【年度新聞回顧】二○一○年科學上的那些事兒

■ 地球上的人們又經歷了有喜有悲的一年。去年發生多起重大天災與人禍，天文探測收穫有限，但對地球上的生命研究有些進展，此外愛滋病治療可能邁進了一步。

天災重擊地球

　　一月份一場芮氏規模七的地震襲擊海地，是這個貧窮國家一世紀以來遭受最嚴重的一次震災。估計有二十三萬人罹難，超過一百萬人無家可歸。其他還包括二月份智利八點八級地震以及九月份紐西蘭七點一級地震。這兩起地震雖然罹難人數較少，但同樣造成很大的損害。

　　四月份冰島埃亞菲亞德拉（Eyjafjallajökull）火山噴發，火山灰導致歐洲商務客機停擺一週，數千旅客滯留。由於反聖嬰現象，太平洋溫度下降，導致五分之一巴基斯坦地區遭逢洪水，兩千萬人受到影響。 氣象顯示俄羅斯正處於乾旱期，去年夏天是有史以來最熱的一次，也因而引發數百起致命野火。

尋獲人類遠房親戚

　　兩份研究報告指出，人類身上帶有演化家族樹已滅絕的人種基因。三萬年前消失的尼安德塔人（Neanderthal），是否曾與人類混種的疑問，向來爭論不休，證據也相當微薄。二○○九年公佈的尼安德塔人基因組，也沒有明確解答。

　　五月七日研究人員宣布一項由世界各地約兩千人參與的基因分析結果顯示，尼安德塔人與智人間，似乎存在基因交流，大約發生在人類首次離開非洲大陸，距今五到六萬年前的時候。去年底的《自然》雜誌還刊有更近一次基因交流的證據。發現於西伯利亞洞穴，已有三到五萬年歷史的指骨中萃取出的基因組，除了證明新人種的存在之外，同時也顯示該人種曾與今日美拉尼西亞人的祖先發生混種。

對抗愛滋新武器

　　研究人員於七月份公布了一種反轉錄抗菌體膠（antiretroviral microbicide gel），能讓定期使用的婦女愛滋病感染率，降低最高達百分之五十四。這項研究得自九百名有高感染風險的南非婦女，對於希望降低撒哈拉以南地區的新增病例感染率帶來了希望。另一項突破是十一月間，由近兩千五百男性研究顯示，反轉錄藥物Truvada對愛滋病有預防效果。數據顯示，持續服用藥物將使男性間性行為感染愛滋病的風險，降低百分之七十三。

科學家發表人工合成基因組

　　五月二十日馬里蘭州「克萊格·凡特研究所」研究人員宣布，一個植入細菌的人造基因組已經成功利用細胞進行複製，這是邁向設計生命的一大步。吉布森與其同事以細菌 Mycoplasma mycoides基因組作為藍圖，他們將合成基因組插入酵母菌細胞，並轉植到近親物種Mycoplasma capricolum內。雖然約有一百一十萬鹼基對與其近親 Mycoplasma mycoides相同，它仍有四段特殊的「浮水印序列」（watermark sequence）以及隱藏基因碼可供區別。

　　許多研究者認為這是傳統基因工程的重大進展，但仍有人認為這離創造全新的細菌還有一段距離。如果該開發成功，人造生命可以應用在碳吸收（carbon sequestration）、製造生質燃料或清除化學物質等不同方面。

氣候政策陷入僵局

　　雖然先前對抗氣候變遷的努力遭遇困難，但在年底仍以樂觀作收。一月份氣候變遷跨政府委員會獲知，二○○七年的報告錯誤預測，喜馬拉雅中部和東部冰川將於二○三五年完全融化。該預測並非來自同儕審閱的科學報告，而是印度冰河學家海斯奈（Syed Hasnain） 在一九九九年《新科學家》雜誌上的意見投書。這個失誤讓反氣候變遷論者逮到機會。美國參議員凱瑞（John Kerry），李柏曼（Joseph Lieberman）以及葛拉罕（Lindsey Graham）在夏天推動國內工業界碳交易法案失敗。雖然眾議院在稍早便已通過類似法案。

　　不過年底於墨西哥坎昆舉行的聯合國氣候變遷公約架構會議帶終於來好消息。估計可將平均暖化上限目標設定在工業化前平均之上兩度。有了哥本哈根會議失敗的前車之鑒，各國亦設立通報系統，監控減碳進度。

墨西哥灣漏油事件

　　四月二十日發生的英國石油公司深水地平線油井爆炸事件，導致十一名工人喪生，成為史上最嚴重的原油洩漏事件之一。到了八月已經有近五百萬桶原油流入墨西哥灣，最嚴重時每天流出高達六萬兩千桶。工程師於七月十五日替油井加蓋封口，但直到九月十九日才永久密封。

　　在漏油其間，研究人員偵測到水面下巨大油柱噴發。事件發生後，對於廢油在何處仍有爭議。美國國家海洋暨大氣總署認為，大約有一半的油污已被分散、溶解或蒸發。這項推測遭受嚴厲批評，被認為過於樂觀。後續調查終於在海底發現沈積油層。

幹細胞研究上下起伏

　　八月二十三日聯邦地區法院法官蘭貝特（Royce Lamberth）對一項聯邦資助的人類胚胎幹細胞研究提出禁制令，造成美國科學家一片嘩然。這個宣判推翻了二○○九年三月美國總統歐巴馬要求國家衛生院（NIH）制定許可幹細胞研究政策的行政命令，幹細胞研究從小布希時代開始便遭禁止。這項禁制令會一直持續到蘭貝特法官判定，是否幹細胞研究違反禁止摧毀人類胚胎的「 迪奇—維克修正案 」 （Dickey–Wicker Amendment）。

　　但九月九日華盛頓哥倫比亞特區聯邦上訴法院宣布暫緩禁制令，允許聯邦經費可以持續運作，直到法院判定蘭貝特的禁制令成立與否。部份聯邦資助的幹細胞研究恢復進行，但科學家已經做好最壞的準備。除非修改聯邦法律，不然很多人認為這個案子最後還是會進最高法院的。

日本航天任務喜憂參半

　　十一月六日研究人員確認「日本宇宙航空研究開發機構」（JAEA） 「隼鳥號」 （Hayabusa）人造衛星收集到真正的小行星塵埃。該任務於二○○五年底兩度嘗試輕擊糸川（Itokawa）小行星表面，成為史上首次成功將小行星物質帶回地球的任務。

　　一個月後JAEA的另一項任務卻遭遇失敗。「破曉號」（Akatsuki）並未如預期進入金星軌道，反而駛向行星間區域。「破曉號」利用能穿透金星濃密大氣層的紅外線攝影機，找尋近期可能的火山活動。目前該人造衛星將環繞太陽軌道，預計六年後再試一次。

天文學家的黑暗時期

　　八月份，美國天文學家公佈了「二○一○天文十年調查報告」（Astro2010 Decadal Survey）。這個十年一次的調查報告影響可說舉足輕重。其目的在於找出天文學和天文物理領域中哪些計畫是值得航太總署、國家科學基金會或能源部的資助。

　　鑒於稍早經濟衰退時期的預算減縮，報告中推薦幾項大型昂貴的計畫，包括耗資十六億美金的「廣角紅外線觀測望遠鏡」（WFIRST）。這是一個口徑一點五公尺，設置外太空的望遠鏡，可以用來研究暗物質，暗物質是一種造成宇宙加速膨脹的神祕物質。然而十一月卻來了個壞消息，由馬里蘭州民主黨參議員米庫爾斯基（Barbara Mikulski）提出的一份報告指出，哈伯望遠鏡後繼者，口徑六點五公尺的韋伯太空望遠鏡，經費超過預算至少十五億美金，並可能延遲一年以上。航太總署枯竭的預算，將使WFIRST的經費成為懸而未決的難題。

預算緊縮衝擊歐洲科學

　　財政危機使許多歐洲國家採取緊縮政策，因而波及科學研究。瑞士日內瓦歐洲粒子物理實驗室（CERN）的五個成員國在九月份達成協議，希望在未來五年減少資助約一億四千萬美金，並放慢小型研究計畫的進度，以維持該機構重點計畫，世界最大的加速器「大型強子對撞機」。義大利和英國表示他們將會暫時調降他們對法國格勒諾布爾（Grenoble）「歐洲同步輻射設施」的補助。

　　至於其他國家也正尋求凍結或刪減科學預算。例如西班牙政府明年度研發經費將下降百分之八點三七。英國科學家十月份聚集倫敦抗議經費削減。英國政府後來決定不刪科學研究經費，並同意保障未來四年共計四十六億英鎊的核心科學預算。

有沒有發現砷基生命形態？

　　美國航太總署十一月發佈消息指出，有重要的天文生物發現，讓許多人猜測是否發現了外星人的存在。十二月二日的記者會，研究人員宣布在加州莫諾湖找到一種以砷作為DNA和蛋白質架構的細菌，而非一般以磷為主的生物。這史無前例的發現公諸於世的同時，科學界的嚴厲批評也隨之而來。生物化學家在網路上抨擊其研究方法與假設，並指責航太總署炒作新聞造成風波。需要有進一步的探討，這種細菌是否真的需要砷來運作體內生化反應，或只是以此巧妙避開毒性而已。

道德專家被控造假

　　今年八月，美國哈佛大學發現動物和人類認知學權威豪瑟（Marc Hauser），承認八起學術不端行為。豪瑟研究有關道德、語言及數學能力的演化起源。他的工作內容曾被《紐約時報》和《華爾街日報》等新聞媒體報導過。不少同領域的科學家要求哈佛大學公開調查細節，因為他們的研究如果是依據豪瑟的結論，勢必遭受波及。目前哈佛大學尚未對此回應。豪瑟已經撤回或修正至少三篇刊登於《認知》和《英國皇家學會會報》的文章。

原載於【知識通訊評論月刊九十九期】2011.01.01

網路修正版本：2011.01.11釋出