《自然》盤點2019年科學事件—新聞—科學網

12月19日,《自然》盤點了影響2019年的科學事件。這一年的標志是氣候抗議、政策不確定性等,這些都被證明是對科學的挑戰。但是,研究人員也慶祝了一些令人興奮的第一次 一臺可以超越經典對手的量子計算機、一張黑洞的照片,以及從一顆小行星上采集的樣本。  凝視太空  今年,天文學家第一次看到了黑洞的真身 。4月,事件視界望遠鏡項目公布了一張可能是2019年最令人難忘的照片:第一張直接拍攝到黑洞及其活動視界的照片。為了獲得這張照片,研究人員精心布置了一個射電望遠鏡網絡,以便從地球周圍同時獲取讀數。  在阿波羅登月50周年的那一年,探月成為各國航天局的重要議程。今年1月,中國的 嫦娥四號 探測器成為第一個在月球背面安全著陸的航天器,嫦娥四號 的月球車 玉兔二號 繼續在馮 卡門隕石坑的塵土中翻滾。  然而,其他探索月球的嘗試都不太成功。4月,以色列將第一架私人宇宙飛船送上月球的計劃以一次緊急著陸告終。9月,印度的 維克拉姆 號著陸器也發生了同樣的事情,不過它的軌道部分 月船2號 仍在按計劃繞月飛行。  正在進行的一些火星任務返回了許多結果。法國制造的地震檢波器在美國宇航局(NASA)的 洞察號 著陸器上探測到有史以來的第一次 火星地震 。6月,NASA的 好奇號 探測器在火星大氣中探測到創記錄的高濃度甲烷氣體,這是一個科學家尚未解開的謎,尤其是該高濃度甲烷在幾天內就消失了。2月,NASA正式宣布 機遇號 火星探測器任務結束。  在太陽系更遠的地方,今年2月,日本的 隼鳥2號 探測器從小行星 龍宮 表面采集了樣本。7月, 隼鳥2號 在 龍宮 投下一個撞擊器,對其表面進行猛烈撞擊,隨后, 隼鳥2號 下降,收集了一些新暴露的物質。據悉, 隼鳥2號 將于明年返回地球。  在冥王星之外很遠的地方,NASA的 新視野號 經過了一個30余公里長的被稱為Arrokoth(天涯海角)的物體。該物體形狀奇怪,就像兩個煎餅粘在一起,讓人類得以近距離看到一個冰冷的原始世界。  今年還有一位來自太陽系以外的訪客。12月早些時候,星際彗星2I/Borisov繞過太陽。這是繼2017年的 Oumuamua 之后,已知的第二顆造訪太陽系的天體。  激烈的辯論  今年又是環境艱難的一年。聯合國支持的政府間生物多樣性和生態系統服務科學政策平臺在一份報告中警告稱,由于棲息地破壞和氣候變化,多達100萬種的動植物物種正面臨滅絕。  聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)在一份特別報告中呼吁大力遏制對農業用地的需求,包括呼吁人們轉向以植物為主的飲食。IPCC表示,如果不采取這樣的行動,各國政府將無法實現2015年《巴黎氣候協定》規定的集體目標。  但是,政治趨勢似乎朝著相反的方向發展。1月上任的巴西總統JairBolsonaro,提出了激烈的反環境議程。他削減了聯邦政府對科學的資助,并在7月指責科學家在亞馬遜森林砍伐激增的問題上撒謊。  在美國,總統特朗普繼續努力廢除環境法規。6月,該國環境保護署(EPA)最終確定了一項計劃,放松對發電廠溫室氣體排放的限制。8月,EPA提出了一項凍結汽車燃油效率標準的提案,特朗普于9月宣布,EPA將撤銷一項長期以來允許加州自行設定汽車和卡車碳排放限制的豁免。11月,美國政府啟動了正式程序,要求退出《巴黎協定》。  世界各地的積極分子以抗議活動回應政府的不妥協態度,其中包括9月份的全球氣候罷工。在青年氣候活動家GretaThunberg的激勵下,150個國家的數百萬人走上街頭,要求政府采取更有力的行動。  去年10月,青年領袖對美國阿拉斯加州和加拿大聯邦政府提起了兩項訴訟,稱政府鼓勵使用化石燃料是在侵犯他們的權利。這些訴訟是氣候訴訟趨勢的一部分,包括在荷蘭懸而未決的一個重大案件。5月,荷蘭最高法院聽取了政府對Urgenda基金會提起的訴訟請求。Urgenda基金會是一個公民氣候組織,曾在下級法院成功提出,荷蘭政府必須采取更多行動應對氣候變化。如果最高法院做出有利于Urgenda的裁決,政府將無法進一步上訴。  推動生物學邊界  這是在實驗室里檢驗生物學和倫理學極限的一年。美國研究人員在豬的頭部被砍下4個小時后,通過注入一種富含營養和氧氣的液體模擬血液,使它們的大腦恢復了活力。該方法觸發了糖消耗和其他代謝功能,表明大腦仍然在工作。然而,研究人員并沒有試圖恢復大腦意識,他們在實驗開始前添加了化學物質來阻止神經元放電。  在另一項體外實驗中,科學家在培養皿中培育了近3周的猴子胚胎,這比以前在實驗室培育靈長類胚胎的時間都要長。這提出了一個問題,即是否應該允許實驗室培養的人類胚胎發育時間超過14天,這是大多數國家的上限。  9月,一個美國研究小組提供了一種可能的方法,通過從干細胞中培育人類胚胎繞過 14天 的限制,這個 人造胚胎 似乎模仿了人類胚胎的早期發育過程。是否應該允許人工胚胎發育到后期是一個持續的倫理爭論。  在誘導多能干細胞的臨床應用方面,日本繼續占據主導地位。9月,一個日本小組利用這些干細胞制造了一些角膜細胞片,可以移植到一位視力正在衰退的婦女身上。過去的10年里,日本醫生用誘導多能干細胞治療帕金森氏癥和另一種眼部疾病。今年,一個小組獲準使用干細胞治療脊髓損傷。  文化沖擊  世界各地的研究機構都在繼續對性騷擾和工作場所道德文化進行調查。德國馬克斯 普朗克學會的工作人員報告稱,基于性別的歧視和欺凌經常發生。  在澳大利亞,一項全國性的民意調查顯示,50%的女科學家表示她們在工作中面臨性騷擾。8月,澳大利亞古代DNA研究中心主任AlanCooper被阿德萊德大學停職。該大學表示, 與他有關的調查過程仍在進行中 。  美國國立衛生研究院首次宣布了去年因性騷擾調查而受到紀律處分的受資助者人數。該機構2月表示,2018年已經更換了14名主要調查人員,并禁止14人參加其同行評審小組。與此同時,美國國家科學院批準了一項政策,驅逐那些被判犯有性騷擾罪的成員。麻省理工學院正在調查其與名譽掃地的已故金融家JeffreyEpstein之間的聯系,該學院稱,Epstein已經向這所大學捐贈了大約80萬美元。  量子奇跡  物理學家在量子計算領域達到了一座期待已久的里程碑。10月,谷歌的一個團隊在《自然》發表報告稱,他們用一臺量子計算機進行了一項計算,這種計算對一臺經典的機器來說幾乎是不可能的,即便是一臺最先進的超級計算機。這種檢查量子隨機數發生器的輸出的計算實際用途有限,但這是邁向量子計算機未來應用的一步,其應用范圍涉及新材料設計及密碼破譯。  另一家谷歌子公司、人工智能巨頭DeepMind因其程序掌握了多人在線視頻游戲《星際爭霸2》而成為頭條新聞。在多人撲克比賽中,人工智能Pluribus首次戰勝世界頂尖選手。盡管人工智能能在國際象棋或圍棋方面擊敗了最優秀的人類棋手,但該領域的許多人認為,多人游戲更像是機器學習的現實挑戰,如自動駕駛汽車。  今年早些時候,化學家利用原子力顯微鏡對單個分子進行操作,制造出有史以來第一個環狀的純碳分子,分子尺度的晶體管由此進入人們的視野。  左右為難的領導  今年的大部分時間,英國前首相特雷莎 梅和她的繼任者鮑里斯 約翰遜都沒能爭取到英國議會對脫歐協議的支持,不確定性繼續讓科學家感到擔憂。約翰遜政府12月12日再次當選,為加強國家科學基礎,政府承諾在2015年前,每年將投入180億英鎊(約240億美元)資助研發,并引入對研究人員有利的簽證制度。  在美國,一些科學機構在今年年初陷入停滯狀態,部分政府活動關閉,并持續了創紀錄的35天。包括NASA和國家科學基金會在內的機構被迫停止大部分活動。  自2018年以來,美國國立衛生研究院已經調查了至少180名科學家,原因是他們沒有宣布與外國政府有聯系,許多研究人員都是華裔美國人,這讓人擔心他們因為自己的種族而受到不公平的對待。與此同時,美國能源部和國家科學基金會開始禁止其雇員參與外國人才招聘計劃。  澳大利亞也在調查外國影響。今年8月,澳大利亞政府公布了成立專家委員會的計劃,以應對外國政府或團體針對該國大學發起的網絡攻擊和其他問題。  由于圣地亞哥大規??棺h經濟不平等導致的安全問題,智利不得不交出聯合國氣候變化大會第25次締約方會議的主辦權。12月的會談最終在西班牙馬德里舉行。  健康圖景  剛果民主共和國東部持續暴發的埃博拉疫情全年不斷,自2018年8月爆發以來,已造成2200多人死亡。這是迄今為止死亡人數第二嚴重的埃博拉疫情,也是最復雜的問題,因為該地區的沖突仍在繼續。埃博拉救援人員遭到武裝組織的襲擊,對政府官員和救援人員的普遍不信任導致許多居民避開治療中心。7月,世界衛生組織宣布這次疫情為 國際關注的突發公共衛生事件 的最高警戒級別。  盡管一片混亂,研究人員還是成功地對4種實驗性埃博拉藥物進行了首次大規模的對照試驗。他們發現,兩種基于抗體的療法治愈了90%在疾病早期尋求治療的患者。醫療工作者已經給剛果民主共和國東部的25.6萬人注射了一種由默克制藥公司生產的新型埃博拉疫苗。11月,該疫苗成為世界上第一個獲得醫藥機構批準的疫苗。  在美國,電子煙使用者肺損傷的暴發已經導致50多人死亡、2000多人住院,研究人員和公共衛生官員正在努力尋找原因。3月,一名艾滋病病毒感染者(其身份尚未披露)接受了干細胞移植,用抗艾滋病病毒的白血球替換了自己的白血球。他是繼 柏林病人 TimothyRayBrown之后,第二個使用這種方法成功治療艾滋病的病人。
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