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2014年度十大科技事件

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zoޛ)j馟3@D总结了18年来美国转基因种植的诸多数据。2014年6月,曾遭广泛批评并被撤稿的塞拉利尼转基因玉米论文换了期刊重新发布,但此前的问题也没有真正解决。2014年8月,美国农业部邀请中国多家媒体前往美国,了解美国农业生物技术的全貌。2014年11月,采用RNAi技术创造的低丙烯酰胺土豆获得批准。2014年12月,曾多次引发贸易争议的MIR162转基因玉米获中国批准。与此同时,各种新一代转基因产品——易于制造生物燃料的杨树、富含维生素A的香蕉、光合作用效率提升的烟草……也都在各自的研发道路上前行。争论可能永不会消失,但技术并没有因此而停滞。

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编辑生命

七大探测器围观彗星飞掠火星

2014年9月,火星迎来了两艘全新的人造航天器:22日,美国航空航天局(NASA)的MAVEN探测器抵达火星;2天后,印度空间研究机构的MOM探测器也顺利进入环绕火星的轨道。至此,连同NASA和欧空局先前仍在运转的火星探测器,对这颗红色行星展开考察的人造航天器史无前例地达到了7个。不到一个月之后,即10月20日,首次闯入内太阳系的C/2013 A1赛丁泉彗星近距离飞掠火星,最近时距离火星不到14万千米,相当于地月距离的大约1/3。这场可以说是一生只能遇到这么一回的罕见天象,不仅将一颗奥尔特云彗星送到了7个探测器的面前,还在火星上展开了一场超出人类能力范围的大规模试验。这些火星探测器对彗星飞掠进行了观测,发现彗星带来的物质给火星带来了一场流星暴雨,甚至在短时间内改变了火星大气的成分。目前,科学家仍在分析各个探测器发回的大量数据,关于彗星与火星的这场激情湿吻,可能还有更多惊喜等着他们去发现。

遗传工程诞生已经四十多年,精度也正在逐渐逼近生命的最底层。2014年4月,基于CRISPR/Cas机制的基因编辑系统获得专利,11月其发明人获得年度科学突破奖。这项技术利用了细菌中的古老免疫系统,实现了方便而高精度地编辑DNA,理论上基因组中每8个碱基就有一个可用位点——而它的前辈系统则是数百个碱基才有一个。更重要的是,这一系统实现极其简单,几乎任何实验室均可完成,而不必像此前那样依赖商业公司。

而在另一个领域里,2014年5月研究者创造了一对全新的碱基,这对碱基不但能配对,而且还能混入细菌的天然DNA中,并正常复制和转录。这是第一套被细菌“承认”的DNA新字母。这两个字母在自然界中没有“意义”,因此无法翻译,但这也意味着我们可以赋予它们意义、向蛋白质中引入新的氨基酸而不影响原本的生理过程,并可能合成出天然机制无能为力的特殊药品或工业产品。

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原初引力波“证实”暴胀?

2014年3月18日,美国哈佛-史密松天体物理中心召开新闻发布会,宣布约翰·科瓦克带领的研究团队,利用南极点附近的BICEP2望远镜,在微波背景辐射中检测到了B模式极化信号。研究团队当时宣称,这些信号很可能是宇宙最初时刻的原初引力波留下的印迹。

此结果一经公布,立刻在物理学界引发争论。不少科学家指出,该信号可能只是银河系里的尘埃产生的假象。2014年9月19日,欧洲空间局的普朗克团队发表论文指出,在BICEP2望远镜观测的天区,普朗克探测器观测到了银河系尘埃的干扰,要比先前认为的更加严重。目前,科瓦克团队正与普朗克团队合作,利用后者的数据扣除银河系尘埃对他们结果的影响。另一方面,他们继续在南极展开观测,期待更多的数据能够帮助他们得出确切的结论。如果能够证实原初引力波确实存在的话,那将为宇宙早期被称为“暴胀”的急剧膨胀过程提供首个观测证据。

位于南极点附近的BICEP2望远镜正在极夜中观测宇宙微波背景辐射。图片来源:Keith Vanderlinde

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史无前例的埃博拉疫情

小保方STAP干细胞事件

在2014年,“埃博拉”无疑是卫生领域最牵动人们神经的一个词汇。这种来自非洲的烈性传染病原在2014年带来了一场规模空前的瘟疫灾难。博拉病毒通过体液传播,它可以扰乱人体的免疫系统,造成严重的发热、疼痛、出血等症状,死亡率极高。在此之前,埃博拉在国际上也很少得到关注,然而随着交通变得越来越发达,这个“非洲死神”也闯入了更多人的视线。至今,针对埃博拉的药物和疫苗仍未上市,西非疫区也面临着公共卫生体系极其脆弱、民众健康意识缺乏等诸多问题,疫情一度失控。幸好,在疫情大规模爆发之后,国际援助力量参与到了埃博拉的防控当中,药品和疫苗的研发试验工作也开始积极地推行。作为横跨2014年全年、全球最重大的公共卫生事件,埃博拉为西非人民留下了血与泪的记忆,也为全世界的疾病控制工作敲响了警钟。

2014年,科学圈的视线几乎从未从小保方晴子这个名字上移开。2014年1月30日,这位来自日本理化学研究所(RIKEN)的研究者在《自然》上发表了两篇研究论文,在文章提出了一种获得多能干细胞的新方法——刺激触发性多能性获得(STAP)。文中宣称这种方法能单纯通过环境胁迫让体细胞获得多能性,因此论文发表后受到了研究者和媒体的高度关注。然而在短短半个月后,小保方晴子的研究被指造假,RIKEN方面随即展开内部调查。2014年4月1日,RIKEN调查委员会认定小保方晴子存在捏造与篡改行为。小保方晴子在随后召开记者招待会公开道歉,但提出不服申诉。7月,那两篇关于STAP的论文被《自然》撤回,小保方晴子涉嫌学术不端一事也引起了日本对学术监管的整肃。在重现STAP细胞的尝试尚未有最终结论之时,小保方晴子的导师,著名干细胞学家笹井芳树在8月自杀离世。2014年12月18日,RIKEN做出最终决定:STAP再现失败,实验终止,小保方辞职。年度大戏,至此尘埃落定。

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“罗塞塔”抵达67P彗星

经过长达10年的太空飞行,欧洲空间局的“罗塞塔”探测器于2014年8月6日飞抵目标——67P/楚留莫夫-格拉希门克彗星,成为首个环绕彗星飞行的航天器。2014年11月12日,“罗塞塔”释放“菲莱”着陆器。尽管触地时意外发生了两次弹跳,最终偏离了预定着陆地点,但“菲莱”仍然成为首个成功在彗星表面软着陆的探测器。它在彗星表面进行了64个小时的科学探测,并在主力电池耗尽之前将全部数据传回了地球。“菲莱”在彗星表面以下探测到了坚硬的冰层,并且发现了有机物。而“罗塞塔”对目标彗星所作的分析则暗示,将水带到地球上的可能并非彗星,而是小行星。随着67P彗星越来越靠近太阳,彗星表面的温度会越来越高,活跃程度也会越来越甚,“菲莱”或许有可能得到充足的阳光照射,从而再次苏醒过来,“罗塞塔”则会继续环绕彗星运行,对它展开持续的细致探测。彗星是太阳系内最古老的构建原料,保存了太阳系形成之初的最原始信息。对彗星进行深入研究,有助于科学家进一步了解太阳系乃至地球的演化历史。

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