本文由 BioWorld 編輯部原創編譯
每年年底,Nature 雜誌會發布年度科學界最重要的榜單之一:年度十大科學人物,以記錄這一年裡對科學產生重大影響的十個人。
在過去的幾年裡,不少華人入選 Nature 年度十大科學人物,如張鋒、劉如謙、潘建偉、賀建奎等等,多人因 CRISPR 基因編輯技術而入選。
今年的 Nature 年度十大科學人物榜單剛剛發布,10 位入選者中,有 5 人從事生命科學領域研究,生命科學再次佔據半壁江山。
北京大學鄧宏魁教授因進行 CRISPR 基因編輯幹細胞治療愛滋病和白血病患者的臨床試驗而入選今年的年度十大人物。
Ricardo Galvão: 科學捍衛者
Ricardo Galvão,是巴西巴西國家空間研究所主任,一名物理學家,由於亞馬遜雨林大火,他因駁斥巴西總統的謊言被視為民族英雄。
位於南美洲巴西的亞馬遜雨林,不僅是世界最大及物種最多的熱帶雨林,還有流域面積世界第一、達到 600 萬平方公裡的亞馬孫河及其眾多支流,對全球生態及氣候平衡都起著舉足輕重的作用,因此被稱為「地球之肺」。
自巴西總統 Jair Bolsonaro 上臺以來,為發展經濟,大量開發亞馬孫雨林,因此帶來了大量的森林砍伐,此外還大幅削減環境執法預算。
這些行為最終導致自今年 8 月初以來,亞馬遜雨林大火持續不斷,「地球之肺」危在旦夕。而巴西總統 Jair Bolsonaro 宣稱,亞馬孫雨林的火災很正常,並非人禍。
衛星觀測數據清楚地表明巴西的森林砍伐量正在上升。據巴西國家空間研究所統計,從 2019 年 1 月到 7 月底,巴西一共砍伐了了 6800 平方公裡雨林,比去年同期增加了 50%。 這些證據表明,引發全球關注和憤怒的亞馬遜大火與最近森林砍伐增加有關。
但巴西總統 Jair Bolsonaro 稱該數據為「謊言」,並在本月初解僱了巴西國家空間研究所主任,物理學家 Ricardo Galvão。
Victoria Kaspi :巡天者
在過去的 25 年中,加拿大天體物理學家 Victoria Kaspi 使用了世界上許多頂級望遠鏡進行基礎天文學發現。2017 年,她開始將加拿大氫強度測繪實驗望遠鏡(CHIME)連接到功能強大的計算機。今年,Victoria Kaspi 和其他數十位天文學家的努力取得了成果。CHIME 成為世界上最佳的快速無線電脈衝串(FRB)獵手。CHIME 目前已經發現了數百次快速射電爆發,比任何其他望遠鏡都多。 有了它,天文學家有望解決信號起源的難題。
Nenad Sestan:復活大腦
腦死亡,是判斷一個人死亡的重要標準,其中包括腦部已無電波反應。耶魯大學醫學院教授 Nenad Sestan 領導的團隊,以 32 個宰殺不超過 4 小時的死豬大腦作實驗;這些豬腦已沒有電波反應,意味它們處於腦死狀態。研究團隊利用一個名為「BrainEx」的精密系統,把富血氧的人造血液透過動脈輸入豬腦,持續運作 6 小時,當中亦包含可保護神經元的化學物質。
研究人員之後抽取豬腦的細胞神經元施以電擊,結果發現它們竟可以傳遞信號。此外又發現豬腦細胞吸收人造血中的血糖及氧氣,並產生二氧化碳,反映豬腦仍有新陳代謝。研究人員甚至發現,豬腦的免疫系統似乎恢復運作,但並沒發現豬腦進行精密活動或恢復知覺的跡象。
團隊之後以這種方法,令豬腦維持此反應長達 36 小時。Nenad Sestan 表示,他們正研究可令大腦在動物體外維持新陳代謝及生理功能多久,暫時無意在人類身上試驗,但指實驗結果有助腦神經科學的研究發展。
Sandra Díaz:生物多樣性守護者
Sandra Díaz 和其他 144 位研究人員完成了對世界生物多樣性的最詳盡的研究,然而,研究結果比大多數研究人員想像的還要糟糕:由於人類活動,一百萬個物種正瀕臨滅絕。
更為糟糕的是,目前物種滅絕的速度至少比過去一千萬年的平均速度快幾十到幾百倍。
儘管這份調查報告結果很糟糕,Sandra Díaz 並沒有對人類扭轉局勢的能力感到悲觀。她說:「我們必須保持樂觀,因為沒有 Plan B」。
Jean-Jacques Muyembe Tamfum:伊波拉鬥士
1976 年,Jean-Jacques Muyembe Tamfum 深入剛果金的熱帶森林中,調查當時原因不明的疾病爆發,該疾病會迅速造患者死亡。這就是後來著名的伊波拉病毒,Tamfum 也是伊波拉病毒的發現者之一。
如今,距離發現伊波拉病毒已經過了 43 年,但伊波拉病毒的陰影始終籠罩在非洲大地。自 2018 年 8 月以來,伊波拉再次爆發,已導致剛果金超過 2200 人死亡。
在 Tamfum 的帶領下,通過深度掩埋伊波拉死者屍體,將病毒傳播風險降至最低,此外,Tamfum 還致力於抗伊波拉藥物和疫苗的研發,上個月,由他的團隊領導的一項由 680 人組成的對照臨床試驗表明,感染伊波拉病毒後不久使用抗體藥物治療的患者的生存率達到 90%。
目前,Tamfum 團隊正在從病毒擴散地區收集動物,以期追蹤伊波拉在物種之間的傳播方式,他希望自己能在退休前解開伊波拉的最後一個難題:伊波拉病毒的宿主載體到底是什麼?Yohannes
Haile-Selassie:人類起源的追尋者
Yohannes Haile-Selassie 在衣索比亞北部沙漠中挖掘找到了 380 萬年前完整的早期人類頭骨。古猿屬中最古老的物種南方古猿,其標本可追溯到 420 - 390 萬年前,主要是由頜骨和牙齒而為人所知;而較年輕的物種可追溯到 350 - 200 萬年前。Yohannes Haile-Selassie 的發現極大的完善了人們對於南方古猿的顱骨形態的認識.
Wendy Rogers;器官移植倫理學家
關於 Wendy Rogers 的內容介紹比較敏感,此處省略,感興趣的讀者可前往 Nature 官網自行查看。
鄧宏魁:CRISPR 轉化者
2019 年 9 月 11 日,北京大學鄧宏魁、解放軍總醫院第五醫學中心陳虎、首都醫科大學附屬北京佑安醫院吳昊合作在《新英格蘭醫學雜誌》(The New England Journal of Medicine)發表了題為:CRISPR-Edited Stem Cells in a Patient with HIV and Acute Lymphocytic Leukemia 的研究論文。
該臨床試驗,利用 CRISPR 基因編輯技術,在人成體造血幹細胞上進行 CCR5 基因編輯,實現了經基因編輯後的成體造血幹細胞在人體內長期穩定的造血系統重建。然後對一個患愛滋病和急性淋巴細胞白血病的 27 歲男性進行治療。治療後病人的急性淋巴白血病達到形態上的完全緩解,病人的 T 細胞呈現一定程度上對 HIV 病毒的抵抗能力,但效率很低,未發現脫靶效應和副作用。
這項基因編輯是在成體造血幹細胞上進行的,因此並不會對其他組織器官及生殖系統產生影響。該工作初步證明了基因編輯的成體造血幹細胞移植的可行性和在人體內的安全性,將會促進和推動基因編輯技術在臨床應用領域的發展。
但是,加州大學伯克利分校的生物學家 Fyodor Urnov 認為,該臨床試驗未能成功治療愛滋病,這一結果表明人們對於 CRISPR 基因編輯技術的臨床轉化還是操之過急了。
John Martinis:量子計算機創建者
谷歌利用一臺 54 量子比特的量子計算機實現了傳統架構計算機無法完成的任務。在世界第一超算需要計算 1 萬年的實驗中,量子計算機只用了 3 分 20 秒。正式實現量子霸權。
Greta Thunberg:氣候抗議者
Greta Thunberg,這個 16 歲的瑞典女孩今年可以說是風頭一時無兩。
科學家們花了幾十年的時間來警告氣候變化及其可能帶來的嚴重後果,但一直未能引起全球關注,而這位 16 歲的瑞典女孩做到了,讓氣候科學家們的成果與警示大放異彩,很多人都為她的行為喝彩(註:不包括筆者)。
不管是否懷念,2019 年都即將過去,在這一年裡,你心目中的十大科學成就是哪些呢?