2016《自然》年度十大科学人物，一位华人科学家上榜

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| 关键词 | 自然，科学人物

2016年版的《自然》年度十大人物12月19日公布了，这是《自然》选出的在今年对于科学产生了重大影响的十个人。“今年的名单突显了来自全球各地的研究人员，在天文学，生殖生物学和少数族裔在科学领域的权利方面做出了自己的贡献。”Richard Monastersky，《自然》的特写编辑表示，“2016年《自然》十大科学人物是一个多元化的群体，他们都在今年的重大科学实践中发挥了作用，并可能在世界范围内影响变化。”

加布里埃拉冈萨雷斯

GAbrIELA GONZALEZ

引力密探

原文作者：Davide Castelvecchi

一位物理学家帮助首次捕捉到人类搜寻已久的引力波的直接信号。

一年前，Gabriela Gonzalez正在努力保守她人生中最大的秘密。在美国，两个大型探测器检测到了引力波的信号——爱因斯坦预言中的时空涟漪，但此前从未被直接观测到过。冈萨雷斯的工作是在将这些发现公之于众前，协助领导一千多位科学家仔细验证。

这样的新闻很难长期保密，但这个发现实在太重大了，因此，研究团队花费了将近五个月时间来分析位于华盛顿州和路易斯安那州的两座激光干涉引力波天文台（LIGO）探测器得到的数据。作为LIGO科学合作组织的发言人和负责协调分析的关键人员之一，Gonzalez需要协调分散于全球各地的研究团队，包括位于意大利比萨附近的处女座干涉仪研究人员，LIGO与处女座干涉仪共享数据。

在管理这个巨型项目的过程中，Gonzalez发挥了自己的多面能力。大多数物理学家很早就知道自己会成为理论家还是实验家，但Gonzalez开始研究生学业时选择的是理论方向，后来才转到了实验物理学领域，并表现出惊人的天赋。“这种天赋使其可以成为一流的科学家。”LIGO项目的创始人之一、麻省理工学院的物理学家Rainer Weiss说。

Gonzalez说，在自己的职业生涯中，她在LIGO项目上“什么工作都做过一点”。有段时间，她承担了诊断干涉仪性能的重要职责，以确保它们达到无与伦比的敏感度。现在，其敏感度足以探测出 4千米长的干涉臂上1021分之一的长度变化，这相当于DNA的宽度与土星轨道之比。她还协助领导过数据分析团队，并说服引力波研究者和常规天文学研究者开展合作。他们将在即将到来的多信使天文学时代，联手寻找会同时释放引力波和电磁波的现象。

宣布LIGO发现之前的那个月紧张而忙碌，Gonzalez和同事努力确保团队已经获得了板上钉钉的证据。他们知道，历史对报告“发现”引力波的研究者并不仁慈：就在最近一次的2015年初，一支国际团队不得不撤回了南极一架望远镜发现引力波间接信号的声明。

让LIGO团队压力倍增的是，在得到最初发现不到一周时，流言就已流传开来，记者也开始致电询问。Gonzalez说，在漫长的分析过程中，自己从未在不与同事商讨的情况下，擅自做出重要决定，她的领导能力获得到大家的称赞。“加布里埃拉让我们顺利度过了这一阶段，”Weiss说。

Gonzalez就职于路易斯安那州立大学，靠近位于利文斯顿的LIGO干涉仪。2008年，她成为了系里的第一位女性正教授。冈萨雷斯说，她在职业生涯中从未遭遇过直接的性骚扰或歧视，但“我或许不得不比其他人更努力地证明自己（的能力）。”

Gonzalez说，到2017年三月，她目前的LIGO发言人任期将结束，之后不会再竞选，而是计划回归到全职研究岗位。她协助创立的科学领域—引力波天文学才刚刚起步。“对我来说，科研工作一直都是一场趣味横生的旅行，而现在的风景越来越美。”

杰米斯哈萨比斯

DEMIS HASSABIS

思维缔造者

原文作者：Elizabeth Gibney

人工智能开发者打败围棋高手，下一步，剑指全球问题。

资深棋手Demis Hassabis在今年三月迎来了人生中最艰难的比赛，而他甚至没有亲自上场：在他的团队创造的程序AlphaGo与顶尖棋手李世乭对弈时，Hassabis只能在一旁观看。最终，电脑赢得了比赛，这标志着AI领域的巨大胜利；也为哈萨比斯的系列战绩再添一笔。

位于伦敦的DeepMind公司是AlphaGo的开发者。作为DeepMind的联合创始人, 哈萨比斯感到兴奋而欣慰。“我们下了一着险棋，而且成功了。”

但这场胜利不仅仅是一场棋赛的胜利。Hassabis想要向全世界展示机器学习技术的实力，他希望未来能利用这项技术制造类似人类一样的综合AI，使之能够解决复杂的全球性问题。

在他早慧的青年时期，Hassabis就已经勾勒出了这一愿景。他是一个象棋神童，十几岁时就设计出了销量百万的新颖电子游戏，20岁出头就开设了属于自己的公司。在拿到认知神经学博士学位后，他于2010年创建了DeepMind公司。四年后，Google据报道以4亿英镑的价格收购了这家公司。

DeepMind的研究者们将来自神经科学的灵感应用于各色各样引人注目的AI项目中，从语音合成到伦敦地铁导航，皆包括在内。Hassabis说，DeepMind每一个算法的复杂性都建立在之前算法的基础上，并融入此前只在不同AI中单独开发出来过的能力。DeepMind的AI已经从学习如何观察和做出相应行动的阶段，进入到利用这些信息进行计划和推理的阶段。在解决现实问题方面，他们的团队利用机器学习将Google数据中心的用电量减少了15%；Hassabis希望这一技术能得到更大规模的应用。

虽然DeepMind的研究者也会发表论文，但他们对进行中的工作是保密的，这一点让一些学者感到苦恼。一些数据隐私倡议者则对Google DeepMind与英国国家医疗服务署的合作感到担忧，但科学家却蜂拥进入DeepMind工作。

在日常生活中，Hassabis非常谦逊，但充满热情。他在伦敦大学学院的博士导师Eleanor Maguire说，他拥有一种用自己的激情感染他人的天赋。“一旦他开始谈论自己感兴趣的事，他的热情就会传染给别人。”在管理公司的同时从事科研意味着只能在凌晨时分做研究工作，但Hassabis表示他并不介意这一点：“我们从事的是非常重要的工作，我觉得为此牺牲是值得的。”

特瑞修斯

TERRY HUGHES

珊瑚礁哨兵

原文作者：Daniel Cressey

珊瑚研究者就大堡礁的大规模白化事件发出警示。

今年三月，在飞过大堡礁上空时，Terry Huges的心沉了下去：海面之下映入眼底的是一片苍白斑块，那是珊瑚已经死亡或即将死去的明确迹象。

Hughes是澳大利亚研究理事会（ARC）珊瑚礁研究卓越中心的主管，他说，自己和学生在看到航空调查的破坏结果后哭了出来。白化事件袭击了几乎整个大堡礁，初步调查显示，大堡礁北段81%的珊瑚礁都遭到了严重打击。这是有记录以来大堡礁最为严重的白化事件——而且，这次事件只是太平洋各海域的珊瑚正在普遍遭遇的灾难的一个缩影。

热带太平洋的强厄尔尼诺变暖模式触发了这场灾难。高的异常的水温使得珊瑚排出与之共生的虫黄藻，而后者为珊瑚提供了大部分食物，以及它们的鲜艳色彩。一些珊瑚能在白化后恢复，但另一些则会死去。10月和11月的追踪研究表明，在绵延700公里的大堡礁北段，已有67%的浅水珊瑚死亡。

大型厄尔尼诺事件发生时，Hughes本人正在大堡礁中段附近从事研究。在领导开展初始调查后，他实质上成为了这场灾难的发言人。在媒体对白化报道的高峰时期，修斯一天接受了35场采访。

“在澳大利亚，就连从来没去过大堡礁和很有可能永远不会去的人们也将它视为国家标志，”Bob pressey说；他是Hughes在ARC的同事。

这场危机推翻了一些既定的观念。Hughes说，对白化的传统观点是，珊瑚会在排出虫黄藻后慢慢饿死。但今年的水温实在太高，“许多珊瑚在开始挨饿之前就死去了；它们实际上是被热死的。”

过去几年来，随着全球温度反复创下历史新高，全球的珊瑚都陷入困境。2015年十月，在夏威夷、巴布亚新几内亚和马尔代夫的珊瑚相继发生白化后，美国国家海洋和大气管理局宣布，珊瑚白化已成为一场全球性事件。

今年，白化扩散到了澳大利亚、日本和太平洋的其他地区。研究者表示，随着气候变化推升基准温度，白化将会更为频繁地侵袭珊瑚礁。在一些情况下，频繁的白化将会使得大部分珊瑚都无法存活。

Hughes还不打算放弃大堡礁。但最近的白化事件使珊瑚变得非常脆弱，极易受到病原体和捕食者的攻击。如果不久后再次发生，还将会对珊瑚带来更大的打击，“我们想要告诉公众的是，”他说，“应对气候变化的时间已经不多了。”

古斯凡德尔

GUUS VELDERS

冷却者

原文作者：Jeff Tollefson

大气化学家为达成国际气候协定打下基础。

大气化学家并没有多少拯救世界的机会，但在今年十月，Guus Velders得到了一个属于他的机会。他参加了在卢旺达首都基加利举行的国际谈判，会上，各国代表试图约定逐步停止生产和使用氢氟烃（HFCs）——一种常在空调中使用的超级温室气体。

大多数国家同意了大力削减氢氟烃的时间表，但印度和少数其他国家想另外推迟四年。在经过模型计算后，Velders告诉谈判国，这一让步对地球的影响很小。

这一点以及他先前的工作为达成全球协议铺平了道路。10月15日，有关禁用氯氟烃的协议签字通过，广受好评。说话轻声细语的Velders是荷兰国立公共卫生与环境研究院的一位研究员，他对自己在其中扮演的角色感到自豪：“我之前从来没有参与过能促进在气候方面达成全球共识的工作，”他说。

但这并不是个巧合。Velders的同事说，他是氢氟烃排放领域的世界级专家，除他之外，没有人能在基加利会议上提供如此迅速的分析。他也与科学界同仁一起，将1987年签署的《蒙特利尔议定书》——一个旨在保护臭氧层的国际协定——改造为对抗全球变暖的工具。

根据《蒙特利尔议定书》的规定，制冷剂也是强力的温室气体；Velders的团队还表明，《蒙特利尔议定书》在控制全球温度方面的贡献实际上高于1997年的《京都议定书》。最近，他的团队还估测了氢氟烃在本世纪可能造成的变暖程度，为有关氯氟烃的协议打下了基础，该协议成为《蒙特利尔议定书》的一个修正案。

“Velders的团队总能在正确的时间回答合适的问题，”Durwood Zaelke表示，他是一家位于美国华盛顿特区的倡议团体——可持续发展与治理研究所的主席。“可以确定地说，没有他们，我们就没法达成协议。”

现在，Velders的团队又回到了原点。由于禁令的达成，他们有关氢氟烃排放增长的预测作废了。对于这样的“研究挫折”，Velders完全接受。

赛琳娜M杜尔基

CELINA M. TURCHI

寨卡侦探

原文作者：Declan Butler

医生与时间赛跑，试图解开巴西东北部的医学谜题

2016年，对寨卡病毒的恐惧在全球扩散，作为美洲首个出现疫情的国家，巴西正处于恐慌的中心。一些研究者甚至呼吁推迟8月的里约夏季奥运会。但Celina Maria Turchi Martelli远离媒体喧嚣，抗战在巴西东北部的寨卡疫情前线，试图解开这个医学谜团。

Turchi是一位医生兼传染病专家，2015年9月，她的生活被寨卡病毒彻底打乱了。当时，巴西卫生部派她去调查她的家乡伯南布哥州新生儿小头症（头部和脑部异常小）病例显著增加的情况。很快，她就确信巴西正面临着一场公共卫生危机。“作为流行病学家，在我最坏的想象中，也没想到新生儿小头症这样的疫情，”她说。

Turchi就职于累西腓市的Aggeu Magalhes研究中心。她立刻联系了全球科学家寻求帮助，她组建了一支包括流行病学家、传染病学家、儿科医生、神经病学家和生殖生物学家组成的专家团队。Turchi说，他们面临的挑战是艰巨的：寨卡病毒并没有可靠的实验室检测方法，人们对小头症的病例定义也没有达成共识。但她积极联系的合作获得了回报：Turchi和同事们最终得到了足够的证据，表明怀孕前三个月内感染寨卡病毒和新生儿小头症间存在关联。

不过，Turchi表示，寨卡病毒的谜团还远未解开。虽然寨卡病毒已经传播到了美洲各地，但人们预计的巴西东北部之外的小头症病例爆发并未发生。Turchi正与她的专家团队一起探究各中原因。Turchi说，当她刚开始在累西腓市的医院研究这场疫情时，她必须大胆创新，“并没有什么现成的书本供我参考。”现在，她和她的同事正在自己撰写这本书。

亚历山德拉埃尔巴克彦

ALEXANDRA ELBAKYAN

窃文者

原文作者：Richard Van Noorden

付费论文盗版网站的创始人在博得赞誉的同时也官司缠身。

不过几年的时间，Alexandra Elbakyan就从信息技术专业的学生成为了举世闻名的在逃犯人。

在2009年，当时的Elbakyan还是一位研究生，在哈萨克斯坦阿拉木图准备自己的毕业研究项目。她需要阅读大量学术论文，却无力支付高昂的费用，这令她倍感沮丧。正是在这种情况下，她学会了如何绕过出版社的付费墙。

很快，她的技术供不应求。每当看到有科学家在网络论坛上请求无法访问的论文时，Elbakyan都很乐意伸出援手。“因为发送原本需要付费的论文，我经常收到人们的感谢，”她说。2011年，她决定将这个过程自动化，于是，Elbakya建立了Sci-Hub，一个抓取付费论文并向任何发出请求的人提供论文的盗版网站。今年，由于主流媒体的关注，人们对Sci-Hub的关注大大增长，使用量也随之飙升。根据Elbakyan的数据显示，Sci-Hub目前约收录了6000万篇论文，2016年的下载量有望突破7500万次，而去年为4200万次，据估计，这约占全球科学出版商所有下载量的3%。

这可谓是大规模的版权侵犯，并为Elbakyan本人带来了声誉、批评和一桩法律诉讼。很少有人支持她的违法行为，但更多的人则认为Sci-Hub推动了开放获取运动的发展——认为论文应被（合法地）免费阅读和重复使用。“她的所作所为令人敬畏，”加州大学伯克利分校的生物学家和开放获取拥护者Michael Eisen说。“难以获取科学文献获取是巨大的不公，而她一举解决了这个问题。”

在Sci-Hub运营的最初几年里，一切风平浪静，但随着其规模不断壮大，订阅出版商无法继续无视它的存在。2015年，荷兰出版商爱思唯尔在出版行业的广泛支持下，以侵犯版权为由在美国向Elbakyan提起诉讼。如果Elbakyan败诉，她将面临支付上千万美元损失费的局面，甚至可能锒铛入狱。（因此，Elbakyan没有透露她目前的位置，而是通过加密电子邮件和信息接受本文采访）。2015年，美国法院命令关停Sci-Hub，但Sci-Hub通过其它域名再次开张。

Elbakyan的名字屡见报端，她说她每周一般会收到一百条支持她的消息，有时也有捐款。她感到自己在道德上有义务维持网站的运行，因为用户们需要它来继续自己的研究。“运行一个像Sci-Hub这样的论文获取网站有错或可耻吗？我不觉得，因此我可以坦然面对自己的所作所为，”她说。

不论是批评者，还是支持者都认为即使Sci-Hub不复存在，它的影响还会长存。“全面开放获取是大势所趋，”美国北卡罗来纳州的非营利组织Impactstory的联合创始人Heather piwowar说，Impactstory旨在帮助科学家追踪其在线产出的影响。“但是我们认为，并且也希望Sci-Hub正让收费获取的出版商惊慌失措。因为在很多情况下，恐慌才能真正驱使他们做出正确的事情，向开放获取模式转变。”

无论这一点是否能实现，Elbakyan说她都将会继续建设Sci-Hub，尤其是扩充年代较久的文献；与此同时，她正在攻读科学史硕士学位。“Sci-Hub网站是我自己维护的，但如果我倒下了，将会有其他人代替我，”她说。

张进

JOHN ZHANG

生殖医学“逆子”

原文作者：Sara Reardon

争议性的体外受精技术引发争论。

震惊、愤怒、质疑、祝贺，各种褒贬不一的反应一并向张进袭来：今年9月，他宣布自己已经利用有争议的“三亲”技术让一名健康男婴诞生。

这种技术旨在防止婴儿遗传线粒体（制造能量的细胞结构）相关疾病。但出于伦理和安全考虑，美国禁止在未经许可的情况下执行此类操作。任职于纽约新希望生殖中心的张进在该中心位于墨西哥的一家诊所内执行了这项操作。

批评者认为此举企图逃避法规限制，并指责张进在会议上而非通过论文发表来宣布此事。

但张进对这些反对意见置之不理。“最重要的是生下健康的婴儿，而不是向全世界宣布，”他说。

张进惯于挑战科学和伦理的边界。20世纪90年代，他与纽约大学朗格尼医学中心的生殖内分泌专家Jamie Grifo合作开发了一种帮助高龄妇女怀孕的生殖技术——使用较年轻的卵子中的线粒体来替换较老的线粒体，相当于张进今年使用的技术的另一个版本——但没有获得成功。

美国监管部门于2001年禁止该技术后，张进与他在中国的合作者接手了这项工作。2003年，张进的团队创造了多个胚胎，并移植进一位女性体内。所有胎儿均流产后，中国也禁止了该技术。

Grifo和其他一些人对张进的最新成果表示赞赏。“我认为他最终取得成功是一件了不起的事情，”Grifo说。但也有人指责新希望团队。“他们所做的许多事情都是很不安全的”，包括向供体卵子内注入了一种可能引发染色体异常的药物，俄勒冈卫生科学大学的干细胞科学家Shoukhrat Mitalipov说。

张进不为所动。他说，许多其他面临线粒体疾病风险的家庭已经对他的操作表达了兴趣，他希望自己可以在其它国家执行这一操作。“再过5-10年，人们再看这项技术时就会说，‘我们当时为什么那么愚蠢，为什么要反对它？’”他说。“我认为，我们首先必须展现出它为人类创造的福祉。”

凯文埃斯维特

KEVIN ESVELT

CRISpR警示者

原文作者：Heidi Ledford

锋芒初露的年轻生物学家认为基因驱动的伦理比实验更重要。

10岁时，一次去加拉帕戈斯群岛的旅行激发了Kevin Esvelt对摆弄演化的兴趣。面对曾经启发了达尔文的鬣蜥、鸟儿和种种多样性，Esvelt为之叹服，并立志认识（并改进）演化。“我希望更具体地了解这些生物是如何诞生的，”他说。“而且，坦白地说，我希望能带来属于我自己的见解。”

现在，Esvelt是一位年轻有为的生物学家。作为基因驱动这项富有争议的技术的先驱之一，在MIT媒体实验室建立起自己的实验室不到一年后，他就已经崭露头角。他的方法利用CRISpR–Cas9基因编辑方法来绕过演化，强制基因在种群中快速散播。该技术可用于消灭蚊媒疾病（比如疟疾）或根除入侵物种，但也可能引发意外的生态链反应，或被用于制造生物武器。

2013年，Esvelt在研究Cas9酶时突然产生了CRISpR基因驱动的想法。“那是让我欣喜若狂的一天：这将让人类完全摆脱疟疾，”Esvelt说。“然后我又想到，‘等等。’”

顺着这个思路，Esvelt一直努力确保在实验前先解决伦理问题。2014年，他首先敲响警钟，呼吁就基因驱动展开公众讨论，此时他甚至还未证明CRISpR–Cas9基因驱动有效 (K. A. Oye et al. Science 345, 626–628 (2014); K. M. Esvelt et al. eLife 3, e03401;2014) 。自那之后，Esvelt与同事已经展示了如何将基因驱动技术变得更加安全，以及如何逆转其影响(J. E. DiCarlo et al. Nature Biotechnol. 33, 1250–1255; 2015)。

今年，他的主张终于开花结果。全球的研究者和决策者已经就该技术展开了讨论，美国国家学院发布了一份报告，敦促继续推进基因驱动研究，但保持审慎。在加州大学河滨分校研究基因驱动的Omar Akbari认为，Esvelt的努力在恰当的时机吸引了公众对这项新生技术的注意，也吸引了研究资金。“我认为这要归功于Kevin，”Akbari说。“对于科学家而言，能做到他所做的并非易事。”

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