“桑迪”颶風 圖片來源：Wang Chengyun

在這個(ge) 對於(yu) 科學而言具有史詩般意義(yi) 的一年，我們(men) 見證了希格斯玻色子的發現以及“好奇”號探測器在火星上著陸，但是研究人員同時也感受到了經費緊縮帶來的刺痛。

■本報記者 趙路 唐鳳

這個(ge) 閏年的兩(liang) 項最大突破完全仰仗於(yu) 驚人的海量數據。在過去5年中，ENCODE（DNA元素百科全書(shu) ）計劃已經生成了15兆兆字節的數據，用於(yu) 揭示人類脫氧核糖核酸（DNA）序列的功能；歐洲核子研究中心（CERN）在今年僅(jin) 憑借它的大型強子對撞機（LHC）便已經儲(chu) 存了26千兆字節的數據，以供物理學家證明希格斯玻色子存在之需。

然而除了發現，數據也是一個(ge) 引發爭(zheng) 論的源頭。例如，關(guan) 於(yu) 有潛在風險的流感病毒研究結果是否能夠被發表的激烈爭(zheng) 論，以及基因會(hui) 、出版商和研究人員討論的如何讓原始數據——以及同行評議的研究——更加開放地獲取。與(yu) 此同時，備受矚目的可疑或是欺騙性的事件也給了我們(men) 一個(ge) 警示：發現的真實性高於(yu) 一切。

最新出版的《自然》雜誌為(wei) 我們(men) 梳理了發生在2012年的那些激動人心的科學故事。

最後的希格斯

掌聲、安慰、喜悅和淚水——7月，全世界規模最大的物理實驗正式發現了希格斯玻色子。在物理學家終於(yu) 能夠自信地宣布，他們(men) 已經看見了一種質量約為(wei) 125千兆電子伏特的新的玻色子之前，LHC在CERN位於(yu) 瑞士日內(nei) 瓦附近的歐洲粒子物理實驗室已經進行了超過500萬(wan) 億(yi) 次的質子碰撞。

差不多50年前，包括Peter Higgs在內(nei) 的理論學家曾預言宇宙中充滿了賦予一些粒子以質量的量子場。迄今為(wei) 止，作為(wei) 這種量子場的化身，希格斯玻色子的平凡看起來讓人感到失望，因為(wei) 沒有令人信服的跡象表明它能夠超越粒子物理學標準模型的預測。

即便是LHC也未能發現由超對稱性理論所預測的額外粒子的證據，這一理論將延展我們(men) 對於(yu) 原子內(nei) 部世界的認知，同時有助於(yu) 解釋一些神秘的事物，例如暗物質。

走向極致

在這個(ge) 奧林匹克之年，科學為(wei) 自己創造了大量的紀錄。在20年的鑽探之後，一個(ge) 俄羅斯研究小組在2月份突破了3.8千米厚的南極冰層，最終到達了沃斯托克湖，後者是被隔絕了數百萬(wan) 年的一個(ge) 巨大水體(ti) 。早期的樣本分析並沒有發現任何生命的痕跡——之前大多數科學家認為(wei) 這恰恰是湖中應該具有的。

然而就在這幾天，一個(ge) 希望能夠到達埃爾斯沃斯湖——這是南極大陸冰川下的另一個(ge) 湖泊——的英國研究小組正在與(yu) 用來鑽透冰層的高壓熱水射流的技術難題作鬥爭(zheng) 。

與(yu) 此同時，美國電影導演詹姆斯·卡梅隆成為(wei) 了獨自下潛到這顆行星最深處——馬裏亞(ya) 納海溝溝底，大約11千米深處——的第一人。

還有一件扣人心弦的事——雖然缺少些科學價(jia) 值，特技跳傘(san) 運動員Felix Baumgartner在美國新墨西哥州超過39000米的高空一躍而下，突破了聲速以及從(cong) 上世紀60年代保持的高度紀錄。

但也不是每一個(ge) 破紀錄的嚐試都能夠成功。在6年的努力之後，斥資35億(yi) 美元的加利福尼亞(ya) 州美國國家點火裝置——這也是全世界最大功效的激光——未能實現其“點火”的目標，該目標是一個(ge) 核聚變發電的裏程碑，即用激光轟擊氫同位素從(cong) 而產(chan) 生大量聚變能。

重新思考能源

隨著去年發生在福島的核事故，日本的能源政策正在持續加以調整，該國的選擇包括未來完全不使用核能。這個(ge) 國家在5月份關(guan) 閉了最後兩(liang) 座運行的核反應堆，目的是進行維修，與(yu) 此同時，有大量的公眾(zhong) 反對重新啟動任何核設施——盡管日本設法在7月重啟了兩(liang) 座核反應堆。

在歐洲，對超過140個(ge) 反應堆的壓力測試得出的結論是它們(men) 需要廣泛的安全升級。其間，美國核管理委員會(hui) 向一個(ge) 發電廠頒發了牌照，允許其使用激光提高核燃料中的鈾含量，而一些人擔心這項技術能夠讓恐怖分子暗中進行鈾濃縮。

為(wei) 了讓汽車能夠上路、燈泡能夠點亮，各國都在持續探索著非常規的油氣資源。美國提出了蓬勃發展的頁岩氣水力壓裂技術行業(ye) 規則，這使得美國的電力工業(ye) 能夠將10%的發電量從(cong) 煤炭轉移到氣體(ti) 。根據國際能源署的報告，美國到2020年有望成為(wei) 全球最大的石油生產(chan) 國，並且到2035年實現能源自給。

但是尋找新的石油儲(chu) 備也存在著風險。在鑽探船受損之後，殼牌石油公司無法開展其在北極海域的鑽探項目，而英國石油公司（BP）在2010年4月的墨西哥灣深水地平線石油事故後支付了40億(yi) 美元的刑事罰金。

羽翼未豐(feng) 的清潔能源行業(ye) 也有自己的問題——美國馬薩諸塞州沃爾瑟姆市的鋰電池生產(chan) 商A123係統公司於(yu) 10月宣告破產(chan) ，原因是電動汽車市場仍然過小。

Peter Higgs 圖片來源：GRAHAM STUART

數據公開

科學是眾(zhong) 所周知的能夠自我修正的體(ti) 係。

3月，研究人員已經堅決(jue) 否定了去年提出的假說，即中微子或許跑得比光快；同時大量實驗駁斥了2010年的一項“發現”，即一種細菌能夠在其DNA中使用砷。

但是校正並非總是如此迅速：當研究很難被複製時，偏見或錯誤可能會(hui) 持續數年。麻醉學家Yoshitaka Fujii和營養(yang) 學研究人員Eric Smart都因為(wei) 長達幾十年的不端行為(wei) 直至最近才被發現而在今年受到譴責。

科學家更為(wei) 普遍擔心的是那些無法複製的結果所帶來的問題，並設立了一些類似於(yu) “再現性倡議”這樣的獨立實驗室來重複那些備受矚目的研究。一種認為(wei) 科學家應該更公開地傳(chuan) 遞和公布他們(men) 的數據的想法也獲得了認同。

在線開放獲取期刊——例如eLife和PeerJ——已經啟動，並且開放獲取運動已經在英國獲得進展。英國政府和私人研究基金會(hui) 在7月表示，它們(men) 將從(cong) 2013年4月開始為(wei) 對公眾(zhong) 開放的論文支付費用。

好奇號著陸 圖片來源：BRIAN VAN DER Brug

“好奇”號著陸

“這是輪子！這是輪子！”人們(men) 已經哭出聲來——美國宇航局（NASA）的科學家看到了他們(men) 的“好奇”號探測器登陸到火星表麵的第一個(ge) 畫麵，在那裏，一架懸浮的太空起重機剛剛將這架探測器輕輕地放在了地上。自從(cong) 8月於(yu) 蓋爾隕石坑著陸以來，“好奇”號已經傳(chuan) 回了驚人數量的圖像，並分析了火星表麵和大氣，但並沒有找到任何可能暗示著生命存在的甲烷或有機分子。

而在太陽係之外，多虧(kui) 開普勒空間望遠鏡的鷹眼，新的行星已經進入人們(men) 的焦點——它現在已經積累了大約3000個(ge) 新世界的候選者。

地基觀測也扮演了一個(ge) 重要角色：科學家在鄰近的恒星係統——阿爾法半人馬座，僅(jin) 1.34秒差距（約合4.4光年）——發現了一顆地球般大小的係外行星。其他的空間成就還包括，NASA的“黎明”號探測器在灶神星上發現了存在水的證據；中國把第一位女航天員劉洋送上了軌道。

但是一家私人公司——而非政府——卻成為(wei) 了今年空間發射新聞的頭條：10月，美國的太空探索技術公司（SpaceX）向國際空間站發射了“龍”貨運飛船，從(cong) 而完成了第一次商業(ye) 補給任務。這艘太空船是如此成功，以至於(yu) 這家位於(yu) 加利福尼亞(ya) 州霍桑市的公司甚至已經開始考慮火星之旅。

壓力下的地球

這個(ge) 夏天極具戲劇性：北極冰川融化創造新的紀錄；美國遭遇半個(ge) 世紀以來最嚴(yan) 重幹旱，而10月末，其東(dong) 部海岸卻遭遇颶風“桑迪”的襲擊。這讓人們(men) 真正感受到了全球氣候變暖帶來的威脅。這場颶風不僅(jin) 導致500億(yi) 美元的損失，還觸發人們(men) 更加關(guan) 注如何應對越來越多的極端氣候，而非如何預防氣候變化。

不過，全球氣候議題在經濟麵前黯然失色。6月，聯合國地球峰會(hui) 在巴西裏約熱內(nei) 盧召開，發展中國家反對束縛發展，發達國家不願意承諾更多的發展援助。類似的政治慣性也打擊著12月的多哈氣候談判，盡管大會(hui) 通過一攬子決(jue) 議，從(cong) 法律上確保了《京都議定書(shu) 》第二承諾期在2013年實施。

當然，也有國家在為(wei) 應對氣候變化而努力。4月，墨西哥製定減排相關(guan) 法律。在巴西，雖然10月通過一份有爭(zheng) 議的可能減弱森林保護的法案，但是其境內(nei) 亞(ya) 馬遜熱帶雨林植被砍伐麵積在過去1年間處於(yu) 最低值。6月，澳大利亞(ya) 公布了世界上最大的海洋保護區網絡計劃，但是，11月，其倡議的南極洲附近三大海域的國際保護計劃被駁回。

而在厄瓜多爾加拉帕戈斯群島，孤單的喬(qiao) 治——平塔島象龜中已知的最後一個(ge) 個(ge) 體(ti) ——默默死去，從(cong) 而敲響了瀕危物種保護的警鍾。

科學家的話語權

也許，當科學爭(zheng) 論爆發時，一些研究人員會(hui) 保持沉默，但是，當整個(ge) 領域或科學價(jia) 值受到威脅時，他們(men) 會(hui) 勇敢戰鬥。

5月，當一個(ge) 反對轉基因團體(ti) 揚言摧毀轉基因小麥時，英國研究人員奮起為(wei) 他們(men) 研究的價(jia) 值進行辯護。然而在10月，全世界的科學界陷入沮喪(sang) ，因為(wei) 意大利法院判決(jue) 一組科學家入獄6年，而罪名是2009年拉奎拉地震前，他們(men) 未能準確預報地震風險。評論家警告稱，這樣的先例可能會(hui) 使科學家因懼怕被起訴或報複而不再願意提供專(zhuan) 業(ye) 意見。

但是，科學家在其他挑戰麵前更加沉默：動物權利保護運動使得實驗動物運輸受到限製，並且沒有遭遇有效的反對。

人類百科全書(shu)

人們(men) 對自身基因組的認識僅(jin) 僅(jin) 是冰山一角，那些沒有編碼的廣闊基因序列起到重要作用，影響著基因組的形成、控製和讀取著不同的細胞類型。

9月，440位科學家組成的聯合研究隊伍發表了ENCODE工程的30份論文，分析了至少20%的能夠影響基因表達的基因組。

其他雄心勃勃的研究小組也摩拳擦掌，進行大生物學數據研究，包括首次繪就小鼠完整大腦回路圖，以及追蹤人腦900個(ge) 解剖結構的基因活性。

在細胞水平上，幹細胞的靈活性依然讓人們(men) 感到驚訝。美國研究人員發現，女性卵巢幹細胞似乎能產(chan) 生新的卵子，這反駁了女性是為(wei) 提供配子而生的教條。並且，日本研究人員也展示了如何使小鼠幹細胞變成有生育能力的卵子，將其受精後移植入雌鼠體(ti) 內(nei) ，研究人員製造出健康的幼鼠。

“孤單的喬(qiao) 治” 圖片來源：MORLEY READ

病毒之爭(zheng)

兩(liang) 篇論述高致病性H5N1禽流感病毒變異版本如何在雪貂之間傳(chuan) 播的論文引發國際爭(zheng) 論，以及美國政府機構間的尖銳矛盾。

很多人擔心，一旦這種能夠在哺乳動物間傳(chuan) 播的H5N1病毒的製造方式被宣傳(chuan) 出去，可能會(hui) 被恐怖分子利用，或是加大意外流失的風險。

2011年年底，美國國家生物安全科學谘詢委員會(hui) （NSABB）建議隻部分發表這兩(liang) 篇論文。但是，有人提出反對：審查這些研究是對科學應公開傳(chuan) 播的悍然反對，並且可能會(hui) 影響旨在救助生命的其他研究。3月，NSABB放棄了原先的立場。5月和6月，這兩(liang) 篇論文陸續發表。

但是爭(zheng) 論並未結束，政客痛斥美國政府決(jue) 定過於(yu) 匆忙，而一些科學家卻責備得出結論耗費太多時間。政府管理者則正在考慮加緊類似病毒研究的限製。經過長時間的討論，一個(ge) “自願”暫停此類研究的行動自1月開始生效，這讓急於(yu) 投身工作的科學家十分惱火。

艱苦歲月

一旦富裕國家開始縮減政府支出，科研預算也會(hui) 隨之減少——盡管並非每個(ge) 國家都是如此。

加拿大削減了環境支出，並叫停了包括著名的實驗湖區——統籌安大略省58個(ge) 淡水湖，用於(yu) 汙染物研究——在內(nei) 的一係列研究項目。西班牙2013年預算草案顯示，研究經費將縮水。在美國，科學家在一年中的大部分時間都擔心一個(ge) 全麵的預算削減方案將在下一年生效，雖然在這個(ge) 選舉(ju) 年NASA的行星研究等很多領域的經費已經減少。

11月，龐大的2014年至2020年歐盟預算——包括計劃的80億(yi) 歐元研究預算——談判失敗，直到2013年才將重新啟動。印度也縮減了預算增長以應對通貨膨脹的加劇。

不過，並非都是壞消息。中國科技經費提高了近12.5%；法國2013年增加2.2%的科技支出；德國將更多的聯邦資金投入到大學；投資者讓美國生物技術部門看到一絲(si) 曙光。

製藥業(ye) 的未來

今年，製藥業(ye) 似乎一片大好。美國食品和藥品監督管理局（FDA）批準兩(liang) 種減肥藥——Belviq和Qsymia——上市，這是自1999年以來，FDA首次批準該類藥物。該機構還為(wei) 首個(ge) 預防艾滋病感染的藥物Truvada打開綠燈。

但是兩(liang) 個(ge) 治療老年癡呆症的單株抗體(ti) ——bapineuzumab和solanezumab——期盼已久的臨(lin) 床試驗失敗，雖然在一些案例中，solanezumab能夠減緩認知衰退。研究人員認為(wei) 在早期階段預防老年癡呆症將是一個(ge) 有希望的治療策略。

另外，相關(guan) 行業(ye) 格局也發生了重要變化。盡管麵對Illumina公司等強勁對手，中國華大基因最終以1.18億(yi) 美元收購總部位於(yu) 加利福尼亞(ya) 州的基因排序公司Complete Genomics；生物技術巨頭Amgen公司稱將花費4.15億(yi) 美元買(mai) 下deCODE Genetics；Bristol-Myers Squibb和AstraZeneca投資53億(yi) 美元兼並了生物技術公司Amylin；GlaxoSmithKline以36億(yi) 美元的價(jia) 格買(mai) 下了人類基因組學公司。同時，美國製藥公司也為(wei) 其不法行為(wei) 交付了巨額罰款。