèi)型中被裝配、調節和讀取的方式。9月，由大約440位科學(xué)家參與的ENCODE項目（DNA元素百科全書(shū)）發(fā)表了30多篇論文，估計基因組至少有20％的部分會(huì )影響基因表達。

    在細胞水平上，干細胞繼續表現出了令人震驚的靈活性。美國研究人員發(fā)現，女性卵巢中存在干細胞，它們似乎能夠分化產(chǎn)生新的卵子，這與女性自出生便攜帶了一生所能產(chǎn)出的全部卵細胞或卵母細胞的現行觀(guān)點(diǎn)矛盾。日本科學(xué)家則成功從小鼠iPS細胞中培育出卵子，并使其體外受精后產(chǎn)下健康后代。

    禽流感論文引發(fā)爭議

    兩篇關(guān)于高致病性H5N1型禽流感病毒變種如何可在哺乳動(dòng)物雪貂間傳播的論文引發(fā)了長(cháng)達數月的國際爭議，有些人擔心公開(kāi)發(fā)表相關(guān)論文可能會(huì )帶來(lái)公共安全威脅，比如恐怖分子可能會(huì )依據其中的數據制造出可人際傳播的高致病性流感病毒。

    2011年年底，美國國家生物安全科學(xué)咨詢(xún)委員會(huì )（NSABB）建議，以節錄的方式發(fā)表論文。但反對的聲音認為，刪除關(guān)鍵細節破壞了科學(xué)界開(kāi)放式通信的基本規矩，并會(huì )讓那些可能挽救生命的研究終止。今年3月，NSABB態(tài)度轉變，兩篇論文也分別于5月和6月公開(kāi)發(fā)表。但爭議并未就此停息：政客們毫不留情地批評美國政府批準論文發(fā)表之舉過(guò)于草率，而一些科學(xué)家則責備這一最后決定來(lái)得太晚、耗時(shí)太久。

    目前，政府監管部門(mén)正在考慮加大對此類(lèi)病毒的研究工作的約束。雖然細節仍在進(jìn)行全面細致地討論，但一個(gè)針對類(lèi)似研究的“自愿”暫停令已經(jīng)從1月起開(kāi)始生效，這讓一些急于繼續工作的科學(xué)家頗為氣惱。
 
    科研經(jīng)費緊縮的時(shí)代

    隨著(zhù)一些國家削減公共開(kāi)支，科研經(jīng)費也“縮水”了。加拿大減少了環(huán)境方面的支出，停止了一連串的研究計劃，包括持續了40多年的著(zhù)名的“實(shí)驗湖泊區”項目；西班牙2013年預算提案將連續第四年減少研究經(jīng)費，其在2012年削減了25％；美國科學(xué)家這一年幾乎都在憂(yōu)心，大規模的削減支出法案有可能在明年年初生效；11月，歐洲關(guān)于2014年至2020年巨額預算案（包括“地平線(xiàn)2020”科研規劃的800億歐元）的磋商無(wú)果而終，談判將于明年重啟。

    但也不全是壞消息：中國決定將科研方面的支出提高近12.5％；法國2013年緊縮預算仍然為增加2.2%的科研基金留下了空間；德國引導更多的聯(lián)邦資金進(jìn)入大學(xué)；美國生物技術(shù)行業(yè)則從投資者那里看到了復興的曙光。

    制藥業(yè)的未來(lái)

    今年，美國食品和藥物管理局（FDA）批準了兩種減肥藥Belviq和Qsymia上市，這是該局自1999年以來(lái)首次同意減肥藥的申請。同時(shí)，FDA還給世界首個(gè)可預防艾滋病感染藥物“特魯瓦達”的銷(xiāo)售開(kāi)了綠燈。但原本被寄予高期望的用于抗擊阿爾茨海默氏癥的兩個(gè)單克隆抗體藥物Bapineuzumab和solanezumab臨床試驗卻遭遇失敗，研究人員認為，提早預防老年癡呆癥可能是一個(gè)更有前途的策略，并希望在2013年能夠開(kāi)展這種“先下手為強”的試驗。

    在公司動(dòng)向方面，中國華大基因擊敗美國Illumina公司，以1.18億美元收購了總部位于加州的測序公司完整基因組公司；生物技術(shù)巨頭美國安進(jìn)公司表示，將出資4.14億美元購買(mǎi)人類(lèi)遺傳學(xué)研究與分析公司deCODE Genetics；百時(shí)美施貴寶和阿斯利康制藥公司則用53億美元將生物技術(shù)公司Amylin納入旗下；葛蘭素史克公司用一份價(jià)值36億美元的合同獲得了人類(lèi)基因組科學(xué)公司。同時(shí)，美國今年還為制藥公司的失職行為開(kāi)出了金額創(chuàng )紀錄的罰單。