◇◇新语丝(www.xys.org)(xys.dxiong.com)(xys1.dyndns.org)(xys.3322.org)◇◇ 《自然》杂志记者眼中的2002年 王丹红 赵路 编译 日前，具有广泛科学背景和浓厚人文精神的《自然》杂志记者，在其年终特 辑中，描述了２００２年中的重大科技事件。 同为国际学术界的两面旗帜，《自然》杂志的年终“大餐”与《科学》的 “十大突破和六大预言”相比而言，花样更为纷繁：从科学不端行为到可持续发 展，从宇宙学新发现到生物恐怖主义，这之中既包含本年度的标志性科学进展， 又涉及道德重建和科学反恐等层面。 ■可持续发展 让地球天长地久 在巴西里约热内卢的地球尖峰会议１０年之后，成千上万的国际政治家们在 ２００２年８月２６日再次聚集于约翰内斯堡，参加联合国可持续发展世界尖峰 会议。政治家、科学家都在积极提出计划，应对目前全球变暖的趋势。列入议事 日程中首要关注的问题包括淡水资源储量的枯竭、人口数量的上升、不稳定能源 的利用、食品安全、栖息地的减少，以及全球健康等，所有这些问题的讨论都集 中在社会的合理性与环境的稳定性间的平衡。 在这些问题的解决中，科学不再是外围组织的成员。与１９９２年里约热内 卢会议不同的是，本次会议的准备会议深入地征求了多学科研究人员的意见，许 多科学组织应邀向会议递交建议报告。 ■基因治疗 希望之光不灭 对基因研究者来说，２００２年１０月的事件就像西伯利亚的一股寒风：一 名患严重综合性免疫缺失症的儿童在接受基因治疗后引发了白血病。这起事件的 当事人是巴黎Ｎｅｃｋｅｒ儿童医院弗希尔领导的研究小组。他的小组已经成功 挽救了９名患严重综合性免疫缺失症的患者。 目前弗希尔正在努力寻找引发悲剧的原因。基因治疗研究者很快声明：这一 事件不同于１９９９年美国费城宾夕法尼亚医院基因治疗导致死亡的病例，该病 例事后查明是管理失误所致。 此后，几个目前正在进行基因治疗的国家宣布暂时中止基因治疗试验。经过 修正后程序规定，病患应完全被告知后果并得到同意，监护应予以加强。目前， 德国已恢复了数个基因治疗试验。 ■基因组学 人类有了最好的新朋友 相对于人类基因组图谱公布时媒体反应热烈，老鼠基因组草图报道显然平静 多了。但对许多科学家来说，老鼠基因组值得同样的喝彩，因为这是人类打开自 身ＤＮＡ秘密的一把新钥匙。 二者的基因组惊人地相似：９９％的老鼠基因与人类一模一样。如果弄错了 那么一点点，人类就要变为鼠辈了。【方舟子按：确切地说，是99％的老鼠基因 可在人类的基因中找到对应：它们有相似的序列，相同的进化起源，可能执行 相近的功能，但未必一模一样。】 为了进行研究，成群的老鼠在实验中被屠杀。作为序列解释的有用工具，分 子生物学发展一日千里。目前，老鼠的一个基因已被成功克隆，并用于基因功能 的研究。下一步做什么呢？据悉，有一个研究小组已克隆出了另一个老鼠基因， 他们的论文将于明年正式发表。这对于生理学家来说是个好消息，因为老鼠是他 们最喜爱的实验动物。 ■不端行为 “新星”的坠落 Ｊａｎ Ｈｅｎｄｒｉｋ Ｓｃｈｎ 和Ｖｉｃｔｏｒ Ｎｉｎｏｖ两人的职业 生涯现在可以相提并论了：从充满希望的开始，令人喝彩的论文发表，到颜面扫 地、信用丧失殆尽。 贝尔实验室的Ｓｃｈｎ近年来在十多篇论文中肆无忌惮地仿造、篡改数据的 行为败坏了物理学的声誉。他玷污了科学数据的纯洁。 Ｓｃｈｎ并不孤独。不久，美国劳伦斯伯克利国家实验室解雇了物理学家Ｖ ｉｃｔｏｒ Ｎｉｎｏｖ，他声称创造了元素周期表中第１１６号和１１８号原 子，但是他的实验证据其实是子虚乌有，其他人无法重复。 一些科学家赞扬两人所在实验室采取的快速、负责的举措，他们认为科学界 有自我纠错能力。但另一些科学家指出，欺诈是科学的癌症，今天所有学科都面 临这一问题，这一问题引发的思考是所有作者应该如何承担责任，他们警告说科 学标准行为准则的训练非常重要。 ■生物恐怖 破碎的天空 一年前一个清新、阳光灿烂的清晨，美国人的国内安全固若金汤的意识被粉 碎了。世界贸易大楼和五角大楼的被袭，之后又是炭疽邮件，他们深切地担忧国 家维护安全的能力。 为重建国民信心，布什政府成立了国土安全部。研究人员成为其中的主要力 量。反恐专家也认为，科学将发挥至关重要的作用。但是，在国土安全部内的研 究人员将面临诸多挑战。该部的一位官员说：“到这个部来工作的人都需要有天 才！” 科学研究在美国的国家安全政策中一直处于中心位置，从冷战开始，美国的 研究人员一直在与苏联竞争，努力开发出更好的武器和情报收集技术。但是，当 恐怖事件发生后，威胁变得多样化，也更难估计。有反恐专家说：“反恐比建一 个火箭或核武器复杂得多。” ■农业基因工程学 绿色革命还是烫手山芋 又是一年，又是一片争吵声，转基因（ＧＭ）作物似乎是一个永远也说不完 的话题。２００２年，人们又把目光投向了由Ｄａｖｉｄ Ｑｕｉｓｔ和Ｉｇｎ ａｃｉｏ Ｃｈａｐｅｌａ进行的关于墨西哥玉米的研究工作——他们在当地的 玉米中发现了一种属于转基因作物的“启动子”基因序列，并且该基因已经陆续 扩散到玉米的整个基因组中。这一爆炸性的发现引发了生物学家有关意识形态的 一场激烈辩论，同时重新点燃了农业基因工程产业与反对转基因作物激进分子之 间关于在发展中国家种植转基因作物这一问题的争论的导火索。在这一领域，对 科学真理的探索如同在舆论的“地雷阵”中行走，稍有不慎就可能遭到既得利益 者的口诛笔伐。 ■宇宙论 真金不怕火炼 宇宙最初的那场“大火”所留下的余烬至今还在为宇宙学家验证他们的想法 提供着线索。根据２００２年最可靠的消息，他们的“大爆炸”理论看起来是站 得住脚的。９月，科学家得到了有关宇宙微波背景ＣＭＢ——像毛毯一样遍 及整个宇宙的微波辐射——的最新研究成果。构成宇宙微波背景的微波光量子可 以追溯到宇宙大爆炸后的３０万年。通过对数据进行分析，宇宙学家就能够对早 期宇宙所留下的微弱痕迹进行研究。在过去的两年里，研究人员利用设置在美国 Ａｍｕｎｄｓｅｎ－Ｓｃｏｔｔ南极站的等级角度放大干涉仪ＤＡＳＩ，对 来自南极冬季两小块天空的微波光量子进行了观测。每次得到的数据最终汇总为 一幅可显示微波背景中细微偏振现象的超高分辨率图像。 ■小核糖核酸 基因组研究前行的路标 它们曾被当做是生物学中的“暗物质”：极小的核糖核酸不能编码任何蛋白 质。但是２００２年每个人都见证了一次雪崩级的发现，人们对小核糖核酸ｍ ｉＲＮＡｓ在基因活动中扮演的角色有了全新的认识，此举亦为小核糖核酸是 基因组调整控制的“摇篮”这一基本思想提供了凭证。小核糖核酸最初在一种线 虫体内发现，由２２个核苷酸构成，它通过与信使核糖核酸ｍＲＮＡｓ结合 来调控一种特殊基因的活性，同时防止它们转译成蛋白质。直到不久前，许多科 学家还将其归为异常现象。但是现在他们已经认识到，ｍｉＲＮＡｓ同多种生物 体的基因控制密切相关，并且研究人员还发现ｍｉＲＮＡｓ同核糖核酸干扰Ｒ ＮＡｉ现象有关，后者正被生物学家用来进行基因休眠研究。 ■干细胞 掺了水的信仰 相信奇迹需要坚定的信仰，在２００２年，我们看到了科学家在围绕成人干 细胞进行的艰难试验中所表现出的对于其治疗能力的信心，细胞的再生能力随之 成为了争论的焦点。有些科学家相信成人干细胞能够分化和生成其他组织，例如 神经和皮肤，并且能够用于治疗帕金森氏症、心脏病等。但是该研究如今正遭到 越来越多的抨击，有人认为移植的干细胞会同已有的细胞合并，生成有病的组织。 同时骨髓干细胞的再生能力也受到质疑。尽管成人干细胞的潜能至今尚无定论， 但是研究人员都认为继续进行有关胚胎干细胞（ＥＳ）的研究是至关重要的，其 能够生成多种组织类型的特性不容置疑，并且胚胎干细胞的治疗潜力在今年一系 列的研究中也得到了加强。 ■反氢 观察物理世界的一面镜子 今年，科学家第一次捕捉到了反物质世界中的原子，并且对它进行了分析。 两个研究小组在瑞士日内瓦附近的欧洲原子核研究组织（ＣＥＲＮ）的物理学粒 子欧洲实验室中，制造出了大量稳定的反氢原子，它们可以用来验证关于宇宙的 基础理论。按照基本粒子与力的标准模型，氢与反氢应该具有相同的属性，并且 遵从相同的规律，但是它并不能预言为什么在宇宙中几乎没有发现反物质。找出 物质与反物质之间的差异将对此做出解释，并且可以促使物理学家再次系统地阐 述这一标准模型。如同参加此项研究的科学家所说的，“这仅仅是个开始”， “一切都是新鲜的，我们还没有发掘全部的潜能”。 ■中微子物理学 重新焕发勃勃生机 规定的任期即将结束，作为日本Ｋａｍｉｏｋａ天文台的台长，Ｙｏｊｉ Ｔｏｔｓｕｋａ曾经希望度过一个平静的２００２年。但是这一梦想在２００１ 年１１月被彻底打碎了，一起破碎的还有近７０００个光电倍增管传感器，由一 个传感器爆炸所引发的冲击波席卷了天文台的注水式中微子探测器。这种探测器 ——例如日本的Ｓｕｐｅｒ－Ｋａｍｉｏｋａｎｄｅ，被大肆宣扬的功绩就是提 供了中微子—— 一种亚原子粒子具有质量的证据。但是这次事故使许多正在进 行的试验被迫中断。经过１年的修补，如今探测器已经重新安装了可以避免类似 事故发生的塑料传感器，５千万升水的灌注也已在圣诞节前结束。一项有关中微 子定向传播的研究有望在明年１月继续进行。“现在最重要的，是取得一些重要 的成果以感谢那些支持我们的朋友”，Ｋａｍｉｏｋａ的新台长Ｙｏｉｃｈｉｒ ｏ Ｓｕｚｕｋｉ这样说。 ■阿秒科学 最快的演出 用Ｆｅｒｅｎｃ Ｋｒａｕｓｚ的话说，“这一年真是美妙极了”。他在奥 地利维也纳技术学院的研究小组，利用已知最短的激光脉冲对电子在一个原子内 部的移动进行了追踪。这一运动过程太短暂了，以至于原子的振动与其相比都显 得缓慢。这种对于原子内部活动规律极其重要的观察将为新型激光的研制提供可 能。他们首先使用６５０阿秒（１０－１８秒）脉冲的Ｘ射线轰击氪原子，使之 产生一个不稳定的孔隙。当一个电子从原子内部逃逸出来后，科学家利用超短激 光脉冲成功地观测到了外层轨道的电子是如何将这一孔隙重新填满的。当电子在 原子的不同轨道间跃迁时就会产生Ｘ射线，科学家希望未来的阿秒研究能够使我 们对这一过程有更深的了解，以便制造出更密集的Ｘ射线激光，从而对材料科学 以及生物学当中的分子结构进行研究。 ■古人类学 与祖先面对面 乍得的总统叫他“Ｔｏｕｍａ”，意思是“生命的希望”。而他的发现者们 ——由法国Ｐｏｉｔｉｅｒｓ大学的古生物学家Ｍｉｃｈｅｌ Ｂｒｕｎｅｔ领 导的研究小组则叫他Ｓａｈｅｌａｎｔｈｒｏｐｕｓ ｔｃｈａｄｅｎｓｉｓ， 并断言这就是已知最古老的人类祖先。但是少数反对者指出，这具标本只是现代 猿类的祖先。无论如何，Ｔｏｕｍａ都是古人类学史上谈论最多的发现之一。至 今６００万年到７００万年的历史让科学家们感到震惊。同时如果Ｂｒｕｎｅｔ 是正确的，东非大峡谷作为人类唯一“摇篮”的历史亦将改写。Ｔｏｕｍａ的出 现使许多人关于人类进化的观点产生了改变，他的某些特征甚至比那些晚期的原 始人类还要进化，有人相信他代表了原始人类多样性的冰山一角。对于所有的争 论，科学家们都希望能够在明年的古人类学大会上找到答案。 (XYS20030102) ◇◇新语丝(www.xys.org)(xys.dxiong.com)(xys1.dyndns.org)(xys.3322.org)◇◇