关键词：引力波，CRISPR，Zika病毒，“三亲”婴儿，人工智能，气候危机，太空探索，世界新秩序对科技影响
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内容简介：英文顶尖学术期刊《自然》12月16日刊文《影响2016年的科学新闻事件》，基因慧原创编译整理要点。转载请标明出处及注明：来自基因慧。
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《自然》影响2016的科学新闻事件
1. 引力波的探寻证实了广义相对论
2. 世界各国新秩序对科学的影响
3. 全球太空探索在曲折中前进
4. 基因编辑工具CRISPR专利和应用
5. 全球变暖持续，多国参与气候协议
6. 寨卡（Zika) 病毒和出生缺陷
7.人工智能
8. “三亲婴儿”
1、引力波的探寻证实了广义相对论
图片来源：NASA
2月11日，物理学家宣布，他们终于感触到了被称为“引力波”的时空结构“涟漪”，为数十年的追寻画上了句号。这个信号被分别被位于路易斯安那州和华盛顿州的激光干涉引力波天文台（LIGO）的两个双子探头发现，他们产生于10亿年前两个黑洞的合并。
这个宣布极好地证实了大概一百年前爱因斯坦发表的广义相对论。另外，它也为黑洞的存在提供了最直接的证据，证实了爱因斯坦的“三大预言”之一。天文物理学家宣扬LIGO的发现是一个极大的成就，称其为观察宇宙提供了一个新的路径，可以帮助我们检测其它手段无法发现的现象。
粒子物理学家就没有那么幸运了。他们这一年基本都屏住呼吸度过的。在瑞士日内瓦附近的大型强子对撞机中心，两个独立实验在2015年末报道了反常的测量结果，提示了六倍重量于希格斯玻色子微粒的存在。 与此同时，实验员警示这些异常可能是统计学上的偶然事件。随后在八月份发布的更多数据证实了这点。至此，理论学家已经写了数百篇文章，尝试用各种可能的模型来解释这些原始数据。
扩展阅读
1）知乎：如何理解引力波，如何探测：https://www.zhihu.com/question/24079693
2、世界各国新秩序对科学的影响
图片来源：Win McNamee/Getty http://www.nature.com/
混乱的美国总统选举十一月在共和党商人唐纳德·特朗普的意外胜出中结束。由于没有在竞选过程中明确地指明对待科学发展的态度，研究人员努力地揣摩特朗普政府会如何对待科研。特朗普已经声称气候变化是中国导演的一个骗局，并承诺会让美国从巴黎气候协定中退出来。他还提出自闭症和童年时接种疫苗之间有关联。十一月份下旬，超过2,300名科学家，包括22名诺贝尔获得者，给特朗普写信，争取说服他“在面对当前和新出现的公共卫生和环境卫生威胁时要坚持保证科学道德和独立的高标准。”
英国6月23号的脱欧公投震惊了本国的学术界。科研人员依然担心每年来自欧洲的数百万科研经费的前途和来自其他欧盟国家英国大学工作人员的移民政策情况。有些英国的科研人员已经报告说与欧盟的合作被终止，也有外国科学家说他们感到如此不受欢迎，正计划离开这个国家。另人欣慰的是，在由经历脱欧公投风波后上台的内阁的领导下，英国政府在十一月份宣布在2020年之前每年提供20亿英镑（25亿美元）的科研经费。
七月份土耳其的一次失败军事政变激起了学术界的另一种动荡：高等教育委员会迅速解雇了1500多个大学院长。大约58%的职位自此由他们的前任担任。但是有超过6500位教授因为涉嫌参与政变而被革职。人权组织表示很多被革职者是无辜的。
轮流停电，排队取食和暴力事件的增多都使得成百上千的科学家离开委内瑞拉的大学，并有一些直接离开这个国家。巴西的科研人员面临着科技部预算的大幅削减和降级，并对标书进行反驳从而冻结联邦科技支出和减弱国家的环境法。另外，南非的财政紧缩政策已经逐渐导致大学资金不足，并且引发了大批大学的抗议和暴力事件。
扩展阅读
1）特朗普大力改革FDA：https://www.greatagain.gov
3、各国太空探索在曲折中前进
图片来源：www.guokr.com
在《星际迷航》播出50周年之际，技术故障延缓了部分太空任务，但是也有部分引人注目的胜利。三月，日本宇航局的旗舰Hitomi X射线天文卫星就在发射后几周失败。研究员确定是一个软件错误导致了航天器失控并且解体。七月，美国航空航天局的朱诺探测器到达木星，但是主引擎的问题延误了火箭点火，这本可以让探测器的轨道收缩成椭圆形，就可以可以更加紧密的围绕行星运动。航空器继续在每次飞过时都从木星大气层和磁层采集数据，虽然比原计划要慢很多。
同时，欧洲航天局结束了两个探测器的使命。十月，作为欧洲航天局ExoMars任务的一部分，Schiaparelli lander由于测量差错导致降落伞和制动火箭在错误的时间启动，致使其直接撞向火星表面。但是至少由于航天器努力还是进入了火星的轨道。欧洲航天局其它损失对有些科学家来说也是沮丧的，那个开拓性的Rosetta航天器在9月按计划撞向了67P/Churyumov–Gerasimenko彗星表面，利用无线电发回了在失联前的特写图片，结束了它的使命。
随着太空实力的上升，中国收获了几个成功。8月，中国发射了第一颗量子卫星，旨在测试在太空拓展安全的量子通信的方法。9月延伸到太空使用，中国完成了世界最大单口径射电望远镜，它位于中国西南省份贵州，即500米口径球面射电望远镜。11月份，中国发射了长征5号火箭，世界最大推力的火箭之一。它将用于运送人、飞行器、重型行星探测器到太空。
10月份和11月份，两名中国宇航员在他们天宫2号太空实验室待了一个月之后，打破了中国最长太空作业时间的记录。
扩展阅读
1）环球时报：中国发射首颗量子卫星为什么引起轰动：
http://military.china.com/important/11132797/20160817/23307371.html
4、基因编辑工具CRISPR的专利和应用
图片来源：http://www.agweb.com/
基因编辑工具CRISPR–Cas9的新应用的发展快速。10月28号，中国成都华西医院的一位肺癌患者成为了首位接受经过CRISPR–Cas9基因编辑的细胞治疗的人。作为临床试验的一部分，研究者破坏了在正常情况下会抑制抑制细胞免疫系统的基因，希望这些经过编辑的细胞可以恢复对肿瘤细胞的免疫反应。预计明年将会有更多的基于CRISPR–Cas9的肿瘤治疗试验在美国和中国开展。
然而，CRISPR–Cas9治疗的商业环境依然不明朗。在1月份，美国专利商标局宣布对两个研究小组之间进行专利干预程序后，基因编辑技术在美国的专利权战争已经达到了白热化。这个程序可以在明年早些事后终结，旨在确定谁是第一个发明这个技术的。对于商业应用来说，每个团队申请专利是至关重要的。
在人类胚胎中利用CRISPR–Cas9进行研究在今年有所扩大。这是一个充满争议的研究领域，这会引起人们关注婴儿设计的潜在可能——但是在有的国家已经批准了这个领域的一些项目。在中国、英国和瑞典的研究团队宣布他们期望利用这个技术优化它在胚胎中的应用并研究人类发育。尽管美国禁止使用联邦经费开展人类胚胎或改造人类卵子或精子的研究，但是预计也将开展此类研究。
扩展阅读
1）基因编辑技术：点击基因慧PPT材料
2）基因编辑相关企业：点击基因慧PPT材料
5、全球变暖持续，多国参与气候协议
图片来源：Paul Nicklen/NGC，http://www.nature.com/
4月22号是地球日，来自174个国家和欧盟的代表聚集在一起，签定2015年12月未在巴黎签约的《国际气候协议》。但为使协议生效，至少包含了55%全球温室气体排放量的超过55个国家需要提交正式批准或验收文件。
9月份，全球合计排放量占38%的美国和中国也正式加入其中，极大地促进协议影响。巴西和30个其它国家在几周之后加入，欧美在10月5号正式敲定此事。公约于11月4号开始正式生效。 然而这并不是唯一的在执行的全球气候协议。11月6号，联合国国际民用航空组织限制国际航班的排放。
11月15号，197个国家同意修改旨在保护臭氧层的《蒙特利尔议定书》，逐步淘汰氢氟碳化物使用，后者是一种空调中普遍使用的强力温室气体。11月28号，多个国家打破了长达4年之久的僵局，拟在离南极洲海岸的罗斯海建立世界最大的海洋保护区。
一直以来，全球变暖一直在持续。在热带太平洋，厄尔尼诺现象帮我们记录了每年前五个月的温度，这使2016成为最热的年份，连续三次打破记录。这过热的环境使得全球范围的珊瑚褪色，这是珊瑚的应激反应，为使自己生存而驱赶藻类的过程。 厄尔尼诺现象在5月份退去，但藻类褪色会持续全年，并预计会到2017年。
扩展阅读
1）国家综合地球观测数据共享平台：http://www.chinageoss.org/dsp/home/index.jsp
6、寨卡病毒（Zika）和出生缺陷
图片来源：http://www.caribbean360.com/news/zika-virus-what-you-need-to-know
2月份WHO宣布，与巴西Zika病毒爆发相关的出生缺陷集中出现，全球进入公共卫生紧急状态。这些出生缺陷包括几个小头畸形病例，一种以胎儿或者新生儿异常头小或脑小为特征的情况。
然而，尽管病毒在整个大陆传播，预计在整个美洲出现的小头病例爆发和其它Zika相关的出生缺陷并没有发生。甚至在巴西，极大多数的小头病例局限在巴西东北区域。研究者开始怀疑混淆因素的影响，7月，巴西权威机构发起了一个研究，是关于寻找是否环境、社会经济或生物因素联合Zika感染可以解释这种奇怪的比例分布。他们期待在明年早些时候会有初步结果。
11月18号，WHO宣布Zika病毒和出生缺陷有关，全球公共卫生紧急状态解除；并且关注点该转移到了解Zika感染后的结果上，包括出生缺陷和疫苗开发。几个正在进行的国际研究项目应该可以在明年得到一些关于Zika的结论，比如多大比例的孕妇感染者生出的孩子会携带出生缺陷。
扩展阅读
1）寨卡病毒研究专家高福院士接受基因慧专访（点击专访内容连接）
2) Zika病毒研究新英格兰文献：
http://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa1600651#t=article
7、人工智能：打败世界围棋冠军，导航伦敦地铁
图片来源：techtimes.com
在一次人工智能和人的比赛中，1月，AlphaGO打败一个世界级的围棋选手。3月决战，AlphaGo打败了世界最顶尖的选手之一李世石。由Google旗下位于伦敦的DeepMInd公司开发的AlphaGo一共五盘的比赛种中开局连胜三盘。
10月份，DeepMind研究者发布了另一个人工智能，可以不用任何先前的知识就可以导航伦敦的地铁。这个智慧的程序拥有记忆，具有从经验中学习的能力。这使得人工智完成和人类一样的任务，比如推理。 人工智能同时也帮助减少60%的机器语言翻译错误，并帮助物理学家寻找新的超物质。这些进步大部分都是得益于深度学习，通过利用海量的数据集和阶层式、大脑一样的计算方式。
扩展阅读
1）人工智能：点击查看基因慧PPT材料2）人工智能和健康管理：点击查看基因慧PPT材料
8、“三亲婴儿”
图片来源：dailymail.co.uk
经过几十年的研究，将3个人的DNA混在一起的辅助生殖技术（“三亲”婴儿）出现了成果。这些方法可以防止孩子得因为线粒体（细胞产生能量的结构）缺陷而产生的遗传代谢疾病。
9月，一个在墨西哥诊所的研究ren报道了首个利用这种方法受孕的健康婴儿诞生。中国一个婴儿也被报道利用相同的受孕技术。
10月，一个在乌克兰的诊所宣布两个之前不孕的女士也通过相似的技术怀孕。
12月15号，根据科学家的建议，英国人工授精与胚胎学管理局说这种技术已经具备临床使用条件，应该在2017年开始应用。
扩展阅读
1）基因慧编译报道：英国作为历史性决策，允许三亲婴儿合法（点击查看）
参考：
1. 2016 in news: The science events that shaped the year，Nature 540, 496–499 (22 December 2016) doi:10.1038/540496a，http://www.nature.com/news/2016-in-news-the-science-events-that-shaped-the-year-1.21159?from=groupmessage&isappinstalled=0
2. https://www.zhihu.com/question/24079693
3. dailymail.co.uk
4. http://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa1600651#t=article
5. http://www.caribbean360.com/news/zika-virus-what-you-need-to-know
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