十大科学突破预示科学发展三大趋势

近日，国际知名的科学期刊《科学》公布了其评选出的2017年全球十大科学突破。在今年的十大科学突破中，人类首次“看到”引力波事件当选头号突破。

《科学》杂志每年评选的十大科学突破不仅是对年度科技大事的年终盘点，更能从中看出近些年来科学界的前沿热点研究方向。今年的十大突破就反映出21世纪以来科学发展的三大趋势：一是大科学工程解决特定大科学问题作用显著；二是生命科学持续升温，一些重病难病不再是不治之症；三是预印本网站兴起，改变科研成果的传播模式。

目标明确的大科学工程

在2017年十大突破中，有两项来自物理学领域，分别是人类首次“看到”引力波和便携式中微子探测器。

当选为头号突破的“看到”引力波是典型的大科学工程项目，美国在过去几十年为此累计投入11亿美元，2017年的论文仅署名作者就有3674人，他们来自全球953个机构。便携式中微子探测器的背后，也有着来自4个国家20多个机构的80余名科学家。

事实上，没有大科学工程，过去20年里物理学领域的另两大突破也难以实现。2015年获诺奖的中微子振荡发现，依靠的是日本超级神冈探测器和加拿大萨德伯里中微子观测站。而2013年获诺奖、被称为“上帝粒子”的希格斯玻色子的发现，是欧洲核子研究中心大型强子对撞机的实验成果。

▲人类首次“看见”引力波事件被《科学》杂志评为2017年十大科学突破之首（图/新华社）

基因项目是当前热点

十大科学突破有四项是生命科学成果。分别为冷冻电镜技术、基因疗法、精准基因编辑和广谱抗癌药，多多少少都与基因有着关联，反映出围绕基因做文章是当前一大热点。统计数据表明，全球迄今已开展约2400种基因疗法的临床试验。

而在美国，2017年一下子有三种基因疗法获得批准，其中两种治疗癌症，一种治疗遗传病。美国食品药品监督管理局局长斯科特·戈特利布相信，基因疗法正处于一个转折点，它将成为治疗甚至治愈许多重病难病的支柱。

生物学预印本兴起入选

生物学预印本兴起的入选出乎许多人的意料。预印本是指未经同行评审就上传至公共平台供人查阅的论文草稿，其好处是第一时间发表，有助与同行及时交流，快速获得反馈。

而传统的学术刊物在发表论文前大多要经过同行评议，其好处是文章质量有保证，但审稿过程一般需要数月甚至数年时间，以至于“论文发表出来时，所有的兴奋通常已消失殆尽（《科学》杂志语）”。

最早的预印本网站是1991年建立的阿奇夫论文预印本网站，主要针对物理学，如今70%的粒子物理论文都先以预印本方式发表。近30年后，生物学领域的预印本也开始兴起。2013年上线的bioRxiv网站现在每月上传论文近1500篇。

《科学》杂志说，许多期刊已允许作者把他们提交的论文先以预印本方式发表，还有一些编辑甚至到bioRxiv上寻找可供发表的论文。欧美许多研究资助机构也出台政策鼓励使用预印本。同时，预印本还能帮助年轻科学家迅速建立学术记录。这些都表明，预印本已带来“科学传播文化的重大变化”。

有意思的是，今年火得不行的人工智能研究并未入选，这可能在情理之中，因为人工智能的产业化才刚刚开始，人们看到的更多是这个领域的潜力。

另外，量子通信和量子计算技术也没有上榜，这同样可以理解，因为它们距实际应用仍有距离。不过，中国量子卫星项目首席科学家潘建伟入选英国《自然》杂志2017年十大科学人物，彰显出量子技术正受到科学界的高度关注。（据新华社、《南方都市报》）※

▲从南极艾伦山钻出的远古冰芯中蕴含的气泡（图/YUZHENYAN）

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2017年十大科学突破

1.人类首次“看到”引力波事件当选头号突破。

2.新种类人猿：时隔近90年后，科学家在印度尼西亚发现了一种新的类人猿物种——打巴努里猩猩。

3.原子尺度生命：凭借近原子水平的高清分辨率，冷冻电镜技术带来了对许多关键生命分子的新认识，快速重塑结构生物学领域。

4.生物学预印本兴起：继物理学之后，生物学领域在线发表未经评审的论文初稿兴起，科学交流方式发生重大变化。

5.精准基因编辑：单碱基基因编辑研究获重大进展，中国科学家首次在人体胚胎中修复单个突变碱基。

6.广谱抗癌药：美国第一次基于基因突变类型而不是肿瘤组织来源批准药物，实现一种药物治疗多种实体瘤。

7.最古老冰芯：南极挖出270万年前冰芯，其中封存的气泡或可帮助揭示第四纪冰川期形成期的温室气体水平。

8.人类起源新发现：摩洛哥出土30万年前的智人化石，把人类的起源向前推进了约10万年。

9.基因疗法的胜利：基因疗法成功治疗常见遗传病脊髓性肌萎缩症；三种基因疗法在美国获批投入使用。

10.便携式中微子探测器：美国科学家利用该仪器首次探测到中微子的相关散射过程。