2015 年科學界發生了哪些大事件?

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以下是方舟子的科普文章《2015年的中國科學:喧囂與希望》:

2015年中國科學界最大的事件,無疑是屠呦呦獲得諾貝爾生理學或醫學獎。中國人期盼多年的第一個本土科學類諾貝爾獎,頒發給了四十年前的一項成果,由此引發的熱議,讓諾貝爾獎承載了太多的份量。儘管諾貝爾獎委員會在發布會上指出這個獎不是獎勵傳統醫術,而是獎勵對一種藥物的研究,但是很多人仍然把青蒿素的獲獎視為中醫藥獲得世界認可的體現。實際上青蒿素的發現只是跟中醫藥沾了邊,它是在對成千上萬種中草藥進行篩查的過程中偶然發現的,如此而已。用來提純青蒿素的黃花蒿並非中醫使用的「青蒿」,而對它的研發完全採用的是現代醫學的研究方法,最終獲得的是一個成分單一的化學葯。還有人因為屠呦呦是所謂「三無科學家」(無博士學位、無海外留學經歷、無院士頭銜)而批評中國當前的科研體制。這種批評也是無的放矢。屠呦呦沒有博士學位和海外留學經歷是歷史造成的,和她同輩的科學家都是這「兩無」,她並不特殊。屠呦呦幾次參選院士而落選,則涉及到她的同行對她在青蒿素髮現過程中的作用、學術水平和學術道德的爭議,並非沒有其合理因素。諾貝爾獎是對一項重大科學成就的認可,並不涉及發現者的學術水平和學術道德問題,而院士的評選標準與之不同。

中國本土科學家獲得諾貝爾獎,值得高興,但不宜做過多的聯想,更不應以此作為科研政策的參考。諾貝爾獎表彰的是過去的成果,而不是指導未來的科研發展方向。這個成果是四十年前舉全國之力做出的,其發現過程帶有很大的偶然性,不可複製。從植物中發現藥物,固然是一個研究路徑,但是卻是低效、過時的,並非主要的研究方向。四十年來中國做了很多類似的研究,卻再也沒有第二種藥物獲得國際的認可。中國科研體制有很多值得改進、完善之處,但不可能也不應該再回到自力更生的計劃經濟時代的舉國體制。我們應該驚訝的是,在那樣的時代、那樣的體制下居然能碰巧做出重大的科研成果,而不應誤以為那個時代和體制比現在更有優勢。向發達國家學習,與國際接軌,中國科學界的希望才會更大,才會像發達國家那樣,諾貝爾獎不只是孤例。

中國也有自己的科學大獎,那就是國家自然科學一等獎。這個獎曾經為了保證含金量空缺過很多年,但是在2015年卻獎給了教育部原司長、中南大學現校長、中國工程院院士張堯學領銜的「透明計算」課題,輿論大嘩,多名IT專業人士在網上一面倒地質疑這個課題的獲獎資格,該課題報獎材料也被發現有多處造假、抄襲國外成果之嫌,至少是極大地誇大了該課題在國際上的影響力。該課題負責人長期從事行政管理工作,已脫離科研一線十幾年,卻能做出代表中國科研最高成就的成果,可謂神人神跡。

2015年中國科學界的另一個重大事件,是中山大學生物學副教授黃軍就的團隊發表了對人類胚胎細胞進行基因編輯的成果。他們從生殖診所中獲得86個廢棄的胚胎,採用一種稱為「CRISPR/Cas9」基因編輯技術,對其中與β型地中海貧血症有關的基因進行修改,有28個胚胎的基因被成功修改。他們把論文投給美國《科學》和英國《自然》,都被拒絕,最後發表在國內一份英文期刊上,仍然在國際上引起了廣泛的關注和爭論。批評者中也包括國內一些科學家和人文學者。

黃軍就等人採用的基因編輯技術並非新穎,此前已被其他實驗室用於修改其他動物細胞的基因,包括猴子胚胎細胞的基因。目前基因編輯技術的成功率還比較低,只有大約30%的成功率,如果貿然就用於生殖有倫理的問題,所以黃軍就等人並沒有讓胚胎髮育下去。但是這種技術上的反對理由隨著技術的完善就會不再成立。一旦成功率能夠達到100%,就沒有什麼理由能夠禁止它的應用。但是在很多國家,對人類胚胎細胞進行基因修改被視為違背倫理的禁區。這種禁忌有猶太-基督教宗教信仰的背景,認為人不應該扮演上帝,甚至認為各種輔助生殖技術、連同避孕都應該禁止。也有人受到科幻小說、科幻電影的影響,擔心會進入一個可以隨心所欲改造後代的「美麗新世界」。這種宗教或科幻的理由對於不同文化背景的人來說並無說服力。為什麼改造人的基因就是在扮演上帝?為什麼人就不能扮演上帝?為什麼能隨心所欲改造後代不是好事?對這些問題見仁見智,不同信仰、不同文化背景的人可以有不同的回答,並無統一的標準答案。中國科學家沒有必要在這種與宗教、文化有關的問題上也像某些國外科學家那樣作繭自縛。

2015年中國科學界還有一個重大事件。清華大學張生家實驗室和北京大學謝燦實驗室先後發表相同課題的內容,聲稱發現了與動物磁感應有關的蛋白質。張生家自稱這是能夠獲得諾貝爾獎的成果,這個自我評價顯然是誇大其詞的,但如果能夠因此闡明動物磁感應的機理(例如候鳥遷徙時是如何通過感應地球磁場來導航的?),的確是一個重大成就,因此引起了國際學術界的關注。但是這個結果是否真實可信、能否成立,卻有爭議,國外一些研究動物磁感應的科學家並不認可。爭議更大的是論文發表本身。張生家實驗室的論文通過快速通道發表在國內出版的英文期刊《科學通報》上,而謝燦實驗室的論文發表在英國《自然·材料》上,該刊影響因子很高(影響因子是用以衡量期刊影響力的一個指標),然而卻是與論文的課題沒有什麼關係的材料科學的期刊,很難想像該論文面向的讀者——生物學家們會去閱讀這樣的期刊,而該刊的讀者會對這樣一篇分子生物學的論文感興趣。張生家實驗室論文發表在先,被指控違反與謝燦和清華大學醫學院負責人魯白的合作協議搶發論文。北京大學和清華大學校方都以罕見的速度進行調查,認定張生家違反學術規範,要求《科學通報》撤稿,清華大學也迅速將張生家解聘,如此雷厲風行,難得一見。

這一年來國內科學界的重大事件,都伴隨著種種爭議。隨著中國加大科研方面的資金投入,以及大批在發達國家受教育、訓練的科研人員被吸引回國,中國科研條件和研究水平都有了很大的提高,時不時也會出現達到國際先進水平、乃至自稱「諾貝爾級」的成果。中國科研人員在國際著名學術期刊上發表論文已屢見不鮮。但是各種醜聞也持續不斷。科研條件的提升比較容易,學術環境的改善和學術規範的建立卻需要一個長期的過程,這並不是簡單地靠從國外引進人才就能達成的——在「搶發論文」風波中,涉及的三個實驗室的負責人都是曾在發達國家長期從事科研的歸國人員。但是在喧囂中,我們還是看到了一絲希望。


前段時間才知道的一個成果,吉林大學的高溫超導的理論預測!新聞聯播級別的!

物理學的兩個大獎,一同獲得還有今年的諾獎獲得者


2015年是科學界比較有意思的一年。

最具代表性的太空望遠鏡哈勃望遠鏡今年升空25周年,這個1990年升空的太空望遠鏡證明了黑洞在宇宙中普遍存在,讓暗物質的概念深入人心。在哈勃1990年發射之前,天文學家只能看到70億光年外有限的幾個星系,僅為宇宙年齡的一半,通過哈勃極端深場(XDF),天文學家頭一次看到年輕星系的真實外形是怎樣的。加州大學聖聖克魯茲分校的Garth Illingworth解釋說:「XDF是我們已知的最深遠的宇宙圖像,揭示了最遙遠最黯淡的星系。XDF使我們得以回溯比以前更早期的宇宙。」

XDF是在美國宇航局(NASA)和歐洲空間局(ESA)合作的哈勃太空望遠鏡在原先的哈勃超級深空場(HUDF)基礎上,選取了10年研究發現的最深遠的一塊中心區域拍攝的。XDF區域非常窄,角直徑不到滿月的十分之一。

25年來哈勃拍下了無數美麗的星雲照片,這個1990年發射的望遠鏡至今還在不斷帶給我們驚喜。

猴頭星雲中的塵埃柱

貓眼星雲

老鷹星雲中的「創生之柱」是我最喜歡的作品,也是哈勃最著名的攝影作品之一,第一張照片拍攝時間為1995年,2015年為了紀念25周年升空又再拍攝了一次。

1995年拍攝的「創生之柱」

2015年利用最新技術拍攝的「創生之柱」。

同樣身為天文望遠鏡的開普勒太空望遠鏡(Kepler Mission)今年找到了和地球相似度達0.98的」開普勒-452b「。這不是開普勒找到的第一個類地行星,但是是相似度最高的一個。

這個命途多舛的望遠鏡用四個反力輪來控制搜尋,只有至少三個正常工作才能進行任務。其中一個反力輪於2012年失效,那時還只是影響到了該望遠鏡的微調。但當第二個反力輪於2013年5月壞掉之後,該項目就不得不被暫停了。NASA經過多次修復無效後一度宣布對這個望遠鏡棄療,任務提前終止,但腦洞很大的NASA工程師想到了助太陽光的「壓力」,來實現與「虛擬反力輪」相同的效果,最後經過一段嘗試後成功恢復了開普勒望遠鏡,要不是這次開掛的修理我們今天可能就看不到開普勒-452b了。

同樣也是望遠鏡的澳大利亞帕斯科射電望遠鏡今年鬧了一個烏龍,長期以來接收到困擾研究團隊的神秘信號今年被證實來自附近的微波爐→_→。

十年前發射的新地平線號今年也發回了冥王星的第一張清晰近照。

NASA也在今年發現了火星存在液態水,火星的奇異紋路的到了解釋。

NASA今年宣布了將參加首個商用宇宙飛船飛行任務的宇航員名單。

為了能減少低地球軌道科學項目的成本以及保證美國在航天事業的獨立性,NASA找來SpaceX和波音兩家公司一起研發商用宇宙飛船。不論是波音的CST-100還是SpaceX的Crew Dragon,它們都在該研究工作上取得了重大進展。今年5月,Crew Dragon成功完成了一次緊急中斷髮射測試(pad abort test)。不過還是波音的CST-100率先獲得了首個載人商用宇宙飛船項目。但今年對於Space X來說也是意義非凡,今年發射了四次的Falcon 9 前三次都以回收失敗告終,六月份的發射還正好是Elon Musk的生日,但火箭連軌道都沒進入直接爆炸,在Elon生日給他放了個心碎的大煙花,但Falcon 9終於在12月22日成功回收一級火箭,並將運載的全部11顆ORBCOMM衛星輸送到預定軌道,頗有當年Space X建立之初三次發射失敗,Elon傾盡所有後第四次終於成功那種不屈不撓的味道。

今年的2015年8月24日,荷蘭代爾夫特理工大學的團隊宣布,他們設計並進行了迄今為止最嚴格的實驗,證明了量子力學的「超距作用」是真實的,對愛因斯坦的隱變數理論宣布了死刑。這一新發現亦可促進量子加密技術的研究。有意思的是愛因斯坦十分討厭量子力學超距作用,稱呼它為「幽靈般的相互作用」,而今年正好是相對論100周年。

打破聖杯般的權威的事情可能還會繼續在科學界發生,今年也是大型強子對撞機(LHC)停機維護兩年後重啟,這個機器也是探測到「上帝粒子」希格斯玻色子的設備,比利時物理學家弗朗索瓦·恩格勒特(Fran?ois Englert,)和英國物理學家彼得·希格斯(Peter Higgs)因此獲得了2013年的諾貝爾物理學獎。LHC重啟之後加速粒子的碰撞能量將會是先前的兩倍,目前的粒子物理學研究受制於標準模型,但為了解釋宇宙中一些莫名其妙的性質,科學家開始逐漸提出一些標準模型以外的物質,這次重啟後科學家們最希望的就是捕捉到標準模型以外的「新物理學現象」。科學家近期在LHC的數據中發現了一個有趣的信號,這可能會成為標準模型堅實大廈上的第一條裂縫。歐洲核子研究中心(CERN)的科學家在分析2011~2012年LHC收集的數據時,發現B介子在特定的衰變過程中放出τ子的頻率要高於放出μ子的頻率(τ子和μ子和電子一樣都屬於輕子,但比電子重),而標準模型認為考慮到粒子質量差異後,衰變產生兩種粒子的頻率應該完全相同。但這個現象還需要更多研究去證實。

最後祝賀我們的屠呦呦女士獲得諾貝爾獎,2015全球科學界的驕傲。


雖然我知道這道題應該回答一些改變人類科學史的重大發現或者是充滿正能量鼓舞人心的事件(比如屠呦呦女俠的江湖),但在暈暈乎乎過去的2015年里,提起科研界我第一個想起來的還是北大清華張生家謝燦的搶發論文撕X事件,雖然近兩個月在大佬們的干預下是偃旗息鼓了,張生家被清華解聘也算是作為事件的了結,但當時這場清華北大科學家們之間的撕X在科研圈內風頭無倆,甚至有蓋過當年小保方晴子事件的趨勢。

圖為張生家,圖片來源於網路,侵刪

整件事紛紛嚷嚷——

等到捋順了前因後果,張生家搶發謝燦論文,只覺得——

而且事件還捲入了魯白以及幾個實驗室的若干研究生,直到11月份張生家被解聘了還不消停,一封署名為張生家的學生龍曉陽的郵件還群發了上千封為張生家喊冤,不過在事情已有定論的情況下也翻不起多大的水花。

或許整件事不是什麼2015科學重大事件,但是它暴露了現行的科研體制下存在的諸多問題,每年國家給的科研經費是逐年遞增的,可是最終轉化為實際成果的有多少?張家生跟謝燦都是海外歸國的科研人員,就職清華北大中國最具名望的研究院,他們代表了一批海外歸國青年科研人員的現狀,Top研究所里位子排不上,想要留下來必須短平快出結果,出不了結果也要出結果,然後就會發生各種問題,甚至出現張家生這件明顯違背學術規範學術道德的事情,總之青椒們在國內學術圈的生活是越發艱難。

高級知識分子撕起來也是夠折騰,來來回回他說他剽竊他說他搶奪數據,也真是有辱斯文,後來學術圈的大佬們平息了這件事盡量減少此事的曝光率,估計也是覺得實在丟不起那人。


感謝邀請,補充一個space x火箭回收。


感謝邀請。

2015的大事,上面的答主都講了,屠喲喲,spaceX,我知道的大家都看了。

我也不知道為啥邀請我。

或者我老婆懷孕也算是一件吧-_-||

勿噴,謝謝。



很多吧,我準備寫科普文章了,這算不算科學界的一件大事呢?

反正對我自己而言,是個挺重大的事兒,嘿嘿!哈哈哈!


...


就國內而言,印象最深的,還是屠呦呦獲得諾貝爾獎吧


我家的貓終於交配成功。是整個科學家的新方向


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