《自然》回顧2012年科學事件

12月20日出版的《自然》雜志推出2012年度回顧專刊，盤點了這一年科研及科學政策方面的起起伏伏。專刊導言說，從“希格斯玻色子（上帝粒子）”的發現到“好奇號”火星車成功著陸，2012年對科學來說充滿了有趣或重大的事件。

專刊包括：年度人物、年度新聞特寫、年度圖片、年度研究進展、讀者選擇、編輯選擇等。

在這個對于科學而言具有史詩般意義的一年，我們見證了希格斯玻色子的發現以及“好奇”號探測器在火星上著陸，但是研究人員同時也感受到了經費緊縮帶來的刺痛。《自然》雜志為我們梳理了發生在2012年的那些激動人心的科學故事。

最后的希格斯

7月，全世界規模最大的物理實驗正式發現了希格斯玻色子。

1964年，英國物理學家彼得·希格斯（P.W.Higgs）發表了一篇學術理論文章，提出一種粒子場的存在，預言一種能吸引其他粒子進而產生質量的玻色子的存在。他認為，這種玻色子是物質的質量之源，是電子和夸克等形成質量的基礎，其他粒子在這種粒子形成的場中游弋并產生慣性，進而形成質量，構筑成大千世界。這種理論中的粒子后來被別人以“希格斯”的名稱命名，外號“上帝粒子”。

當其他粒子相繼被發現時。“上帝粒子”始終遁形。

上帝粒子的發現將延展我們對于原子內部世界的認知，同時有助于解釋一些神秘的事物，例如暗物質。

走向極致

在這個不平凡之年，科學為自己創造了大量的紀錄。在20年的鉆探之后，一個俄羅斯研究小組在2月份突破了3.8千米厚的南極冰層，最終到達了沃斯托克湖，后者是被隔絕了數百萬年的一個巨大水體。早期的樣本分析并沒有發現任何生命的痕跡。

與此同時，美國電影導演詹姆斯·卡梅隆成為了獨自下潛到這顆行星最深處馬里亞納海溝溝底，大約11千米深處的第一人。

特技跳傘運動員Felix Baumgartner在美國新墨西哥州超過39000米的高空一躍而下，突破了聲速以及從上世紀60年代保持的高度紀錄。

但也不是每一個破紀錄的嘗試都能夠成功。在6年的努力之后，斥資35億美元的加利福尼亞州美國國家點火裝置未能實現其“點火”的目標，該目標是一個核聚變發電的里程碑，即用激光轟擊氫同位素從而產生大量聚變能。

重新思考能源

隨著去年發生在福島的核事故，日本的能源政策正在持續加以調整，該國的選擇包括未來完全不使用核能。

在歐洲，對超過140個反應堆的壓力測試得出的結論是它們需要廣泛的安全升級。其間，美國核管理委員會向一個發電廠頒發了牌照，允許其使用激光提高核燃料中的鈾含量，而一些人擔心這項技術能夠讓恐怖分子暗中進行鈾濃縮。

各國都在持續探索著非常規的油氣資源。美國提出了蓬勃發展的頁巖氣水力壓裂技術行業規則，這使得美國的電力工業能夠將10%的發電量從煤炭轉移到氣體。根據國際能源署的報告，美國到2020年有望成為全球最大的石油生產國，并且到2035年實現能源自給。

但是尋找新的石油儲備也存在著風險。在鉆探船受損之后，殼牌石油公司無法開展其在北極海域的鉆探項目，而英國石油公司（BP）在2010年4月的墨西哥灣深水地平線石油事故后支付了40億美元的刑事罰金。

羽翼未豐的清潔能源行業也有自己的問題——美國馬薩諸塞州沃爾瑟姆市的鋰電池生產商A123系統公司于10月宣告破產，原因是電動汽車市場仍然過小。

數據公開

科學是眾所周知的能夠自我修正的體系。3月，研究人員已經堅決否定了去年提出的假說，即中微子或許跑得比光快；同時大量實驗駁斥了2010年的一項“發現”，即一種細菌能夠在其DNA中使用砷。

但是校正并非總是如此迅速：當研究很難被復制時，偏見或錯誤可能會持續數年。麻醉學家Yoshitaka Fujii和營養學研究人員Eric Smart都因為長達幾十年的不端行為直至最近才被發現而在今年受到譴責。

科學家更為普遍擔心的是那些無法復制的結果所帶來的問題，并設立了一些類似于“再現性倡議”這樣的獨立實驗室來重復那些備受矚目的研究。一種認為科學家應該更公開地傳遞和公布他們的數據的想法也獲得了認同。

在線開放獲取期刊已經啟動，并且開放獲取運動已經在英國獲得進展。英國政府和私人研究基金會在7月表示，它們將從2013年4月開始為對公眾開放的論文支付費用。

“好奇”號著陸

北京時間8月6日13:31，這一時間為地球確認時間，這是因為確認信號傳回地球需約14分鐘，“好奇”號經過8個月5.67億公里的飛行，著陸在火星赤道以南蓋爾隕石坑內。

自從著陸以來，“好奇”號已經傳回了驚人數量的圖像，并分析了火星表面和大氣，但并沒有找到任何可能暗示著生命存在的甲烷或有機分子。

而在太陽系之外，多虧開普勒空間望遠鏡的鷹眼，新的行星已經進入人們的焦點。

地基觀測也扮演了一個重要角色：科學家在鄰近的恒星系統阿爾法半人馬座發現了一顆地球般大小的系外行星。其他的空間成就還包括，NASA的“黎明”號探測器在灶神星上發現了存在水的證據；中國把第一位女航天員劉洋送上了軌道。

但是一家私人公司卻成為了今年空間發射新聞的頭條：10月，美國的太空探索技術公司（SpaceX）向國際空間站發射了“龍”貨運飛船，從而完成了第一次商業補給任務。

壓力下的地球

這個夏天極具戲劇性：北極冰川融化創造新的紀錄；美國遭遇半個世紀以來最嚴重干旱，而10月末，其東部海岸卻遭遇颶風

“桑迪”的襲擊。這讓人們真正感受到了全球氣候變暖帶來的威脅。這場颶風不僅導致500億美元的損失，還觸發人們更加關注如何應對越來越多的極端氣候，而非如何預防氣候變化。

不過，全球氣候議題在經濟面前黯然失色。6月，聯合國地球峰會在巴西里約熱內盧召開，發展中國家反對束縛發展，發達國家不愿意承諾更多的發展援助。類似的政治慣性也打擊著12月的多哈氣候談判，盡管大會通過一攬子決議，從法律上確保了《京都議定書》第二承諾期在2013年實施。

當然，也有國家在為應對氣候變化而努力。4月，墨西哥制定減排相關法律。在巴西，雖然10月通過一份有爭議的可能減弱森林保護的法案，但是其境內亞馬遜熱帶雨林植被砍伐面積在過去1年間處于最低值。6月，澳大利亞公布了世界上最大的海洋保護區網絡計劃，但是，11月，其倡議的南極洲附近三大海域的國際保護計劃被駁回。

而在厄瓜多爾加拉帕戈斯群島，平塔島象龜中已知的最后一個個體——孤單的喬治默默死去，從而敲響了瀕危物種保護的警鐘。

科學家的話語權

也許，當科學爭論爆發時，一些研究人員會保持沉默，但是，當整個領域或科學價值受到威脅時，他們會勇敢戰斗。

5月，當一個反對轉基因團體揚言摧毀轉基因小麥時，英國研究人員奮起為他們研究的價值進行辯護。然而在10月，全世界的科學界陷入沮喪，因為意大利法院判決一組科學家入獄6年，而罪名是2009年拉奎拉地震前，他們未能準確預報地震風險。評論家警告稱，這樣的先例可能會使科學家因懼怕被起訴或報復而不再愿意提供專業意見。

但是，科學家在其他挑戰面前更加沉默：動物權利保護運動使得實驗動物運輸受到限制，并且沒有遭遇有效的反對。

人類百科全書

人們對自身基因組的認識僅僅是冰山一角，那些沒有編碼的廣闊基因序列起到重要作用，影響著基因組的形成、控制和讀取著不同的細胞類型。

9月，440位科學家組成的聯合研究隊伍發表了ENCODE工程的30份論文，分析了至少20%的能夠影響基因表達的基因組。

其他研究小組也在進行大生物學數據研究，包括首次繪就小鼠完整大腦回路圖，以及追蹤人腦900個解剖結構的基因活性。

在細胞水平上，干細胞的靈活性依然讓人們感到驚訝。美國研究人員發現，女性卵巢干細胞似乎能產生新的卵子，這反駁了女性是為提供配子而生的教條。并且，日本研究人員也展示了如何使小鼠干細胞變成有生育能力的卵子，將其受精后移植入雌鼠體內，研究人員制造出健康的幼鼠。

病毒之爭

兩篇論述高致病性H5N1禽流感病毒變異版本如何在雪貂之間傳播的論文引發國際爭論，以及美國政府機構間的尖銳矛盾。

很多人擔心，一旦這種能夠在哺乳動物間傳播的H5N1病毒的制造方式被宣傳出去，可能會被恐怖分子利用，或是加大意外流失的風險。

2011年年底，美國國家生物安全科學咨詢委員會（NSABB）建議只部分發表這兩篇論文。但是，有人提出反對：審查這些研究是對科學應公開傳播的悍然反對，并且可能會影響旨在救助生命的其他研究。3月，NSABB放棄了原先的立場。5月和6月，這兩篇論文陸續發表。

艱苦歲月

一旦富裕國家開始縮減政府支出，科研預算也會隨之減少。

加拿大削減了環境支出，并叫停了包括著名的實驗湖區在內的一系列研究項目。西班牙2013年預算草案顯示研究經費將縮水。在美國，科學家在一年中的大部分時間都擔心一個全面的預算削減方案將在下一年生效，雖然在這個選舉年NASA的行星研究等很多領域的經費已經減少。11月，龐大的2014年至2020年歐盟預算談判失敗，直到2013年才將重新啟動。印度也縮減了預算增長以應對通貨膨脹的加劇。

不過，并非都是壞消息。中國科技經費提高了近12.5%；法國2013年增加2.2%的科技支出；德國將更多的聯邦資金投入到大學；投資者讓美國生物技術部門看到一絲曙光。

制藥業的未來

今年，制藥業似乎一片大好。美國食品和藥品監督管理局（FDA）批準兩種減肥藥上市：Belviq和Qsymia，這是自1999年以來，FDA首次批準該類藥物。該機構還為首個預防艾滋病感染的藥物Truvada打開綠燈。

但是兩個治療老年癡呆癥的單株抗體bapineuzumab和solanezumab期盼已久的臨床試驗失敗，雖然在一些案例中，solanezumab能夠減緩認知衰退。研究人員認為在早期階段預防老年癡呆癥將是一個有希望的治療策略。

另外，相關行業格局也發生了重要變化。中國華大基因最終以1.18億美元收購總部位于加利福尼亞州的基因排序公司Complete Genomics；生物技術巨頭Amgen公司稱將花費4.15億美元買下deCODE Genetics；Bristol-Myers Squibb和AstraZeneca投資53億美元兼并了生物技術公司Amylin；GlaxoSmithKline以36億美元的價格買下了人類基因組學公司。同時，美國制藥公司也為其不法行為交付了巨額罰款。