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自然杂志公布2017十大人物：中国量子之父拯救几十亿人安全

发布者: 云文章 | 发布时间: 2020-1-16 22:59| 查看数: 3838| 评论数: 1|帖子模式

当地时间12月18日，著名学术期刊自然《Nature》发布了本年度科技界最重磅榜单十大年度人物。

在这份榜单之中，从天文、物理到生物研究，从量子通信、基因编辑到美国环保政策的退步，这些来自于不同领域的人物在2017的重大事件扮演着不可或缺的角色。

他们之中，有蜚声国际的科学家，也有鲜为人知的幕后人物；有人居功至伟，也有人饱受批判。不论如何，他们都在2017年的科学史上留下了不可磨灭的印记，并且，他们将在未来继续影响整个科学界的发展进程。

他们的背后都有着怎样的经历和故事呢？从他们的身上，我们是否能够一窥这一年以来的科学发展全景？一起来了解一下吧！

一

基因修改者

David Ruchien Liu

今年的10月15日，哈佛大学化学与化学生物学系、HHMI以及Broad Institute的David Liu教授实验室在Nature杂志上以长文形式发表了他们的突破性成果---“碱基编辑器”。

这种全新的基因编辑工具能在细胞内用简单的化学反应，使DNA的一种碱基进行原子重排，让它变成另一种碱基。与CRISPR-Cas9等流行的基因编辑手段不同，这种技术无需使DNA断裂，就能完成基因的精准编辑。

碱基编辑器的作用机理，

图片来源：《Nature》

也许这些理论在我们看来难以理解，排除枯燥的理论，我们只需要知道，在人类细胞中，这个全新的基因编辑工具能够在大范围的目标区域内引入预期遗传突变，效率约为50%，高于任何其它基因组编辑方法的效率，而且几乎无不良副作用。这意味着该工具的问世将为今后大范围内治疗点突变遗传疾病提供极大便利。

《Nature》评价道：这项研究有望能够拯救人类的生命。

一直以来，David Liu 都是打开学霸模式，拥有着开挂一般的学术人生。25年前，当他还是一名本科生的时候，他的毕业论文就令他的导师惊喜不已，评价道：“那篇论文绝对是完美之作，不需要任何编辑。”而他的指导老师是哈佛大学荣誉退休教授、诺贝尔化学奖得主科里 (E. J. Corey) 。

艾里亚斯·詹姆斯·科里

十年多来，他一直醉心于研究“基因编辑”，在加州大学伯克利分校攻读博士时，他成功开发了一种将非天然氨基酸掺入活细胞蛋白质的方法。他回忆道，“当时研究时，一些优秀的高年级研究生认为我很疯狂。”

David 在读博士四年级时，科里邀请他回哈佛大学做学术汇报，他的报告让化学系教授们印象深刻，因此一等到他拿到博士学位，哈佛大学就邀请他入职。2017年2月，David 的团队搬到了著名的博德研究所( Broad Institute )。

博德研究所 Broad Institute

David 的团队开发新酶的研究，其中就涉及基因编辑技术。在长达几年的研究中，这个杰出的团队也不断地吸引着权威人士加入其中。在实验和研究中有失败，也有突破，总的来说，他们在这个领域的成就有目共睹，甚至影响到世界基因治疗方法的未来发展方向。

犹他州盐湖城大学的基因工程师 Dana Carroll 说：

“他们的成果将惠及许多基因突变造成的疾病，会产生重大的影响。”

二

追赶地震的人

Víctor Cruz-Atienza

Víctor Cruz-Atienza 是墨西哥国立自治大学（UNAM）地球物理研究所教授。多年来，他所专注的研究领域主要集中在地震动力学与波传播、构造地震分析与震源建模等。

今年9月份，一场7.1级地震降临墨西哥城，这名地震学家的预测被证实了。他的理论提出：由于盆地的结构，软沉积物能够在更长的一段时间内持续摇晃。

故事要从1985年的9月19日说起，那时的Victor才只有11岁，墨西哥沿海发生了8.0级地震，这场震天动地的自然灾害给年幼的 Víctor 带来了前所未有的恐惧与无助，也是那一天，改变了Víctor 一生的轨迹。

“大地的震颤唤醒了我内心某种直觉。”他希望能够致力于地震相关的研究和预测，减少其带来的伤亡和破坏。随后，Víctor 考入墨西哥国立自治大学地球物理专业，后来陆续在法国和美国留学深造，但所学的都是与地表断层断裂相关的地球物理相关专业。

2013年，他出版了一本畅销书，讲述地震带给人们的日常威胁。

2016年，Víctor 已经是墨西哥自治大学地球物理研究所地震学系主任，他毫无余力地将自己的学识贡献给了故乡，尤其是在墨西哥环太平洋沿岸区域的地质特征分析研究方面，作出了杰出的贡献。

2017年9月19日，阿蒂恩扎在缅因州开会时听到了距离墨西哥城120公里处发生地震的消息。他匆忙飞回国内，发现他的地震预测是正确的。

在取得重大成就之后，他依旧没有停下研究和探索的脚步，今年11月，他与日本科学家合作，考察了墨西哥西海岸的另一处地震威胁。科学家们在海底安装地震与地质仪器，试图预测下一次大地震。

他说：“每场地震都像是一个完全不同的动物，它们都有着各自不同的故事和记忆。”

三

中国量子之父

潘建伟

潘建伟，中国科学技术大学教授、量子通信科学卫星“墨子号”首席科学家。

在中国，一些人叫他：“量子之父”。对于潘建伟来说，这是一个十分贴切的名字，作为国际上量子信息实验研究领域开拓者之一，他是该领域有重要国际影响力的科学家，取得了一系列有重要意义的研究成果。

从1996年硕士毕业，潘建伟每年都利用假期回到中国科技大学讲学，为中国在量子信息领域的发展提出建议，并带动一批研究人员进入该领域，渐渐点燃了中国对量子技术的热情。

1999年，潘建伟作为第二作者的量子态隐形传输实验取得“量子信息实验领域的突破性进展”，这个实验被公认为量子信息实验领域的开山之作，欧洲物理学会将其评为世界物理学的年度十大进展，美国《科学》杂志将其列为年度全球十大科技进展。

今年7月，潘建伟和他在位于合肥的中国科学技术大学的团队报告称，他们打破了量子隐形传态的记录，将一个光子的量子态传输到一个距地面1400公里的轨道卫星上的光子上。并且在今年9月该小组利用这颗卫星向北京和维也纳发射了光子，用来产生量子加密密钥，使这些城市的团队能够以完全安全的方式进行视频聊天。因为探测光子会干扰量子态，所以黑客不能在不被发现的情况下截获密钥。

潘建伟的博士导师、合作者维也纳大学教授 Anton Zeilinger 表示，这次实验是一次“历史性事件”。潘的团队掀起了量子互联网的发展大潮：一个可以在全球共享量子信息的卫星和地面设备组成的网络。

英国著名的科学新闻杂志《新科学家》曾以封面标题的形式，对潘建伟科大团队进行这样的评价：“中国科大，因而也是整个中国，已经牢牢地在量子计算的世界地图上占据了一席之地。

四

融合的促进者

Marica Branchesi

从今年8月17日后的几个星期里，地球上和太空中的每一台望远镜都看到了一样的东西。在意大利和美国最新发现的引力波的推动下，今年10月16日，多国天文学家宣布首次直接探测到双中子星合并产生的引力波及其伴随的电磁信号。

而这一巨大发现背后有一位居功至伟的科学家，那就是来自意大利格兰萨索科学研究所助理教授、Virgo合作组织成员Marica Branchesi。

Marica Branchesi 所率领的欧洲处女座天文台多年以来一直致力于

弥合观测天文学和引力波研究这两个物理学领域之间的鸿沟。她于2009年加入 Virgo，彼时，Virgo 和 LIGO （美国激光干涉仪引力波天文台）都开始运作。

但Virgo与LIGO因为立项多年但一无所获而备受质疑，她必须说服天文学家们相信引力波很有前途、值得研究，最终她的努力促使几十个天文机构签署了接收Virgo 和LIGO 探测信号的协议。

中子星合并产生的引力波被探测到显然是意料之外的结果，却足够振奋人心！Branchesi 和天文学家们共同期待着未来会有进一步的科研成果产生。

五

活生生的证言

Emily Whitehead

照片中这个可爱的小女孩曾与“白血病”这个名词紧紧相连，而她与白血病的抗争催生了新一代癌症疗法。

Emily 在5岁时患上了急性淋巴性白血病，对患这种可怕癌症的孩子来说，85%的患者可以通过化疗治愈。但她在第一轮化疗时便受感染，双腿几乎不保。后来疾病复发，埃米莉经治疗后再次缓解，计划骨髓移植。然而埃米莉等待骨髓移植期间白细胞又一次复发，这次再也无计可施了。

这两次复发后，埃米莉命悬一线。但她的父母并没有放弃，他们找到了费城儿童医院，加入了诺华的一个I期临床项目（CTL019），并成为第一个细胞免疫疗法治愈的儿童白血病患儿。

治疗方式是把6岁大的埃米莉的血抽出来，通过一台机器清除其白细胞再将血液输回体内。然后宾州大学的科学家利用修改后的艾滋病毒对这些白细胞进行基因重组，再输回埃米莉的血液。

治疗过程充满惊险，医生一度下方死亡通知单，但最后奇迹发生了，埃米莉在7岁生日那天苏醒并逐渐康复。她的父亲汤姆永远都记得接到医生Stephan Grupp电话的那一刻：“埃米莉的骨髓正常，她的癌症没了。”

2017年7月13日，也是美国时间的7月12日，FDA肿瘤药物专家咨询委员会（ODAC）就诺华CAR-T产品Tisagenlecleucel（CTL-019）的BLA申请资料进行了讨论和投票表决，Emily的一家人都来到了FDA的评审现场，此时的小Emily作为世界上首例接受CAR-T免疫治疗的小孩已经健康地生活5年了！

Emily的父亲在会上发言，图片来源：医药魔方

最终专家组全票通过了这项史无前例的治疗儿童和青年急性淋巴细胞白血病的疗法，因此，2017年成为这类癌症治疗的历史性一年。

六

政府机构拆除者

Scott Pruitt

Scott Pruitt，图片来源：Gage Skidmore

Scott Pruitt是一位公开的气候变化怀疑者，而他如今以被美国总统特朗普命名为美国环境保护局（EPA）的局长，很显然，他上任之后的一系列政策引发了气候变化领域一片混乱。

他于2月上任之后，他大刀阔斧，将十几条环保法规上停止或干脆撤销。这些法规所管理的包含了排放，矿业，以及有害排放物等等。一些环保机构表示强烈的担忧，纷纷要求Pruitt辞职。“纵火犯现在掌管着消防部门，似乎他很高兴让气候危机失控。”

图片来源：国家地理中文网

在接受美国CNBC电视台采访时，当被问及二氧化碳是否为“气候变化的主要旋钮时”，Pruitt表示：“精准计算人类活动对气候的影响十分困难，有关二氧化碳的影响程度存在巨大争议，所以我不同意二氧化碳是全球变暖的最主要原因。”

而EPA局长的这些言论违背了科学界甚至政府机构的主流认识。EPA官网的有关说法是，“二氧化碳是导致近来气候变化的主要温室气体”。科学家和环保主义者纷纷予以批评，提到此言论错误而危险，并认为他否定了气候变化背后的科学。

在10月，Pruitt宣布，一切持有 EPA 补助资金的科学家都不允许参加该部门的独立顾问委员会，这直接导致了 EPA 旗下多个顾问委员会，超过一半的会员们被辞退。

EPA 的员工们都十分担忧他们的未来，因为在特朗普政府的预算中，EPA 研发办公室的预算将被砍40%，而被撤掉的职位绝大多数都是科学家。

七

勘误侦探

Jennifer Byrne

Jennifer Byrne拥有双重身份，在过去的两年中，白天，她是癌症遗传学的研究员；晚上，她则用她的电脑对遗传学研究论文中的错误进行勘测。

迄今为止，Byrne已经找出了数十份论文中的基因序列错误。且其中绝大多数论文还存在其他可疑之处，比如低质的图片、与其他手稿重叠的文本，但目前这些怀疑还没有得到证实。

功夫不负有心人，截止到今年，已有7份期刊因为她的发现而撤回了那些论文。

她意识到，论文的去伪存真工作还需要进一步系统化。今年10月，她和法国计算机科学家CyrilLabbé发布了一个名为Seek＆Blastn的在线程序，以帮助自动检测类似的问题。

悉尼大学的语言学家Nick Enfield 表示，“许多科学家都对草率或具有欺诈性的论文污染学术期刊的问题感到绝望，但很少人会像Byrne那样努力去揭露这些现实。”

八

禁止核试验的追踪者

Lassina Zerbo

核恐怖主义的危险构成了对集体安全的最大威胁之一。即使是微量的核材料，也可以伤害数十万计的无辜民众，因此当今世界有很多人把核冲突视为人类所面临的最大威胁，而这位地球物理学家正在为禁止核扩散而努力着。

Lassina于2004年正式加入CTBTO（全面禁止核试验条约组织），他最初的工作是建立一套系统来对各个国家搜集科学情报。

2013年，Lassina 开始担任CTBTO的执行秘书一职，之后便开始奔波于全世界各个国家，为该组织在全球推动禁止核试验相关工作做出了杰出贡献。

他认为：“科学应该是为更好的世界而服务的。” 为此，他还参与发起了 CTBTO 青年组织，希望教育年轻一代，也让这个世界能够远离核武器的威胁。

九

正义的英雄

Ann Olivarius

英国《卫报》日前发表一项调查结果，显示英国大学教职员骚扰、行为失当以及性别暴力的问题已经严重到疫情级别（epidemic level）。

1970年代，Olivarius 在耶鲁大学读本科的时候，被一个男教授性侵学生的事件所激怒。这让Ann Olivarius 博士对学术机构内的性骚扰问题感到十分担忧，她表示：在英国大学里，学生遭到学校教职员工性骚扰的的问题已经达到‘疫情级别’，然而面对这种情况，绝大多数学校都没有有效的防御机制，以预防类似‘教职员工逼迫学生发生性关系’的问题。当问出现后，也没有相关的制度来进行解决。