《Nature》《Science》2015年盘点和2016年展望
更新日期：2016-01-05在这个辞旧迎新之际，《自然》（Nature）和《科学》（Science）两大国际权威学术刊物分别刊登文章，回顾了2015年的重大科学进展、十大科学人物、最受欢迎科学图片，还对明年全球科学界着重关注的焦点进行了展望。
1. 《自然》评选2015年度十大科学人物
《自然》杂志12月17日公布了由其评选出的2015年度十大人物（365 days:Nature’s 10），他们分别是：联合国气候变化负责人Christiana Figueres、胚胎基因编辑先驱黄军就、NASA 冥王星专家Alan Stern、化学家/材料学家鲍哲南、伊朗核工程师/外交家Ali Akbar Salehi、天文学家和女权人士Joan Schmelz、基因考古学家David Reich、硫化氢超导发现者Mikhail Eremets、实现阿片类药物的全合成的合成生物学家Christina Smolke和呼吁关注科学研究可重复性问题的心理学家Brian Nosek。其中3位的介绍如下：
黄军就
2015年4月，中山大学的分子生物学家黄军就和他的团队利用最新的CRISPR-Cas9基因编辑技术，成功修改了人类胚胎的DNA，为治疗一种在中国南方儿童中常见的遗传病——地中海贫血症提供了可能。该成果的伦理问题在西方引发巨大争议，但《自然》的记者和编辑们最终还是将黄军就选入了年度十大人物之列。
鲍哲南
美国斯坦福大学的鲍哲南则因在人造皮肤研究中取得突破性进展而入选。2015年，她带领研究小组用碳纳米管制造出了一种具有触觉、能分出轻重的人造皮肤（Science, 2015, 350, 313–316,DOI: 10.1126/science.aaa9306），该成果为机器人制造、可穿戴设备等领域带来了无限可能。
Mikhail Eremets
2015年9月，德国马普学会化学研究所的Mikhail Eremets（曾在俄罗斯科学院高压物理研究所工作）研究团队创下了新的超导温度纪录：203K（-70 ℃）。他们所使用的材料，并不是出现在元素周期表上的金属，而是加压硫化氢（H2S），相关成果发表在《自然》杂志（Nature, 2015, DOI: 10.1038/nature14964）。这项研究被认为是在长期梦寐以求的室温状态下实现超导作用以及无损耗电力传输方向上迈出的一大步。
（摘自 科技日报）
2. 《科学》杂志评出2015年十大科学突破
图来源：Davide Bonazzi/@SalzmanArt
美国《科学》杂志12月17日公布了其评选的2015年十大科学突破（Science’s Breakthrough of the Year），被业内誉为“基因剪刀”的CRISPR基因编辑技术当选今年头号突破。
《科学》杂志执行新闻编辑约翰·特拉维斯（John Travis）解释说，这是一个“前所未有的选择”，因为该项技术过去两次入选《科学》年度十大突破，它也是十大突破中后来唯一晋升“年度突破”第一名者。
CRISPR2015年所展示的新的突破包括：创立了一种寻觅良久的旨在根除各种害虫的“基因驱动”；对人类胚胎DNA进行首次刻意编辑（2015年春天由中国科学家们所进行的有争议的工作）；以及对猪基因组中的一个逆转录病毒DNA的62个拷贝进行CRISPR驱动的删除，这一举措为考虑将猪的器官用于等待器官捐赠的病人铺设了道路。
今年其他9项突破性科学成就包括（它们并无特定顺序）：
“新视野”探测器与冥王星“约会”：美国“新视野”号探测器于2006年1月发射升空，长达9年多的追逐后，它于美国东部时间7月14日近距离飞过冥王星，成为首个探测这颗遥远矮行星的人类探测器。
用酵母合成阿片类止痛药：阿片类药物是止痛效果最好的一种药物，但其唯一来源是罂粟，因此其生产依赖于罂粟种植。美国科学家通过基因工程技术改造酵母，可把葡萄糖糖转化成蒂巴因，后者可用来生产阿片类止痛药。
可重复性的心理学研究：今年一项名为“可再现性项目：心理学”、重现100项心理学研究发现的研究项目，刚刚结束，但实验数据有些令人担心。数据表明仅有39项公开发表的研究可以再现。实际情况比这一高比例的数字更加琐碎。对于61项未能再现的研究，科学家认为其中24项至少产生了与原始实验“比较类似”的结果，尽管它们并没有达到预先设定的视为成功再现的标准。
量子纠缠状态获证实：这一概念是指空间上分离的两个粒子可互相影响，无论它们之间的距离是多少。测出一个粒子的性质，就可立即判断另一个粒子的性质。爱因斯坦拒绝接受这种“幽灵般的远程效应”，因为这与他提出的没有任何物质的运动速度可超过光速的理论产生冲突。但今年科学家通过实验证实了量子纠缠状态。
研制埃博拉疫苗：埃博拉药物与疫苗的研发进展总体令人失望，但由加拿大公共卫生局等机构研发的VSV-EBOV埃博拉疫苗三期临床试验结果令人鼓舞，其保护效果介于75%至100%之间。
早期美洲人来自亚洲：科研人员对一个被称为肯纳威克人(Kennewick Man)的骨骼进行了基因组测序，这一骨骼距今有8500年。测序结果表明，早期美洲人从亚洲迁移而来。这一研究可能有助平息有关早期美洲人祖先的争议。
脑内也有淋巴管。
地幔柱存在证据被找到。
新古人种化石：一个国际团队在南非某岩洞深处发掘出1500多块骨骼化石，这些化石不同寻常地混合了原始人类和现代人类的特征。科学家将这个新人种命名为“纳莱迪人”，是目前发现的最早人种之一。
（综合 新华网、EurekAlert!中文版 报道）
3. 《自然》盘点2015年度十大科学事件
从气候变化到基因编辑伦理，研究人员在2015年解决了很多棘手的问题。他们还作出了重要发现，包括冥王星上的冰山、量子怪诞性的证据以及关于细胞内分子机制的细节。2015年12月17日的英国《自然》杂志对2015年发生的科学大事进行了盘点（365 days: The science events that shaped 2015）。【中国科学报详细报道】
4. 《自然》展望2016年11大领域 碳捕获、空间任务与引力波研究备受关注
《自然》杂志12月22日对2016年的热点研究领域进行了展望（The science to look out for in 2016）。
1) 回收二氧化碳（CO2）。一家瑞士公司将成为首个从大气中捕获CO2并进行商业规模销售的企业，此举将成为研发有朝一日对抗全球变暖的大型设备的一块敲门砖。2015年7月，Climeworks公司将在其位于苏黎世的工厂每月捕获约75吨CO2，然后再将这些气体卖给附近的温室以促进农作物生长。另一家加拿大企业（Carbon Engineering）自2015年10月以来一直在捕获CO2，不过还没有将其推向市场。该公司希望证实它可以将这种气体转变为液体燃料。全球还有一些机构已经在从发电厂废气中捕获CO2，但直到2015年仅有一些小型的示范项目从空气中回收CO2。
2) 剪切和粘贴基因。利用DNA编辑技术的治疗方式即将进行人体试验。美国加州里士满Sangamo生物科学公司将测试用锌指核酸酶纠正导致血友病的一种基因缺陷。通过与马萨诸塞州剑桥市的Biogen公司合作，它还将开始一项试验，看看该项技术是否可以提高β地中海贫血患者体内一种血液球蛋白的功能性。科学家和伦理学家们希望，关于人体基因编辑的广泛安全性和伦理准则的讨论，能在2016年达成一致。
3) 对宇宙研究的厚望。得益于先进激光干涉引力波天文台（先进LIGO），物理学家认为他们有一个很好的机会发现引力波（由致密的移动物体，如螺旋中子星形成的时空涟漪）的第一个证据。除此之外，日本将发射下一代X射线卫星天文台——Astro-H，从而可以证明或驳斥重中微子发出暗物质信号的说法。
4) 风险研究。科学家很快便将知晓那些能使病毒变得更加致命的研究能否可以继续。
5) 商业收益。一个幸运的研究小组将从互联网巨头谷歌公司和美国心脏协会那里获得5000万美元捐款用于心脏病研究。谷歌正在拓展疾病研究领域，而神经科学家也很希望看到前美国国家心理健康研究所主任托马斯•因赛尔（Thomas Insel）会在谷歌公司如何作为——自从2015年11月起，他就在谷歌领导一个有关心理健康的项目。此外，私人资金也可能会参与到航天项目中：加州帕萨迪纳市的非营利组织行星协会计划在2016年4月，开展一项耗资4500万美元的任务，测试他们的光驱动飞船“光帆（LightSail）”号。
6) 前往火星，以及更遥远的远方。2016年，地球和火星的轨道将会令二者靠近，这为拜访火星创造了绝佳机会。欧洲空间局（ESA）和俄罗斯联邦航天局（Roscosmos）的一项联合任务将会抓住这次机会。
7) 空间探测。造价一亿美元的“悟空”号暗物质粒子探测器（DAMPE）已于2015年12月发射，但中国国家空间科学中心还将会发射另外两个空间科学探测器——空间科学先导专项首批5颗科学卫星中的第二及第三个。世界首个量子通讯测试卫星将于6月发射，而硬X射线调制望远镜将在年底升空，去搜寻黑洞和中子星这样的辐射源。中国将于9月完成500米口径球面射电望远镜（FAST）的建造，它将取代波多黎各的阿雷西博天文台，成为世界上最大的射电望远镜。
8) 揭示微生物世界。地球微生物组项目预期在2016年发布首批研究结果。这个雄心勃勃的项目开始于2010年，旨在分析全世界微生物群落。上至科莫多龙的舌头，下至西伯利亚的冻土，他们希望收集至少20万个微生物DNA样本，并对它们进行测序和描述。这个项目承诺，将以史无前例的规模揭示生物的多样性。
9) 政局变动。2016年11月，美国将会选出新的总统。如果共和党入主白宫，在内华达州尤卡山埋藏核废料这一备受争议的计划便可能重新提上议程；而对气候和社会科学研究的联邦资金支持可能会面临大幅削减。此外，如果加拿大自由党政府履行其选前承诺，该国将获得一位首席科学官，研究人员相信他将重建政府科学家耗尽的荣誉。
10) 做梦基因。神经科学家希望最终能够确定调节睡眠时间和长短的关键基因，但要梳理出这一结果非常困难，或许是因为这些基因在大脑中还有其他功能。确定这些基因可能有助于治疗睡眠障碍和一些精神疾病，科学家现在意识到它们与高度睡眠紊乱有关。
11) 照亮科学的角落。SESAME（中东同步辐射光源试验科学与应用）装置将于2016年年底在约旦开启。这一环形粒子加速器产生的强光将能够在原子层面上探测各式材料与生物结构。这是该地区首个主要国际研究设施，也是伊朗、以色列和巴基斯坦等各国政府鲜有的一次合作。一个类似设施将在非洲建造，对该项目的资助很可能会加快脚步。此外，到2016年6月，科学家将在世界首个第四代同步加速器——位于瑞典隆德的MAX IV上，使用亮X射线光束。
评选过程中还有一个小插曲，即美国的火星探测任务因意外取消而上榜后又被“擦掉”。美国航天局在12月22日宣布原定2016年发射的“洞察”号火星着陆探测器任务暂时取消，下一个发射窗口期要等到几年后。这使得《自然》不得不发布了一个“更正”，因为相关展望文章上线的时候没有这个消息，当时还认为这会是2016年的一大热点。
5. Science预测2016年科技热点
12月18日，《科学》杂志循例发布了2016年的“关注列表”（Areas to watch in 2016），其中重点推荐了三项研究。
第一个是太空自由落体实验，法国科研人员计划发射一颗卫星，在太空重现著名的伽利略自由落体实验。
第二个是关于狗的起源，人类将狼驯化为“最好的朋友”的时间和地点一直有争议，一些科研人员说他们经过在全球范围类寻找各种证据，有望在2016年得出结论。
第三个是关于引力波的，“激光干涉引力波天文台（LIGO）”刚刚进行了升级，有可能在2016年以更高的灵敏度获得数据，帮助科学家探测到引力波的痕迹。这也同时入选了《自然》的2016展望列表，看来将是明年科研突破的大热门。
（摘自 新华网）
6. 《自然》评选2015年最佳科学图片：从冥王星到病毒
从太阳系边缘发回冥王星照片的NASA新视野号探测器登上2015年的媒体头条，我们第一次在冥王星的清晰照片上看到了萌萌的心形，而这些图片也赢得了广大读者的心。除此之外，在过去一年中，能让我们心驰神往的科学图片还有不少：从动物大战，到肉眼可见的冲击波，再到那些平时无法看到的微观世界特写……12月17日，《自然》杂志编辑团队选出了最吸引他们眼球的2015科学图片（365 days: The best science images of 2015）。【果壳网详细报道】
7. 《科学》选出2015年最受欢迎十张图片
12月23日，美国《科学》杂志挑出的最受欢迎的10张图片（Top 10 images of 2015）。【中国科学报详细报道】
美国《科学》杂志挑出Top 10图片中的3张
（杨琛整理）
更多阅读：