本
文
摘
要
昨日发表的《自然》杂志评选出了10位年度新闻人物，这些人物来自生物学、物理学、医学、天文学等多个领域，对2013年科学界产生了重要影响。其中，两位华人科学家，张锋、陈化兰分别以在基因编辑和禽流感研究方面的贡献跻身榜单。榜单之上也并不只有科学家的身影，菲律宾的外交官纳季罗夫·萨诺也因在全球气候大会上的表现入榜。下面是这10位年度人物的介绍。
DNA“编辑大师”——张锋（Zhang Feng）
张锋。图片来源：Kent Dayton
凭借一段发夹序列和一个裂解酶，细菌可以降解病毒的DNA并保护自己。而这一简简单单的DNA剪接机制，在2013年却成为了生物研究领域的最大热门之一。而促使它成为这一热门的，是一名热衷于研究基因工具的神经生物学家。
现年32岁的张锋供职于麻省理工学院。他将这套被称为CRISPR/Cas的细菌免疫系统改造成为一套简单廉价的基因改造工具。今年一月，他的实验室发现这套系统可以被用于进行真核细胞的基因编辑。这使得应用它对植物、小鼠、乃至人类细胞进行基因编辑成为可能。
CRISPR/Cas系统是多数细菌用来保护自己免受病毒侵染的防御机制。通过这一套系统，细菌可以识别并降解来自病毒的DNA，从而阻止病毒的感染和复制。与目前常用的基因敲除手段：锌指（Zinc-finger nuclease,ZFN）和TALEN相比，CRISPR/Cas敲除系统无需表达复杂的蛋白，这使其更为简单高效。
张锋教授目前致力于利用这一技术构建基因敲除文库，这意味着利用这套文库科学家可以对任何器官中任何基因进行敲除。而他透露自己最感兴趣的部分是利用这套系统对一些精神疾病，如亨廷顿氏症及精神分裂症等进行治疗。“CRISPR/Cas系统有助于帮助我们修正基因的微小突变。尽管只有少数人群携带这种致病突变，但这些突变对人类健康的影响则是灾难性的。”张锋说。
基因专利“卫士”——坦尼亚·西蒙塞利（Tania Simoncelli）
坦尼亚·西蒙塞利。图片来源：Eero Simoncelli
2005年，坦尼亚的一番言论让美国民权组织（American Civil Liberties Union,ACLU）的高级律师大吃一惊。作为该组织的科学顾问，她指出有些公司正在抢夺人类基因的专利。那名叫做克里斯·汉森（Chris Hansen）的律师冲她大喊：“这太荒谬了！我们能控告谁呢？”
保护人类基因的专利并非易事。尽管ALCU一直在呼吁联邦 *** 采取措施，但仍没有哪项专利因此受到威胁。西蒙塞利认为抢注基因专利这一行为后果严重，这不仅会影响个体医疗，也会导致科研受阻。
在过去的几年中，西蒙塞利与ACLU一起指控恒河沙遗传公司（Myriad Genetics）的基因专利违规。该公司拥有两个和乳腺癌密切相关的基因专利，并藉此垄断与该基因相关的乳腺癌预防和保护措施。西蒙塞利呼吁科学家和患者共同支持她的控告。最终，联邦法院裁定西蒙塞利胜诉。
汉森这么评价西蒙塞利：“她在说服别人方面具有不可思议的能力，她会固执的与你讨论，直至你同意她的观点。”
战胜病毒——黛博拉·佩尔绍德（Deborah Persaud）
黛博拉·佩尔绍德。图片来源：Johns Hopkins Medicine
今年三月，佩尔绍德发表了一项可喜的研究成果：一名出生在密西西比州的HIV病毒携带者在停止治疗一年后，在体内仍未出现HIV病毒。佩尔绍德认为必须严肃的对待这一结果。在此之前约有40多个类似病例，然而在进行基因检测后，发现它们中的多数是假阳性结果。
佩尔绍德的工作始于2012年9月。当时她的同事盖伊（Gay）在治疗一名婴儿时使用了高剂量的抗逆转录病毒药物。这名婴儿的母亲感染有HIV病毒，且在孕期未接受相关治疗。在一次检查中，盖伊发现这名婴儿有五个月未接受药物治疗。随后她对婴儿进行了全面检查，并发现婴儿体内已经没有HIV病毒了。佩尔绍德、盖伊与合作者卢苏里加（Luzuriaga）对这名婴儿进行了详细的检查，并将结果发表，引起了媒体的关注。
在媒体的干预下，类似的较危险的临床试验成为可能。但随之而来的是，更多从出生即开始接受逆转录病毒药物治疗的患者要求停药观察自己体内是否已经没有HIV病毒。一方面，医生仍建议患者采用此前的治疗方案，因为哪怕仅有一日的停药都可能会带来危险。但另一方面，一旦实验结果得到确证，将会有数以百计的HIV儿童能够从昂贵的药物中解脱出来。
“另一个地球”探索者——米克尔·马约尔（Michel Mayor）
米克尔·马约尔。图片来源：Rita Scaglia
在过去的20年时间里，米克尔·马约尔和他的团队找到了数百个系外行星。但2013年的一项发现将这名71岁高龄的“行星猎手”推到了舞台中央：他的团队发现的编号为“Kepler-78b”的行星在密度和大小上都与地球接近，这也使得这颗行星成为迄今为止最像地球的行星。
很难找到与地球完全一样的行星，Kepler-78b的轨道与它的母星相距过近，这颗星球的表面已经熔化。然而马约尔认为，找到真正的“孪生地球”只是时间问题。马约尔希望在他从日内瓦大学退休之前，能够有机会为这一发现干上一杯。
马约尔的研究堪称硕果累累，1995年11月，他和他的学生找到了第一颗系外行星。从那以后，他的研究团队总共找到了约1050颗这样的行星。他的竞争对手杰夫·马西（Geoff Marcy）称，马约尔在技术上的天赋使他成功。“每年马约尔都会改良他的设备，而每次的效果都令我震惊。”
气候“良心”——纳季罗夫·萨诺（Naderev Saño）
纳季罗夫·萨诺。图片来源：AP
在华沙全球气候大会上，菲律宾代表团的纳季罗夫·萨诺进行了催人泪下的演讲。没人知道这名菲律宾外交官的家乡正在发生什么：他唯一的兄弟加入了紧急救援队伍，在台风海燕席卷过后的灾区，搜索并收集居民的遗体。
他决定绝食直到气候大会上产生具有意义的提议。“我们的国家正在承受极端气候的肆虐。”萨诺说。
国际组织对于全球变暖的应对时至今日依然进展缓慢，而萨诺本人也并不清楚他的演讲会带来怎样的影响。他认为台风海燕将世界的关注集中在气候问题上。曾经学习过气候的他，认为科学家并不会将单一的气候灾难归因于气候变暖。但至少，气候变暖导致了更多的暴风是科学界的共识。
“我希望这些行为在缓慢推进气候共识之余，我们可以激发更多意义深远的东西。”他说。
陨石“猎手”——维克托·格罗霍夫斯基（Viktor Grokhovsky）
维克托·格罗霍夫斯基。图片来源：Natalia Nikitina
2月15日的一次陨石撞击使得维克托·格罗霍夫斯基跻身2013十大人物行列。这名来自乌达尔联邦大学的冶金学家并未亲身观测到这次撞击，但当他听说车里雅宾斯克州发生了爆炸并震碎了数千块窗户时，他意识到有一块陨石撞在了我们的地球上。
在爆炸发生之后的几天，格罗霍夫斯基夜以继日的工作。他试图计算陨石的下坠曲线并预测陨石碎片的位置。搜寻队根据他的指示找到了700多块陨石碎片，总重5.5公斤。然而他最大的成就却发生在今年年末：根据他的计算，搜寻队最终在车里雅宾斯克州西部的一个湖底，找到了一块重约570公斤的碎片。
这些陨石碎片被送往世界各地的实验室进行分析，它们所蕴藏的秘密正被逐渐揭示。格罗霍夫斯基说，“对于我来说这是一生一次的盛宴，我真幸运我能参与到对这名太空来客的调查之中。”
流感“前哨”——陈化兰（Chen Hualan）
陈化兰。图片来源：哈尔滨兽医研究所。
2013年4月，全世界的病毒学家和卫生官员都把目光聚焦在中国。一种新型的禽流感病毒H7N9正开始蔓延，并引发严重的疾病乃至死亡。中国农科院哈尔滨兽医研究所的陈化兰院士在此时站在了对抗疫情的第一线。他们停止了所有的研究，将工作重点放在H7N9上。致力寻找它从鸟类或其他动物传播并感染人类的线路。
在首例H7N9病例得到确认的48小时内，陈化兰研究小组以及来自上海动物疾控中心的研究院从周边的土壤、水和家禽市场中采集了约1000份样本，其中20份检出H7N9阳性，均来自于上海家禽市场。当地 *** 迅速关闭了这些市场，这也使得感染率迅速下降。 *** 的这一举措得到了来自世界的广泛称赞。
病情得到控制，新增病例较少。这给予了陈化兰研究团队更多的时间来进行对这一病毒的研究。陈化兰团队认为相比于另一禽流感病毒H5N1，H7N9更易经由家禽感染人类。然而目前没有明确的证据证明H7N9可以在人类之间传播。但陈化兰团队认为，它具有这种潜力。
陈化兰实验室目前致力于关注流感病毒的监测。夏天和秋天新病例出现减少，一方面要归功于 *** 的及时应对，另一方面也有可能是在气温较高时病毒感染力较弱。现在又到了冬季，更多的监测非常必要。陈化兰自己也认为：“流感病毒的检测是我们实验室的首要任务”。
克隆“酋长”——肖克莱特·米塔利波夫（Shoukhrat Mitalipov）
肖克莱特·米塔利波夫。图片来源：Oregon Health & Science University
2007年，美国俄勒冈卫生科学大学的生殖学家米塔利波夫计划使用胚胎来获得个体特异性的干细胞，来治疗患者的疾病。这是通过将使用人类皮肤细胞克隆产生的胚胎来实现的。由于这项研究需要获得大量的人受精卵培育胚胎并加以摧毁，其面临的困境远不止是技术难题那么简单。最终，他所在的学校给他建立了新的实验室——这样他才能够合法的操作和处理那些胚胎。
米塔利波夫的研究始于去年十月，去年圣诞节前，他的实验室通过核移植获得了四株细胞株。他认为凭借他之前在猴子中进行的实验，他能够最终达成自己的目标。在这一领域他面临较少的竞争，来自社会的监管和舆论阻止了更多的科学家“分一杯羹”。
他接下来打算争取 *** 的资助用于研究线粒体移植的技术，使得新生儿不必再受到线粒体相关遗传病的困扰。他同时也把从克隆胚胎中获得的干细胞与脱分化的人类细胞加以比较。而目前他面临的最大问题仍然是资金。联邦 *** 不会对其关于细胞株的实验提供经费。他不得不四处寻求经费与合作，导致这一实验目前进展缓慢。“好像我们又回到了几年之前。”，他无奈地表示。
“骚扰之眼”——凯瑟琳·克兰西（Kathryn Clancy）
凯瑟琳·克兰西。图片来源：L. Brian Stauffer
对于田野调查，人类学家凯瑟琳·克兰西充满了美好的回忆。然而一次偶然的交谈使得她意识到这一活动可能给人带来完全不同的回忆。她的朋友透露自己曾经在调查时遭遇性骚扰。从那时起，克兰西决定采取一些行动。
她的行动从2012年1月开始。起初她在博客上匿名发布关于她朋友被性骚扰的故事博取关注，后来她意识到，这样还远远不够。于是，她与几名合作者一起发起了网络调查，呼吁人类学家分享自己在田野调查中的经历，并收集了数据。
今年四月，在美国体质人类学家会议上，凯瑟琳投下了这枚“重磅炸弹”：在参与调查的124名人类学家中，有59%经历过性有关的言语暗示，而约有18%则受到身体上的性骚扰。女学生通常是主要受害者，而施害者多是一起进行调查的博士生、博士后乃至教授。对此许多人认为，田野调查中来自家庭和朋友监督的缺失，是诱发不良行为的主要原因。
在调查中克兰西还发现，由于害怕会被排除在调查以外无法获得研究所需数据，受害者们往往选择对自己的遭遇忍气吞声。只有极少数的受害者选择报告自己的遭遇。“年轻的研究人员正因为这些经历退出我们的行业，毫无疑问，我们失去了优秀的同伴。”克兰西说。
“太阳守望者”——亨利·斯奈斯（Henry Snaith）
亨利·斯奈斯。图片来源：Douglas Fry/Piranha Photography
在这一年，斯奈斯让所有材料学家大吃一惊。他通过使用钙钛矿半导体，大大的提升了太阳能电池的效率。在过去的几年中，研究人员一直试图用这一材料制造低效而复杂的光伏设备。斯奈斯意识到经由更有效的纯化和设计，它们能够产生更高的效率。
目前世界上绝大多数太阳能电池由硅制作，它们能够将吸收到的17-25%的光能转化为电能，但绝大多数造价高昂。薄膜太阳能电池更加廉价，但效率较低。钙钛矿光电池可被视作两者的结合。
现在，斯奈斯设计的电池转化效率已经可以达到15%，他认为最终钙钛矿电池的转化率有望达到29%——这是目前砷化镓晶体电池的转化率。砷化镓晶体电池多被用在卫星上，因造价高昂难以被广泛采用。
下一步斯奈斯计划继续他的研究，如果钙钛矿电池能够运转良好，他将考虑如何更好的储存这些电能。“当这些研究告一段落，我会将工作重点转移至对更好的电极的探索上。”斯奈斯说。
