原文以2017 in news: The science events that shaped the year爲標題
發布在2017年12月18日的《自然》新聞上
星際大沖撞
這是天文學劃時代的一年：從此以後，科學家們可以通過天文現象産生的輻射以及時空漣漪來開展研究了。2017年10月16日，研究人員公布首次觀測到了2顆中子星的碰撞，證實了之前關于此類碰撞如何産生神秘的伽馬射線暴以及宇宙中大部分較重元素（如金和鈾）的預測。
物理學家們檢測到了雙子星碰撞産生的引力波信號。超過70個天文學家團隊利用天文望遠鏡觀測碰撞的余波，比如伽馬射線以及射電波。
位于美國的激光幹涉引力波天文台（LIGO）和位于意大利的處女座幹涉儀（Virgo）是這次大發現的關鍵所在。Virgo在經過了5年的關停升級後于17年8月1日才再次上線，它極大地提高了研究人員定位引力波源和觀測引力波的能力。
中國量子糾纏實驗中的星地連接。
Credit: Jin Liwang/Xinhua/eyevine
2017年，量子通信也取得了巨大進展。6月15日，中國科學家宣布，他們成功地將光子對從“墨子號”衛星發射至1200多公裏以外的地面站，創造了量子糾纏距離的新紀錄，使實現量子隱形傳態成爲可能，也爲尚未成型的量子互聯網奠定基礎。
2017年的許多國家的政治風波似乎要使世界分崩離析，但在中東卻出現了史無前例的科學合作。中東實驗科學與應用同步輻射裝置（SESAME）于5月16日揭幕。SESAME是中東地區第一個X射線源，成員國包括約旦、巴勒斯坦民族權力機構、以色列、塞浦路斯、埃及、伊朗、巴基斯坦和土耳其。11月，SESAME的第一條光束線啓用，用于研究文物和材料的性質；計劃從2018年末開始再啓用3條光束線。
政治風雲
美國總統特朗普于去年1月20日宣誓就職，很快便開始對科學“動刀”。1月27日，他簽署了一項波及面甚廣的行政命令——來自7個以穆斯林爲主的國家的公民在90天內不得進入美國。這使得一些差旅中的研究者不得不漂泊在外，並讓更多的研究者擔驚受怕，他們害怕自己不得不放棄在美國科研機構的學習或是工作。迫于美國法院對該禁令行政範圍的限制，特朗普後來不得不修改了2次。針對最新版禁令的訴訟已移交至美國最高法院。
17年3月，特朗普政府公布了2018財年預算綱要報告，要求大力削減美國國立衛生研究院（NIH，18%）和美國國家環保局（EPA，31%）的預算。到目前爲止，美國國會頂住了白宮的許多預算削減壓力。
2017年末，特朗普創造了一項新紀錄，他是最遲從1976年算起在第一個總統任期內沒有科學顧問時間最長的美國總統。截至《自然》發稿時，他依然沒有提名任何科學顧問。總統科學顧問的職責一般包括領導白宮科技政策辦公室。目前該辦公室三分之一的工作人員爲原奧巴馬任期內員工。
特朗普擔任總統的第一年，波瀾四起，掀起了科學家們的抗議浪潮。1月，科學家和數十萬抗議者在華盛頓首府參加了女性大遊行（Women’s March）。三個月後，又有科學家彙集在華盛頓參加了科學大遊行（the March for Science）。此外，世界各地也舉行了數百個類似的遊行。2017年，在美國參與公職競選的科學家人數也大幅增加。
科學大遊行中的示威者聚集在白宮門口，有人打扮成了《布偶大電影》中的角色Beaker。
Credit: Jessica Kourkounis/Getty
分離焦慮
2017年英國脫歐給英國科學界蒙上了一層陰影。3月，英國政府確認退出歐洲原子能共同體（Euratom），震驚了科學界。歐洲原子能共同體是管理核聚變研究和負責核監管的機構。此後一直有英國科學家表示被歐盟合作計劃排除在外，或是有同事離開去了別的國家。
9月，英國政府發布了一項關于科學和退歐的政策，概括了退歐談判的目標，不過裏面並沒有什麽具體的內容。但是英國政府決定，在退歐後歐盟成員國公民依然可以留在英國，並計劃將研發支出在國內生産總值中的占比由2015年的1.7%提高至2027年的2.4%。這讓抗議退歐的人欣喜不已。11月20日，英國政府宣布，研發支出占比將持續增長至2021-22年，這將推動前述目標的實現。
歐洲、南美和東亞的科研政治環境則有喜有憂。法國的領導人承諾將提高科研支出，加拿大在經過10年空白後重啓了首席政府科學顧問一職。在德國，科學也獲得了更多的支持，不過11月組建聯合政府的談判破裂，讓該國的政治又陷入了動亂。巴西持續的政治經濟混亂導致該國科學預算被削減至12年來的最低水平。
日本的科學家擔心，雖然政府一直在鼓勵創新，但滯漲的研究經費會損害日本科研的未來。中國國家主席承諾要把中國變成“創新者的國度”。中國政府對臨床醫學領域的政策進行了改革，引入了更快的新藥審批程序，對臨床試驗數據造假者實行更嚴格的懲罰（如坐牢）。
（點擊此處閱讀：中國計劃改革藥品審批制度，加快新藥上市|Nature News）
奔流入海
7月12日，一座面積是盧森堡大公國2倍的冰山從南極半島上脫落，它約占拉森C冰架表面積的12%。拉森C冰架是南極洲第四大冰架，它的命運現在猶未可知，不過如果它消融了，那麽釋放的冰川所包含的淡水足以使全球海平面上升1厘米。
2017年7月，拉森C冰架上出現了一條橫貫的裂縫，一座巨大的冰山從冰架上脫落。
Credit: British Antarctic Survey/NYT/Redux/eyevine
特朗普重新制定了美國的環境政策。6月，他宣布美國退出2015年的《巴黎協定》。2017下半年，EPA開始廢除奧巴馬政府推出的旨在減少電廠溫室氣體排放的重大法規。該局還禁止目前受到EPA資助的科學家擔任EPA顧問。
8月，特朗普政府解散了一個聯邦政府顧問委員會——原本爲幫助企業、州政府和地方政府使用下一輪（2018年）《美國國家氣候評估》而設立的。該評估報告的第一部分已于11月發布，這篇477頁的氣候科學分析指出，人類是全球變暖的主要原因。
2017年，針對該不該在波蘭比亞沃韋紮森林（Białowieża Forest，世界遺産地）裏伐木，歐洲展開了一場曠日持久的爭論。7月，歐洲法院（ECJ）發布了一項臨時規定，命令波蘭政府立刻停止在該地區進行“積極森林管理”（包括伐木），除非公共安全受到威脅。波蘭政府並沒有因爲該法令而停止伐木，並表示伐木和移除死亡樹木是阻止雲衫八齒小蠹爆發的必要手段。歐洲政府于11月20日宣布，如果波蘭政府不遵守禁令，最早將從12月開始對波蘭政府處以每天至少10萬歐元的罰款。
一個男孩在抗議波蘭比亞沃韋紮森林內的伐木行爲。
Credit: Janek Skarzynski/AFP/Getty
遺傳學的盛宴
2017年，一種名爲CAR-T的抗癌療法獲批。這種複雜的細胞療法指的是對患者自體免疫細胞進行基因工程處理，然後利用它們來抗擊腫瘤。雖然該療法引發強烈的安全擔憂，但美國食品藥品監督管理局（FDA）還是在8月批准它用于治療患有某一種急性白血病的兒童和青年。
（點擊此處閱讀：有望獲得FDA批准的癌症細胞免疫療法，你了解多少？）
1月，第一篇經過同行評議、報告了包含人類細胞和豬細胞的胚胎的論文發表了。這意味著在動物身上生産可移植給人類的器官成爲可能。
（點擊此處閱讀：人-豬嵌合胚胎論文發表，爲在動物體內培養人類器官鋪路）
2017年，用于生殖輔助的臨床基因編輯技術也實現了大跨步的發展。去年該領域有6篇論文發表，數量翻了兩番。8月，一支團隊宣布首次使用CRISPR–Cas9基因編輯技術修複了活體人類胚胎中的一個致病突變。
（點擊此處閱讀：在人類胚胎中使用CRISPR精准修正致病基因變異）
研究人員表示該技術是安全的，並且沒有發現副作用，比如意料之外的突變。不過有人對該論文中數據的解讀提出了異議。9月，另一支團隊稱修複了人類胚胎中可導致某種血液病的隱性遺傳基因。該團隊還利用人的皮膚細胞克隆了胚胎，並且編輯了胚胎DNA中的單堿基，從而修正了基因缺陷。
（點擊此處閱讀：第一個用基因編輯消除隱性疾病致病突變的中國科學家團隊）
這年，一場持續了15個月的基因編輯技術爭議也畫上了句號。2016年5月，中國研究者提出了一種新的基因編輯技術。據作者稱，該技術利用了一種名爲NgAgo的酶，並且和CRISPR–Cas9相比擁有若幹優勢。但是很快就有人表示無法重複這項研究。8月，該研究的作者將該論文撤稿。
（點擊此處閱讀：《自然-生物技術》社論與韓春雨及同事的撤稿聲明）
而深陷CRISPR–Cas9專利之戰的科學家們卻還沒有看到塵埃落定。2月，美國專利及商標局判定博德研究所繼續擁有在某些細胞中使用CRISPR-Cas9編輯基因組的專利權。但是包括加州大學系統在內的另一方卻迅速提出了上訴，將CRISPR–Cas9專利之戰拖入新的一年。
（點擊此處閱讀：《自然-生物技術》報道CRISPR專利之爭的新八卦）
7月，研究人員終于得見史上收集到的最大規模的遺傳數據之一。英國生物樣本庫（UK Biobank）公布了50萬人的基因組數據，以及他們的健康和特征信息，比如抓握力和教育水平。經過許可的科學家可以使用這些數據。某個團隊利用這些信息進行了2000多個全基因組關聯分析研究（評估各種性狀和疾病的遺傳性）。
星際穿越
NASA的卡西尼號于9月15日隕落。加州噴氣推進實驗室的科學家們目睹了卡西尼號在土星大氣層裏焚毀的時候，電腦屏幕上無線電信號逐漸消逝的情形。
“卡西尼號”墜毀後，團隊成員們在互相安慰。
Credit: Zuma/eyevine
經過了13年的土星探索之後，卡西尼號的燃料即將耗盡，爲了避免它與可能存在地外生命的土星衛星（如土衛二）相撞，NASA決定讓它在可控的情況下墜毀。卡西尼號探索了土星上劇烈的風暴和不斷變換的土星環，還發現了土衛六上的烴海，以及土衛二噴射出的含鹽噴流。
（點擊此處閱讀：一個小時代的終結：14張圖紀念卡西尼號13年土星之旅）
卡西尼號墜毀後不久，一個不速之客造訪了太陽系。10月中旬，夏威夷的天文學家們發現了一個像是高速移動的小行星的天體，但是它的軌迹與衆不同。這個被取名爲‘Oumuamua的天外來客有400米長，是人類有記錄以來的第一個星際天體。不過它來無影去無蹤，很快就掠過太陽消失在了外太空。
（點擊此處閱讀：人類發現第一個來自太陽系之外的天體‘Oumuamua）
去年初，一些離我們更加遙遠的天體在天文學界引起了不小的轟動。2月，科學家們發現7個大小與地球相當的行星，它們繞著一個名爲TRAPPIST-1的恒星旋轉。後者和太陽的距離僅爲12.5秒差距（41光年）。
（點擊此處閱讀：新發現的七個外星世界，可以幫助解釋行星如何形成）
TRAPPIST-1系統的獨特性在于，它有爲數衆多的小型行星，而且它們軌道相對適中。未來幾年，它將是最能吸引天文學觀測的天體系統之一，甚至可能成爲星際訪問的候選地之一。
曝光
從好萊塢電影制作人哈維·溫斯坦（Harvey Weinstein）到美國記者查理·羅斯（Charlie Rose），2017年是性騷擾醜聞井噴式曝光的一年，這些性醜聞引起了全世界的關注和討論。而科學界也未能獨善其身。
8月，華盛頓大學開除了一位聲名顯赫的微生物學家Michael Katze，稱其違反了多項學校政策，如禁止性騷擾和利益沖突。這場紛爭始于2015年，當時Katze起訴學校官員將其從自己的實驗室中驅逐出去，而後敗訴。最後，一項大學調查得出結論，稱Katze性騷擾了他的2個雇員。另一項調查則發現，他讓實驗室人員爲他跑腿辦理私事，此外他還有利益沖突問題。Katze並沒有對本文記者的詢問作出回應。
9月，羅徹斯特大學裏抗議者喊聲震天，原因是媒體之前曝光了該校處理一名教職工的方式。該校認知科學家Florian Jaeger 被指控騷擾學生和博士後，制造出充滿仇恨的工作環境。羅徹斯特大學進行了2次調查，結論都是Jaeger沒有違反該校政策。
7名在職和前教職員工以及一名畢業生代表受害學生和博士後進行了投訴。他們對學校的調查結論不滿，因此向媒體曝光了此事，並且于12月8日對學校提起了聯邦訴訟。而後學校官員組織了一個新的委員會進行調查，新的調查結果預計將于18年1月12日公布。在結果出來之前，他們拒絕發表評論。Jaeger和他的律師也拒絕對案件的細節發表評論。
氣候變化將加劇自然災害，如加州的森林大火。
Credit: Howard Lipin/San Diego Union-Tribune/ZUMA/eyevine
11月，經過13個月的調查後，波士頓大學發現，該校地質學教授David Marchant在1999-2000年的一次南極科考過程中性騷擾了一名研究生。（這名學生在取得了另一個大學的終身教職之後對Marchant提起了控訴。）美國科學、太空與科技委員會（House Committee on Science, Space and Technology）也在調查此事，因爲Marchant獲得了聯邦科研經費。不過根據Marchant的律師所言，他本人否認了這些指控，並且對大學的調查結果提起了上訴。目前Marchant處于休假狀態。
自我學習
2016年打敗了世界最強人類圍棋棋手後，人工智能勁旅DeepMind並未感到滿足，去年它又超越了自己。這家屬于谷歌的倫敦公司于10月18日公布了最新版本的圍棋機器人AlphaGo Zero，在和上一版本的對弈中它的勝率是100%。
（點擊此處閱讀：AlphaGo重出江湖，又發了一篇Nature）
舊版本的訓練方法主要是研究頂級人類玩家的策略，但是新設計的AlphaGo Zero卻是左右手互搏，完全通過試錯來自我學習。新版本的訓練時間更短，只有40天（舊版本是幾個月），而且計算量只是過去的十分之一。DeepMind表示，類似的技術可以幫助研究人員解決計算量巨大的任務，比如預測蛋白質的折疊方式。
量子計算機去年也有取得了不少進展。IBM、谷歌、初創公司和學術實驗室都在爭相建造能夠執行令普通計算機望塵莫及的計算的機器。3月，IBM公布了首個商用量子計算系統，並且表示公司將于2017年底推出擁有20個量子比特的系統。
（點擊此處閱讀：IBM推出商用量子雲計算機，你想來一台嗎？）
附：2017年最受歡迎的論文
下面是去年（截至12月）引用量最高的原創研究論文，以及最受社交媒體關注的論文、引用量最高的arXiv預印本論文和浏覽量最高的bioRxiv預印本論文。數據按季度分類。資料來源：Scopus, Altmetric, bioRxiv, Publish or Perish, Google Scholar
原文作者：Ewen Callaway, Davide Castelvecchi, David Cyranoski, Elizabeth Gibney, Heidi Ledford, Jane J. Lee, Lauren Morello, Nicky Phillips, Quirin Schiermeier, Jeff Tollefson, Richard Van Noorden & Alexandra Witze
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Nature|doi:10.1038/d41586-017-08493-x
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