Nature评选2016年十大杰出科学人物

2019-05-24 11:25

在追寻世界真相之路上,可能是寂寞的,但不是孤单的。Nature此次评选出2016年度十大杰出人物,他们或来自信息互联网、物理、生物研究等各样不同领域,不过他们却都在做着一件事——用自己的专业知识,探寻心中欲求得的真相。

GABRIELA GONZALEZ:引力间谍

物理学家, 帮助捕获寻求已久的引力波的第一个直接迹象

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一年前,Gabriela Gonzalez正在努力保守她生命中最大的秘密。在美国的两个巨型探测器已经捕获到引力波的迹象 ——由爱因斯坦提出但从来没被直接探测到的时空皱纹。 Gonzalez的工作则是在向公众宣布之前带领一千多名科学家们仔细努力地验证这一发现。

这样爆炸性的新闻不可能长期保密,但是这项发现是如此重要,研究团队花了将近五个月的时间来分析来自华盛顿州和路易斯安那州的两个激光干涉仪重力波观测台(LIGO)探测器的数据。作为LIGO科学合作的发言人,Gonzalez是协调世界各地团体开展分析的关键人物之一,她协调管理的团队中包括意大利比萨附近的处女座干涉仪的研究人员,其将数据与LIGO集中。

Gonzalez主要任职于巴吞鲁日的路易斯安那州立大学,靠近利文斯顿的LIGO干涉仪。 2008年,她成为第一个在她的部门获得全职教授的女性。她说,她从未在她的职业生涯中遭遇过直接的性骚扰或歧视,但“我不得不比别人更努力证明自己”。

DEMIS HASSABIS:人工智能挖掘机

程序员,参与开发的AlphaGo击败人类专业围棋手,下一步将用人工智能解决世界难题。

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围棋老将玩家Demis Hassabis在三月份参加了他一生中最紧张的一次比赛 –而他根本都不是选手之一。 Hassabis不得不从场外观看,他参与开发的计算机程序AlphaGo今年击败了顶尖的人类专业围棋选手李世石。计算机的胜利标志着人工智能领域的巨大胜利,也标志着Hassabis一系列成就中的辉煌。

作为DeepMind的联合创始人,这家位于伦敦的开发AlphaGo的公司,Hassabis既兴奋又同时松了一口气。 “这感觉像我们的探月行动,它是成功的,”他说。

但是胜利远不止于围棋比赛。 Hassabis想向世界展示机器学习技术的力量,他希望有一天能够开发出有人类思维能力的AI来解决复杂的全球问题。

早在青年时期Hassabis就已经有这样的愿景。作为一个国际象棋神童,他十几岁就开始设计新颖的电子游戏并以数百万美元出售,二十多岁就创办自己的公司。在完成认知神经科学博士后,他在2010年创立了DeepMind,被谷歌在4年后以4亿英镑(当时超过6.5亿美元)的价格收购。

在他的公司,研究内容从神经科学到炙手可热的人工智能领域,从合成语音到在伦敦搭乘地铁。 Hassabis说,每个算法都建立了复杂性,并编写了在AI中历史上独立开发的功能。 DeepMind AI已经从学习如何看待,并采取行动的愿景,使用它来计划和理性。在现实问题解决方面,该团队使用机器学习将Google数据中心的电源使用率降低了15%,这是Hassabis希望在更大规模上应用的东西。

TERRY HUGHES: 大堡礁哨兵

珊瑚研究员,对大堡礁的大规模漂白发出了警报

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当Terry Hughes在三月飞过大堡礁,看见海面因珊瑚死亡或垂死而显现的苍白斑点时,他的心也沉到海底了。

Hughes是澳大利亚研究委员会(ARC)Townsville珊瑚礁研究卓越中心的主任,他说当他和他的学生在看到珊瑚礁损失的航空调查后忍不住流泪。几乎所有的珊瑚礁都出现漂白迹象,初步调查显示澳洲北部高达81%的珊瑚礁遭受严重破坏。这是在大堡礁有历史记录以来最具破坏性的漂白 – 而这仅仅是太平洋众多受灾珊瑚群的冰山一角。

今年太平洋地区珊瑚问题的触发因素是该海洋热带地区强烈的厄尔尼诺变暖模式--异常高的水温把为它们提供营养素和颜色的共生虫黄藻驱逐出去了。有一些珊瑚可以在漂白后恢复,但有些珊瑚却会死亡。 10月和11月的后续研究发现,大堡礁北部700公里处的浅水珊瑚有67%已经死亡。

当2015年大规模的厄尔尼诺在太平洋地区发生时,澳大利亚的研究人员担心他们的珊瑚礁会面临危险。作为世界领先的珊瑚研究人员之一,Hughes成立了专门的团队来调查珊瑚礁是否发生漂泊。该小组最终扩大到300名科学家。 “我们制定了一个非常详细的研究计划,当然还是希望我们的担心最终并不会发生,”。

这次的珊瑚礁危机有悖常规。Hughes说,一般对珊瑚漂白的理解是,在失去虫黄藻的补给后,珊瑚会因饥饿而慢慢死亡。但是今年,水温太高,“我们发现很多珊瑚在饥饿肆虐之前就已经死亡,他们实际上是被热水煮死的。”

休斯并没有放弃大堡礁。但最近的漂白已经使珊瑚处于弱化状态,容易受到病原体和捕食者的攻击。在不久的将来再一次漂白事件可能带来进一步的损害。 “这是在给我们敲警钟,”他说,“处理气候变化的机会窗口即将关闭。”

GUUS VELDERS: 制冷特工

大气化学家,为国际气候协议奠定了基础。

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作为一名大气化学家,拯救世界似乎遥不可及。但在十月份卢旺达基加利的国际谈判中,Guus Velders有幸帮助了拯救世界。此次国际谈判的内容是设法逐步停止生产和使用氢氟碳化合物,氢氟碳化合物是空调中常用的效应极大的温室气体。

大多数国家已经同意采取积极的时间表来开始减少温室气体的排放,印度和少数其他国家想要额外的四年时间。在将数字代入他的笔记本电脑上的一个模型后,Velders告诉谈判者这个特别优惠对地球气候影响并不大。

这以及他早期的工作为10月15日签署的广受欢迎的全球协定铺平了道路。 Velders是荷兰比尔托芬国家公共卫生和环境研究所的一名研究员,他为自己所扮演的角色感到自豪。 “我以前从来没有参与过制定全球气候协议的过程,”他说。

但这并不是巧合。他的同事们说,Velders已经成为世界上氢氟碳化合物排放的专家,没有人能够在基加利提供这样快速的分析。他作为科学家团体的一员,帮助了将1987年“蒙特利尔议定书”(一项旨在保护平流层臭氧层的国际协议)重塑为与全球变暖作斗争的工具。

属于议定书范围内的制冷剂也是强有力的温室气体,Velders团队表明,蒙特利尔协议实际上比1997年“京都议定书”气候条约更多地控制了全球气温。最近,该小组预测了氢氟碳化合物在二十一世纪可能造成多大的变暖。这为作为“蒙特利尔议定书”修正案的氢氟碳化合物协定奠定了基础。

CELINA M. TURCHI: 寨卡(Zika)病毒侦探

医生,战斗在巴西东北部寨卡病毒前线

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对寨卡病毒的担忧在2016年蔓延到全球,这一流行病首次在美洲出现是在巴西。一些研究人员甚至呼吁推迟计划于今年8月在里约热内卢举行的奥运会。远离狂热的媒体,Celina Maria Turchi Martelli在巴西东北部的前线战斗,深入了解寨卡病毒。

Turchi是一名医生和传染病专家。自2015年9月以来,她的生活因寨卡彻底改变了,当时关于小头症(出生时异常小的头和大脑)婴儿的报道在她的家乡伯南布哥州突增,卫生部要求她对此进行调查。她很快就意识到国家正面临公共卫生紧急情况。 “作为一个流行病学家,最糟糕的噩梦也想不到会流行婴儿小头症,”她说。

Turchi主要任职于累西腓的AggeuMagalh?es研究中心,她立即联系了全球的科学家寻求帮助。她组织了一个由流行病学家,传染病专家,儿科医生,神经病学家和生殖生物学家的工作交流组。这是一项艰巨的挑战,Turchi说:寨卡没有可靠的实验室测试,没有关于小头症的病例定义的共识。但是团队紧锣密鼓的交流得到了回报,Turchi和她的同事最终产生了足够的证据来证明在怀孕的第一个三个月期间感染寨卡病毒的状况和感染之间的联系。

不过,Turchi说,谜团仍未解决。尽管寨卡病毒已经蔓延到整个美洲,但预计巴西东北部以外的小头症病例不会再爆发。 Turchi和她的团队现在正在努力找出原因。当她开始到累西腓的医院调查疫情时,她不得不创新。 “没有现成的教材参阅。”而现在,她和她的同事正致力于写这样一本书。

ALEXANDRA ELBAKYAN: 论文海盗

在逃犯,创建了一个非法网站免费提供付费论文。

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2009年,当她还是一名研究生,致力于哈萨克斯坦阿拉木图的最后一年研究项目时,Elbakyan正愁经济上无法负担而不能阅读许多学术论文,然后她学会了如何规避发布商的付费墙。

她的跳墙技能很快出现大量需求。 Elbakyan看到科学家们在网络论坛上要求他们不能访问的文件时她会很开心。 “好多人感谢我给他们发送付费论文,”她说。 2011年,她成立了Sci-Hub,一个不论是谁要求都自动提供绕过付费墙取得学术论文副本的服务的盗版网站。今年,对Sci-Hub的兴趣随着主流媒体的推出而兴起,用量飙升。根据Elbakyan的数据,该网站现在拥有大约6000万篇文章,并可能在2016年提供超过7500万的下载量,网站去年就有4200万的下载量,据估计涵盖了全世界科学出版商的全部下载的3% 。

这是大规模的侵权行为,同时也带来了Elbakyan赞美,批评和诉讼。很少有人认为她的行为涉嫌违法,很多人认为Sci-Hub正在推进开放学术论文获取的运动,该运动倡导论文应该(得到法律支持地)免费阅读和再利用。加利福尼亚大学伯克利分校的生物学家和开放获取论文运动的支持者迈克尔·艾森说:“我要给她32个赞。 “有偿获取科学文献是极大的不公平,而她一下子就改变了这种不公。

网站运行的头几年成功避开了雷达的扫描, 但最终因为它被越来越的人使用,引起了发布商注意。 2015年,荷兰公司Elsevier在其他出版业的支持下,在侵犯版权和黑客的基础上提起了对Elbakyan的美国诉讼。如果Elbakyan败诉,她有可能被要求支付数百万美元的损失,并有可能在监狱度过一段时间。 (因此,Elbakyan不公开她当前的位置,她通过加密的电子邮件和信息传递接受了这篇文章的采访。)2015年,美国法官命令Sci-Hub关闭,但该网站很快以其他域名出现。网站在中国,印度和伊朗最受欢迎,也有 5%左右的用户来自美国。

JOHN ZHANG: 生育反叛者

生育专家,用实际行动为带争议性的试管授精手术辩解。

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当生育专家约翰·张在九月份宣布其使用了来自三个人的DNA来生产一个健康的男婴。面对这项极具争议性的举措,学术界的反应既有震惊、愤怒,也有怀疑和祝贺。

这种技术旨在防止儿童遗传线粒体(产生能量的细胞结构)类的疾病。出于道德和安全问题的考虑,美国禁止在没有许可证的情况下使用该技术。张在纽约的新希望生育中心工作,而在墨西哥公司的诊所执行了这项技术。

批评者认为这是逃避监管的一种尝试,并抱怨说他在会议上宣布了这项工作,而不是在出版物上宣布。但张并不被这些异议所动。 “最重要的是有一个活产婴儿,而不是告诉整个世界,”他说。

Grifo和其他一些人则赞扬了张的举动。 “我认为这是一个伟大的事情,它终于实现了,”Grifo说。但其他人批评新希望团队。俄勒冈州波特兰健康与科学大学的干细胞科学家Shoukhrat Mitalipov说,“他们做的很多事情是完全不安全的”,如用捐赠者的卵子注入可能导致染色体异常的药物。

张的脚步却没有停止。他说,许多其他有线粒体病风险的家庭对他的技术都很感兴趣,他希望能在其他国家使用这种技术。 “未来五到十年,人们再看这项技术的时候会说:”为什么我们当初都这么蠢,为什么我们会反对它?“他说。 “大家都应该看到这项技术带来的好处。

KEVIN ESVELT: 研究基因驱动的道德家

生物学家,把道德伦理至于基因驱动实验之前。

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在马萨诸塞州剑桥理工学院媒体实验室启动他自己的实验室不到一年,Esvelt的名字因为一个有争议的技术而为人所知,被人称为基因驱动的先驱之一。他的方法是利用CRISPR-Cas9基因编辑来超越进化,迫使基因在群体快速传播。它可以用来消灭蚊子传播的疾病,如疟疾或根除入侵物种。但它也可以掀起意想不到的生态链反应,甚至可用于创造一种生物武器。

当Esvelt在2013年修补Cas9酶的时候被CRISPR基因驱动器的想法击中了。“我激动兴奋了一天:这将是疟疾的终结者,”Esvelt说。 但他随后意识到了这一想法的潜在危险。

Esvelt想努力确保在实验前得到道德支持。他首次在2014年发出警报,呼吁公开讨论基因驱动,这都是在他已经证明CRISPR-Cas9基因驱动可以起作用之前做的准备(KAOye et al.Science 345,626-628(2014); KM Esvelt et al。 eLife 3,e03401; 2014)。从那时起,他和他的同事已经展示了基因驱动如何可以更安全,以及如何逆转它们(J.E.DiCarlo et al Nature Biotechnol.33,1250-1255; 2015)。

今年,他的倡导已经开始结出果实。世界各地的研究人员和政策制定者一直在讨论这项技术,美国国家科学院,工程学和医学院的一份报告敦促基因驱动研究在谨慎的前提下课继续进行。

GUILLEM ANGLADA-ESCUDé: 行星猎人

天文学家,成功检测到太阳系外最近的已知行星。

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当今年年初一个外星世界的证据在他的电脑屏幕上出现时,Guillem Anglada-Escudé并不惊讶。他早就几乎肯定有一个地球大小的行星绕着Proxima半人马座,这个星座距离太阳只有1.3秒差距(4.2光年)。

对于这为伦敦玛丽皇后大学的天文学家Anglada来说,比起震惊,这个发现更多的是让他松了一口。他和他的同事们一直在这场搜寻行星的竞争中努力地工作,Proxima的发现证实他们走对了方向。 “我们做到了,”他说。

此次发现最接近地球的已知外行星引发了公众的想象力。在除地球以外的浩瀚宇宙中是否有生命存在,如果存在,天文学家是否能够检测出来?

Anglada的下一步计划是看看Proxima b是否会如从地球角度观察到的一样,从它的恒星表面穿过或者掠过。虽然这种可能性并不大,但如果是真的,那么当Proxima的光通过它的大气层(如果存在大气层的话)将会有更多的科学发现。

ELENA LONG:多样性开拓者

变性物理学家,她为更宽容地接受少数群体铺平了道路。

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物理学家可以开放地以新的方式看待世界,但他们需要首先看到数据。Elena Long现在就面临着这样一个问题,作为一名核物理学家,她致力于让物理学领域对性和性别少数群体更加包容。 “我们没有任何数据,因为大家认为问关于性和性别问题是很粗鲁的,这简直就像第二十二条军规一样可笑 “。Long是美国物理学会(APS)运行的第一次关于物理学界女同性恋,男同性恋,双性恋,变性者或者另一个性或性少数(LGBT)调查的发起人之一。

这些调查结果于今年3月份在座无虚席的APS会议上公布出来了。在接受调查的324名科学家中,超过两成的科学家报告说在去年的工作中有被排除在外,受到恐吓或骚扰的经历。变性物理学家报告的歧视发生率最高。作为变性人的Long并没有感到惊讶。 2009年,她在弗吉尼亚州纽波特新闻的托马斯·杰斐逊国家加速器设施攻读博士时,她就因为是变性人而没有就业保护和医疗福利。没有LGBT的支持让她感到孤独无助。 “我喜欢我做的工作,我喜欢研究。但生活还是不容易,“她说。

于是她创立了LGBT +物理学家支持团体,并开始要求APS对其团体给予更多认可, 最终促成了收集LGBT歧视数据委员会的成立。她说,许多物理学家甚至不能理解这种研究的需要。科学,技术,工程和数学社会的董事会成员塞缪尔·布林顿说,多亏Long和她的同事,物理学界正在成为处理LGBT事例的典范。 “我们真的是照搬他们的做法在其他领域进行改进,”他说。 APS三月份接受了报告中提出的建议,8月份,APS一个主要分部投票决定将其2018的会议移出北卡罗来纳州夏洛特,以回应该州迫使人们使用符合他们在出生时分配的性别的公共厕所法律。

目前Long正在帮助建立一个专注于多样性和包容性的APS会员组,她希望这将使其他少数群体的科学家享有同等的发展机会。 “我敢肯定有其他人在我从来没有想过的领域面临问题,”她说。 “我不想让他们等待七年,他们需要一个可以畅所欲言的地方。


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