Nature 一年一度的十大科學人物、十大科學事件來了。

今年的科學界，依舊精彩紛呈、群星璀璨：

AlphaFold2 震撼整個生物學界、中美火星車先後成功著陸、疫情之下疫苗和新變種研究還在加速推進……

在這眾多科學進展中，Nature 每年都會評選出一些重要時刻、以及在重要時刻中發揮作用的個人。

目光不僅限於研究，更會看到科學對整個社會產生的影響。

人物方面，我們首先注意到了“天問一號”總設計師張榮橋榮登榜單；AlphaFold2 專案領隊也位列其中。

μ 子磁性超預測值、CRISPR 在人體內編輯基因成為年度突破科學事件。

新冠疫情成為 Nature 最關注領域，相關人和事在兩個榜單中佔據 5 個席位。

極端氣候、探索火星、醫藥研究仍舊是學界關注的焦點。

因為入選的人與事件中很多存在關聯，為了方便大家完整了解各個話題上發生的故事，我們對兩個榜單內容進行了重新整理。

下面以話題為線索，一起來看看科學界這一年發生的大事和值得關注的個人。

“天問一號”總設計師張榮橋上榜

在今年的年度十大人物榜單中，我們看到了一位熟悉的身影。

我國首次火星探測任務的總設計師 —— 張榮橋。

今年，我國首個火星探測器“天問一號”成功在火星著陸時，他曾難掩激動、忍不住落下淚水。

這一新聞讓不少人為之動容，Nature 在對張榮橋的介紹中，也提到了這個細節。

公開資料顯示，張榮橋生於 1966 年，安徽省祁門縣安凌鎮人。1988 年本科畢業於西安電子科技大學，1991 年於中國空間技術研究院獲得碩士學位。

他長期工作在航天科技一線，在電磁場與微波技術方面具有較高學術造詣，目前還兼任西安電子科技大學教授。

“十年磨一劍”—— 是張榮橋對於我國首次圓滿完成火星探測任務的感受。

Nature 用天體生物學家大衛・弗蘭納裡的一段話評價了張榮橋的工作：

這是一項異常艱鉅的任務。

中國在航天方面的突破，將隨著下一輪探測任務的進行而一起到來。

至此，中國也成為世界上第三個成功登陸火星的國家。

而在大洋的另一端，美國宇航局的“毅力號”火星車也於更早些時候成功降落於火星。

阿拉伯聯合大公國的“希望號”還曾在環地球軌道上拍下火星“極光”照片。

因此，Nature 將探索火星列為年度十大事件之一。

AlphaFold2 改變了結構生物學

作為 AI + 結構生物學領域的重大突破，AlphaFold2 預測人類 98.5% 的蛋白質並開源資料庫也入選十大科學事件。

芝加哥大學生物物理學家 Tobin Sosnick 認為，2021 年之後，結構生物學的面貌被徹底改變。

這其中，AlphaFold 專案的領隊 John Jumper 做出了很大貢獻，他也因此入選 Nature 年度十大人物。

2018 年時，他帶領團隊做出第一版 AlphaFold 並在兩年一度的 CASP 競賽中勝出。

但當時的預測精度還遠遠達不到人工實驗的水平，進一步提升效能的努力也遇到障礙。

是 Jumper 的堅持讓團隊最終選擇拋棄前面的成果，從頭開始設計出 AlphaFold2，並取得顛覆性的成績。

Jumper 本人的經歷讓他不懼怕轉變方向、從頭再來。

他在劍橋大學攻讀凝聚態物理博士的時候，中途卻發現這並不是他真正想要研究的。

拿到碩士學位之後，他轉行去做用計算機模擬蛋白質的工作，感到把人工智慧技術用到科學研究上“真的很神奇”。

看到 DeepMind 公司透露他們要解決蛋白質結構預測問題後，Jumper 去申請了相關職位。

如果沒有 DeepMind，我可能已經離開學術界了。

年度十人十事，5 個與新冠疫情有關

2021 年，全球仍舊在被新冠肺炎疫情困擾，學界對此也更加關注。

在今年的年度十大人物中，有三位學者的上榜原因，都是因為他們為對抗疫情做出了重大貢獻。

首先要說的，便是新冠最新變種奧密克戎的發現者 Tulio de Oliveira。

由於他在短時間內就通過測序手段明確了毒株的基因序列，對非洲乃至全世界疫情防控都具有重大意義。

去年，他還曾在南非的樣本中發現了新冠貝塔變種毒株。

更早些時候，他還用自己建立的 KRISP 技術追蹤過登革熱、寨卡、艾滋病、結核病等常見傳染病背後的病原體。

接下來要說的是 Winnie Byanyima，她是聯合國艾滋病規劃署執行主任。

由於對社會平等、平權等問題格外關注，溫妮曾在新冠疫苗誕生之初，就大力呼籲讓所有人都能免費接種疫苗，並在國際上產生巨大影響。

今年 5 月，在她的一系列呼籲和行動下，美國政府宣佈放棄對 COVID-19 疫苗的專利保護，讓全世界更多人可以接種疫苗。

最後一位則是英國流行病學家 Meaghan Kall。

今年年初，她在推特上向公眾揭露了一份英國新冠肺炎報告，曾引發廣泛熱議。

同時在輿論層面，她的行動也掀起了人們對英國政府防疫措施方面的批評和譴責，對防疫行動具有深刻影響。

更廣範圍來看，從去年開始，全球科學家們都在與新冠病毒賽跑，在疫苗方面不斷展開一系列攻關。

但是病毒也在不斷變異，由此疫苗是否對變種病毒有效、是否要接種加強針，也成為學界、社會上熱議的話題。

由此，Nature 評選年度十大事件中，新冠疫苗話題便佔有 2 個席位。

谷歌被開除員工創辦新研究機構

入選 Nature 年度十大人物的還有前谷歌 AI 倫理研究員 Timnit Gebru。

她被解僱一事引起了 AI 圈軒然大波，1400 名員工聯名譴責開除她的谷歌大腦負責人 Jeff Dean。

不過她入選的真正原因是她離開谷歌後的新去向：

她創辦了獨立研究機構 DAIR，繼續做 AI 倫理方面的研究，特別是大型科技企業的 AI 研發和部署對社會帶來的影響。

她從以往的工作經歷中看到，像谷歌這樣的大型公司更容易因外部聲音而作出改變。

Gebru 被開除一事後續波及到了更多人。

AI 倫理團隊 Margaret Mitchell 因用指令碼在公司內網搜尋支援 Gebru 的證據被開除，現在她是一名獨立研究者。

谷歌大腦創始成員之一 Samy Bengio 辭職的原因也與此相關，後來他加入了蘋果公司。

μ 子磁性超預測值，或顛覆物理學標準模型

物理方面，美國費米實驗室學者找到未知粒子存在證據，可以說是年度轟動大事件。

他們發現，世界上可能還有標準模型未能預言的粒子。

也就是說，物理學界 50 年來奉為圭臬的粒子物理標準模型，可能被顛覆。

要知道，標準模型是解釋夸克、電子等微觀粒子的物理模型，在微觀領域取得了巨大的成功。10 年前人們發現希格斯玻色子，至此標準模型預言的所有粒子都被發現。

但實驗發現，μ 子的磁性超出了理論預測，雖然只相差 0.1%，可這卻難以用標準模型解釋。

μ 子可以說是電子的“表哥”，它和電子的帶電量一致，卻比電子重 207 倍。通過測量表示 μ 子磁性的 g 因子，物理學家可能發現了背後隱藏的未知粒子。

目前，科學家們還在進一步論證這一結果是否成立。

一旦論證成功，將意味著我們必須改寫標準模型，引入新的粒子。

論文打假鬥士

把大資料寫成 Colossal Information(巨型資訊)，人工智慧寫成 Counterfeit Consciousness(偽意識)……

這些看起來比機翻都不如的學術名詞，竟然都是從計算機類 SCI 期刊上找到的。

發現數百篇偽造論文的是法國圖盧茲大學副教授 Guillaume Cabanac，他也入選 Nature 年度十大人物。

Cabanac 通過分析這些論文的提交和發表時間差，找出相關期刊評審流程上的不規範，引起了出版商大範圍重新評審。

下一步他還打算開發一個能自動識別這些論文的程式。

阿爾茨海默症藥物；基因編輯新進展

醫學方面，有兩個事件受到大量關注。

第一個，CRISPR 基因編輯療法直接用於人體實驗。

6 名患有“轉甲狀腺素蛋白澱粉樣變性”這種罕見疾病的患者接受了基因編輯治療，畸形蛋白質水平均有所下降。

其中兩個注射了高劑量治療劑的患者，畸形蛋白質平均下降了 87%。

6 月份，美國公司 Intellia Therapeutics 與 Regeneron 公佈了該臨床試驗結果。

第二個，美國食品和藥物管理局 (FDA) 批准了首個治療阿爾茨海默症的新藥。

開發商聲稱該藥物可以清除大腦中的 β 澱粉樣蛋白，反對者則認為這種治療方式在臨床試驗中的效果沒有得到驗證。

外部顧問團隊投票中反對者佔壓倒性優勢，但 FDA 最終還是批准了這個藥物，美國政府正在進一步調查。

與此同時，新任 FDA 代局長 Janet Woodcock 也入選 Nature 年度十大人物。

她在阿爾茨海默氏症藥物、美國阿片類藥物濫用、疫苗加強針等問題上遭到一定爭議。

但她將罕見疾病患者的聲音納入藥物批准決策也受到廣泛好評。

Nature 的評價是：她帶領美國最大的藥品管理機構度過了充滿挑戰的一年。

全球極端天氣頻發

整個 2021 年，氣候異常問題越來越嚴峻。

年初的美國得州暴雪導致電網癱瘓，年中極端高溫引起全球大範圍火災，武漢蘇州遭龍捲風襲擊，河南暴雨，全球多國洪水……

氣候變化方面，也有兩個入選 Nature 年度十大事件。

第一個，聯合國政府間氣候變化專門委員會 (IPCC) 八年來首次對氣候科學作出綜合評估：

與 1850-1900 年的平均氣溫相比，地球已經升高了 1.1 攝氏度，按照目前的排放水平，十年內可能會突破 1.5 攝氏度。

如果氣溫升高 2 攝氏度，以前每 50 年才會發生一次的極端氣溫事件將每隔幾年發生一次，增加死亡和破壞。

第二個，196 個國家在格拉斯哥氣候變化大會上達成決議檔案，就《巴黎協定》實施細則達成共識。

檔案要求到 2030 年全球二氧化碳排放量比 2010 年減少 45% ，各國領導人作出了結束森林砍伐、減少甲烷排放和逐步淘汰煤炭發電的重大承諾。

在氣候變化問題上入選 Nature 年度十大人物的是 Friederike Otto。

她是倫敦格蘭瑟姆氣候變化與環境研究所的研究員，用 7 年時間研究極端天氣事件，並用程式計算其中人類活動的影響。

她也是世界天氣歸因組織（WWA）的創立者之一，組織中有十多位氣候模型開發者和統計學家。

聯合國政府間氣候變化專門委員會今年釋出的報告中也有她的貢獻。

科研進展、全球面臨的危機之外，一些地方性問題同樣值得關注。

在阿富汗，大學和研究機構基本上處於關閉狀態，科研工作者擔憂在新體制下是否會失去學術自由。

在菲律賓，為森林原住民權利和生物多樣性問題奔走的 Victoria Tauli-Corpuz 也入選年度十大人物。

……

回顧整個 2021 年，人類經歷了許多災難和挑戰，同時也有新的機遇和進展。

感謝全球的科研工作者、組織管理者們在這一年作出的貢獻，帶領人類繼續向前。

以下是完整榜單。

Nature 年度十大人物：

Nature 年度十大科學事件：

• 1. Coronavirus variants threatened vaccine protection

新冠病毒變種威脅疫苗保護性

• 2. Mars was the 'it' planetary destination

火星成為行星探索的目的地

• 3. Muon milestone opened door to major changes in physics

μ 子研究的里程碑打開了物理學重大變革的大門

• 4. Alzheimer’s drug approval stirred up hornet nest

阿爾茨海默病藥物審批掀起了軒然大波

• 5. CRISPR edited genes directly inside the body

CRISPR 直接在人體內編輯基因

• 6. DeepMind’s AI tool predicted slew of protein structures

DeepMind 的人工智慧工具預測了大量蛋白質結構

• 7.To boost, or not to boost — that was the COVID question

打加強針還是不打，疫情防疫面臨的問題

• 8.IPCC climate report warned nations that extreme weather might be here to stay

政府間氣候變化專門委員會警告極端天氣可能會持續下去

• 9.Afghanistan’s researchers grappled with a new regime

阿富汗研究人員面臨著困難

• 10. Landmark climate summit ended with a pact — and scepticism

氣候峰會達成的新決議，但氣候變化問題能否解決仍受質疑

參考連結：

Nature 年度十大人物：

https://www.nature.com/immersive/d41586-021-03621-0

Nature 年度十大科學事件：

https://www.nature.com/articles/d41586-021-03734-6