2016年度十大科学人物,两名华人科学家入选(阿尔法狗之父)(3)

　　7、张进：生殖医学“逆子”

　　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。”虽然不被认同，但他还是2016年度十大科学人物之一。

　　8、凯文·埃斯维特：CRISPR警示者

　　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。”

　　9、古伊勒姆·安格拉达-埃斯库德：行星猎手

　　一位天文学家发现了已知最近的系外行星。

　　今年年初，当电脑屏幕上显示出一个外星世界存在的证据时，Guillem Anglada-Escudé并没有感到意外。他几乎可以肯定，有一颗地球大小的行星绕半人马座比邻星(Proxima Centauri)运行。比邻星是距太阳最近的恒星，二者之间的距离仅1.3秒差距(4.2光年)。

　　Anglada是伦敦大学玛丽皇后学院的一位天文学家，对他而言，这个发现与其说使他感到震惊，倒不如说让他如释重负。他和同事一直在拼命工作，试图在行星搜寻领域占据一席之地，而发现比邻星证明了他们走在正确的道路上。“我们做到了，”他说。

　　发现已知距地球最近的系外行星引发了人们的无限遐想。人们不禁要问，在我们的宇宙近邻之上是否存在生命，以及天文学家能否发现它们。

　　起初，正是这样的问题让Anglada加入了行星搜寻的行列。Anglada是一个科幻小说迷，在西班牙巴塞罗那长大，他与天文学的渊源始于为欧洲空间局的盖亚任务(绘制包含10亿颗恒星的三维星图)做数据模拟。之后，他将自己的数据处理技术用在了寻找系外行星上。他开发出了一种方法，从全球首个地面行星搜寻设备——欧洲南方天文台位于智利拉西拉的高精度径向速度行星搜索器(HARPS)——收集到的数据中提取微弱的行星信号。

　　“Guillem天赋异禀，能在别人囿于细节时纵观全局，”英国赫特福德大学的天文学家，Anglada的合作者Mikko Tuomi说。

　　但Anglada很快陷入了学术争论中，与其他研究者争夺一颗绕恒星Gliese 667C运行、体积大于地球但小于海王星的行星的发现人资格。“我原本可以退出研究领域，做些其它事情，”他说。“但我决定全力从事研究。”

　　他一头扎进了HARPS数据中，发表了一篇又一篇论文，讨论他在数据背景噪声中发现的行星信号。之后，仿佛是为了反击秘密和竞争，Anglada开始公开寻找绕比邻星运行的行星。

　　他建立了一支团队，获得了HARPS和其它望远镜的观测时间，后者可以用来检查行星存在的潜在证据是否是由恒星活动引起的，因为它们与行星信号很类似(许多声称发现系外行星的研究都存在这个问题)。研究人员将他们获得的几乎所有详细信息都发布在了外联网站和社交媒体帐号上。如此透明“完全没有危险”，Anglada说。“我们觉得没有其他人会做这件事。”

　　他们用几天时间证实了行星的存在，用几周时间提交了一份详细介绍这项发现的论文手稿。这颗行星被命名为比邻星b，它至少是地球质量的1.3倍，每11.2天绕比邻星运行一次。

　　比邻星b虽然接近母星，但处于宜居带内，表面可能存在液态水。这意味着它不仅是迄今为止确认的3500多颗系外行星中距离我们最近的一颗，而且还是一颗可能存在外星生命的行星——对于研究人员和科幻小说迷来说是个双重惊喜。

　　就在今年8月《自然》发表其论文前不久(G.Anglada- Escudé et al. Nature 536, 437–440; 2016)，Anglada向英国科幻小说作家、小说Proxima(Gollancz, 2013)的作者Stephen Baxter发了一封电子邮件。他们在通信中讨论了在一个某一半球始终朝着耀星的星球上(就像比邻星一样)，生命会是什么样子。

　　人类最终还可能有望详细考察比邻星b。突破摄星(Breakthrough Starshot)项目计划向附近的一颗恒星发送激光驱动的小型飞船舰队，这一项目可能以比邻星为目标，因为它是最近的最佳选择。

　　下一步，Anglada计划观察比邻星b是否存在凌星现象，即从地球上看，它是否会从母星前方通过。这种机率不高，但如果确实存在，那么当比邻星的光穿过它的大气层时(如果比邻星b有大气层的话)，人们便可以收集到更多科学信息。不愧是2016年度十大科学人物之一。

　　如果凌星没有发生呢?Anglada或许会转而探索来自其它行星的信号。

　　10、伊莲娜·朗：多元化的开路先锋

　　一位跨性别物理学家为少数群体获得更大程度的包容铺平了道路。

　　物理学家不排斥以新的方式看待世界，但是他们需要先看到数据。这为Elena Long带来了问题，身为一名核物理学家，她一直在为让物理学领域更包容性取向少数和性别少数群体而努力。“我们没有任何数据，因为人们认为询问我们是否存在太过冒犯了。这就像是第二十二条军规一样。”Long是美国物理学会(APS)开展的一项史无前例的调查的设计者之一，这项调查记录了LGBT群体物理学家的经历。

　　在今年三月的学会会议上，美国物理学会公布了调查发现，现场座无虚席。调查结果令人震惊，在324位给出回应的科学家中，超过五分之一的人在前一年曾在工作场合受到排挤、恐吓或骚扰。跨性别物理学家受歧视的发生率最高。Long本身是一名跨性别人士，对此并不觉得意外。2009年，她开始在美国托马斯·杰斐逊国家加速器实验室(Thomas Jefferson National Accelerator Facility) 攻读博士学位，那里缺少雇员保护和医疗保健福利。没有LGBT支持网络，她感到孤立无援。“我爱自己的工作，我爱研究，但环境很严峻，”她说。

　　因此，她成立了LGBT+物理学家支持小组，推动美国物理学会扩大LGBT群体的认识，最终，美国物理学会成立了一个委员会来收集有关LGBT歧视的数据。她说，许多物理学家甚至不明白这项研究有什么必要。不过，得益于Long及其同事的努力，物理学界在科学界成为了处理这类问题的典范，OSTEM学会(Out in Science, Technology, Engineering and Mathematics)的委员会成员Samuel Brinton表示。“我们基本上就在使用他们的成果，来推动其它学科领域向更好的方向转变，”他说。美国物理学会接受了3月的报告中提出的建议。8月，学会的一个大型分部投票决定将2018年的会议从北卡罗来纳州的夏洛特市撤到别处，因为该州的一条法律要求人们按照出生性别使用相应的公共厕所。

　　与此同时，Long获得了实验室颁给她的两项青年科学家大奖，并成为了两项新的加速器实验的联合负责人。“我认识很多做志愿工作的博士后，他们的科研通常会受到影响，”Long在新罕布什尔大学的博士后导师Karl Slifer说。“我从未在Elena身上看到这样的问题。”(Long将她严格的时间管理归因于自己设计的一个电脑程序，她用它来规划每一天每一个小时的活动。)

　　现在，Long正在美国物理学会协助建立一个以多元与包容为核心的成员小组，她希望这个小组能帮助其它少数群体中的科学家成长壮大。“我确定，在我从未想到过的一些方面，还有其他物理学研究者面临着困难，”她说。“我不希望他们需要等待七年才能获得一席之地，发出自己的声音。”