2016年度科學界大事記
■對於科學研究者來說， 2016 是動盪不休的一年。不過儘管如此，還是有些很了不起的成就，比方說直接偵測到重力波，太空事業穩定佈局，以及人工智慧大勝人類棋王等等；另外像是氣候協定、茲卡病毒疫情、 CRISPR 專利大戰等等，也都頗有話題性。且讓我們回顧過去這一年裡，值得記上一筆的科學頭條故事。
●發現重力波
天文物理學家今年大有斬獲，他們在 2 月 11 日宣布，經過數十年的努力，總算偵測到了重力波這種時空結構的漣漪。這個在 2015 年 9 月，由雷射干涉重力波天文台 (LIGO) 的雙偵測器捕捉到的訊號，證實是兩個黑洞在 10 億年前融合而產生。這不但是黑洞確實存在最直接的觀測證據，也證實了愛因斯坦早在一百年前，就發表的廣義相對論。
無獨有偶，就在 LIGO 觀測結果宣布之後短短幾個星期，歐洲太空總署的雷射干涉太空天線開路者號 (LISA Pathfinder) ，也成功完成在太空中部署探測器的任務，日後將能夠偵測到更大更遠的星體，所產生的重力波。
相較之下，粒子物理學家運氣就比較背了，他們今年費了很多工夫，查驗 2015 年在大型強子對撞機 (LHC) 發現的異常觀測結果，希望能找到希格斯玻色子，結果證實果然一如許多人所料，只是出於統計僥倖而已。然而在這之前，已經有數百篇論文，嘗試用模型解讀原始實驗資料，結果全成了做白工。
●勇踏前人未至之境
在《星際爭霸戰》 (Star Trek) 邁入 50 週年之際，有好幾個太空任務因為技術問題功虧一簣。日本宇宙航空研究開發機構 (JAXA) 的「瞳」 (Hitomi) Ｘ光觀測衛星，發射才不到幾個星期就發生故障，研判是由於軟體出錯，導致衛星旋轉失控。 NASA 的「朱諾號」 (Juno) 探測器在 7 月抵達木星，然而主引擎卻出了問題，導致火箭延誤點燃，軌道改變之後，收集資料的速度就會變得比較慢。歐洲太空總署則失去了兩枚探測器，「斯基亞帕雷利」登陸車 (Schiaparelli) 由於測量誤差，導致降落傘跟煞車火箭部署時機錯誤，最後登陸失敗，墜毀在火星上。至於另一艘「羅賽塔號」 (Rosetta) 太空船，則是按照既定計畫，墜毀在丘留莫夫－格拉西緬科彗星 (67P/Churyumov–Gerasimenko) 上頭，在任務結束前最後一刻，都還盡責回傳近距離影像。
太空事業的後起之秀中國，今年則是大有斬獲。中國在 8 月發射第一枚量子衛星，測試如何將量子通訊延伸到太空中； 9 月完成座落於貴州省，全世界最大的單碟無線電望遠鏡，「 500 米口徑球面無線電望遠鏡」的建造工作； 11 月則發射全世界運載能力最強的長征五號火箭。
●全球努力救氣候
去年年底成型的巴黎氣候協定，在今年 4 月 22 日世界地球日當天簽訂，並且在 11 月 4 日正式生效。共有 174 國簽署巴黎氣候協定，承諾減排溫室氣體，其中包括佔全球溫室氣體排放量 38% 的美國與中國。聯合國國際民航組織也在 10 月 6 日，提出國際航班減排溫室氣體的方案。各國另外也同意修訂保護臭氧層的蒙特婁公約，禁用空調設備廣泛使用的氫氟碳化物，甚至打破長達四年的僵局，同意在南極外海設立全世界最大的海洋保育區。
這種種進展有點不得不為的味道。今年的聖嬰現象在頭五個月創下全球氣溫新高，使得 2016 年成為連續第三年打破史上氣溫最高年份紀錄。氣溫飆高使得世界各地的珊瑚嚴重白化，趨勢預估將持續到 2017 年。
●CRISPR 日有所進
基因體編輯工具 CRISPR-Cas9 的商業應用，依舊因為專利權相關訴訟而前景未明。兩支研究團隊為了申請專利對簿公堂，自年初纏訟至今。不過這些紛紛擾擾，並未阻遏 CRISPR-Cas9 應用技法的發展。中國成都西中國醫院一名肺癌病患在 10 月 28 日，成為全世界第一位接受 CRISPR-Cas9 編修細胞治療的人。醫療團隊把抑制細胞免疫系統的一個基因關掉，希望能藉此啟動對抗癌症的免疫反應。
CRISPR-Cas9 今年在頗具爭議性的人類胚胎應用上，也有所進展。中國、英國跟瑞典都有研究團隊宣佈，他們打算利用 CRISPR-Cas9 的技法，進行人類發育的相關研究。儘管美國目前禁止公部門資金挹注人類胚胎研究，不過 CRISPR-Cas9 的熱度似乎並未受到太大的影響。
●茲卡病毒虛驚一場
世界衛生組織在 2 月時宣佈，巴西爆發會導致新生兒缺陷的茲卡病毒疫情，可能會蔓延到全球。不過儘管疫情確實蔓延開來，幸好並未造成新生兒畸型案例激增。即使在疫情最嚴重的巴西，新生兒畸型小頭的案例，也僅集中在東北部區域，有可能是混擾因子所致。相關研究已在進行，預估明年年初就會有初步結果出爐。
世界衛生組織已在 11 月 18 日，解除茲卡病毒的國際公共衛生警報，接下來將把重點轉移到了解感染茲卡病毒的後果，並嘗試研發相關疫苗。
●棋王不敵演算法
由 Google 子公司 DeepMind 研發的人工智慧 AlphaGo ，在 3 月時以四勝一敗的絕對優勢，大敗世界頂尖棋手李世乭，成為轟動世界的頭條新聞。 DeepMind 在 10 月又推出另一個人工智慧作品，能夠在事前毫無所知的情況下，悠遊於倫敦錯綜複雜的地下鐵。
這些精巧的電腦程式，把記憶力跟經驗學習能力結合起來，有望進行類似推理之類的人類心智活動。透過類似人類大腦的階層運算方法，處理大量資料集的深度學習能力，人工智慧不但已經能夠把翻譯機的錯誤減少 60% ，還能幫助物理學家尋找新的超級材料。
●世界新秩序的科學界前景
隨著川普意外當選美國總統，科學界也開始揣測這會對他們產生什麼影響。他們的線索不多，因為科學發展一直都不是川普的選戰主軸，不過川普一直認為氣候變遷是個漫天大謊，也聲稱美國將退出巴黎氣候協定。因此在 11 月底，包括 22 名諾貝爾獎得主在內，共計有 2,300 多位科學家聯名寫了一封公開信給川普，希望他「在因應當前方興未艾的公共衛生與環境健康議題時，能夠謹守科學整體性與獨立性的高標準。」
至於英國的研究者，則是擔心隨著英國脫毆公投通過之後，每年達數億歐元的研究經費著落，以及英國各大學的歐盟成員國教職員去處。有些英國籍研究者說他們已經拿不到歐盟補助款，另外則有些外國科學家表示，他們覺得自己在英國愈來愈不受歡迎，打算打包明志。也許是為了穩定學界人心，英國政府在 11 月意外宣佈，到 2020 年之前將每年加碼 20 億英鎊的研究經費。
其他國家的科學家，日子更不見得好過。土耳其 7 月一場未成功的政變，導致數千名大學教授因為涉嫌參與而遭到停職調查；委內瑞拉政經動盪不止，已有數百名科學家離開；南非跟巴西的研究者，則面臨預算凍結的困境。
--本文由科教中心特約寫手 高英哲編譯。
編譯來源：2016 in news: The science events that shaped the year
