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Nature:最具影响力的科学事件|CRISPR技术=贺建奎?

2019.12.20

  临近2019末,21世纪第二个十年即将结束!Nature 杂志列出了近十年最具影响力的科学事件,CRISPR基因编辑、人工智能、引力波的发现、量子计算、全球变暖等事件入选。

  科技创新始终引领着社会和经济转型。在过去的这十年中,科技创新带来的社会和经济变革的速度和规模前所未有。

  在21世纪的第二个十年里,人工智能(AI)终于开始展现其非凡的力量和破坏性潜力。在深度学习的驱动下,人工智能实现了准确的语言翻译,在扑克、网络游戏、围棋等领域成功击败人类顶尖选手。并开始在自动驾驶等技术中的应用。

  从材料科学到药物发现,从量子物理到医学,机器学习革命几乎没有不涉及的领域。毋庸置疑,人类目前执行的许多工作可以通过机器更便宜,更高效地完成,而且这种从人类到机器的过渡很可能比我们预期的要更早到来。

  随着科技的发展,在有着丰富数据的研究领域,人类深刻地感受到了信息革命带来的影响。其对生命科学领域的影响尤为深刻,基因测序成本的下降和速度的提升,大大加速了对微生物组学的研究、古人类化石的基因测序和蛋白测序的研究、人类行为等复杂问题的研究。

  在过去的十年中,科研人员继续推动的另一个领域是将成熟的人类细胞重编程为干细胞状态。诱导多能干细胞技术使从成体细胞中生长出几乎任何种类的新细胞成为可能。现在,诱导多能干细胞技术已被用于探索性的临床程序中,以治疗视网膜和神经组织的变性或损伤等,但是同时,未经证实且可能不安全的“干细胞疗法”也正在野蛮发展。

  这十年里,我们还见证了CRISPR/Cas9技术被用于基因组编辑。CRISPR技术的出现,让基因组编辑变得前所未有的简单,更是在癌症治疗、遗传病治疗、遗传育种、疾病监测等领域展现了巨大的优越性。

  但是多年来,人们的共识是,不能在精子、卵子以及胚胎等生殖系中编辑基因,因为这既要考虑可能造成的不良后果,又涉及伦理问题。

  然而,如今这一情况发生了变化,2018年11月,贺建奎宣布他利用CRISPR技术编辑了两个因体外受精而出生的双胞胎女婴的基因,引起了全世界的谴责。

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1. CRISPR/Cas9

  CRISPR/Cas9技术在基因编辑方面简洁高效的优势,使其在生物科学领域大放异彩,是当前最为炙手可热的技术之一。但是该技术本身存在脱靶现象,在安全性上让人忧虑。

  然而,贺建奎在2018年11月宣布,他用CRISPR编辑了两个试管婴儿的基因,并声称她们出生后即能抵抗艾滋病病毒。这一事件引起轩然大波并招致了全世界范围的批评与谴责。在一项科学技术没有被证明足够安全时,科学家要守住底线,确保该技术不被随意应用到人类身上。

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2. AlphaGo

  围棋,黑白之间,变化纷繁,曾被认为是人工智能无法胜过人类的一项智力游戏。然而,2016年人工智能AlphaGo以4:1的比分击败人类顶尖棋手李世石。以此事件为标志,人工智能开始展示出非凡的力量和颠覆性的潜力。

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3. 引力波的涟漪

  2008年,瑞士日内瓦附近的欧洲粒子物理研究所的研究人员启动了大型强子对撞机(Large Hadron Collider),这是世界上最昂贵的科学合作项目之一。2012年,他们发现了希格斯玻色子。四年后,研究人员宣布探测到了引力波。

  现在,中国到底该不该建造大型强子对撞机?这一问题摆在了中国科学家面前。以杨振宁为代表的反对派和以王贻芳为代表的支持派在这一问题上针锋相对。

4. 量子计算

  起初,量子计算机的构想听起来让人振奋不已,但在实际操作中却是不尽如人意。但今天的情况并非如此:即使是该领域的专家也对量子计算设备的发展速度感到惊讶。2016年,IBM推出了用于云计算的5量子比特计算机; 2019年,谷歌宣称研制出运算量卓越的量子计算机,远超传统架构计算机。谷歌的量子计算机只用3分20秒就能完成当前世界第一超算Summit 1万年的运算量。

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5. 气候危机

  在过去的十年里,环境危机日益严重。而令人担忧的全球变暖是许多环境危机背后的原因。根据世界气象组织(World Meteorological Organization)的数据,2015年至2019年是有记录以来最热的五年。

  自1992年以来,格陵兰岛的冰量减少了3.8万亿吨,导致全球海平面上升10.6毫米。格陵兰岛的冰层正在以比20世纪90年代快7倍的速度消融。

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