轉自：果殼網(wǎng)

昨日發(fā)表的《自然》雜志評選出了10位年度新聞人物，這些人物來(lái)自生物學(xué)、物理學(xué)、醫學(xué)、天文學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域，對2013年科學(xué)界產(chǎn)生了重要影響。其中，兩位華人科學(xué)家，張鋒、陳化蘭分別以在基因編輯和禽流感研究方面的貢獻躋身榜單。榜單之上也并不只有科學(xué)家的身影，菲律賓的外交官納季羅夫·薩諾也因在全球氣候大會(huì )上的表現入榜。下面是這10位年度人物的介紹。

DNA“編輯大師”——張鋒（Zhang Feng）

張鋒。圖片來(lái)源：Kent Dayton

憑借一段發(fā)夾序列和一個(gè)裂解酶，細菌可以降解病毒的DNA并保護自己。而這一簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的DNA剪接機制，在2013年卻成為了生物研究領(lǐng)域的最大熱門(mén)之一。而促使它成為這一熱門(mén)的，是一名熱衷于研究基因工具的神經(jīng)生物學(xué)家。

現年32歲的張鋒供職于麻省理工學(xué)院。他將這套被稱(chēng)為CRISPR/Cas的細菌免疫系統改造成為一套簡(jiǎn)單廉價(jià)的基因改造工具。今年一月，他的實(shí)驗室發(fā)現這套系統可以被用于進(jìn)行真核細胞的基因編輯。這使得應用它對植物、小鼠、乃至人類(lèi)細胞進(jìn)行基因編輯成為可能。

CRISPR/Cas系統是多數細菌用來(lái)保護自己免受病毒侵染的防御機制。通過(guò)這一套系統，細菌可以識別并降解來(lái)自病毒的DNA，從而阻止病毒的感染和復制。與目前常用的基因敲除手段：鋅指（Zinc-finger nuclease,ZFN）和TALEN相比，CRISPR/Cas敲除系統無(wú)需表達復雜的蛋白，這使其更為簡(jiǎn)單高效。

張鋒教授目前致力于利用這一技術(shù)構建基因敲除文庫，這意味著(zhù)利用這套文庫科學(xué)家可以對任何器官中任何基因進(jìn)行敲除。而他透露自己最感興趣的部分是利用這套系統對一些精神疾病，如亨廷頓氏癥及精神分裂癥等進(jìn)行治療。“CRISPR/Cas系統有助于幫助我們修正基因的微小突變。盡管只有少數人群攜帶這種致病突變，但這些突變對人類(lèi)健康的影響則是災難性的。”張鋒說(shuō)。

基因專(zhuān)利“衛士”——坦尼亞·西蒙塞利（Tania Simoncelli）

坦尼亞·西蒙塞利。圖片來(lái)源：Eero Simoncelli

2005年，坦尼亞的一番言論讓美國民權組織（American Civil Liberties Union,ACLU）的高級律師大吃一驚。作為該組織的科學(xué)顧問(wèn)，她指出有些公司正在搶奪人類(lèi)基因的專(zhuān)利。那名叫做克里斯·漢森（Chris Hansen）的律師沖她大喊：“這太荒謬了！我們能控告誰(shuí)呢？”

保護人類(lèi)基因的專(zhuān)利并非易事。盡管ALCU一直在呼吁聯(lián)邦政府采取措施，但仍沒(méi)有哪項專(zhuān)利因此受到威脅。西蒙塞利認為搶注基因專(zhuān)利這一行為后果嚴重，這不僅會(huì )影響個(gè)體醫療，也會(huì )導致科研受阻。

在過(guò)去的幾年中，西蒙塞利與ACLU一起指控恒河沙遺傳公司（Myriad Genetics）的基因專(zhuān)利違規。該公司擁有兩個(gè)和乳腺癌密切相關(guān)的基因專(zhuān)利，并藉此壟斷與該基因相關(guān)的乳腺癌預防和保護措施。西蒙塞利呼吁科學(xué)家和患者共同支持她的控告。最終，聯(lián)邦法院裁定西蒙塞利勝訴。

漢森這么評價(jià)西蒙塞利：“她在說(shuō)服別人方面具有不可思議的能力，她會(huì )固執的與你討論，直至你同意她的觀(guān)點(diǎn)。”

戰勝病毒——黛博拉·佩爾紹德（Deborah Persaud）

黛博拉·佩爾紹德。圖片來(lái)源：Johns Hopkins Medicine

今年三月，佩爾紹德發(fā)表了一項可喜的研究成果：一名出生在密西西比州的HIV病毒攜帶者在停止治療一年后，在體內仍未出現HIV病毒。佩爾紹德認為必須嚴肅的對待這一結果。在此之前約有40多個(gè)類(lèi)似病例，然而在進(jìn)行基因檢測后，發(fā)現它們中的多數是假陽(yáng)性結果。

佩爾紹德的工作始于2012年9月。當時(shí)她的同事蓋伊（Gay）在治療一名嬰兒時(shí)使用了高劑量的抗逆轉錄病毒藥物。這名嬰兒的母親感染有HIV病毒，且在孕期未接受相關(guān)治療。在一次檢查中，蓋伊發(fā)現這名嬰兒有五個(gè)月未接受藥物治療。隨后她對嬰兒進(jìn)行了全面檢查，并發(fā)現嬰兒體內已經(jīng)沒(méi)有HIV病毒了。佩爾紹德、蓋伊與合作者盧蘇里加（Luzuriaga）對這名嬰兒進(jìn)行了詳細的檢查，并將結果發(fā)表，引起了媒體的關(guān)注。

在媒體的干預下，類(lèi)似的較危險的臨床試驗成為可能。但隨之而來(lái)的是，更多從出生即開(kāi)始接受逆轉錄病毒藥物治療的患者要求停藥觀(guān)察自己體內是否已經(jīng)沒(méi)有HIV病毒。一方面，醫生仍建議患者采用此前的治療方案，因為哪怕僅有一日的停藥都可能會(huì )帶來(lái)危險。但另一方面，一旦實(shí)驗結果得到確證，將會(huì )有數以百計的HIV兒童能夠從昂貴的藥物中解脫出來(lái)。

“另一個(gè)地球”探索者——米克爾·馬約爾（Michel Mayor）

米克爾·馬約爾。圖片來(lái)源：Rita Scaglia

在過(guò)去的20年時(shí)間里，米克爾·馬約爾和他的團隊找到了數百個(gè)系外行星。但2013年的一項發(fā)現將這名71歲高齡的“行星獵手”推到了舞臺中央：他的團隊發(fā)現的編號為“Kepler-78b”的行星在密度和大小上都與地球接近，這也使得這顆行星成為迄今為止最像地球的行星。

很難找到與地球完全一樣的行星，Kepler-78b的軌道與它的母星相距過(guò)近，這顆星球的表面已經(jīng)熔化。然而馬約爾認為，找到真正的“孿生地球”只是時(shí)間問(wèn)題。馬約爾希望在他從日內瓦大學(xué)退休之前，能夠有機會(huì )為這一發(fā)現干上一杯。

馬約爾的研究堪稱(chēng)碩果累累，1995年11月，他和他的學(xué)生找到了第一顆系外行星。從那以后，他的研究團隊總共找到了約1050顆這樣的行星。他的競爭對手杰夫·馬西（Geoff Marcy）稱(chēng)，馬約爾在技術(shù)上的天賦使他成功。“每年馬約爾都會(huì )改良他的設備，而每次的效果都令我震驚。”

氣候“良心”——納季羅夫·薩諾（Naderev San?o）

納季羅夫·薩諾。圖片來(lái)源：AP

在華沙全球氣候大會(huì )上，菲律賓代表團的納季羅夫·薩諾進(jìn)行了催人淚下的演講。沒(méi)人知道這名菲律賓外交官的家鄉正在發(fā)生什么：他唯一的兄弟加入了緊急救援隊伍，在臺風(fēng)海燕席卷過(guò)后的災區，搜索并收集居民的遺體。

他決定絕食直到氣候大會(huì )上產(chǎn)生具有意義的提議。“我們的國家正在承受極端氣候的肆虐。”薩諾說(shuō)。

國際組織對于全球變暖的應對時(shí)至今日依然進(jìn)展緩慢，而薩諾本人也并不清楚他的演講會(huì )帶來(lái)怎樣的影響。他認為臺風(fēng)海燕將世界的關(guān)注集中在氣候問(wèn)題上。曾經(jīng)學(xué)習過(guò)氣候的他，認為科學(xué)家并不會(huì )將單一的氣候災難歸因于氣候變暖。但至少，氣候變暖導致了更多的暴風(fēng)是科學(xué)界的共識。

“我希望這些行為在緩慢推進(jìn)氣候共識之余，我們可以激發(fā)更多意義深遠的東西。”他說(shuō)。

隕石“獵手”——維克托·格羅霍夫斯基（Viktor Grokhovsky）

維克托·格羅霍夫斯基。圖片來(lái)源：Natalia Nikitina

2月15日的一次隕石撞擊使得維克托·格羅霍夫斯基躋身2013十大人物行列。這名來(lái)自烏達爾聯(lián)邦大學(xué)的冶金學(xué)家并未親身觀(guān)測到這次撞擊，但當他聽(tīng)說(shuō)車(chē)里雅賓斯克州發(fā)生了爆炸并震碎了數千塊窗戶(hù)時(shí)，他意識到有一塊隕石撞在了我們的地球上。

在爆炸發(fā)生之后的幾天，格羅霍夫斯基夜以繼日的工作。他試圖計算隕石的下墜曲線(xiàn)并預測隕石碎片的位置。搜尋隊根據他的指示找到了700多塊隕石碎片，總重5.5公斤。然而他最大的成就卻發(fā)生在今年年末：根據他的計算，搜尋隊最終在車(chē)里雅賓斯克州西部的一個(gè)湖底，找到了一塊重約570公斤的碎片。

這些隕石碎片被送往世界各地的實(shí)驗室進(jìn)行分析，它們所蘊藏的秘密正被逐漸揭示。格羅霍夫斯基說(shuō)，“對于我來(lái)說(shuō)這是一生一次的盛宴，我真幸運我能參與到對這名太空來(lái)客的調查之中。”

流感“前哨”——陳化蘭（Chen Hualan）

陳化蘭。圖片來(lái)源：哈爾濱獸醫研究所。

2013年4月，全世界的病毒學(xué)家和衛生官員都把目光聚焦在中國。一種新型的禽流感病毒H7N9正開(kāi)始蔓延，并引發(fā)嚴重的疾病乃至死亡。中國農科院哈爾濱獸醫研究所的陳化蘭院士在此時(shí)站在了對抗疫情的第一線(xiàn)。他們停止了所有的研究，將工作重點(diǎn)放在H7N9上。致力尋找它從鳥(niǎo)類(lèi)或其他動(dòng)物傳播并感染人類(lèi)的線(xiàn)路。

在首例H7N9病例得到確認的48小時(shí)內，陳化蘭研究小組以及來(lái)自上海動(dòng)物疾控中心的研究院從周邊的土壤、水和家禽市場(chǎng)中采集了約1000份樣本，其中20份檢出H7N9陽(yáng)性，均來(lái)自于上海家禽市場(chǎng)。當地政府迅速關(guān)閉了這些市場(chǎng)，這也使得感染率迅速下降。政府的這一舉措得到了來(lái)自世界的廣泛稱(chēng)贊。

病情得到控制，新增病例較少。這給予了陳化蘭研究團隊更多的時(shí)間來(lái)進(jìn)行對這一病毒的研究。陳化蘭團隊認為相比于另一禽流感病毒H5N1，H7N9更易經(jīng)由家禽感染人類(lèi)。然而目前沒(méi)有明確的證據證明H7N9可以在人類(lèi)之間傳播。但陳化蘭團隊認為，它具有這種潛力。

陳化蘭實(shí)驗室目前致力于關(guān)注流感病毒的監測。夏天和秋天新病例出現減少，一方面要歸功于政府的及時(shí)應對，另一方面也有可能是在氣溫較高時(shí)病毒感染力較弱?，F在又到了冬季，更多的監測非常必要。陳化蘭自己也認為：“流感病毒的檢測是我們實(shí)驗室的首要任務(wù)”。

克隆“酋長(cháng)”——肖克萊特·米塔利波夫（Shoukhrat Mitalipov）

肖克萊特·米塔利波夫。圖片來(lái)源：Oregon Health & Science University

2007年，美國俄勒岡衛生科學(xué)大學(xué)的生殖學(xué)家米塔利波夫計劃使用胚胎來(lái)獲得個(gè)體特異性的干細胞，來(lái)治療患者的疾病。這是通過(guò)將使用人類(lèi)皮膚細胞克隆產(chǎn)生的胚胎來(lái)實(shí)現的。由于這項研究需要獲得大量的人受精卵培育胚胎并加以摧毀，其面臨的困境遠不止是技術(shù)難題那么簡(jiǎn)單。最終，他所在的學(xué)校給他建立了新的實(shí)驗室——這樣他才能夠合法的操作和處理那些胚胎。

米塔利波夫的研究始于去年十月，去年圣誕節前，他的實(shí)驗室通過(guò)核移植獲得了四株細胞株。他認為憑借他之前在猴子中進(jìn)行的實(shí)驗，他能夠最終達成自己的目標。在這一領(lǐng)域他面臨較少的競爭，來(lái)自社會(huì )的監管和輿論阻止了更多的科學(xué)家“分一杯羹”。

他接下來(lái)打算爭取政府的資助用于研究線(xiàn)粒體移植的技術(shù)，使得新生兒不必再受到線(xiàn)粒體相關(guān)遺傳病的困擾。他同時(shí)也把從克隆胚胎中獲得的干細胞與脫分化的人類(lèi)細胞加以比較。而目前他面臨的最大問(wèn)題仍然是資金。聯(lián)邦政府不會(huì )對其關(guān)于細胞株的實(shí)驗提供經(jīng)費。他不得不四處尋求經(jīng)費與合作，導致這一實(shí)驗目前進(jìn)展緩慢。“好像我們又回到了幾年之前。”，他無(wú)奈地表示。

“騷擾之眼”——凱瑟琳·克蘭西（Kathryn Clancy）

凱瑟琳·克蘭西。圖片來(lái)源：L. Brian Stauffer

對于田野調查，人類(lèi)學(xué)家凱瑟琳·克蘭西充滿(mǎn)了美好的回憶。然而一次偶然的交談使得她意識到這一活動(dòng)可能給人帶來(lái)完全不同的回憶。她的朋友透露自己曾經(jīng)在調查時(shí)遭遇性騷擾。從那時(shí)起，克蘭西決定采取一些行動(dòng)。

她的行動(dòng)從2012年1月開(kāi)始。起初她在博客上匿名發(fā)布關(guān)于她朋友被性騷擾的故事博取關(guān)注，后來(lái)她意識到，這樣還遠遠不夠。于是，她與幾名合作者一起發(fā)起了網(wǎng)絡(luò )調查，呼吁人類(lèi)學(xué)家分享自己在田野調查中的經(jīng)歷，并收集了數據。

今年四月，在美國體質(zhì)人類(lèi)學(xué)家會(huì )議上，凱瑟琳投下了這枚“重磅炸彈”：在參與調查的124名人類(lèi)學(xué)家中，有59%經(jīng)歷過(guò)性有關(guān)的言語(yǔ)暗示，而約有18%則受到身體上的性騷擾。女學(xué)生通常是主要受害者，而施害者多是一起進(jìn)行調查的博士生、博士后乃至教授。對此許多人認為，田野調查中來(lái)自家庭和朋友監督的缺失，是誘發(fā)不良行為的主要原因。

在調查中克蘭西還發(fā)現，由于害怕會(huì )被排除在調查以外無(wú)法獲得研究所需數據，受害者們往往選擇對自己的遭遇忍氣吞聲。只有極少數的受害者選擇報告自己的遭遇。“年輕的研究人員正因為這些經(jīng)歷退出我們的行業(yè)，毫無(wú)疑問(wèn)，我們失去了優(yōu)秀的同伴。”克蘭西說(shuō)。

“太陽(yáng)守望者”——亨利·斯奈斯（Henry Snaith）

亨利·斯奈斯。圖片來(lái)源：Douglas Fry/Piranha Photography

在這一年，斯奈斯讓所有材料學(xué)家大吃一驚。他通過(guò)使用鈣鈦礦半導體，大大的提升了太陽(yáng)能電池的效率。在過(guò)去的幾年中，研究人員一直試圖用這一材料制造低效而復雜的光伏設備。斯奈斯意識到經(jīng)由更有效的純化和設計，它們能夠產(chǎn)生更高的效率。

目前世界上絕大多數太陽(yáng)能電池由硅制作，它們能夠將吸收到的17-25%的光能轉化為電能，但絕大多數造價(jià)高昂。薄膜太陽(yáng)能電池更加廉價(jià)，但效率較低。鈣鈦礦光電池可被視作兩者的結合。

現在，斯奈斯設計的電池轉化效率已經(jīng)可以達到15%，他認為最終鈣鈦礦電池的轉化率有望達到29%——這是目前砷化鎵晶體電池的轉化率。砷化鎵晶體電池多被用在衛星上，因造價(jià)高昂難以被廣泛采用。

下一步斯奈斯計劃繼續他的研究，如果鈣鈦礦電池能夠運轉良好，他將考慮如何更好的儲存這些電能。“當這些研究告一段落，我會(huì )將工作重點(diǎn)轉移至對更好的電極的探索上。”斯奈斯說(shuō)。