《自然》2018年度十大科學人物名單已經(jīng)出爐，作為全球知名的學術(shù)雜志之一，自然每年都會評選十大人物。

　　《自然》12月19日發(fā)布了“2018年度十大人物”——該刊每年遴選10位對科學界產(chǎn)生重大影響的人士?！蹲匀弧诽貙懓鍓K主編Rich Monastersky表示：“本年度十大人物的故事囊括了今年最重要的科學事件，從發(fā)現(xiàn)超導態(tài)到飽受批評的人類基因編輯。”

　　古遺傳學家Viviane Slon與同事在對一個9萬年前的骨骼進行DNA測序時，協(xié)助做出了2018年度最出人意料的發(fā)現(xiàn)，他們發(fā)現(xiàn)該骨骼來自于尼安德特人母親與已經(jīng)滅絕的丹尼索瓦人父親的后代。年僅21歲的物理學家曹原協(xié)助發(fā)現(xiàn)了讓石墨烯實現(xiàn)零電阻導電的方法，該研究成果開創(chuàng)了物理學一個全新的研究領(lǐng)域，有望最終實現(xiàn)能源利用率與能源運輸效率的提高。

　　物理學家Jess Wade為提高女性和有色人種在科學界的地位付出了巨大努力，包括為女性科學家創(chuàng)建數(shù)百條維基百科詞條。Robert-Jan Smits率先發(fā)起的“S計劃”是一項推進科研論文開放獲取的大膽倡議，掀起了科學出版業(yè)的巨浪。此外，開放數(shù)據(jù)也是Barbara Rae-Venter的工作重心，她通過公開的基因組數(shù)據(jù)，協(xié)助警方逮捕了曾在上世紀七八十年代犯下數(shù)起兇殺案的“金州殺手”。

　　另一位潛心研究數(shù)據(jù)集的天文學家Anthony Brown率領(lǐng)團隊，發(fā)布了蓋亞探測器對10億多顆恒星的大規(guī)模追蹤數(shù)據(jù)，這一信息寶庫正迅速轉(zhuǎn)變?nèi)祟悓︺y河系演化過程的認知。與此同時，由日本宇宙航空研究開發(fā)機構(gòu)的Makoto Yoshikawa領(lǐng)導的“隼鳥2號”任務(wù)，正在訪問一顆形狀類似餃子的小行星，并將采集的樣本帶回地球。

　　氣候研究專家Valérie Masson-Delmotte在政府間氣候變化專門委員會發(fā)布的重要報告中起到了關(guān)鍵作用。該報告警告稱，距離地球氣溫達到轉(zhuǎn)變生態(tài)系統(tǒng)、破壞大量珊瑚礁的程度只剩下十幾年的時間。馬來西亞能源、科學、技術(shù)、環(huán)境及氣候變化部長Bee Yin Yeo帶頭倡導了減少一次性塑料使用的環(huán)保行動。

　　最后，中國科學家賀建奎上個月宣布編輯了一對雙胞胎女嬰的基因組，引發(fā)全球關(guān)注。他的做法受到了普遍批評，人們譴責其無視倫理，并將雙胞胎女嬰置于潛在風險之中。

　　Monastersky表示：“這十大人物的故事濃縮了2018年度最難忘的科學事件，這些事件迫使我們思考我們究竟是誰、我們從哪里來以及我們要去向何處的難題。”

　　下面讓我們來詳細了解一下這10位人物的故事。

　　曹原：石墨烯駕馭者

　　讓原子厚度碳片層成為超導體的博士研究生。

　　曹原的青少年時期異于常人。18歲時，他不僅已經(jīng)高中畢業(yè)，還從中國科學技術(shù)大學拿到了本科學位，并前往美國開始攻讀博士。此后，曹原再接再厲，先后發(fā)表了兩篇關(guān)于原子厚度碳片層奇異行為的論文，開啟了物理學的一個全新領(lǐng)域。曹原承認自己的情況有別于常人，但是說自己并不特殊。畢竟他還是用四年時間讀完的大學本科：“我只是跳過了中學里一些無趣的部分。”

　　2014年，曹原加入了Pablo Jarillo-Herrero在麻省理工學院的團隊，該團隊當時已經(jīng)開始進行將碳片層堆疊和旋轉(zhuǎn)至不同角度的嘗試。曹原的主要工作是考察在堆疊的雙層石墨烯中，如果將其中一層相對另一層旋轉(zhuǎn)極小的角度后會發(fā)生什么。根據(jù)一種理論預測，這種扭曲會極大地改變石墨烯的行為，但許多物理學家對此持懷疑態(tài)度。曹原決心創(chuàng)造出這種以微妙角度扭曲的雙層石墨烯，并發(fā)現(xiàn)了一些奇異的現(xiàn)象。對石墨烯施加微弱的電場并冷卻至絕對零度以上1.7度時，會讓能導電的石墨烯變成絕緣體（Y。 Cao et al。 Nature 556， 80–84； 2018）。這一發(fā)現(xiàn)本身不可謂不令人驚訝。

　　曹原說：“我們已經(jīng)料到這會對整個領(lǐng)域帶來巨大影響。但更好的消息還在后面：只需稍微調(diào)整一下電場，扭曲的雙層石墨烯就能成為一個超導體，讓電子實現(xiàn)零電阻流動（Y。 Cao et al。 Nature556， 43–50； 2018）。他們在第二個樣本中觀察到了同樣的現(xiàn)象，最終確認了自己親眼所見的事實。

　　通過簡單的旋轉(zhuǎn)就能讓原子厚度的碳材料產(chǎn)生復雜的電子態(tài)，這一研究成果讓物理學家爭相對其它扭曲二維材料的奇異行為進行實驗。一些物理學家甚至希望石墨烯能夠闡明復雜材料為何會在更高的溫度下成為超導體。哥倫比亞大學物理學家Cory Dean表示：“我們接下來可以做的事情太多了，眼前的機會巨大。”成功將平行的雙層石墨烯扭曲至約1.1°的“魔角”需要一些試錯，但曹原很快就掌握了可靠的方法。Jarillo-Herrero認為曹原的實驗技巧至關(guān)重要。

　　曹原原創(chuàng)的方法先將單層石墨烯撕裂，組成方向相同的雙層石墨烯，并在此基礎(chǔ)上進行微調(diào)校準。曹原還通過調(diào)整低溫系統(tǒng)，達到了能讓超導態(tài)更為顯著的溫度。

　　曹原喜歡將東西拆了重裝。他的導師說，曹原本質(zhì)上是個“動手達人”，他在工作之余會用自制相機和望遠鏡拍攝夜空，這些作品在曹原的辦公室隨處可見。Jarillo-Herrero表示：“每次我走進他的辦公室，他的臺子總是一團亂，上面堆著拆得到處都是的計算機和望遠鏡的各種零件。”

　　雖然曹原很年輕，略帶羞澀，但在他的同事眼中，曹原的堅持不懈體現(xiàn)了他的成熟。雖然以微弱差距錯過麻省理工的物理學研究生項目，但曹原想辦法通過電氣工程系加入了Jarillo-Herrero的團隊來學習這一課程。另外，曹原對博士生涯的出師不利也并沒有過多在意：他發(fā)現(xiàn)6個月費心解讀的看似激動人心的數(shù)據(jù)其實只是實驗裝置造成的巧合。Jarillo-Herrero說：“他不大高興，但他只是擼起袖子繼續(xù)干。”

　　曹原現(xiàn)在22歲了，但他對自己未來的職業(yè)道路還不確定。他說：“在魔角石墨烯上，我們還有很多事情要做。”曹原本科時的指導老師、中科大物理學家曾長淦表示，全球各大高校已經(jīng)在用博士后職位，甚至是教職崗位來吸引他。“他的名字在國內(nèi)凝聚態(tài)物理學界無人不曉。”曾教授說。學校很希望他能回來，但曾教授認為曹原目前應該待在美國，“那里更容易看到星星。”

　　Viviane Slon：洞察人類的歷史學家

　　發(fā)現(xiàn)混血古人類的古遺傳學家。

　　三年前，德國馬克斯·普朗克人類演化研究所的古遺傳學家Viviane Slon對一塊古代骨骼碎片進行DNA檢測時，發(fā)現(xiàn)該骨骼來自兩個已滅絕人類族群的混血后代，她當時確信自己搞錯了。這個基因組有一半看起來像尼安德特人的，另一半像曾經(jīng)在亞洲出現(xiàn)過的丹尼索瓦人的。

　　Slon表示：“我當時的想法是，這不可能是真的。”Slon好幾天都沒有告訴任何人，一直在想自己是不是搞錯了。

　　在找不到任何錯誤后，她把這個結(jié)果告訴了同事，并開始仔細思索這一結(jié)果的含義。進一步的測試確定，這位年輕成年女性是生活在約9萬年前的尼安德特人女性和丹尼索瓦人男性的女兒，同事們親切地稱她為Denny。尼安德特人和丹尼索瓦人的基因組顯示兩者存在過基因交流，但此前從未發(fā)現(xiàn)過這種情況的直接后代。

　　這一研究結(jié)果于8月一經(jīng)發(fā)表，便引起了科學界和公眾的強烈反響，數(shù)百篇新聞報道和數(shù)千條推文爭相予以關(guān)注。當時有一位遺傳學家表示：“這是所有接受過基因組測序的人類中最神奇的一位。”身為一名與古遺傳學家Svante Pääbo合作的博士后研究員，Slon表示：“研究結(jié)果激發(fā)了那些完全不屬于這一領(lǐng)域，也不會每天想著尼安德特人的人關(guān)注，這看起來很有意思。”

　　以色列特拉維夫大學的古人類學家Israel Hershkovitz 是Slon的研究生導師之一，他認為Slon看事情的角度在同輩中獨一無二。Slon的研究橫跨考古學、人類學、病理學和解剖學；她還通過在尸體實驗室工作掙取生活費。“她的眼界并不局限于無菌DNA實驗室，”Hershkovitz說，“當她談?wù)撃岚驳绿厝藭r，她能看見尼安德特人。她看到的是尼安德特人的生理學特征和解剖學特征，而不只是基因。”

　　Slon表示自己傾向于使用遺傳學和其它科學方法研究史前史，這是因為書面記載太有限。她說：“你所推斷的每一件事都來自于前人留下的信息，就像在解謎一樣。”

　　Slon的大多數(shù)古遺傳學研究主要圍繞從丹尼索瓦洞穴中獲得的資料，這一大型洞穴位于西伯利亞南部，以尼安德特人的表親族群——丹尼索瓦人命名。Slon對洞穴內(nèi)遺骸開展的首個項目是對其中發(fā)現(xiàn)的第四個丹尼索瓦人的牙齒進行DNA測序。此外，她共同領(lǐng)導的一個團隊還在挖掘出的塵土中發(fā)現(xiàn)了丹尼索瓦人的DNA，這種方法有望轉(zhuǎn)變整個古遺傳學的研究方式，因為它不再依賴于尋找較為罕見的古人類骨骼。Slon的同事對2300多塊不明骨骼碎片進行測序后，才發(fā)現(xiàn)了Denny。

　　Slon仍在對丹尼索瓦洞穴中發(fā)掘的材料進行研究，她在今年早些時候前往當?shù)剡M行了考察。她會繼續(xù)從事從洞穴沉積物中提取古人類DNA的工作，不過她并不期望會有下一個像Denny這種一生只得一次的發(fā)現(xiàn)，但她渴望從古基因組的探索中獲得各式各樣的獨特見解，比如各個古人類之間的家庭關(guān)系，或生活環(huán)境如何影響個人健康。她還希望能考察生活在歐亞遺址之外的古人類的生活。她說：“還有一整個世界等著我們?nèi)ヌ剿鳌?rdquo;

　　賀建奎：CRISPR妄為者

　　創(chuàng)造基因編輯嬰兒的科學家引發(fā)國際震怒。

　　當賀建奎在11月宣布自己改變了兩個嬰兒的基因組時，他深知自己已經(jīng)跨越了一條生物倫理紅線。賀建奎運用CRISPR技術(shù)編輯了這對雙胞胎女嬰的基因組——這種改變會傳遞給她們的后代，表面上宣稱是為了保護她們不受HIV感染。他在宣布女嬰降生的視頻中表示：“我知道會有爭議，但我愿意為有需要的家庭接受指責。”

　　外界對這一新聞的反應超出了賀建奎的預期。批評聲排山倒海般地涌來，指責他棄重要倫理規(guī)范于不顧，將雙胞胎暴露于未知的風險中。賀建奎所在的南方科技大學與該事件撇清了關(guān)系。中國科技部已經(jīng)禁止賀建奎繼續(xù)從事研究工作，衛(wèi)生部門也已展開調(diào)查。賀建奎不再接受媒體采訪，他退下歷史舞臺的速度一如他當初的曇花一現(xiàn)。

　　賀建奎以局外人的身份闖入了基因編輯領(lǐng)域。他在自己的網(wǎng)站上列出的第一篇發(fā)表作品是十年前的一篇量子物理學論文。2010年，賀建奎先后發(fā)表了有關(guān)經(jīng)濟、演化以及細菌基因組中的奇怪的DNA重復片段性質(zhì)的論文。他在基因組測序方面的工作為他贏得了一些喝彩。他在深圳創(chuàng)建了瀚?；蛏锟萍加邢薰荆饕嫦蚺R床測序市場，吸引了數(shù)億美元的投資。

　　但賀建奎一直想進入基因編輯領(lǐng)域，他曾前往麻省理工學院的實驗室見CRISPR先驅(qū)張鋒，張鋒警告他編輯生殖用人類胚胎的危險性。加州大學伯克利分校的遺傳學家Mark DeWitt表示自己也對賀建奎發(fā)出過同樣的警告。

　　伯克利的另一位CRISPR先驅(qū)Jennifer Doudna當初拒絕了賀建奎的到訪，因為她認為賀建奎當時并未從事任何有關(guān)該技術(shù)的工作。如今，她懷疑賀建奎“遍訪”本領(lǐng)域知名人士的做法是為了事后證明自己曾獲得過普遍支持。

　　賀建奎的事跡必將眾說紛紜。科學家擔心基因編輯領(lǐng)域可能會因此在資助經(jīng)費、監(jiān)管審批或公眾支持方面受到影響。雖然基因編輯技術(shù)可能會帶來有關(guān)人類發(fā)育的新見解，并有可能找到預防致命遺傳疾病的方法，但很少有人會說賀建奎的方法對此有過任何貢獻。DeWitt表示：“我認為他將受到嚴厲評判。”

　　Jess Wade：多樣性大使

　　數(shù)百條維基百科詞條的創(chuàng)建者、提高女性科學家代表性的物理學家。

　　當Jess Wade開始每天創(chuàng)建一篇維基百科介紹時，她并沒想過這一舉動會引來全球關(guān)注，她只是單純想要糾正這一在線百科中女性和有色人種科學家代表不足的現(xiàn)狀。7月，她將一條對她工作的惡意評論發(fā)到推特上后，立刻收到了對她這一行動鋪天蓋地的支持。她說：“如果沒有那條刻薄的留言，這一切都不會發(fā)生。”

　　Wade是帝國理工學院的一名高分子物理學家，參與過眾多以構(gòu)建多樣性為目的的科學傳播項目。在得知90%的維基百科編輯都為男性，且百科上有個人詞條的女性只占18%后，她開始了一天編寫一個詞條的習慣。

　　如今，她已經(jīng)創(chuàng)建了約400個詞條，并與機構(gòu)合作定期舉辦“編輯馬拉松”（edit-a-thons）——這類行動以增強包容性為目標，倡導人們共同創(chuàng)建并編輯維基百科內(nèi)容。此舉在世界各地掀起了類似行動，包括一些其它行業(yè)的行動。

　　圣安德魯斯大學從事多樣性研究的Lenna Cumberbatch 表示，Wade這一項目產(chǎn)生的可見度和勢頭非常重要。雖然單靠維基百科詞條無法解決科學界的包容性問題，但Wade等人的行動會改變?nèi)藗兊念A期。Cumberbatch表示：“她在嘗試糾正存在已久的不平衡，當你真的能書寫歷史，這有點兒酷。”

　　Wade發(fā)起的維基百科運動并不是今年讓她走進聚光燈的唯一理由。9月，她在位于瑞士的歐洲核子研究組織（CERN）大會上匯報了她的參與工作。同一天，意大利比薩大學的物理學家Alessandro Strumia 在演講中質(zhì)疑女性在物理學方面的能力，并攻擊倡導多樣性的政策。“他的言論非常不恰當，”Wade表示，“在一個年輕女性科學家居多的場合，告訴她們只能因為平權(quán)行動才能在物理學上取得成功。”

　　Wade再一次將上述言論發(fā)在社交媒體上，網(wǎng)友普遍對這些言語表示指責。針對Strumia的調(diào)查目前正在進行中，他在CERN的工作也已暫停。

　　Wade計劃在這一方面再接再厲，她打算在學校圖書館中放上Angela Saini的《遜色》（Inferior）一書——主要探討性別刻板印象帶來的危害。“我認為多樣化的團隊能把科研做得更好，”她說，“所有這些行動終將確保學術(shù)共同體能更加強大、有韌性、富有創(chuàng)造力。”

Valérie Masson-Delmotte：地球監(jiān)測員

　　推動IPCC沉甸甸的全球變暖報告問世的氣候?qū)W家。