2016：影響這一年的科學事件

2016年即將結束，這一年中有哪些科學事件有了引人注目的進展呢？

捕獲引力波

物理學家今年將某個大獵物收入囊中。2月11日，研究人員宣布，他們終於探測到了名為引力波的「時空漣漪」——為長達數十年的探索畫上了圓滿句號。

位於美國路易斯安那州和華盛頓州的「激光干涉引力波觀測台」（LIGO）探測到了來自大約10億年前兩個黑洞合并的引力波信號。這一消息令人震驚地證明了愛因斯坦在100年前公布的廣義相對論，也為黑洞的存在——愛因斯坦理論中的另一個預言——提供了迄今為止最直接的證據。天體物理學家稱讚LIGO取得的成果是一大勝利，說它帶來了一種觀測宇宙的新方法，能夠探測到其他方法可能無法發現的現象。

就在LIGO的成果公布數周后，另一項實驗證實人類有朝一日能夠在太空中探測引力波。歐洲航天局的「莉薩探路者」探測器驗證了探測引力波的技術，未來將能夠利用三個探測器來探測比LIGO所觀測到的更大更遠的天體發出的引力波。

太空探索有喜有憂

在《星際迷航》誕生50周年的這一年裡，技術故障令多項太空任務受挫，不過也取得了一些引人注目的成就。

今年3月，日本宇宙航空研究開發機構的X射線天文衛星「瞳」，在發射僅數周后就宣告失敗，調查人員確定是一個軟體錯誤導致它翻滾失控並解體。

7月，美國宇航局（NASA）的「朱諾號「探測器抵達木星，但主發動機故障推遲了本該使它進入更短橢圓形軌道的火箭點火。「朱諾」號探測器繼續在每次接近木星時搜集其大氣層和磁層的數據——只不過要慢於原定計劃。

與此同時，歐洲航天局哀悼了兩枚探測器的命運終結。10月，「火星太空生物學」計劃組成部分的「斯基亞帕雷利號」登陸器，因測量數據錯誤導致降落傘和制動火箭在錯誤時間啟動，使得它墜毀在紅色星球表面。9月，「羅塞塔號」探測器按計劃撞向67P/丘留莫夫-格拉西緬科彗星表面，在失去聯繫前發回了最後的圖片，也給這個任務畫上了句號。

新興太空強國中國收穫了多項成果。

8月，中國發射了世界上的首顆量子衛星，旨在測試將安全量子通信延伸至太空中的方法。

9月，世界上最大的單口徑射電望遠鏡「500米口徑球面射電望遠鏡」在中國西南省份貴州正式落成啟用。

11月，中國發射了世界上最大推力的運載火箭長征五號。它將用於將人員、飛行器和重型行星探測器送入太空。

10月至11月間，中國兩名航天員在天宮二號空間實驗室工作生活了一個月，創造了中國航天員太空駐留時間新紀錄。

CRISPR上法庭？

基因編輯工具CRISPR-Cas9的新應用繼續快速發展。10月28日，中國成都華西醫院的一名肺癌患者成為接受經CRISPR-Cas9編輯細胞治療的第一人。作為臨床試驗的一部分，研究人員破壞了一種在正常情況下會抑制細胞免疫系統的基因，以期編輯過的細胞能夠啟動對癌細胞的免疫反應。

美國和中國預計明年會進行更多使用CRISPR-Cas9技術治療癌症的臨床試驗。

但CRISPR-Cas9療法的商業前景仍不明朗。在今年1月美國專利商標局宣布對兩個研究團隊之間的訴訟啟動「干預」程序後，這種基因編輯技術在美國的專利之爭進入白熱化。

與此同時，對人類胚胎使用CRISPR-Cas9技術的研究在今年取得了發展。這是一個有爭議的研究領域，令人對可能出現定製嬰兒產生了擔憂。但部分國家的監管部門已經批准了該領域的項目。中國、英國和瑞典的研究團隊宣布，他們打算在人類胚胎中充分使用這一技術並研究人類發育。美國預計也將開展此類研究，不過該國禁止使用聯邦經費研究人類胚胎或者修改人類卵子或精子。

改善氣候的關鍵時刻

來自創紀錄的170多個國家的代表在4月22日「地球日」這天齊聚一堂，簽署了2015年12月在巴黎達成的國際氣候變化協定。

9月，最大的推動力出現了。合計佔全球排放量38%的美國和中國正式加入了這一協定。幾周後，巴西和另外30個國家也加入其中。歐盟於10月5日批准了協定。協定於11月4日正式生效。

全球變暖一直在持續。今年頭5個月，熱帶太平洋區域一次超強的厄爾尼諾事件助推全球氣溫屢創新高。這註定將使2016年成為有史以來最熱年份，也使全球平均氣溫連續三年打破紀錄。

寨卡疫情

今年2月，世界衛生組織宣布與巴西寨卡病毒暴發相關的一連串出生缺陷事件構成「國際關注的公共衛生緊急事件」。這些出生缺陷包括嚴重的小頭症，即胎兒或新生兒出現異常的頭小畸形或大腦缺陷。

儘管寨卡病毒蔓延至美洲幾乎所有國家，但預期中的小頭症等寨卡病毒相關疾病的大暴發並沒有成為現實。即便是在巴西，極高的小頭症發病率仍僅限於該國的東北部地區，研究人員也開始懷疑多重因素造成的影響。

11月18日，世衛組織在確定寨卡病毒與出生缺陷有關的基礎上宣布寨卡疫情不再構成「國際關注的公共衛生緊急事件」，並表示未來的工作重心應轉移到加深對寨卡病毒感染後果——包括出生缺陷的認識上，同時開發相關疫苗。

多個正在進行的國際研究項目有望在明年解開有關寨卡病毒的不少謎題，比如被感染孕婦的新生兒伴有缺陷的比例等。

智力遊戲

今年1月，一款計算機程序首次在古老的圍棋遊戲中擊敗了世界一流棋手。但最後的決戰出現在今年3月：名為「阿爾法圍棋」（AlphaGo）的人工智慧程序擊敗了世界頂尖棋手李世石。這款由谷歌旗下「深層思維」公司開發的人工智慧程序在五局三勝制的比賽中連贏前三局。李世石贏下了第四局，而且差一點就拿下第五局，不過「阿爾法圍棋」還是獲得了勝利。

10月，「深層思維」的研究人員開發出另一款能夠在事先不了解的情況下完成倫敦地鐵導航的人工智慧程序。這款複雜的程序將記憶與從經驗中學習的能力結合在了一起，使人工智慧又邁進了一步。

人工智慧還能幫助將機器翻譯語言的錯誤率降低60%左右，並幫助物理學家探索新的超級材料。上述進展主要源於「深度學習」，即運用大數據和類似於人腦的多層演算法。

有爭議的受孕

經過數十年的研究，將三人DNA混在一起的輔助生育技術開始取得成果。這種技術能夠阻止兒童遺傳由線粒體（細胞中製造能量的結構）缺陷導致的代謝疾病。

今年9月，在墨西哥一家醫院工作的研究人員宣布，世界上首個使用這一技術受孕的嬰兒誕生。另據報道，中國也誕生了一個使用同一技術受孕的嬰兒。10月，烏克蘭一家醫院宣布兩名不孕不育婦女通過類似的技術受孕。12月15日，在科學家的建議下，英國人工授精與胚胎學管理局認可了這一技術的臨床應用，最早可能在2017年啟動。