Nature年度十大人物,濃縮2018年最難忘的科學事件
2018年12月19日08:55

  來源:Nature自然科研

  《自然》本週發佈了“2018年度十大人物”——《自然》每年遴選出的十位對科學界產生重大影響的人士。《自然》特寫版塊主編Rich Monastersky表示:“本年度十大人物的故事囊括了今年最重要的科學事件,從發現超導態到飽受批評的人類基因編輯”。

  古遺傳學家Viviane Slon與同事在對一個9萬年前的骨骼進行DNA測序時,協助做出了2018年度最出人意料的發現,他們發現該骨骼來自於尼安德特人母親與已經滅絕的丹尼索瓦人父親的後代。年僅21歲的物理學家曹原協助發現了讓石墨烯實現零電阻導電的方法,該研究成果開創了物理學一個全新的研究領域,有望最終實現能源利用率與能源運輸效率的提高。

  物理學家Jess Wade為提高女性和有色人種在科學界的地位付出了巨大努力,包括為女性科學家創建數百條維基百科詞條。Robert-Jan Smits率先發起的Plan S是一項推進科研論文開放獲取的大膽倡議,掀起了科學出版業的巨浪。此外,開放數據也是Barbara Rae-Venter的工作重心,她通過公開的基因組數據,協助警方逮捕了曾在上世紀70-80年代犯下數起兇殺案的“金州殺手”(Golden State killer)。

  另一位潛心研究數據集的天文學家Anthony Brown率領其團隊,發佈了蓋亞(Gaia)探測器對10億多顆恒星的大規模追蹤數據,這一信息寶庫正迅速轉變人類對銀河系演化過程的認知。與此同時,由日本宇宙航空研究開發機構的Makoto Yoshikawa領導的“隼鳥2號”(Hayabusa2)任務,將訪問一顆形狀類似餃子的小行星,並將採集的樣本帶回地球。

  氣候研究專家Valérie Masson-Delmotte在政府間氣候變化專門委員會發佈的重要報告中起到了關鍵作用。該報告警告稱,距離地球氣溫達到轉變生態系統、破壞大量珊瑚礁的程度前只剩下十幾年的時間。馬來西亞能源、科學、技術、環境及氣候變化部長Bee Yin Yeo帶頭倡導了減少一次性塑料使用的環保行動。

  最後,中國科學家賀建奎上個月宣佈他編輯了一對雙胞胎女嬰的基因組,引發全球關注。他的做法受到了普遍批評,人們譴責其無視倫理,並將雙胞胎女嬰置於潛在風險之中。

  Monastersky表示:“這十大人物的故事濃縮了2018年度最難忘的科學事件,這些事件迫使我們思考我們究竟是誰、我們從哪裡來、以及我們要去向何處的難題。

  下面讓我們來詳細瞭解一下這10位人物的故事。

  曹原:石墨烯駕馭者

  讓原子厚度碳片層成為超導體的博士研究生。

Credit: Corinna Kern for Nature
Credit: Corinna Kern for Nature

  曹原的青少年時期異於常人。18歲時,他不僅已經高中畢業,還從中國科學技術大學拿到了本科學位,並前往美國開始攻讀博士。此後,曹原再接再厲,先後發表了兩篇關於原子厚度碳片層奇異行為的論文,開啟了物理學的一個全新領域。曹原承認自己的情況有別於常人,但是說自己並不特殊。畢竟他還是用四年時間讀完的大學本科:“我只是跳過了中學里一些無趣的部分。”

  2014年,曹原加入了Pablo Jarillo-Herrero在麻省理工學院的團隊,該團隊當時已經開始進行將碳片層堆疊和旋轉至不同角度的嚐試。曹原的主要工作是考察在堆疊的雙層石墨烯中,如果將其中一層相對另一層旋轉極小的角度後會發生什麼。根據一種理論預測,這種扭曲會極大地改變石墨烯的行為,但許多物理學家對此持懷疑態度。曹原決心創造出這種以微妙角度扭曲的雙層石墨烯,併發現了一些奇異的現象。對石墨烯施加微弱的電場並冷卻至絕對零度以上1.7度時,會讓能導電的石墨烯變成絕緣體(Y。 Cao et al。 Nature 556, 80–84; 2018)。這一發現本身不可謂不令人驚訝。

  曹原說:“我們已經料到這會對整個領域帶來巨大影響。但更好的消息還在後面:只需稍微調整一下電場,扭曲的雙層石墨烯就能成為一個超導體,讓電子實現零電阻流動(Y。 Cao et al。 Nature556, 43–50; 2018)。他們在第二個樣本中觀察到了同樣的現象,最終確認了自己親眼所見的事實。

  通過簡單的旋轉就能讓原子厚度的碳材料產生複雜的電子態,這一研究成果讓物理學家爭相對其它扭曲二維材料的奇異行為進行實驗。一些物理學家甚至希望石墨烯能夠闡明複雜材料為何會在更高的溫度下成為超導體。哥倫比亞大學物理學家Cory Dean表示:“我們接下來可以做的事情太多了,眼前的機會巨大。”成功將平行的雙層石墨烯扭曲至約1.1°的“魔角”需要一些試錯,但曹原很快就掌握了可靠的方法。Jarillo-Herrero認為曹原的實驗技巧至關重要。

  曹原原創的方法先將單層石墨烯撕裂,組成方向相同的雙層石墨烯,並在此基礎上進行微調校準。曹原還通過調整低溫系統,達到了能讓超導態更為顯著的溫度。

  曹原喜歡將東西拆了重裝。他的導師說,曹原本質上是個“動手達人”,他在工作之餘會用自製相機和望遠鏡拍攝夜空,這些作品在曹原的辦公室隨處可見。Jarillo-Herrero表示:“每次我走進他的辦公室,他的檯子總是一團亂,上面堆著拆得到處都是的計算機和望遠鏡的各種零件。”

  雖然曹原很年輕,略帶羞澀,但在他的同事眼中,曹原的堅持不懈體現了他的成熟。雖然以微弱差距錯過麻省理工的物理學研究生項目,但曹原想辦法通過電氣工程系加入了Jarillo-Herrero的團隊來學習這一課程。另外,曹原對博士生涯的出師不利也並沒有過多在意:他發現6個月費心解讀的看似激動人心的數據其實只是實驗裝置造成的巧合。Jarillo-Herrero說:“他不大高興,但他只是擼起袖子繼續干。”

  曹原現在22歲了,但他對自己未來的職業道路還不確定。他說:“在魔角石墨烯上,我們還有很多事情要做。”曹原本科時的指導老師、中科大物理學家曾長淦表示,全球各大高校已經在用博士後職位,甚至是教職崗位來吸引他。“他的名字在國內凝聚態物理學界無人不曉。”曾教授說。學校很希望他能回來,但曾教授認為曹原目前應該待在美國,“那裡更容易看到星星。”

  Viviane Slon:洞察人類的歷史學家

  發現混血古人類的古遺傳學家。

Credit: Stefanie Loos for Nature
Credit: Stefanie Loos for Nature

  三年前,德國馬克斯·普朗克人類演化研究所的古遺傳學家Viviane Slon對一塊古代骨骼碎片進行DNA檢測時,發現該骨骼來自兩個已滅絕人類族群的混血後代,她當時確信自己搞錯了。這個基因組有一半看起來像尼安德特人的,另一半像曾經在亞洲出現過的丹尼索瓦人的。

  Slon表示:“我當時的想法是,這不可能是真的。”Slon好幾天都沒有告訴任何人,一直在想自己是不是搞錯了。

  在找不到任何錯誤後,她把這個結果告訴了同事,並開始仔細思索這一結果的含義。進一步的測試確定,這位年輕成年女性是生活在約9萬年前的尼安德特人女性和丹尼索瓦人男性的女兒,同事們親切地稱她為Denny。尼安德特人和丹尼索瓦人的基因組顯示兩者存在過基因交流,但此前從未發現過這種情況的直接後代。

  這一研究結果於8月一經發表,便引起了科學界和公眾的強烈反響,數百篇新聞報導和數千條推文爭相予以關注。當時有一位遺傳學家表示:“這是所有接受過基因組測序的人類中最神奇的一位。”身為一名與古遺傳學家Svante Pääbo合作的博士後研究員,Slon表示:“研究結果激發了那些完全不屬於這一領域,也不會每天想著尼安德特人的人關注,這看起來很有意思。”

  以色列特拉維夫大學的古人類學家Israel Hershkovitz 是Slon的研究生導師之一,他認為Slon看事情的角度在同輩中獨一無二。Slon的研究橫跨考古學、人類學、病理學和解剖學;她還通過在屍體實驗室工作掙取生活費。“她的眼界並不局限於無菌DNA實驗室,”Hershkovitz說,“當她談論尼安德特人時,她能看見尼安德特人。她看到的是尼安德特人的生理學特徵和解剖學特徵,而不只是基因。”

  Slon表示自己傾向於使用遺傳學和其它科學方法研究史前史,這是因為書面記載太有限。她說:“你所推斷的每一件事都來自於前人留下的信息,就像在解謎一樣。”

  Slon的大多數古遺傳學研究主要圍繞從丹尼索瓦洞穴中獲得的資料,這一大型洞穴位於西伯利亞南部,以尼安德特人的表親族群——丹尼索瓦人命名。Slon對洞穴內遺骸開展的首個項目是對其中發現的第四個丹尼索瓦人的牙齒進行DNA測序。此外,她共同領導的一個團隊還在挖掘出的塵土中發現了丹尼索瓦人的DNA,這種方法有望轉變整個古遺傳學的研究方式,因為它不再依賴於尋找較為罕見的古人類骨骼。Slon的同事對2300多塊不明骨骼碎片進行測序後,才發現了Denny。

  Slon仍在對丹尼索瓦洞穴中發掘的材料進行研究,她在今年早些時候前往當地進行了考察。她會繼續從事從洞穴沉積物中提取古人類DNA的工作,不過她並不期望會有下一個像Denny這種一生只得一次的發現,但她渴望從古基因組的探索中獲得各式各樣的獨特見解,比如各個古人類之間的家庭關係,或生活環境如何影響個人健康。她還希望能考察生活在歐亞遺址之外的古人類的生活。她說:“還有一整個世界等著我們去探索。”

  賀建奎:CRISPR妄為者

  創造基因編輯嬰兒的科學家引發國際震怒。

Credit: Mark Schiefelbein/AP/REX/Shutterstock
Credit: Mark Schiefelbein/AP/REX/Shutterstock

  當賀建奎在11月宣佈自己改變了兩個嬰兒的基因組時,他深知自己已經跨越了一條生物倫理紅線。賀建奎運用CRISPR技術編輯了這對雙胞胎女嬰的基因組——這種改變會傳遞給她們的後代,表面上宣稱是為了保護她們不受HIV感染。他在宣佈女嬰降生的視頻中表示:“我知道會有爭議,但我願意為有需要的家庭接受指責。”

  外界對這一新聞的反應超出了賀建奎的預期。批評聲排山倒海般地湧來,指責他棄重要倫理規範於不顧,將雙胞胎暴露於未知的風險中。賀建奎所在的南方科技大學與該事件撇清了關係。中國科技部已經禁止賀建奎繼續從事研究工作,衛生部門也已展開調查。賀建奎不再接受媒體採訪,他退下歷史舞台的速度一如他當初的曇花一現。

  賀建奎以局外人的身份闖入了基因編輯領域。他在自己的網站上列出的第一篇發表作品是十年前的一篇量子物理學論文。2010年,賀建奎先後發表了有關經濟、演化以及細菌基因組中的奇怪的DNA重複片段性質的論文。他在基因組測序方面的工作為他贏得了一些喝彩。他在深圳創建了瀚海基因生物科技有限公司,主要面向臨床測序市場,吸引了數億美元的投資。

  但賀建奎一直想進入基因編輯領域,他曾前往麻省理工學院的實驗室見CRISPR 先驅張鋒,張鋒警告他編輯生殖用人類胚胎的危險性。加州大學伯克利分校的遺傳學家Mark DeWitt表示自己也對賀建奎發出過同樣的警告。

  伯克利的另一位CRISPR先驅Jennifer Doudna當初拒絕了賀建奎的到訪,因為她認為賀建奎當時並未從事任何有關該技術的工作。如今,她懷疑賀建奎“遍訪”本領域知名人士的做法是為了事後證明自己曾獲得過普遍支援。

  賀建奎的事蹟必將眾說紛紜。科學家擔心基因編輯領域可能會因此在資助經費、監管審批或公眾支援方面受到影響。雖然基因編輯技術可能會帶來有關人類發育的新見解,並有可能找到預防致命遺傳疾病的方法,但很少有人會說賀建奎的方法對此有過任何貢獻。DeWitt表示:“我認為他將受到嚴厲評判。”

  Jess Wade:多樣性大使

  數百條維基百科詞條的創建者、提高女性科學家代表性的物理學家。

Credit: Graeme Robertson/Guardian/eyevine
Credit: Graeme Robertson/Guardian/eyevine

  當Jess Wade開始每天創建一篇維基百科介紹時,她並沒想過這一舉動會引來全球關注,她只是單純想要糾正這一在線百科中女性和有色人種科學家代表不足的現狀。7月,她將一條對她工作的惡意評論發到推特上後,立刻收到了對她這一行動鋪天蓋地的支援。她說:“如果沒有那條刻薄的留言,這一切都不會發生。”

  Wade是帝國理工學院的一名高分子物理學家,參與過眾多以構建多樣性為目的的科學傳播項目。在得知90%的維基百科編輯都為男性,且百科上有個人詞條的女性只占18%後,她開始了一天編寫一個詞條的習慣。

  如今,她已經創建了約400個詞條,並與機構合作定期舉辦“編輯馬拉松”(edit-a-thons)——這類行動以增強包容性為目標,倡導人們共同創建並編輯維基百科內容。此舉在世界各地掀起了類似行動,包括一些其它行業的行動。

  聖安德魯斯大學從事多樣性研究的Lenna Cumberbatch 表示,Wade這一項目產生的可見度和勢頭非常重要。雖然單靠維基百科詞條無法解決科學界的包容性問題,但Wade等人的行動會改變人們的預期。Cumberbatch表示:“她在嚐試糾正存在已久的不平衡,當你真的能書寫歷史,這有點兒酷。”

  Wade發起的維基百科運動並不是今年讓她走進聚光燈的唯一理由。9月,她在位於瑞士的歐洲核子研究組織(CERN)大會上彙報了她的參與工作。同一天,意大利比薩大學的物理學家Alessandro Strumia 在演講中質疑女性在物理學方面的能力,並攻擊倡導多樣性的政策。“他的言論非常不恰當,”Wade表示,“在一個年輕女性科學家居多的場合,告訴她們只能因為平權行動才能在物理學上取得成功。”

  Wade再一次將上述言論發在社交媒體上,網友普遍對這些言語表示指責。針對Strumia的調查目前正在進行中,他在CERN的工作也已暫停。

  Wade計劃在這一方面再接再厲,她打算在學校圖書館中放上Angela Saini的《遜色》(Inferior)一書——主要探討性別刻板印像帶來的危害。“我認為多樣化的團隊能把科研做得更好,”她說,“所有這些行動終將確保學術共同體能更加強大、有韌性、富有創造力。”

  Valérie Masson-Delmotte:地球監測員

  推動IPCC沉甸甸的全球變暖報告問世的氣候學家。

Credit: Laurence Geai for Nature
Credit: Laurence Geai for Nature

  今年10月,Valérie Masson-Delmotte和同事揭示了地球令人擔憂的未來。用不了十幾年的時間,地球的平均溫度可能會比19世紀中葉的平均溫度高出1.5℃,接踵而至的變化會導致生態系統改變,地球上大多數珊瑚礁消失等等。

  這則警告來自於政府間氣候變化專門委員會(IPCC)發佈的一份專題報告,Masson-Delmotte在其中發揮了重要作用。Masson-Delmotte是法國伊維特河畔吉夫(Gif-sur-Yvette)氣候與環境科學實驗室的氣候學家以及評估氣候變化自然科學的IPCC工作小組聯席主席,她的工作包括集結報告作者、協調他們的工作、並讓報告通過各國政府的審批。

  IPCC通常需要近十年的時間才能發佈大規模評估報告,但這份1.5℃的報告卻很快就出爐了,裡面甚至包含了報告終稿提交政府審閱前幾週才發表的研究。Masson-Delmotte說:“我由衷感到自豪。我們的時間非常緊,但我認為我們成功地讓作者們建立起了對報告的信任和責任感。”

  報告明確指出,將全球變暖控製在1.5℃以內比任由其飆升至2℃來說,具有巨大好處。不過,要將升溫幅度限製在1.5℃,需要採取更有力的控製溫室氣體排放的措施。

  然而,即便各國做到了這一點,地球仍然會發生很大的變化:地球6%以上的陸地表面的生態系統會遭到破壞,70-90%的珊瑚礁很有可能會消失。

  澳州昆士蘭大學全球變化研究所主任、報告共同作者Ove Hoegh-Guldberg說:“你很難忽略這樣一份報告。”

  美國亞利桑那大學地理學家Diana Liverman特別提到了Masson-Delmotte為提高IPCC成員構成多樣性和代表性所做的努力。在2014年完成的評估中,女性只占整個作者團隊的22%,而這份報告的女性作者比例達到了史無前例的40%。Masson-Delmotte還致力於讓來自南半球國家的青年科學家和研究人員發揮更大作用。下一次的全面氣候評估將於2021年發佈,為此,Masson-Delmotte已經開始採用鼓勵所有作者參與的方法,包括為那些不習慣在會上發言的科學家準備在線參與工具。

  為了打破科學筒倉現象,報告的每一章都凝結了不同學科科學家的合作成果。Masson-Delmotte認為,這份報告不再過分關注排放場景,而是更關注如何才能製定出能產生影響的社會、技術和政府政策,同時不會進一步加劇全球貧困和不平等。

  2018年年末,Masson-Delmotte在聯合國氣候大會上用了10天時間向與會代表介紹了這份報告以及整個IPCC流程。如今,她和其他聯席主席正在推動另外兩份報告的編製:一份關於地球生物群落,另一份關於海洋和極地地區,預期將分別於2019年8月和9月發佈。

  和以自願參與為基礎的IPCC一樣,Masson-Delmotte表示她也到了極限。她自己的研究只能放在零零散散的夜晚、週末和火車上完成。她與兩個女兒和丈夫見面的次數也比以往要少。她說:“這讓我有點沮喪,但同時讓我充滿鬥志。”

  Anthony Brown:星圖繪製者

  備受期待的“蓋亞”超詳盡銀河系星圖背後的天文學家。

Credit:Timothy Archibald for Nature
Credit:Timothy Archibald for Nature

  對於許多天文學家來說,今年的聖誕節早在協調世界時間4月25日10:00整就已提前到來,因為這一天歐洲航天局蓋亞(Gaia)任務的科學家發佈了首組重要數據:一張大小為551 GB、詳細記錄13多億顆恒星的位置和運動的星圖。

  星圖一經發佈,全世界的研究人員都迫不及待地想深挖這組數據。但此時,荷蘭萊頓天文台的天文學家Anthony Brown的感受只有一個:“太累了。”他說道。

  Brown這麼說是有原因的。他領導了整個蓋亞項目的數據處理與分析聯盟,該聯盟的400多名研究人員在這些數據上深耕多年。蓋亞探測器於2013年發射升空,對整個天空進行搜索,並對相機前掃過的星光進行記錄。將蓋亞探測器採集到的數據轉化為關於恒星位置、運動和其他屬性的精確信息,需要經過在地面上進行的異常繁複的數據處理過程。

  對於那些更有興趣通過蓋亞探索銀河系奧秘的研究人員來說,Brown的工作看上去並不那麼光彩奪目。Brown沉著冷靜,從2012年起擔任數據處理聯盟的主席。他的日常工作涉及大量的管理任務:他多數時間都在協調聯盟工作,會見聯盟團隊成員,確保數據處理工作能按部就班地進行,這些數據主要來自馬德里附近的一個操作中心。

  Brown的細心和專業對蓋亞數據集的發佈至關重要。這些數據已經在700多篇研究論文中被引用。他幫助為整個聯盟的協作掃清了無數障礙,包括望遠鏡視差數據的一個系統性誤差——天文學家可以通過視差計算恒星距離。

  聯盟成員、荷蘭卡普坦天文研究所天文學家Amina Helmi表示,團隊決定仔細描述問題並在發佈的數據集中做出解釋,而沒有為了收集更多數據減小誤差而將發佈時間再推遲一年多。Helmi表示,Brown非常善於引導那些情願做科研的人士加入他。她說:“我不知道他是如何做到的,我們都很尊敬他。我們所有人都有一個希望,就是蓋亞任務能取得成功。”

  Brown和同事幾乎沒有喘息的時間。他們已經在為下一次的數據發佈做準備了,預計發佈時間為2021年上半年。在那之後還有一次,也可能更多:11月的時候,蓋亞任務已經延期至至少2020年底。Brown從1997年就加入了蓋亞任務,他並不急於看著任務結束:“參與這項任務已經超過20年了,它已經成了我的一部分。”

  楊美盈:環保鬥士

  馬來西亞新任科學與環境部長強烈抵製塑料汙染。

Credit: Vincent Paul Yong
Credit: Vincent Paul Yong

  當年楊美盈(Bee Yin Yeo)在土庫曼斯坦沙漠中考察油井時,她就已經開始對世界的未來以及自己的職業規劃提出了疑問。當時剛從大學畢業的她堅信人類終將遠離化石能源,這也讓她決心尋找一份能為全人類帶來福祉的事業。

  幾年後,楊美盈獲得了劍橋大學高級化學工程碩士學位,並於2010年回到了家鄉馬來西亞。她隨後進入了政界,並在2013年成為一名州議會議員。在那之後,馬來西亞遭遇了一場政治海嘯:2018年5月9日,選民將1963年馬來西亞建國以來一直掌權的聯盟趕下了台。新政府任用了自己的內閣成員,楊美盈則被任命為能源、技術、科學、氣候變化及環境部長。

  楊美盈聽到任命的第一反應是“震驚”。現年35歲、在馬來西亞南部長滿油棕櫚和橡膠樹的小鎮長大的楊美盈表示:“那聽起來不可思議。”楊美盈此前用5年時間攻擊國家政策的缺陷,如今她得以改變它們。

  從7月2日上任以來,楊美盈新官上任三把火,對馬來西亞治理環境和管理研究的方式進行了改革。她宣佈到2030年實現可再生能源占總能源產量比重由2%上升至20%的目標,並將改革電力市場和提升能源效率。

  她還發起了對抗塑料汙染的行動——塑料汙染是東南亞普遍面臨的嚴重問題。她批評將塑料垃圾輸入馬來西亞的做法,並協助頒布了阻止塑料進口的全國禁令。10月31日,楊美盈推出了一項為期12年的工作路線圖和法律框架,爭取讓馬來西亞在2030年底前淘汰一次性塑料用品,這需要對可生物降解塑料等生態友好型替代品開展研究並實現商品化。

  楊美盈的努力呼應了國際社會對一次性塑料日益加重的擔憂。10月,歐洲議會投票決定禁止用一次性塑料製作吸管和餐具。越來越多的國家也相繼推出了類似禁令。

  環保組織馬來西亞珊瑚礁體檢組織(Reef Check Malaysia)的總經理祖利安海迪對楊美盈的努力和路線圖的發佈大加讚賞。“這件事情中最重要的一點是,這是一張具有現實意義的時間表。”但馬來西亞塑料製造商協會(MPMA)指出了將來會出現的問題。MPMA可持續小組委員會主席Ching Yun Wee認為,本地製造商現在可以生產可生物降解塑料,但其降解速度或程度都無法達到解決塑料汙染問題的要求。

  Wee表示,無論如何,楊美盈比她的前任官員給了MPMA更多表達意見的機會。

  楊美盈表示,通過資助本地研究並結合引入外國技術,馬來西亞可以發展可生物降解塑料技術。“有些人總想著解決辦法有問題,而不是問題有解決辦法,”她說,“當常規操作不可行時,你就要另尋它法。”

  Barbara Rae-Venter:DNA偵探

  鑒定連環殺手 、 引領DNA破案的系譜學家。

Credit: Brian L。 Frank/NYT/Redux/eyevine
Credit: Brian L。 Frank/NYT/Redux/eyevine

  2017年2月,Barbara Rae-Venter接到了一名偵查員的電話,對方請她協助偵破一起刑事案件。Rae-Venter 說:“我回答:‘沒問題’。”Rae-Venter當時是加州北部的一名已退休的專利律師,她並未意識到自己即將協助追捕的是美國歷史上最臭名昭著的連環殺手和強姦犯之一。在Rae-Venter的幫助下,兇手終於在今年落網,而基於遺傳系譜學鑒定罪犯的方法雖然具有爭議性,但也被證實具有強大作用。

  美國Parabon Nanolabs 公司的法醫-系譜部門主管CeCe Moore表示:“她為需要這麼做的人提供了幫助,但也有所保留。”

  Rae-Venter 最早學習遺傳系譜學是為了尋找自己的祖先來源,遺傳系譜學主要通過DNA釐清家譜。後來,她開始運用這一工具幫助他人,比如那些被收養的兒童,這也引起了加州康特拉科斯塔縣地方檢察院的偵查員Paul Holes的注意。

  Holes負責追捕的兇手,其作案方式在上世紀70-80年代震驚了整個加州——12樁殺人案、45起強姦案和120起入室盜竊案,逃亡的犯罪者被叫做東區強姦犯、暗夜尾隨者、金州殺手。Holes的看法是,如果Rae-Venter能拚湊出兇手的家譜史,或許就能找到他的真名。

  Rae-Venter將犯罪現場蒐集的DNA製成一份個人信息,並上傳至系譜學家共享的公開數據庫GEDmatch。雖然GEDmatch的規模不如商業系譜網站的大,但GEDmatch的服務條款並未明確禁止其信息用於執法蒐證。

  很快,她就發現了可能是兇手第三代或第四代的表親。在FBI和當地執法人員的幫助下,她確定了他們的一位共同祖先,並很快建立了兇手的家譜。她最終將目標指向一名住在薩克拉門託名叫Joseph DeAngelo的前警官。進一步的DNA直接檢測顯示他就是嫌犯本人。

  系譜學領域的很多人都知道這種方法可以破案,但關於這種方法是否侵犯隱私一直未有定論。Moore表示她過去也接到過類似請求,但她拒絕了,考慮到這種做法富有爭議,且許多GEDmatch使用者並未意識到存在這種做法。但對逮捕DeAngelo的大範圍報導改變了這一現狀:整個系譜學界大體上讚同這種數據使用方式,至少讚同將信息用於鑒定暴力型罪犯。

  GEDmatch的聯合創始人Curtis Rogers修改了數據庫的使用條例,明確指出網站信息可用於執法目的。他表示網站此舉並未流失大批用戶。針對這類案件的閘門已經開啟。在Moore的指導下,Parabon Nanolabs已經將大約200名犯罪者的個人信息上傳到了GEDmatch上,至少有22人的身份已經被鑒定出來,相當數量的犯罪者也被逮捕了。

  Rae-Venter表示自己收到過的案件協助請求超過70起。雖然生性安靜,但能更多地參與其中讓她感到很興奮。她通過研究發現自己的一位叔祖父曾是開膛手傑克時期的倫敦警察廳探長。她說:“我很想知道他當時辦了哪些案子。”

  Robert-Jan Smits:開放獲取領袖

  發起科學出版改革的資深官員。

Credit: Artur Eranosian/European Commission
Credit: Artur Eranosian/European Commission

  今年,大膽發起推倒科學出版付費牆行動的官員表示,自己的靈感其實來自出版機構本身。

  3月,Robert-Jan Smits收到歐盟科研委員Carlos Moedas分派的一項為期一年的特殊任務:讓更多的研究論文發表在期刊付費牆外面,並且更快。作為一名資深的科學政策官員,Smits決定從源頭入手:他諮詢大型出版機構自己該如何做。得到的回答是,如果研究的資助機構堅持研究結果必須公開發表,那麼期刊只能順應這一要求。

  因此,Smits打算從說服資助機構著手,並在9月提出了一項在整個科學出版業掀起波瀾的計劃。

  Smits過去幾十年都是歐盟委員會科學政策的幕後主導人,擔任研究總司長一職有8年的時間,直到近日接手了這項新任務。他一開始負責向歐洲機構宣傳這一名為“S計劃”(Plan S)的倡議。如他所說,S代表“科學、速度、解決方案、衝擊”。截至本期《自然》出版,16個資助機構已經簽署了這項計劃,並將從2020年開始,要求他們所支援的研究結果一經發表即能免費獲取。

  Smits表示,幾十年來,出版機構一直主導著論文的發表方式,“現在輪到資助機構來做決定了,我們會換一種做法。”

  “S計劃”究竟會給科學出版業帶來哪些衝擊,現在判斷還為時過早。哈佛開放獲取項目及哈佛學術交流辦公室主任Peter Suber表示,“S計劃”的細則會公開徵求意見,可能主要取決於有多少其它資助機構願意採納這一做法,但這項計劃至少能提高研究的可獲取度。

  雖然四面八方湧向Smits的支援信息讓他始料未及,但這項倡議也面臨著阻力:若幹出版機構均表示這項計劃會讓他們的運營模式走向絕路,一些科研人員也表示不希望自己選擇在何處發表論文的權利受到限製。

  Smits喜歡打破歐洲科學界的現狀不是一天兩天了。2007年,Smits協助成立了專門資助卓越研究的歐洲研究理事會(ERC)——當時很少有成員國願意接受它。他說:“我們當時不得不一個一個國家地去拜訪,好讓他們相信我們需要它。”

  與Smits共事過的人都深知他具有讓人們對爭議性政策形成共識的能力。ERC前主席Helga Nowotny表示:“Robert-Jan無論是對人、事、文件還是政策,都具有驚人的記憶力。他為人處事的能力極其出色。”

  Smits作為開放獲取大使的短暫任期即將結束,明年他將回到家鄉荷蘭的埃因霍芬理工大學擔任教授。他說:“是時候在我認為的事業頂峰時離開委員會了。”

  吉川真:小行星獵手

  敢於從太空岩石中收集樣本的天文學家。

Credit: Noriko Hayashi for Nature
Credit: Noriko Hayashi for Nature

  2018年6月,天文學家吉川真(Makoto Yoshikawa )正日以繼夜地工作,看著他領導的太空任務朝著既定目標——名為“龍宮”(Ryugu)的餃子狀岩石進發。經過三年多的精確操縱,隼鳥2號探測器在推進器的幫助下, 將與這顆1千米寬的小行星一起同步繞太陽運行。

  隨著任務的順利完成,吉川真和他在日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)的團隊開始進入探索階段。截至10月初,探測器已在龍宮上成功投放了3輛小型探測車,並拍下了這顆小行星的首張清晰特寫。

  隼鳥2號明年還面臨一項更嚴峻的考驗,屆時它將在龍宮上軟著陸並完成樣品收集。任何程度的導航精度誤差都會導致其撞毀在石塊上。另一個更加大膽的操作將讓探測器朝小行星發射一顆彈丸,並對彈丸激起的物質進行分析。探測器預計將於2020年返回地球,其攜帶的樣本或有助於闡明太陽系的早期演化過程。

  吉川真經曆過重重驚險考驗,作為JAXA的天文學家,他曾幫助策劃了無人太空探索歷史上兩起最為壯觀的救援行動。2005年,最初的“隼鳥”號為收集樣本,抵達小行星“絲川”(Itokawa),但控製中心很快就失去了隼鳥號的聯繫。團隊成功恢復通訊,並讓失去主發動機的隼鳥號重返地球。高速行進的隼鳥號在返航途中燒燬,但其樣本艙最後被成功找到。

  2010年,JAXA的“拂曉”號(Akatsuki)探測器則在嚐試減速進入金星軌道時因發動機故障產生偏離。2015年,在拂曉號繞太陽多次飛行後,團隊成功讓其在飛掠金星時再次入軌金星。

  吉川真表示,由於日本的太空探索歷史不算悠久,有些插曲是在所難免的。他說:“我們需要積累經驗。”好在如今看來,隼鳥2號已為命運多舛的JAXA贏回了一局。

  隼鳥2號著陸器MASCOT的主要開發者之一、德國航空航天中心的地球物理學家Stephan Ulamec表示,這種敢於承擔風險的精神以及從失敗中學習吸取經驗教訓的能力,讓日本的太空探索有別於西方那些謹小慎微、經費充足的航天機構。“他們敢於執行大膽的任務,敢冒NASA不敢冒的險。”

  法國國家空間研究中心(CNES)天體物理學家、MASCOT聯合項目經理Aurélie Moussi認為吉川真擁有一種難得的才能,他有能力帶領許多不同的實驗室進行合作,卻從不自大,這是任務能取得成功的關鍵。她說:“他是我所合作過的待人最友善的科學家。”

  吉川真在童年時讀了《小王子》後就對小行星情有獨鍾,《小王子》是一部 1943年的短篇小說,講述了生活在一顆小行星上的小男孩訪問地球的故事。吉川真表示,小行星是需要人類密切關注的潛在威脅,但它們也是揭開太陽系奧秘的鑰匙,同時還是未來太空探索的一個潛在材料開採來源。

  “小行星在宇宙中是非常微小的存在,但它們對人類的未來生活至關重要。”

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