人大人科创
张江-硅谷创新创业平台

潘建伟当选《自然》杂志年度十大人物

北京时间12月19日消息,国际顶尖学术期刊《自然》在最新一期的特写板块中发布了年度十大人物——在过去一年里对科学产生重大影响的十人。他们分别是潘建伟、 David Ruchien Liu (美籍华人)、Marica Branchesi、Emily Whitehead、Scott Pruitt、Jennifer Byrne、Lassina Zerbo、Víctor Cruz-Atienza、Ann Olivarius 、Khaled Toukan。

  中国科学技术大学教授、量子通信科学卫星“墨子号”首席科学家潘建伟上榜。榜单上的其他人来自各个领域,比如,在物理领域有欧洲处女座引力波探测器(Virgo)的对外合作“大使”和中东首个同步辐射光源的主流砥柱。在医学领域有新型基因编辑技术发明者,有首个接受创新癌症免疫疗法的儿童,有致力于侦查问题论文的癌症遗传学家。

  此外,国际全面禁止核试验条约组织执行秘书长、墨西哥地震专家、争取学术界性别平等的律师也一一登场。榜单上甚至有一名科学界的“反派”:新任美国环保署署长、气候变化怀疑论者普鲁特。

  《自然》杂志新闻特写代理主编Brendan Maher表示,《自然》杂志选出的十大科学人物,是过去一年里对科学产生重大影响的十个人,从量子通信到基因组编辑,这些不同领域的科学家在2017年的科学史上留下了不可磨灭的印记,而他们将继续影响科学。

  值得一提的是,《自然》杂志为每一位入选者做了一篇新闻特写,其中以《量子之父》(FATHER OF QUANTUM)为题报道了潘建伟,开头这样写道:“在中国,有人称他为‘量子之父’。对于这一称呼,潘建伟当之无愧。在他的带领下,中国成为远距离量子通信技术的领导者。”

《自然》杂志潘建伟新闻特写截图。《自然》杂志潘建伟新闻特写截图。

  今年6月,潘建伟领衔的全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”团队实现了“千公里级”的星地双向量子纠缠分发,打破了此前国际上保持多年的“百公里级”纪录,相关成果发表在《科学》杂志上。时隔一个多月,这支团队又在国际上第一次成功实现了“千公里级”的星地双向量子通信,相关成果在线发表在《自然》杂志上。

  至此,潘建伟团队已提前完成预先设定的“墨子号”三大科学目标。中国科学院院长白春礼当时评价道,“墨子号”系列成果赢得了巨大国际声誉,标志着我国量子通信领域的研究在国际上达到“全面领先”的优势地位。

  如今,《自然》杂志的文章提到,潘建伟团队在量子互联网方面已遥遥领先。量子互联网是由卫星和地面设备组成的网络,可实现在全球共享量子信息,这将使牢不可破的全球信息加密成为可能。就目前而言,潘建伟团队计划发射第二颗卫星,并将在天宫二号空间实验室开展一项新的太空量子实验。

  该杂志还援引美国马里兰大学的量子物理学家Christopher Monroe的评价称:潘建伟的过人之处在于能找到关键问题且敢于冒险,“拥有他是中国之幸(China is very lucky to have him)” 。

  以下为《Nature》官方刊登的十位年度人物的简介,仅供各位参考:

  大卫·刘(David Liu):基因修正者

  发展出全新基因编辑技术、未来有望拯救生命的生物学家

  刘是美国博德研究所的核心成员。刘痴迷基因编辑,尤其是近期名声大盛的CRISPR技术。然而,这项技术并不完美。基于Cas9酶的CRISPR能够定向地剪切DNA,却只能依赖细胞自身的DNA进行修复,这可能造成多种编辑结果。

  10月,刘的实验室发表了一项大胆的成果:借助人工合成的新型酶,他们能将DNA中的A-T碱基对转换为G-C碱基对。

  这项成果可以在理论上逆转48%的致病位点突变,在未来有助于发展各项基因疗法。

  玛丽卡·布兰切斯(Marica Branchest):缔盟者

  帮助科学家充分利用历史性引力波事件的天文学家

  从8月17日开始的数周内,天上地上的望远镜都对准了同一个方向:意大利和美国的观测站联合探测到了由中子星并合触发的引力波事件。人类由此对伽玛暴和宇宙中重元素的起源有了更多的了解。

  这是布兰切斯斡旋多年促成的合作。她于2009年加入意大利处女座引力波探测器(Virgo)合作组织。她在天学观测和引力波研究这两个之前并不往来的领域间搭建了桥梁。

  在Virgo和美国的LIGO合作后,玛丽卡成了面向物理学界的大使。引力波是时空的涟漪,是望远镜不可见的新信使。然而,中子星合并的过程中,只有最后几分钟才会产生可被探测的引力波,其他信息只能被传统望远镜观测到。

  布兰切斯鼓励物理学家们发出“引力波预报”,即使不是百分百确定;同时,她要说服天文学家,这是个值得观测的领域。

  最终,数十个天文团队在签署保密条约的情况下接受了“引力波预报”。

  艾米莉·怀特黑德(Emily Whitehead):与白血病抗争的鲜活例子

  一个小女孩与白血病的抗争故事,激励着新一代癌症疗法的研发工作。

  最简单的一个手势,却有可能是最有力的表达方式。今年7月份,在美国食品与药品管理局(FDA)举行的一次会议上,12岁的小女孩艾米莉·怀特黑德(Emily Whitehead)从观众席上起身,径直走向正在台上发言的男人。她没说一句话,只是紧紧抓住该男人的胳膊。

  “我当时只是觉得,如果我站在他的身边,就能帮到他,”艾米莉回忆说。5年前,她成为世界上第一个接受CAR-T试验疗法的孩子。在台上发言的男子是艾米莉的父亲汤姆,他当时正在呼吁专家组批准实施CAR-T疗法。这种疗法能够通过基因方法改造患者的免疫细胞,令其可以识别和攻击癌细胞。

  看到女儿向自己走来,汤姆禁不住抽泣起来。专家组成员也一度哽咽。“很显然,我们被这种场景打动了,”儿科肿瘤学家蒂莫西·克里普(Timothy Cripe)说道。他来自俄亥俄州哥伦布市的全国儿童医院(Nationwide Children’s Hospital),也是专家组成员。“她就是一个活生生的例子,”克里普说。

  最终通过投票,专家组一致同意批准实施该疗法。这在针对患有急性淋巴细胞白血病的儿童和青少年同类疗法中尚属首次。FDA也同意了。几个月后,另一项CAR-T疗法也获得通过,这一次是针对非霍奇金性淋巴瘤(non-Hodgkin’s lymphoma)的,对于此类癌症疗法而言,2017年是颇具历史意义的一年。

  “这是个分水岭,”斯坦福大学医学院癌症免疫疗法研究人员克里斯塔尔·玛卡尔(Crystal Mackall)说。不过她表示这两个率先得到批准的疗法,仅仅是CAR-T具有强大效力的初步例证。几十个学术团队和生物科技公司正在从事CAR-T疗法研究,努力提高现有疗法的安全性和可控性,同时提供现成的、无需为每位患者专门设计的疗法。

  儿科肿瘤学家史蒂芬·格鲁普(Stephan Grupp)表示,尽管这项工作取得了一些进展,“但成功与失败的界限往往只有一步之遥。”他是艾米莉在宾州费城儿童医院的主治医生。在接受了CAR-T免疫细胞注射几天后,艾米莉产生了一种名为“细胞因子释放综合征”(cytokine-release syndrome)的严重免疫反应。格鲁普称,如果不是他反应迅速,及时采用一种在当时尚未得到验证的方法进行干预治疗,艾米莉现在可能已经不在人世了。

  这种悲剧不仅会毁了艾米莉的家庭,也可能使CAR-T疗法的研发脱离正轨。艾米莉如今已经完全康复,欣然接受了她作为此次癌症革命“代言人”的角色。“感觉真是太棒了,”她说。“这些人都是那么地敬佩我,这种感觉真的很特别。”

  斯科特·普鲁特(Scott Pruitt):不落窠臼的“破局者”

  一个用高效的工作作风打破美国环境保护局传统模式的官员。

  今年4月,成千上万的美国人走上街头进行大抗议游行,当时许多人手里挥舞着抨击斯科特·普鲁特(Scott Pruitt)的标语。他是一位直言不讳的气候变化怀疑论者,最近刚刚接任美国环境保护局(EPA)局长一职。

  在被唐纳德·特朗普(Donald Trump)总统任命为美国环境保护局局长之前,普鲁特曾是这个机构最严厉的批评者之一。作为俄克拉荷马州的总检察长,他至少14次将EPA告上法庭。“让他掌管环境保护局,真是太可怕了”,明尼苏达大学环境化学家黛博拉·斯瓦克哈默(Deborah Swackhamer)说。她曾是美国环境保护局科学顾问委员会主席,今年11月份遭到普鲁特降职处理。“普鲁特具有造成破坏所需要的一切能力”她说。

  在2月份上任之后,普鲁特立即着手停止或废止大量环境法规,其中包括有关排放、采矿以及有害排放物的监管规定。对于普鲁特的上任,美国化石燃料以及化工行业都是持热烈欢迎态度的。“他会做出他认为是正确的事情,看起来毫不在意外界的评价”,华盛顿特区律师事务所Bracewell律师杰弗里·霍尔姆斯蒂德(Jeffrey Holmstead)表示。能源行业的许多公司都是他的客户。EPA拒绝对《自然》杂志对普鲁特的采访要求作出回应。

  普鲁特在今年10月份宣布,由于所谓的“利益冲突”,此前获得EPA补助的科学家将不再被允许在EPA独立顾问委员会任职。由于这条规定,EPA下属多个科学顾问委员会的一半成员被辞退。在这些空出来的职位中,大部分被行业现职雇员以及与全行业关系良好的科学家补上了。

  然而,许多科学家感觉自己被边缘化了,而EPA的员工尤其担心他们的未来。在特朗普政府的最新预算案中,EPA研发办公室的预算将被砍了40%,而被裁掉的职位绝大多数将是科学家。

  “我们知道他(普鲁特)不会是一个支持科学的官员,但我仍然对他破坏EPA科学研究和科学家的颇具创造力的手段留下深刻印象,”美国忧思科学家联盟(Union of Concerned Scientists)分析师格雷琴·戈尔德曼(Gretchen Goldman)说。

  潘建伟:量子之父

  把量子通讯带到太空及其背面的物理学家

  在中国,一些人称他为“量子之父”。对于潘建伟来说,这是一个贴切的名字,因为他被广泛誉为引领中国走到长距离量子通讯前沿的科学家——利用量子定律安全地传输信息。2008年在欧洲接受科研训练后,潘建伟回到中国从事全职工作,自那时起,他便点燃了中国对量子技术的热情。马里兰大学帕克分校的量子物理学家克里斯托弗·门罗(Christopher Monroe)说 : “ 当我读到他们正在做的事情时感到十分震惊,这种事每年都会发生几次。”

  今年7月,潘建伟和他在合肥中国科学技术大学的团队报告称,已打破量子隐形传态的记录,将一个光子的量子态传输到一个距地面1400公里的轨道卫星上的光子上。在今年9月,该小组还利用这颗卫星向北京和维也纳发射了光子,用来产生量子加密密钥,使这些城市的团队能够以完全安全的方式进行视频聊天。因为探测光子会干扰量子态,所以,黑客无法在不被发现的情况下截获密钥。

  潘建伟的博士导师、合作者维也纳大学教授 安东·蔡林格(Anton Zeilinger)表示,这次演示是一次“历史性事件”。潘的团队正站在量子互联网发展大潮的浪尖,利用这一由卫星和地面设备组成的网络,可在全球范围内共享量子信息。

  这种方法将催生出全球无法破解的加密技术,以及利用长距离的量子连接的新实验,比如将来自地球的探测器的光线组合成一个超级分辨率的望远镜。目前,潘建伟的团队计划发射第二颗卫星,并将在中国的天宫二号空间站上运行另一个量子实验。在接下来的五年里,潘健伟表示,“许多激动人心的结果将会出现。这真的是一个新时代。”

  尽管潘建伟领导了一个跨越多个学科包含50个科学家的团队——包括量子模拟、计算和光学,但他是这些工作背后的‘基本大脑’,蔡林格 说,潘建伟使团队成为一个充满想象力、组织性和实验天赋的结合体。

  作为一名孜孜不倦、充满热情的乐观主义者,潘建伟也具有说服资助者的天赋。他相信,中国政府将支持他的下一个大计划:耗资20亿美元,为期5年,专注于量子通讯、计量和计算,与欧洲2016年宣布的一项价值12亿美元的旗舰计划如出一辙。

  潘建伟的技巧在于选择正确的问题并承担风险,门罗表示,“拥有他,中国是幸运的。”

  詹尼弗·拜恩(Jennifer Byrne):论文勘误侦探

  一位以曝光论文漏洞为使命的研究员,论文错误检测工具的发明者

  白天,詹尼弗·拜恩是一位癌症基因研究员;晚上,她则为基因研究论文挑错。在过去两年里的无数个夜晚中,当丈夫和孩子在客厅看电影时,她在电脑上检查论文,试图找出其中的错误或可能的造假行为。“我会在免费搜索引擎PubMed上进行搜索,并希望没有人发觉我并不在沙发上,”她开玩笑地说。

  拜恩就职于悉尼的韦斯特米德儿童医院,目前,她已经找出了数十份论文中的基因序列错误,绝大多数还有其他可疑之处,比如低质的图片,以及相互覆盖的文字。拜恩怀疑,其中有些例子存在违规行为,虽然还无法证明。

  她的顽强努力正在初见成果。现在已有9篇论文因为拜恩的工作而被撤稿,其中有7篇发生在今年。而在10月,她与法国计算机科学家希瑞尔·拉贝(Cyril Labbé)合力推出了一款名叫 Seek & Blastn的在线程序,可以自动模仿拜恩的做法,发现类似问题。“在我去世前回顾往事时,这些工作会让我十分骄傲,”她说。

  拜恩首次发现这些错误的规律是因为有五篇论文皆描述了她曾研究过的一个罕见基因,以及在癌症细胞中关闭这个基因的效果。但是拜恩却发现,在这些研究中,他们使用的基因序列是错误的。其中四篇论文已被撤稿,但第五篇的作者和编辑却杳无音信。

  拜恩意识到还有更多含有错误的论文流传在外,2016年她找到了富有开发垃圾稿子识别程序经验的法国人、格勒诺布尔-阿尔卑斯大学的研究员拉贝。两人希望学刊的编辑和出版社可以使用他们的软件,在出版之前对所有论文进行检查。

  悉尼大学的语言学家尼克·恩菲尔德(Nick Enfield)表示,许多科学家都对劣质或虚假的论文污染学刊环境的问题感到绝望,“但是很少人会像詹尼那样努力将其公之于众。”因此,恩菲尔德向拜恩提供了一些研究资金,来聘请一个助手帮她检查论文中的错误。“她的动机来自于她的信念:出版诚实的数据是最重要的,”拜恩在韦斯特米德儿童医院研究所的同事贝琳达·克莱默(Belinda Kramer)说。

  拜恩表示,她的勘误工作让她了解到,研究是一个建立在信任基础上的领域:“我以前认为科学是由大脑和金钱驱动的,信任则是很容易被忽略且被认为是理所当然的一部分。”

  拉西诺·泽博(Lassino Zerbo):禁止核试验侦查者

  面对破坏稳定的威胁,为核不扩散而战的地球物理学家

  维也纳,9月3日星期日上午6点,朝鲜进行第六次核试验后不到半小时,泽博的电话响了。地震数据表明,这是最强力的一次。

  “太吓人了。”泽博说到。他与日本和韩国大使通话后,前往全面禁止核试验条约组织(CTBTO)。

  这对泽博来说是富有挑战性的一年。金正恩和特朗普的咄咄逼人让不确定性大增。

  泽博1963年出生于布基纳法索,后来前往法国攻读地球物理博士学位。2004年,泽博加入CTBTO,他的第一个提案是与科学界建立信息共享平台。更重要的是,他倡议批准了1996全面禁止核试验条约。

  维克多·克鲁兹-阿蒂恩扎(Victor Cruz-Atienza):地震追踪者

  成功预言9月墨西哥城7.1级地震的地震学家

  阿蒂恩扎是墨西哥国立自治大学地震学系主任。在留学法、美,重点学习断层断裂机制后,他把研究重心放回了家乡。在一篇前瞻性的论文中,他描述了地震能量如何在墨西哥城所处的湖盆中回荡。他模拟出了哪些部分震感最强烈、持续时间最长。

  9月19日,阿蒂恩扎在缅因州开会时听到了距离墨西哥城120公里处发生地震的消息。他匆忙飞回国内,发现预测是正确的:由于盆地结构,软沉积物能够承受更长时间的震动。

  幸好1985年大地震后,墨西哥执行了更严格的建筑规范,也幸好这次地震持续时间较短,伤亡小了很多。

  但阿蒂恩扎想要做得更谨慎。2013年,他出版了一本畅销书,讲述地震带给人们的日常威胁。上个月,他与日本科学家合作,考察了墨西哥西海岸的另一处地震威胁。科学家们在海底安装地震与地质仪器,试图预测下一次大地震。

  安·奥利威亚斯(ANN OLIVARIUS): 正义代表

  随着性骚扰案件数量的不断提升,一名律师励志要让这种事情远离学术机构。

  为了有足够的人来接听电话,安·奥利威亚斯(Ann Olivarius)不得不在自己的法律机构中增加了20%的人手。她的法律咨询公司位于英国Maidenhead,每天都会有大量的女性打进电话,咨询与性骚扰有关的案件,她们甚至在社交媒体上发起了一个名为#MeToo(意思为“我也被性骚扰过”)的话题,让更多遭受性骚扰的女性拥有一个申诉和求助的渠道。

  数十年来,奥利威亚斯经手了大量学术机构内发生的性骚扰和性袭案件。但是在2017年,她所做的工作突然被更多人注意到,她也获得了超乎以往的关注度。因为在她的努力下,多个在科学、娱乐、新闻和其他产业叱咤风云的男性,都因为对女性实施性骚扰而丢掉了工作。

  奥利威亚斯表示:“我觉得如今大家已经意识到了这个问题的严重性。在社会意识到问题之后,我们就更有机会解决这个问题。”

  从1970年代以来,奥利威亚斯就一直在努力解决这个问题。在耶鲁大学上学的时候,作为一名普普通通的本科生,奥利威亚斯被一件事情深深的触动并且激怒:她发现耶鲁大学内的一些男性教授居然在对女学生进行性骚扰,更有甚者,一些女学生遭到了教授的强奸。她和一些受害者一起,根据教育法案修正案第9条(该法案要求校园内必须实现性别平等),将耶鲁大学告上了法庭。虽然奥利威亚斯和其他受害者并没有赢得本次诉讼的胜利,但是她们却收获了更广泛的胜利:法庭最终认定,大学内的性骚扰事件的确属于性别歧视的范畴。这个里程碑式的判决,为美国的校园性骚扰案件提供了法律框架。

  从耶鲁毕业之后,奥利威亚斯曾在高盛等大企业中从事法律与财务方面的工作。之后,她赚够了足够的钱,去从事她所希望从事的工作,她选择了一些挑战性极高的项目,例如联合创立了一家旨在对抗儿童性侵害案件的律师事务所。1996年,她创立了McAllister Olivarius律师事务所,目前她和自己的丈夫、新闻记者出身的麦卡利斯特·奥利威亚斯(McAllister Olivarius)共同经营这家机构。他们曾代表受害者与多家知名学术机构开启了法律战,试图杜绝学术机构中的性骚扰事件。他们所对抗的大学包括耶鲁大学、罗切斯特大学和牛津大学等顶尖学府。

  艾丽莎·纽波特(Elissa Newport)是华盛顿乔治城大学的认知心理学家,她表示:“奥利威亚斯代表受害者发声,她为受害者提供了体贴周到的帮助,但是对被告方的辩护人却有着极强的防御心”。在奥利威亚斯与罗切斯特大学对簿公堂的时候,纽波特正是申诉人之一。

  奥利威亚斯认为,现在全社会所面临的最大问题,就是如何将人们对性骚扰案件的注意力转化成一场法律变革,用法律来彻底杜绝性骚扰事件。她的主张之一,就是对违反教育法修正案第九条者进行严厉的经济处罚,大幅提高性骚扰实施者的犯罪成本。

  奥利威亚斯表示,如今她最大的愿望,就是改善女性的工作条件,让她们和男性一样取得职业生涯上的成功。她表示:“每一天,我都要走上最前线,让其他女性获得突破,让她们获得公平的待遇。”

  哈立德·图坎(KHALED TOUKAN): 芝麻开门

  经过不断的挣扎、转向以及挫败,这名物理学家让中东地区的第一个同步加速器得以继续运行下去。

  2010 年5月,有消息曝出,以色列海军袭击了一艘前来对加沙地区进行援助的土耳其船只,而这个时候,中东的确第一个同步加速器的策划会议正在进行当中。中东地区的多个国家都参与了这个项目,这些国家包括以色列、土耳其、巴勒斯坦、塞浦路斯、埃及、伊朗、约旦以及巴基斯坦。是的,正是这些看上去不太可能达成合作的国家,共同发起了这一项目。然而,以色列对土耳其开展的这次军事行动,很有可能让这个项目胎死腹中,难以为继。然而多亏了哈立德·图坎(KHALED TOUKAN)的努力,这个项目得以度过危机,继续进行。而图坎,正是同步加速器项目的发起人,他在各方之间不断游说,让紧张的局势得到了缓解。波兰科学院生物化学家梅斯基·纳列茨(Maciej Na??cz)对图坎的评价是:“他拥有一种关键的天赋。”

  在经历了20年的发展之后,中东地区第一个同步加速器实验室(简称SESAME)今年终于成功建成。这是中东地区首个同类大型科学研究项目的主要国际研究中心。在这个研究中心建成之后,中东也终于被纳入了世界科学的版图之内。

  图坎是一位广受尊敬的物理学家,他曾经担任大学校长,还担任过三届政府部门的部长,2008年至2017年间担任 SESAME 项目管理委员会主席的英国牛津大学物理学家克里斯托弗·卢爱林·史密斯(Christopher Llewellyn Smith)在评价图坎时表示:“他是这个项目最关键的人物之一,没有图坎,SESAME项目就不会成功。”

  这个研究中心位于约旦的阿曼市,研究中心总耗资1.1亿美元。这里的设施可以在133米高的圆形区域内传播高能电子。

  多年来,SESAME项目的各个合作方之间都存在着冲突,而图坎一直在努力平息多方之间的政治矛盾。而最让他感到头疼的,是当各方出现冲突的时候,项目的资金就会出现短缺,图坎不得不去想尽各种办法去解决资金不足的问题。图坎表示:“我们不得不以月为单位来制定项目的发展计划。就在不久前,他刚刚说服约旦政府使用欧盟资金,耗子700万美元,为SESAME项目建设一个太阳能发电厂。这个太阳能发电厂建成之后,SESAME的运营成本将能够减半。

  2003年以来,图坎一直都在无偿为SESAME贡献力量,同时他还有其它的工作。纳列茨表示:“他总是能抽出时间来解决SESAME项目所面临的各种问题。无论我什么时候给他打电话,他都会接起电话与我讨论。对于一名政府部门的部长来说,能第一时间打通他的电话,这是一件难以置信的事情。”

  2017年,图坎变得尤其的忙碌,如今身为约旦原子能委员会主席的图坎正在筹划约旦第二个历史性的项目:该国第一个用于研究的核反应堆。 图坎希望SESAME的成功能够让更多的中东国家参与进来,进而催生更多的研究设施。对于SESAME能否获得最终的成功,依然有很多人持有怀疑态度,但是图坎表示:“我们开了个好头,目前这个项目的动力十足。SESAME所取得的成绩,是所有人都能够亲眼看到的。”