7、張進：生殖醫(yī)學(xué)“逆子”
爭議性的體外受精技術(shù)引發(fā)爭論。
震驚、憤怒、質(zhì)疑、祝賀，各種褒貶不一的反應(yīng)一并向張進襲來：今年9月，他宣布自己已經(jīng)利用有爭議的“三親”技術(shù)讓一名健康男嬰誕生。
這種技術(shù)旨在防止嬰兒遺傳線粒體(制造能量的細胞結(jié)構(gòu))相關(guān)疾病。但出于倫理和安全考慮，美國禁止在未經(jīng)許可的情況下執(zhí)行此類操作。任職于紐約新希望生殖中心的張進在該中心位于墨西哥的一家診所內(nèi)執(zhí)行了這項操作。
批評者認(rèn)為此舉企圖逃避法規(guī)限制，并指責(zé)張進在會議上而非通過論文發(fā)表來宣布此事。
但張進對這些反對意見置之不理。“最重要的是生下健康的嬰兒，而不是向全世界宣布，”他說。
張進慣于挑戰(zhàn)科學(xué)和倫理的邊界。20世紀(jì)90年代，他與紐約大學(xué)朗格尼醫(yī)學(xué)中心的生殖內(nèi)分泌專家Jamie Grifo合作開發(fā)了一種幫助高齡婦女懷孕的生殖技術(shù)——使用較年輕的卵子中的線粒體來替換較老的線粒體，相當(dāng)于張進今年使用的技術(shù)的另一個版本——但沒有獲得成功。
美國監(jiān)管部門于2001年禁止該技術(shù)后，張進與他在中國的合作者接手了這項工作。2003年，張進的團隊創(chuàng)造了多個胚胎，并移植進一位女性體內(nèi)。所有胎兒均流產(chǎn)后，中國也禁止了該技術(shù)。
Grifo和其他一些人對張進的最新成果表示贊賞。“我認(rèn)為他最終取得成功是一件了不起的事情，”Grifo說。但也有人指責(zé)新希望團隊。“他們所做的許多事情都是很不安全的”，包括向供體卵子內(nèi)注入了一種可能引發(fā)染色體異常的藥物，俄勒岡衛(wèi)生科學(xué)大學(xué)的干細胞科學(xué)家Shoukhrat Mitalipov說。
張進不為所動。他說，許多其他面臨線粒體疾病風(fēng)險的家庭已經(jīng)對他的操作表達了興趣，他希望自己可以在其它國家執(zhí)行這一操作。“再過5-10年，人們再看這項技術(shù)時就會說，‘我們當(dāng)時為什么那么愚蠢，為什么要反對它?’”他說。“我認(rèn)為，我們首先必須展現(xiàn)出它為人類創(chuàng)造的福祉。”雖然不被認(rèn)同，但他還是2016年度十大科學(xué)人物之一。
8、凱文·埃斯維特：CRISPR警示者
鋒芒初露的年輕生物學(xué)家認(rèn)為基因驅(qū)動的倫理比實驗更重要。
10歲時，一次去加拉帕戈斯群島的旅行激發(fā)了Kevin Esvelt對擺弄演化的興趣。面對曾經(jīng)啟發(fā)了達爾文的鬣蜥、鳥兒和種種多樣性，Esvelt為之嘆服，并立志認(rèn)識(并改進)演化。“我希望更具體地了解這些生物是如何誕生的，”他說。“而且，坦白地說，我希望能帶來屬于我自己的見解。”
現(xiàn)在，Esvelt是一位年輕有為的生物學(xué)家。作為基因驅(qū)動這項富有爭議的技術(shù)的先驅(qū)之一，在MIT媒體實驗室建立起自己的實驗室不到一年后，他就已經(jīng)嶄露頭角。他的方法利用CRISPR–Cas9基因編輯方法來繞過演化，強制基因在種群中快速散播。該技術(shù)可用于消滅蚊媒疾病(比如瘧疾)或根除入侵物種，但也可能引發(fā)意外的生態(tài)鏈反應(yīng)，或被用于制造生物武器。
2013年，Esvelt在研究Cas9酶時突然產(chǎn)生了CRISPR基因驅(qū)動的想法。“那是讓我欣喜若狂的一天：這將讓人類完全擺脫瘧疾，”Esvelt說。“然后我又想到，‘等等。’”
順著這個思路，Esvelt一直努力確保在實驗前先解決倫理問題。2014年，他首先敲響警鐘，呼吁就基因驅(qū)動展開公眾討論，此時他甚至還未證明CRISPR–Cas9基因驅(qū)動有效 (K. A. Oye et al. Science 345, 626–628 (2014); K. M. Esvelt et al. eLife 3, e03401;2014) 。自那之后，Esvelt與同事已經(jīng)展示了如何將基因驅(qū)動技術(shù)變得更加安全，以及如何逆轉(zhuǎn)其影響(J. E. DiCarlo et al. Nature Biotechnol. 33, 1250–1255; 2015)。
今年，他的主張終于開花結(jié)果。全球的研究者和決策者已經(jīng)就該技術(shù)展開了討論，美國國家學(xué)院發(fā)布了一份報告，敦促繼續(xù)推進基因驅(qū)動研究，但保持審慎。在加州大學(xué)河濱分校研究基因驅(qū)動的Omar Akbari認(rèn)為，Esvelt的努力在恰當(dāng)?shù)臅r機吸引了公眾對這項新生技術(shù)的注意，也吸引了研究資金。“我認(rèn)為這要歸功于Kevin，”Akbari說。“對于科學(xué)家而言，能做到他所做的并非易事。”
9、古伊勒姆·安格拉達-埃斯庫德：行星獵手
一位天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了已知最近的系外行星。
今年年初，當(dāng)電腦屏幕上顯示出一個外星世界存在的證據(jù)時，Guillem Anglada-Escudé并沒有感到意外。他幾乎可以肯定，有一顆地球大小的行星繞半人馬座比鄰星(Proxima Centauri)運行。比鄰星是距太陽最近的恒星，二者之間的距離僅1.3秒差距(4.2光年)。
Anglada是倫敦大學(xué)瑪麗皇后學(xué)院的一位天文學(xué)家，對他而言，這個發(fā)現(xiàn)與其說使他感到震驚，倒不如說讓他如釋重負(fù)。他和同事一直在拼命工作，試圖在行星搜尋領(lǐng)域占據(jù)一席之地，而發(fā)現(xiàn)比鄰星證明了他們走在正確的道路上。“我們做到了，”他說。
發(fā)現(xiàn)已知距地球最近的系外行星引發(fā)了人們的無限遐想。人們不禁要問，在我們的宇宙近鄰之上是否存在生命，以及天文學(xué)家能否發(fā)現(xiàn)它們。
起初，正是這樣的問題讓Anglada加入了行星搜尋的行列。Anglada是一個科幻小說迷，在西班牙巴塞羅那長大，他與天文學(xué)的淵源始于為歐洲空間局的蓋亞任務(wù)(繪制包含10億顆恒星的三維星圖)做數(shù)據(jù)模擬。之后，他將自己的數(shù)據(jù)處理技術(shù)用在了尋找系外行星上。他開發(fā)出了一種方法，從全球首個地面行星搜尋設(shè)備——歐洲南方天文臺位于智利拉西拉的高精度徑向速度行星搜索器(HARPS)——收集到的數(shù)據(jù)中提取微弱的行星信號。
“Guillem天賦異稟，能在別人囿于細節(jié)時縱觀全局，”英國赫特福德大學(xué)的天文學(xué)家，Anglada的合作者Mikko Tuomi說。
但Anglada很快陷入了學(xué)術(shù)爭論中，與其他研究者爭奪一顆繞恒星Gliese 667C運行、體積大于地球但小于海王星的行星的發(fā)現(xiàn)人資格。“我原本可以退出研究領(lǐng)域，做些其它事情，”他說。“但我決定全力從事研究。”
他一頭扎進了HARPS數(shù)據(jù)中，發(fā)表了一篇又一篇論文，討論他在數(shù)據(jù)背景噪聲中發(fā)現(xiàn)的行星信號。之后，仿佛是為了反擊秘密和競爭，Anglada開始公開尋找繞比鄰星運行的行星。
他建立了一支團隊，獲得了HARPS和其它望遠鏡的觀測時間，后者可以用來檢查行星存在的潛在證據(jù)是否是由恒星活動引起的，因為它們與行星信號很類似(許多聲稱發(fā)現(xiàn)系外行星的研究都存在這個問題)。研究人員將他們獲得的幾乎所有詳細信息都發(fā)布在了外聯(lián)網(wǎng)站和社交媒體帳號上。如此透明“完全沒有危險”，Anglada說。“我們覺得沒有其他人會做這件事。”
他們用幾天時間證實了行星的存在，用幾周時間提交了一份詳細介紹這項發(fā)現(xiàn)的論文手稿。這顆行星被命名為比鄰星b，它至少是地球質(zhì)量的1.3倍，每11.2天繞比鄰星運行一次。
比鄰星b雖然接近母星，但處于宜居帶內(nèi)，表面可能存在液態(tài)水。這意味著它不僅是迄今為止確認(rèn)的3500多顆系外行星中距離我們最近的一顆，而且還是一顆可能存在外星生命的行星——對于研究人員和科幻小說迷來說是個雙重驚喜。
就在今年8月《自然》發(fā)表其論文前不久(G.Anglada- Escudé et al. Nature 536, 437–440; 2016)，Anglada向英國科幻小說作家、小說Proxima(Gollancz, 2013)的作者Stephen Baxter發(fā)了一封電子郵件。他們在通信中討論了在一個某一半球始終朝著耀星的星球上(就像比鄰星一樣)，生命會是什么樣子。
人類最終還可能有望詳細考察比鄰星b。突破攝星(Breakthrough Starshot)項目計劃向附近的一顆恒星發(fā)送激光驅(qū)動的小型飛船艦隊，這一項目可能以比鄰星為目標(biāo)，因為它是最近的最佳選擇。
下一步，Anglada計劃觀察比鄰星b是否存在凌星現(xiàn)象，即從地球上看，它是否會從母星前方通過。這種機率不高，但如果確實存在，那么當(dāng)比鄰星的光穿過它的大氣層時(如果比鄰星b有大氣層的話)，人們便可以收集到更多科學(xué)信息。不愧是2016年度十大科學(xué)人物之一。
如果凌星沒有發(fā)生呢?Anglada或許會轉(zhuǎn)而探索來自其它行星的信號。
10、伊蓮娜·朗：多元化的開路先鋒
一位跨性別物理學(xué)家為少數(shù)群體獲得更大程度的包容鋪平了道路。
物理學(xué)家不排斥以新的方式看待世界，但是他們需要先看到數(shù)據(jù)。這為Elena Long帶來了問題，身為一名核物理學(xué)家，她一直在為讓物理學(xué)領(lǐng)域更包容性取向少數(shù)和性別少數(shù)群體而努力。“我們沒有任何數(shù)據(jù)，因為人們認(rèn)為詢問我們是否存在太過冒犯了。這就像是第二十二條軍規(guī)一樣。”Long是美國物理學(xué)會(APS)開展的一項史無前例的調(diào)查的設(shè)計者之一，這項調(diào)查記錄了LGBT群體物理學(xué)家的經(jīng)歷。
在今年三月的學(xué)會會議上，美國物理學(xué)會公布了調(diào)查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場座無虛席。調(diào)查結(jié)果令人震驚，在324位給出回應(yīng)的科學(xué)家中，超過五分之一的人在前一年曾在工作場合受到排擠、恐嚇或騷擾。跨性別物理學(xué)家受歧視的發(fā)生率最高。Long本身是一名跨性別人士，對此并不覺得意外。2009年，她開始在美國托馬斯·杰斐遜國家加速器實驗室(Thomas Jefferson National Accelerator Facility) 攻讀博士學(xué)位，那里缺少雇員保護和醫(yī)療保健福利。沒有LGBT支持網(wǎng)絡(luò)，她感到孤立無援。“我愛自己的工作，我愛研究，但環(huán)境很嚴(yán)峻，”她說。
因此，她成立了LGBT+物理學(xué)家支持小組，推動美國物理學(xué)會擴大LGBT群體的認(rèn)識，最終，美國物理學(xué)會成立了一個委員會來收集有關(guān)LGBT歧視的數(shù)據(jù)。她說，許多物理學(xué)家甚至不明白這項研究有什么必要。不過，得益于Long及其同事的努力，物理學(xué)界在科學(xué)界成為了處理這類問題的典范，OSTEM學(xué)會(Out in Science, Technology, Engineering and Mathematics)的委員會成員Samuel Brinton表示。“我們基本上就在使用他們的成果，來推動其它學(xué)科領(lǐng)域向更好的方向轉(zhuǎn)變，”他說。美國物理學(xué)會接受了3月的報告中提出的建議。8月，學(xué)會的一個大型分部投票決定將2018年的會議從北卡羅來納州的夏洛特市撤到別處，因為該州的一條法律要求人們按照出生性別使用相應(yīng)的公共廁所。
與此同時，Long獲得了實驗室頒給她的兩項青年科學(xué)家大獎，并成為了兩項新的加速器實驗的聯(lián)合負(fù)責(zé)人。“我認(rèn)識很多做志愿工作的博士后，他們的科研通常會受到影響，”Long在新罕布什爾大學(xué)的博士后導(dǎo)師Karl Slifer說。“我從未在Elena身上看到這樣的問題。”(Long將她嚴(yán)格的時間管理歸因于自己設(shè)計的一個電腦程序，她用它來規(guī)劃每一天每一個小時的活動。)
現(xiàn)在，Long正在美國物理學(xué)會協(xié)助建立一個以多元與包容為核心的成員小組，她希望這個小組能幫助其它少數(shù)群體中的科學(xué)家成長壯大。“我確定，在我從未想到過的一些方面，還有其他物理學(xué)研究者面臨著困難，”她說。“我不希望他們需要等待七年才能獲得一席之地，發(fā)出自己的聲音。”
2017年《自然》關(guān)注人物
● Cori Bargmann，陳-扎克伯格計劃(Chan Zuckerberg Initiative)科研主席
Bargmann主管著這個30億美元的慈善計劃的研究工作，陳-扎克伯格計劃致力于2100年前治愈、預(yù)防或控制所有疾病。
● Robert Feidenhans’l ，歐洲X射線自由電子激光器(European XFEL)主席
作為全世界最強大的X射線自由電子激光器的新任主管，F(xiàn)eidenhans’l將指導(dǎo)這個價值12億歐元的設(shè)備的籌備，使其在2017年年中完全投入運行。
● Jef Boeke，人類基因組編寫計劃(Human Genome Project–Write) 聯(lián)合負(fù)責(zé)人
Boeke是這項雄心勃勃的人類基因組合成計劃的主管，他與同仁已經(jīng)快要完成對酵母基因組的編寫了。
● 吳偉仁，中國探月工程總設(shè)計師
中國計劃于2017年下半年發(fā)射嫦娥五號探測器，以收集月巖樣本并帶回地球，這自20世紀(jì)70年以來屬于首次。
● Marcia Mcnutt，美國國家科學(xué)院主席
McNutt曾在美國總統(tǒng)奧巴馬內(nèi)閣擔(dān)任職務(wù)，在特朗普擔(dān)任總統(tǒng)期間，她將在政府代表美國科研，扮演核心角色。
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