《環(huán)球科學》評選2013十大科學新聞
“大腦計劃”名列榜首
來源：北京日報 2013-12-25 凌光
新聞背景
即將過去的2013年，我們一起見證了“旅行者1號”進入星際空間，一起為“人類大腦計劃”的啟動而期待，一起為“嫦娥三號”成功落月而激動……即將出版的明年第一期《環(huán)球科學》雜志，邀請科學家經(jīng)過數(shù)輪討論，評選出了2013年注定會記錄史冊、對人類社會影響最為深遠的十大科技新聞。其中，“大腦計劃”啟動名列榜首，而“中國貢獻”也占有了越來越多的分量。
歐盟美國分別宣布“大腦計劃”
入選理由：人類基因組計劃后最宏大的研究項目。
2013年1月和4月，歐盟和美國分別宣布投入10億歐元和38億美元，啟動大腦研究計劃。其中，歐盟的“人類大腦計劃”（Human Brain Project）旨在用巨型計算機模擬整個人類大腦，而美國的“大腦活動圖譜計劃”（Brain Activity Map Project，或稱Brain Initiative）則著眼于研究大腦活動中的所有神經(jīng)元，繪制詳盡的神經(jīng)回路圖譜，探索神經(jīng)元、神經(jīng)回路與大腦功能間的關系。
理解大腦的運轉(zhuǎn)機制，是人類與科學面臨的最偉大的挑戰(zhàn)之一。兩個宏觀“大腦計劃”的推出，將極大推動神經(jīng)科學領域研究技術的創(chuàng)新與發(fā)展，因此被譽為人類基因組計劃后最宏大的研究項目。“大腦計劃”的成果獎有助于人類徹底理解大腦的運行方式，進而闡明意識的發(fā)生、思維過程等一系列科學謎題，也為阿爾茨海默病、帕金森病等大腦疾病的治療奠定堅實基礎。
IPCC報告全球變暖無可逆轉(zhuǎn)
入選理由：IPCC報告首次明確指出，氣候變暖將在未來幾百年內(nèi)深刻影響人類生活。
2013年9月27日，聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）發(fā)布第五次評估報告第一工作組報告。其中指出，1951－2010年，全球表面溫度的上升，至少有一半原因可能是由人類活動引起的——可能性大于95%。而且，即使今天立即停止排放二氧化碳，它們對氣候和環(huán)境的影響也將持續(xù)數(shù)個世紀。
成立25年以來，IPCC給出的警告越來越肯定，越來越具體，然而，許多國家仍然沒有采取足夠的措施來減緩全球變暖——2013年11月，聯(lián)合國氣候會議在華沙舉行，但遺憾的是，在減少碳排放的問題上，各國出于自身利益等諸多因素，仍未達成一致意見。希望，IPCC敲響的這聲警鐘，能讓人類警醒。
“嫦娥三號”實現(xiàn)軟著陸
入選理由：中國是世界上第三個獨立自主實施月球軟著陸的國家。
2013年12月14日21時11分，“嫦娥三號”在月球正面的虹灣以東地區(qū)實現(xiàn)軟著陸。“嫦娥三號”將開創(chuàng)人類月球探測史的多項“首次”：
月面軟著陸就位探測與月球車巡視勘察二者同時進行并有機結(jié)合，將獲得比以前更有意義的探測成果；在國際上首次利用測月雷達實測月壤厚度（1至30米）和月殼巖石結(jié)構(gòu)（1至3千米）；首次在軟著陸地點利用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器精確測定地月間距離，進行月球動力學研究；首次開展日地空間和太陽系外天體的月基甚低頻射電干涉觀測，進行太陽射電爆發(fā)與空間粒子流、光千米波輻射、日冕物質(zhì)拋射行星低頻噪聲和太陽系外天體的甚低頻觀測研究；首次進行月基光學天文觀測，研究太陽系外行星系統(tǒng)、星震和活動星系核……
除此之外，中國也成為美國、俄羅斯之后，世界上第三個獨立自主實施月球軟著陸的國家。
“轉(zhuǎn)基因致癌”論文被撤銷
入選理由：將轉(zhuǎn)基因爭議推向新的階段。
《食品和化學毒物學》雜志的出版方在2013年11月28日宣布，法國研究人員在2012年發(fā)表的轉(zhuǎn)基因玉米致癌論文數(shù)據(jù)不足以支持結(jié)論，因此決定撤除這篇論文。
2012年，《食品和化學毒物學》雜志刊登了法國卡昂大學分子生物學家塞拉利尼等人的一份研究報告。該報告稱，通過對比實驗發(fā)現(xiàn)，喂食轉(zhuǎn)基因玉米的大鼠發(fā)生腫瘤的風險更高、壽命更短。
這篇文章一經(jīng)發(fā)布，立即引發(fā)全球性關注，加重了公眾對轉(zhuǎn)基因作物的恐慌，并且成為部分人士反對轉(zhuǎn)基因食品的重要證據(jù)。但是，這篇論文發(fā)表后不久，就遭到科學界質(zhì)疑。多家權(quán)威機構(gòu)展開調(diào)查，結(jié)果均認為，該研究存在諸多不足，不能作為評估轉(zhuǎn)基因玉米健康風險的有效依據(jù)。
“旅行者1號”進入星際空間
入選理由：人類歷史上首個進入星際空間的人造探測器。
2013年9月12日，美國航空航天局（NASA）宣布，“旅行者1號”于2012年8月25日穿越日球?qū)禹敚M入星際空間。它是目前距離地球最遙遠的人造物體，也是人類歷史上第一個進入星際空間的太空探測器。
2004年，“旅行者1號”進入了臨近日球?qū)拥膮^(qū)域。2013年9月12日，科學家根據(jù)等離子波數(shù)據(jù)，正式確認“旅行者1號”已于2012年8月25日進入星際空間。經(jīng)過36年的空間旅程，“旅行者1號”如今距離地球約127個天文單位（約合190億千米），這里是人造探測器從未到過的地方，它所提供的數(shù)據(jù)對于科學家了解星際空間和星際介質(zhì)具有開創(chuàng)性意義。
“冰立方”俘獲28個高能中微子
入選理由：科學家確認捕獲來自太陽系外的中微子，這一發(fā)現(xiàn)將開啟天文學研究的新時代。
通過“冰立方”在2010年5月-2012年5月收集的數(shù)據(jù)，科學家確認捕獲了28個高能中微子，它們攜帶的能量都超過30萬億電子伏特，其特征與科學家預測的系外中微子相似，表明它們來自太陽系外。
中微子是一種中性粒子，能從宇宙中某次劇烈爆發(fā)的中心射出，不受干擾地筆直劃過宇宙。通過反向查找這些粒子的源頭，科學家可以得到各種宇宙事件的第一手資料。為了捕捉這些粒子，物理學家在南極洲冰層以下1英里（約1.6千米）深處，建造了這臺名為“冰立方”的巨型中微子探測器。通過研究這些高能中微子，有望揭示宇宙中最奇特的現(xiàn)象。在物理學家看來，太陽系外高能中微子的發(fā)現(xiàn)，“標志著天文學的一個新時代開始了”。
科學家首次觀察到量子反常霍爾效應
入選理由：科學家首次在實驗上觀測到量子反常霍爾效應，這可能是“量子霍爾效應家族”最后一個成員。
量子霍爾效應在物理學中占據(jù)著極其重要的地位，自1988年科學家提出可能存在量子反常霍爾效應，不斷有理論物理學家提出各種方案，然而在實驗上沒有取得任何進展。2013年，由清華大學薛其坤院士領銜的實驗團隊，從實驗上首次觀測到量子反常霍爾效應，這被著名物理學家楊振寧教授譽為“諾貝爾獎級”的科研成果。
“量子反常霍爾效應”是不需要外加磁場的量子霍爾效應，這種效應可能在未來的電子器件中發(fā)揮特殊作用：無需高強磁場，就可以制備低能耗的高速電子器件，例如極低能耗的芯片，從而解決電腦發(fā)熱問題和摩爾定律的瓶頸問題，進而可能催生高容錯的全拓撲量子計算機——這意味著個人電腦真正意義上的“更新?lián)Q代”。
“孿生素數(shù)猜想”的弱化形式得到證明
入選理由：向“孿生素數(shù)猜想”的證明邁出了關鍵一步。
2013年5月，美國新罕布什爾大學的華裔數(shù)學家張益唐在數(shù)學頂級期刊《數(shù)學年刊》（Annals of Mathematics）發(fā)表了一篇題為《素數(shù)間的有界間隔》（Bounded gaps between primes）的文章，證明存在無窮多個相差小于7000萬的素數(shù)對，這是第一次有人正式證明存在無窮多組間距小于定值的素數(shù)對，為最終證明孿生素數(shù)猜想開了一個真正的“頭”。
孿生素數(shù)是指兩個相差為2的素數(shù)，例如3和5、5和7等。孿生素數(shù)猜想則是說存在無窮多個相差為2素數(shù)對，這是數(shù)論中最著名的猜想之一。1900年，在國際數(shù)學家大會上，希爾伯特將孿生素數(shù)猜想列入“23個最重要的問題”，位于第8個。
俄羅斯隕石事件
入選理由：通古斯事件以來最大的隕石襲擊地球事件。證明人類世界有必要建立隕石襲擊應對系統(tǒng)。
2013年2月15日，葉卡捷琳堡時間上午9時15分，一顆直徑達17至20米的隕石闖入俄羅斯車里雅賓斯克的上空，發(fā)生強烈爆炸，爆炸當量為40萬至60萬噸TNT炸藥。主要碎片落入車巴庫爾湖，將這個湖上的冰層撞擊出一個直徑6米的洞。爆炸還震碎很多當?shù)丶彝サ拇皯簦瑢е?400多人受傷。
“車里雅賓斯克流星雨”被認為是自1908年通古斯事件以來最大的隕石襲擊地球事件，并且是唯一造成大量傷害的這類事件。它證明了地球容易受到隕石襲擊，人類世界有必要建立一個應對系統(tǒng)，用于在未來類似事件中保護地球。
美國高等法院裁定基因?qū)＠麩o效
入選理由：對基因“去專利化”，或讓基因診斷與治療進入平民時代。
2013年6月13日，美國高等法院以“基因是自然產(chǎn)物”為由，裁定包括乳腺癌基因BRCA1和BRCA2專利在內(nèi)的4萬個基因?qū)＠麩o效。麥利亞德公司曾高價壟斷BRCA1和BRCA2檢測，此裁決發(fā)布后，其他公司立即宣布推出BRCA1和BRCA2檢測服務，最低價格只及麥利亞德的1/3。
人類基因組近2.4萬個基因中，超過20%曾被注冊了一個或多個專利。基因?qū)＠粌H有損于基礎研究，也阻礙了生物公司與科研機構(gòu)開發(fā)基因檢測技術。隨著分子診斷與治療技術的發(fā)展，此次對基因“去專利化”，將讓更多人受益于分子診療，也將促進基因領域的基礎研究。
