盤點2016科學熱詞 引力波、巨型對撞機、超級月亮

引力波信號GW150914在天圖(SkyMap)上的分布。

引力波
2016年2月11日

美國加州理工學院、麻省理工學院以及『鐳射干涉引力波天文台』的研究人員2016年2月11日宣布,LIGO探測器在2015年9月14日探測到來自於13億光年以外兩個黑洞合並的引力波信號GW150914,證明了愛因斯坦廣義相對論預言中的引力波。這是一個震驚世界的大發現。

根據中國科學報報導,在廣義相對論中有一個重要預言,即大質量天體發生碰撞、超新星爆發等極端宇宙事件會產生強大的引力波。它是一種時空漣漪,就像波一樣傳遞開來。這代表著一種全新的宇宙觀:時空是相互交織的、動態的,可以伸展、收縮、震動。這一百年來,科學家一直在尋找引力波,但都沒有發現。而在廣義相對論發表近一百年後,科學家終於證實了它的存在,這也給黑洞的存在提供了最直接的證據。

LIGO於上世紀90年代開始建造,在美國路易斯安那州利文斯頓和華盛頓州漢福德各建造了一個,主要採用了干涉儀的原理尋找引力波蹤跡。當引力波通過時,局部空間會被拉伸和擠壓,而干涉儀可以被用來探測這種拉伸和擠壓。每台LIGO干涉儀有兩個互相垂直的長達4公里的干涉臂,鐳射束可以在其兩端的反射鏡之間來回反射。

引力波的通過會使得雙臂分別延長和收縮,一個變長另一個變短,反之亦然。由於干涉臂的長度變化,鐳射束從一端到另一端的時間會有所變化。這意味著這兩個光束不再『同步』,從而產生『干涉』圖案。問題是,引力波信號從遙遠的宇宙傳來時已經變得非常微小,干涉臂的長短變化微乎其微。

LIGO系統的第一代實驗設備在2001—2010年間沒有任何收獲。為達到幾近瘋狂的靈敏度要求,在此後幾年裡,LIGO探測器的幾乎每一個方面都被升級過,靈敏度比第一代有了10倍以上的提高。無比幸運的是,這次GW150914出現的信號很強。

引力波的發現之所以轟動全球,並不僅僅因為它檢驗了愛因斯坦的預言是否正確。探測引力波將有助於探測宇宙中情況最為極端的角落——黑洞的視界、超新星的最深處、中子星的內部結構——那些常規望遠鏡完全無法接近的區域。大陸的科學家在回答是否有必要繼續建設引力波探測基地並推動與此有關的理論研究時,答案也是肯定的。因為,它將讓人類的天文學研究進入一個嶄新的階段。

人機大戰
2016年3月9日

在南韓首爾,3月9日至15日南韓圍棋九段棋手李世石與人工智慧圍棋程式『阿爾法圍棋』(Alpha Go)進行人機大戰。比賽採用大陸圍棋規則,最終結果是人工智慧阿爾法圍棋以總比分4:1戰勝人類代表李世石。『阿爾法圍棋』,美國谷歌公司旗下人工智慧公司『深度思維』開發的智慧軟體。其最大的特點是會『深度學習』。

棋類智力對戰遊戲,歷來是電腦『智慧』水準的試金石之一。計算能力、判斷能力、思考甚至學習能力,都可在勝負分明的棋盤上得以檢驗。人工智慧與人類棋手的對抗一直在上演,此前在三子棋、跳棋和國際象棋等棋類上,電腦程式都曾打敗過人類。

圍棋被視為人機對決的『最後一塊棋盤』。由於棋盤上變化繁複,『千古不同局』,電腦也無法僅透過『蠻力』來取勝。也因此,許多專家認為,電腦要想攻陷人類智慧的這一堡壘,至少再過10年。

但技術發展似乎超出了多數人的想像。2015年10月,人工智慧程式『阿爾法圍棋』5:0橫掃歐洲圍棋冠軍、職業圍棋二段樊麾,這是人工智慧程式首次在不讓子的情況下戰勝職業圍棋手。

隨後,『阿爾法圍棋』所屬公司向李世石發出邀約,他是過去十年獲得圍棋冠軍頭銜最多的人。除了樊麾認為『結果真的難以預測』,多數人包括李世石本人都表示戰勝電腦的可能性比較大。結果出乎眾人意料,『阿爾法圍棋』勝出。

而這一結果更增加了人們對於『電腦超越人腦』的擔憂。對此,有學者認為,人機大戰對於人工智慧的發展意義很有限。解決了圍棋問題,並不代表類似技術可以解決其他問題,自然語言理解、圖像理解、推理、決策等問題依然存在,人工智慧的進步被誇大了。

有意思的是,圍棋人機大戰期間,相關報導充斥大陸國內各種媒體的頭條,風頭完全蓋過了足球、籃球這些風靡世界的運動。就連圍棋普及率極低的歐美國家,英國廣播公司(BBC)、路透社、美聯社這些主流媒體也對比賽進行了詳細報導,這在以往幾乎是不可能的。可以說,『阿爾法圍棋』的勝利不單單是比賽本身,還為人工智慧打造了一場全球性的科普。

基因測序
2016年3月

2015年初美國歐巴馬政府頒布『精準醫療計劃』,今年3月科技部也將精準醫療列入重點研發計劃,以基因測序為基礎的精準醫療受到中美兩國政府的高度重視。

隨著基因檢測成本急速下降至1000美元左右,極大地擴展基因檢測的應用領域和應用人群。市場寄希望於它能在生殖和遺傳病領域、腫瘤個性化治療,尤其是精準用藥方面,以及複雜慢病等方面的個體用藥指導方面,發揮巨大的作用。

2007年全球基因測序市場規模為7.9億美元,到2014年市場規模為54.5億美元,預計2018年全球基因測序市場規模將超過110億美元。2015年開始至今,基因檢測贏得了來自資本和創業者的高度青睞。

在大陸國內,基因測序上游設備製造環節目前處於國外壟斷狀態,且進入技術門檻非常高,一般企業難以從上游設備製造環節切入市場。相較於上游設備製造環節,中游的基因測序服務在技術門檻上相對要低一些。近幾年,儘管衛計委和藥監局對基因測序臨床應用市場加強了管理,但消費級基因測序服務企業層出不窮,目前已有超過150家企業和機構從事基因測序相關業務。大陸國內提供基因測序服務的機構呈現逐年增長的趨勢,隨著測序服務機構數的增長,測序服務市場的競爭也將趨於白熱化。

然而,基因檢測主要是服務於科研和臨床的,二者都是嚴謹且有其內在規律的領域,註定了基因檢測的發展將很漫長。目前,由於資料解讀的滯後導致基因測序在臨床治療上的價值還未展現。即便是在消費市場,除了玩轉概念以外,基因檢測的結果究竟代表什麼含義檢測機構並不清楚,更不可能提供真正有效的幹預和服務。

更何況,基因檢測能提前檢測出的遺傳疾病、腫瘤等,除了遺傳因素外,疾病的發生還與環境、個人生活習慣等關係也很緊密,而環境因素包括化學性、物理性及生物性因素等等由於多基因疾病的原因複雜,很難單純從基因來得到有效的防治疾病資訊,因此也很難應用到臨床上。

以基因測序為基礎的精準醫療,恐怕還需要醫學基礎科研很長時間的探索和積累。

免疫療法
2016年4月12日

4月12日,21歲的西安電子科技大學大學生魏則西因患滑膜肉瘤不治身亡。這起事件之所以引發社會強烈關注,是因為它透過百度搜索在武警北京總隊第二醫院接受了號稱『最先進技術』的生物免疫療法——DC-CIK療法,這項技術本身也被推到了風口浪尖。

免疫治療又叫生物治療,是一種透過提高自身免疫力去抵抗癌症的治療方法。利用身體自己產生的,或實驗室合成的化學物質來提高或者修複人體免疫系統功能,使其更強大、更靈敏,從而對抗癌細胞。

2011年,三名科學家因在免疫系統方面的貢獻獲得了諾貝爾生理醫學獎。這是對自體免疫細胞治療臨床應用所取得療效的肯定。

其中,美國洛克菲勒大學的免疫學家和細胞生物學家拉爾夫•斯坦曼發現,免疫系統中的樹突細胞(DC細胞)及其在適應性免疫反應,即以自身調控方式適應並清除體內微生物過程中的作用,構成免疫反應的後續步驟。DC細胞是目前已知體內功能最強、唯一能活化靜息T細胞的專職抗原提呈細胞。DC本身並不殺傷腫瘤細胞,但它能夠攝取、加工並提呈抗原給T細胞,啟動特異性T細胞抗腫瘤免疫反應。

CIK細胞是細胞因數誘導的殺傷細胞,可以透過發揮自身細胞毒性和分泌細胞因數等途徑殺傷腫瘤細胞。因此,DC-CIK細胞治療技術是利用DC和CIK細胞聯合應用治療腫瘤的免疫細胞治療技術。

但是,目前DC-CIK治療只能對少數病人起到一些特異的作用,總體效應不大,不能做為主要治療手段,而是作為手術、放療、化療之外的一種輔助治療手段。DC-CIK在美國因多次臨床試驗失敗,也沒有被推廣。

不過,這不意味著免疫療法是無用的。事實上,免疫療法是一個大類別,它可以分為若干類別。抗PD-1抗體是近年來最成功的免疫治療方法,擁有很好的治療效果,例如它可對將近20%的晚期肺癌患者有效果,美國FDA已經批准了抗CTLA-4和抗PD-1抗體作為抗腫瘤藥物投放市場;CAR-T細胞免疫治療對血液腫瘤方面的治療可以起到積極作用,它在美國用於復發淋巴細胞白血病的臨床試驗,達到了70%~90%的完全緩解率,但該療法尚未正式獲得FDA批准。

科學素質基準
2016年4月18日

4月18日,科技部、中宣部發布了關於印發《大陸公民科學素質基準的通知》及《大陸公民科學素質基準》,不曾想一石激起千層浪。

《通知》指出,《基準》是科技部等20個部門參加制定的,旨在建立《科學素質綱要》實施的監測指標體系,定期開展大陸公民科學素質調查和全國科普統計工作,為公民提高自身科學素質提供衡量尺度和指導。《通知》要求各地各部門認真組織黨政機關幹部、工人、農民、科技和教育工作者、部隊官兵、學生等社會各界人士學習。

《基準》共有26條基準、132個基準點,適用於18歲以上公民,『基本涵蓋公民需要具有的科學精神、掌握或瞭解的知識、具備的能力』。其26條基準包括:崇尚科學,具有辨別資訊真偽的基本能力;掌握基本的數學、物理、化學、天文、地理、生物和人體生理知識;知道常見疾病和安全用藥的常識;掌握常見事故的救援知識和急救方法等。

4月23日,陳學雷等8位學者在科學網上發表署名文章,提出《基準》存在一些不嚴謹、不科學的問題。主要有三方面,一是某些條目存在錯誤或不準確、不嚴謹之處。二是某些說法本身存在很大爭議,遠非學術界的共識,甚至與現代科學認識有明顯的衝突。三是有些內容是日常生產、生活應該具備的常識或技能,但其中許多內容與一般所說的科學素養並沒有直接的關係,似不宜全部納入科學素養範圍。

對此,科學哲學及科學史界的學者有不同的看法。他們認為,總體來說,《基準》有進步,應當肯定。

《基準》確實存在一些問題,比如『指導思想的局限性上』,過多地把基準點設置成科學常識的基本點,把科學素質變成科學百科常識競賽;過於強調和突出意識形態;把倫理的、人文的內容列入科學素質裡等。

對於爭論最大的『陰陽五行、天人合一』等內容納入《基準》,他們贊成並表示這是一個進步,表明起草人的科學觀有了改進,考慮到了大陸文化的因素,沒有照搬西方科學的基準。

不過,他們都認為,能引發爭論是好事,並希望這個討論能夠持續、理性地展開,最終達到共識,進而形成一套符合大陸國情的科學素質基準。

巴黎協定
2016年4月22日

4月22日,全球174個國家及歐盟代表聚集在美國紐約聯合國總部簽署《巴黎協定》。此後,大陸、美國和歐盟相繼批准氣候變化《巴黎協定》的決議。

2015年12月12日,《聯合國氣候變化框架公約》近200個締約方在巴黎氣候變化大會上一致同意通過《巴黎協定》,為2020年後全球應對氣候變化行動作出安排。全球多國當時承諾會控制溫室效應氣體的排放,以確保從工業化之前到2100年的全球平均氣溫升高不超過2攝氏度,並且朝著不超過1.5攝氏度的目標努力。

根據協定,各國將共同努力,儘早達到溫室效應氣體排放量不再增加的最高點,並且在2050年到2100年之間實現人類活動排放與自然吸收之間的平衡。此外,從2020年開始,貧窮國家還將得到每年1000億美元資金,用於清潔能源技術的發展。該協定還製定了削減溫室氣體排放量以及遏制全球變暖影響的行動方針。

今年11月4日,《巴黎協定》正式生效。但這並非今年人們應對全球氣候變化的唯一努力。10月6日,聯合國國際民航組織(ICAO)通過國際航班碳排放限制協定,這是全球首個單項產業碳排放上限協定。

根據該大會達成的協定,航空公司必須為其碳排放增長購買碳信用額,為全球特定環保開發專案提供資金,抵消溫室氣體排放增長。決議還強調要為各國特別是發展大陸家參與該機制提供援助,並就該機制實施情況和影響每三年開展一次審評。國際民航組織有191個成員國,65個國家已承諾加入首階段計劃,這些國家的國際航班總量約占全球的80%。

10月15日,在盧旺達首都舉辦的聯合國大會上,全球197個國家一致決定修改《蒙特利爾議定書》,禁止令全球變暖雪上加霜的製冷劑——氫氟碳化物(HFCs)的使用。歐盟、美國等發達國家將從一到兩年內開始減少HFCs的使用,從2019年開始至少減少10%;大陸、拉丁美洲等發展大陸家將從2024年開始不再增加HFCs的使用;印度則將在2032年開始將HFCs的使用減少10%。到本世紀末,這一協定有望將該物質可能的排放減少88%。

巨型對撞機
2016年8月

大陸醞釀中的超大型『環形正負電子對撞機(CEPC)』被國際高能物理學界寄予厚望。但就大陸是否應該建造全球最大的粒子對撞機這一問題,科學家們展開了激烈的辯論,著名數學家、菲爾茨獎獲得者丘成桐和中國科學院高能所所長、中國科學院院士王貽芳表示支持,而諾貝爾獎獲得者楊振寧則持反對意見。

爭論焦點主要有兩個,一是針對高額的費用,二是關於對撞機的成果。

丘成桐認為大陸高能物理需要一個突破,『這是在基礎科學方面有可能出現重大原創性突破的地方,將有助於探索整個宇宙物質的基本結構是如何形成的』,8月7日,他在接受新華社記者專訪時說。

丘成桐認為,巨型對撞機全世界只有一台,會吸引1萬名左右的頂尖科學家來大陸工作,『這會引起西方科學陣營的遷徙,遠遠超過單獨建一所世界一流大學的效果』。而且對大陸科研體制改革的推動力量也是巨大的。

對於費用,丘成桐認為,在大陸搞巨型對撞機需要花的400億元人民幣是分20年投入的,資金壓力不會太大,而這個專案的科學價值無與倫比,是大陸成為世界一流的負責任的科學大國應該做的事。

9月初,楊振寧透過新媒體平台,發表《大陸今天不宜建造超大對撞機,這是個無底洞》,明確表示,『我絕不反對高能物理繼續發展。我反對的是大陸今天開始建造超大對撞機』。並說了他反對的七大原因。

楊振寧認為,造巨型對撞機是無底洞。LHC的建造前後用了多年,前後加起來不少於100億美元。而大陸國內的巨型對撞機預算不可能少於200億美元。他說大陸仍然只是一個發展大陸家,還有數億農民與農民工,還有亟待解決的環保問題、教育問題、醫藥健康問題等。還會因此大大擠壓其他基礎科學的經費。

另外,楊振寧對尋找超對稱粒子本身也表示懷疑,『今天希望用超大對撞機來找到超對稱粒子,只是一部分高能物理學家的一個猜想。多數物理學家,包括我在內,認為超對稱粒子的存在只是一個猜想,沒有任何實驗根據,希望用極大對撞機發現此猜想中的粒子更只是猜想加猜想』。

對此,丘成桐之前就表示過:『如果找不到新物理,也不是一個壞消息。這就好像以前麥克爾遜—莫雷實驗為了測量乙太漂移,最後測到零結果——但這最終導致了愛因斯坦提出狹義相對論。所以,沒有發現新物理並不一定是壞消息。』

科幻創作
2016年8月21日

對大陸的科普愛好者來說,2016年科普熱詞仍然不能少了『科幻』。8月21日,繼去年大陸當代科幻的領軍人物劉慈欣憑藉代表作《三體》的英譯本,榮獲世界科幻界最高獎項之一的『雨果獎』,80後女科幻作家郝景芳的《北京折疊》獲得了2016年雨果獎最佳中短篇小說獎。她也代表著大陸國內近年來一批『後新生代』科幻作家的異軍突起。

今年9月,由大陸科協主辦的『2016大陸科幻季』在北京拉開帷幕。活動旨在激發大陸科幻創作的潛力,推動科幻產業的發展,為作家、學者、讀者、媒體及投資者提供相互交流、融合發展的平臺。活動內容包括2016大陸科幻大會、第二十七屆『銀河獎』頒獎典禮、大陸科幻史展、科幻嘉年華、科幻片展映、『科幻•大陸與世界』國際科幻高峰論壇、第七屆『全球華語科幻星雲獎』頒獎盛典等系列活動,前後持續近一個月。投入和關注程度之高史無前例。

2016年是銀河獎30周年。在過去的30年裡,銀河獎對大陸科幻發展的意義深遠。對科幻作者來說,獲得銀河獎不但是一種榮譽,更是一種帶有『認證』性質的身分定義。這一次,過去27屆的獲獎代表齊聚一堂,共同見證大陸科幻創作的30年。同時,為適應產業發展要求,『銀河獎』將升級為全國性的綜合大獎,把『銀河獎』系列活動打造為全國性的科幻活動標誌性品牌。

科幻產業這個概念在大陸被正式提出,不過是最近5年的事。《三體》三部曲的最後一部在2010年出版前,大陸科幻基本上處於雜誌時代,圖書出版領域缺少暢銷書,商業價值還沒有被發掘。但2010年之後,在還沒有完全從雜誌時代自然發展到圖書時代的情況下,伴隨著爆發式的文化市場需求,科幻行業突然呈現出出版、影視、動漫、遊戲並行發展的態勢。

隨著大陸科幻迎來資本的廣泛興趣,科幻創作者們喊出了『不忘初心』的口號。尤其是科幻作家們,拒絕急功近利,不因資本而變得浮躁。6月17日,復旦大學中華文明國際研究中心舉辦了為期兩天的『科幻文學』主題工作坊,來自多個國家的嘉賓學者結合創作做了20多場主題發言。這也是近年來大陸國內規格最高的科幻學術會議,大陸國內科幻學術研究隊伍已經初具規模。

三父母嬰兒
2016年10月19日

10月19日,美籍華人醫生張進領導的美國新希望生殖醫學中心研究團隊在鹽湖城舉行的美國生殖醫學學會會議上正式宣布,世界首個細胞核移植『三父母』嬰兒於今年4月在紐約誕生,目前孩子健康狀況良好。不過,這種繼第一代體外受精、精子注射、胚胎移植前診斷、胚胎冷凍之後的新一代試管嬰兒技術,一經報導便引發了巨大的爭議。

每個人都從父母那裡繼承三份遺傳物質,分別是來自父親精子的細胞核DNA(脫氧核糖核酸)、母親卵子的細胞核DNA以及母親卵子中獨立於細胞核的線粒體DNA。線粒體DNA只能透過母系遺傳。

制備『三父母嬰兒』的技術,是為了防止母親將有缺陷的線粒體所引起的代謝性疾病傳遞給後代,或者幫助因線粒體缺陷導致不孕不育的女性。為了做到這一點,研究人員將母親的病變線粒體換成一名健康捐贈者的線粒體,這名不相關的捐助者就是『協力廠商父母』。

張進的團隊在患有一種罕見神經系統疾病的女性身上開展了這項研究。研究人員將這名婦女的卵細胞的細胞核移植到一個供體卵細胞中,使供體的健康線粒體保持完整。然後研究人員將修改過的卵子與這名婦女的丈夫的精子進行授精,並將其植入子宮內。

依據現有技術條件,實現線粒體移植可以藉助兩種方式。英國批准的『原核移植』是在兩枚已受精的卵子間實現基因替換,剔除線粒體中有缺陷的基因資訊。而另一種方式名為『主軸移植』,即用捐贈者卵子的健康線粒體替換母親有缺陷的線粒體後再實施人工授精。

目前美國禁止這類技術,英國僅批准用『原核移植』的方式做三父母試管嬰兒。

由於張進團隊的這項研究是在墨西哥開展實施的,批評人士認為這麼做是為了規避美國和英國更嚴格的監管制度。還有科學家擔心,來自兩名婦女的線粒體的存在,是否會影響到由此所產生的嬰兒的健康,以及捐贈的線粒體是否會影響這名嬰兒的最終後代,這種技術的的安全性和有效性仍是未知數。

實際上,上世紀90年代三父母嬰兒就曾經誕生過,但這項技術一直遭遇倫理困境。儘管這一次嘗試已經初步成功了,但科學家們認為,『很重要的一點是我們要繼續探究下去』。

茲卡病毒
2016年11月

直到11月,世衛組織才宣布茲卡病毒不再構成『國際關注的突發公共衛生事件』。但這不意味著將茲卡病毒及其並發症降級。

2015年5月以來,巴西發生了大規模感染疫情,此後迅速擴散至全球69個國家和地區,有近200萬人感染。大陸從今年2月份發現首例輸入性病例以來,目前已發現18例感染患者。2月,世衛組織還將與茲卡病毒相關的新生兒小頭症病例和其他神經系統病變升級為『國際關注的突發公共衛生事件』。

茲卡病毒是一種能透過蚊蟲傳播的蟲媒病毒,主要是透過伊蚊傳播。茲卡原本是非洲烏干達南部一片叢林的名字,科學家們最早從生活在那片叢林裡的一隻恆河獼猴身上分離出了這種病毒,被稱之為茲卡病毒。首次得到檔記載的茲卡病毒病暴發疫情於2007年發生在西太平洋密克羅尼西亞群島,發病185例。2013年10月開始,法屬波利尼西亞也發生茲卡病毒暴發,發生病例大約有上萬例。

目前沒有證據表明茲卡病毒會在人與人之間傳播,被帶病毒的伊蚊叮咬是最主要的傳播途徑。它的一般症狀表現為四類:發熱、斑丘疹、關節痛、非化膿性的結膜炎。與伊波拉相比,雖然茲卡病毒也引起廣泛關注,但絕大多數臨床症狀都是輕微的,可以在2~7天內自愈,重症與死亡病例罕見。

但除此之外,有大量證據表明,茲卡病毒能夠感染神經細胞,進而引發新生兒小頭症、成年人格林巴利綜合症等。最新研究結果表明,茲卡病毒可以穿透血胎、血眼、血睾和血腦四道屏障,一旦進入這些免疫力『豁免區』,就可在其內部長時間存在並造成傷害。

幸運的是,小頭症和其他與茲卡相關的新生兒畸形並未像之前想像的那樣大規模暴發。直到11月,世衛組織宣布這不再構成『國際關注的突發公共衛生事件』。但這不意味著將茲卡病毒及其並發症降級。全球多個團隊正加緊開展針對茲卡病毒的研究,以解開有關茲卡病毒的不少謎題。

比如,一項針對哥倫比亞茲卡疫情的新研究指出,孕婦在懷孕前三四個月感染茲卡病毒最容易引發胎兒小頭症;中科院微生物所研究人員從大陸第一例茲卡康復病人體內鑑定出高效、特異的茲卡病毒單克隆抗體,並對其致病機理進行了解析,這在全球尚屬首次。

超級月亮
2016年11月

11月14日晚19時21分,月亮與地球達到全年最近距離,最大月亮現身,21時52分達到滿月。這是1948年以來月亮最接近地球的一次,即68年最大的一次,看起來會比平常大14%,亮度提高30%。錯過這一次,大約要再等18年,也就是2034年11月25日才能再次看到。

對普通百姓來說,這就是一個欣賞月亮的大好時機,於是從當天夜裡到第二天上午,各個社交平台幾乎被『超級月亮』的新聞刷屏,不斷看到『這是本世紀最大的「超級月亮」,天文迷絕對不容錯過』的宣傳,可以說『滿屏盡是SuperMoon』。

『超級月亮』並不是一個天文學術語。這個名詞於1979年由美國占星師理查•諾艾爾提出,他把『超級月亮』定義為當新月或滿月時月亮位於近地點附近的現象,當月亮位於近地點時正好出現新月,則稱為超級新月;當月亮位於近地點時正好滿月,則稱為超級滿月。

他還認為,『超級月亮』的出現和地震、火山噴發、海嘯等極端自然事件有著某種聯繫。不過,科學界並不認可這一說法。但2011年3月11日,正好是諾艾爾所說的『超級月亮』發生之前,日本發生裡氏9.0級大地震並發生海嘯。但隨後英國《每日電訊報》、著名天文學網站Universe today以及大陸國內諸多科技媒體都表示這種關聯是不科學的,並對這個謠言進行了粉碎。

所謂『超級月亮』,在天文學上更準確的說法是『近點朔望月』。

為此,首先要明晰兩個概念。第一是月球繞地球轉動的軌道呈非標準橢圓狀,在近地點時在地球上看月亮自然比較大,這時候的月亮被稱為『近點月』;第二是朔望月的概念,完全見不到月亮的一天稱『朔日』,定為陰曆的每月初一;把月亮最圓的一天稱『望日』,為陰曆的每月十五(或十六)。從朔到望,是朔望月的前半月;從望到朔,是朔望月的後半月;從朔到望再到朔為陰曆的一個月。

一個朔望月為29天半,實際上是29天12小時44分3秒。當近點月與朔望月重合的時候,就會出近點朔望月,也就是所謂的『超級月亮』,平均週期大概是14個月。而當太陽、地球和月亮居於最理想的位置時,就會出現更大、更亮的『超級月亮』,平均週期大概為20年。NASA所報導的下一次『超級月亮』要再等18年,也是基於此。

CRISPR-Cas9
2016年11月

2016年,圍繞新基因編輯工具CRISPR-Cas9的熱度持續不減。這主要是因為美國哈佛大學—麻省理工學院(MIT)Broad研究所和加州大學(UC)伯克利分校之間關於『誰將獲得革命性基因編輯技術CRISPR的專利權』的戰爭愈演愈烈。

CRISPR是一種基因編輯器,是細菌用以保護自身對抗病毒的一個系統,也是一種對付攻擊者的基因武器。研究人員還發現,它可以用來刪除、添加、啟動或抑制其他生物體的目標基因。透過對CRISPR簇的側翼序列分析發現,在其附近存在一個多態性家族基因。Cas基因與CRISPR共同進化,共同構成一個高度保守的系統。CRISPR-Cas9是該系統中目前研究最熱門也是最深入的類型。

2012年,加州大學伯克利分校的研究小組重組了CRISPR-Cas9,在他們選擇的位點切割DNA。在2013年初,幾個研究團隊——包括麻省理工—哈佛大學Broad研究所的研究小組發現,CRISPR-Cas9也在活的真核細胞包括人類細胞中起作用。

這項技術問世僅僅三四年,它已經被世界各地的實驗室用來改寫基因組和重塑細胞。研究人員用它逆轉導致人類失明的基因突變,阻止癌症細胞繁殖,並使細胞免遭愛滋病病毒的影響。11月15日,Nature雜誌發表最新消息,四川大學華西醫院腫瘤學教授盧鈾團隊已開啟了全球首個CRISPR技術的人體應用。10月28日,轉移性非小細胞肺癌患者接受了經CRISPR技術改造的T細胞治療。

此外,農學家已經研究出可以抵抗白粉病等致命病菌的小麥,這暗示人類可以透過基因工程創造出可以養活90億人口的主要作物。生物工程師用它來改變酵母的DNA,以使它能夠分解植物物質和乙醇排洩物,這一技術甚至可能結束人類對石油的依賴。

正因為如此,商業市場也緊緊盯上了CRISPR技術。目前,全球有超過860項CRISPR專利,平均每天新增加一項專利。這也引來了美國兩個最好的大學為此展開激烈的專利競爭。Broad 和 Berkeley雙方一直在向USPTO專利法官證明自己的專利申請的有效性。這一調查可以在明年年初完成,目的是確定誰首先發明瞭該技術。每個團隊申請可能對商業應用至關重要的專利。

但是,儘管CRISPR-Cas9 在生物學領域被認為是一種具有劃時代意義的基因編輯技術,它同時也是危險的。它最後可以讓遺傳學研究人員看到人們曾經擔心的一切——設計嬰兒、侵襲性突變體、特異物種生化武器等等。科學家必須為這種新的生命科學研究實踐盡快建立全新的規則。