2018 科學界十大風雲人物

Nature 雜誌選出了2018年科學界的十大重要人物,一起來看看他們究竟是誰!

編譯|高英哲

Credit: Corinna Kern for Nature

●曹原,駕馭石墨烯的人

曹原年僅 18 歲就從合肥科技大學畢業,前往美國攻讀博士; 21 歲時已經發表了兩篇論文。他承認這狀況是有點不尋常,但那不是因為他有多特別,畢竟他也在大學裡待了整整四年。「我只是跳過了中學那些無聊的東西而已。」

曹原在 2014 年加入麻省理工學院,那時他的實驗室已經在嘗試以不同的角度,把薄薄的碳原子層疊加起來。曹原的工作是要研究兩片石墨烯層疊在一起,某一片石墨烯層稍稍扭曲時的狀況。他發現若是把這兩片石墨烯放在小型電場之下,並且冷卻到高於絕對零度攝氏 1.7 的溫度,平常會導電的石墨烯就會變成絕緣體;而且最棒的是,只要稍加更動電場,石墨烯薄片就會變成超導體。

要找出兩片石墨烯能夠產生超導性的「神奇夾角」,需要進行一些試誤工作,不過曹原靠著他卓越的實驗技巧,找出可以讓兩片石墨烯同步旋轉的方式,並且讓冷凍系統抵達可明顯產生超導性的低溫。他的實驗室同事說他最大的優點,就是他對於自己想要達成的目標,能夠百折不撓地努力追求下去。現在物理學家不但群起仿效,嘗試扭曲其他平面材質能夠產生什麼效果,甚至希望能夠順著石墨烯的研究結果,試著在更高溫度下達到超導性。

 

Credit: Stefanie Loos for Nature

●薇薇安.史隆,挖掘古人類混血史

馬克斯普朗克演化人類學研究所的古遺傳學家薇薇安.史隆 (Viviane Slon) ,三年前對一塊古代骨頭碎片進行 DNA 檢測時,她覺得自己一定有搞錯什麼,因為檢測結果顯示其基因組有一半是尼安德塔人,另一半是丹尼索瓦人。她自己花了幾天除錯,卻找不出問題出在哪裡,於是她開始思考有沒有其他的可能性——後來證實這位大約九萬年前的年輕女性,有個尼安德塔人媽媽跟丹尼索瓦人爸爸。這項發現在科學家以及大眾間引起廣泛迴響。

史隆說她之所以喜歡用遺傳學等等科學方法研究史前人類,是因為那時沒有留下任何書面紀錄,一切只能夠從古人留下的事物裡去推敲。「那幾乎就像是解謎一樣有趣。」她的古遺傳學研究主要著重於位於西伯利亞南部的丹尼索瓦洞穴,第一項研究計畫就是要給洞穴裡找到的丹尼索瓦人牙齒做 DNA 定序。她篩選了超過 2,300 塊尚未鑑定的骨頭碎塊,才找出這塊名叫丹妮 (Denny) 的混血女性骨頭。

史隆並不期待自己能夠好運到再挖到一塊像丹妮這樣的骨頭,不過她還是很想要從古代基因體裡面,發掘像是古人類的家庭關係,或是古人類生活條件對其健康的影響等等秘辛。「有待探索的世界還大得很呢!」

 

Credit: Mark Schiefelbein/AP/REX/Shutterstock

●賀建奎,基因編修流氓

中國南方科技大學生物物理學者賀建奎在去年十一月,宣布他利用 CRISPR 技術,更動了一對雙胞胎的基因體,讓她們得以抵抗愛滋病毒感染時,他很清楚自己已然跨越了生物倫理學的既定紅線。「我知道我的研究成果有爭議性,但我相信有很多家庭需要這項技術,我願意為他們承擔批評。」

然而排山倒海的批評聲浪,卻遠超出他的預期。科學界批評他漠視重要的研究倫理考量,為了不確定的益處,讓雙胞胎暴露於未知的風險之中。中國南方科技大學置身事外,中國科學部禁止他繼續進行研究,衛生部則開始對此進行調查。賀建奎自此消失在鎂光燈之下。

賀建奎是半途出家到基因編修領域的,他十年前的第一篇論文,主題是量子物理學,後來又跨足經濟學以及演化論等等領域。他在基因組定序的研究成果獲得一些肯定,也在深圳成立了一間生技公司,但他想要做的卻是基因編修。他連著找上好幾位精通 CRISPR 技術的專家,卻都吃了閉門羹,也許是感覺到他想做的事情太過危險。

事情幹都幹了,賀建奎如今為科學界留下一個爛攤子。從事基因編修研究的科學家,擔心日後很難找到研究資金,民眾對他們的研究內容也會產生疑慮。雖然基因編修對於預防致命性遺傳疾病的療法可能會有所貢獻,不過大概沒幾個人會認可賀建奎的做法。

 

Credit: Graeme Robertson/Guardian/eyevine

●潔絲.薇德,維基百科大寫手

倫敦帝國學院物理學家潔絲.薇德 (Jess Wade) 開始每天撰寫維基百科條目時,只是想改正維基百科上面,女性以及有色人種在科學相關條目份量不足的現象,可沒料到自己會受到全球矚目。然而在去年七月,她發推特抱怨收到一條無禮的條目評論時,卻收到如雪片般飛來的鼓勵與支持。「要是沒有這件事,我還不知道有這麼多人關注這些事呢!」

薇德在發現維基百科的編輯有 90% 是男性,網站上的人物條目卻只有 18% 是女性之後,就開始「每日一條目」的撰寫工作。迄今她已經寫了大約 400 頁條目,並且跟一些組織合作,有計劃地創建維基百科條目。薇德的工作帶起了風潮,其他領域也開始有人跟進,補充明顯失衡的條目。

薇德除了維基百科條目撰寫以外,去年九月也在歐洲核子研究組織的研討會上,對於性別政策發表意見。當天就有別的物理學家在演說時,質疑女性從事物理學研究的能力,並且攻訐鼓勵性別人種多樣性的機構政策。「對著滿屋子的年輕女性科學家說,她們之所以能夠成功,都是因為機構有保障名額政策的緣故,實在是非常不恰當。」薇德又把這段評論貼上社群媒體,發言不當的科學家則被歐洲核子研究組織暫停其研究工作。

「我認為背景具有多樣性的團隊,可以做出更好的科學研究成果。」薇德說。「這一定可以使得學術社群更為堅實、有活力、並具有創造性。」

 

Credit: Laurence Geai for Nature

●薇樂莉.梅森-戴模特,地球監控員

為政府間氣候變化專門委員會 (IPCC) 撰寫氣候變遷報告的氣候學家薇樂莉.梅森-戴模特 (Valérie Masson-Delmotte) 等人,在去年十月發布了一份讓人對於地球未來感到憂心忡忡的報告:地球均溫可能在十幾年內,就會抵達比十九世紀中期高出攝氏 1.5 度的上限,引發生態體系的連鎖反應變化,摧毀世界上大多數的珊瑚礁。

這份報告明確指出,跟均溫上升到攝氏 2 度相較之下,把升溫幅度限制在攝氏 1.5 度,具有非常巨大的益處,然而這需要積極採取減排溫室氣體的行動。即使各國設法做到這點,世界也會變得大不相同:地球地表會有超過 6% 的生態系會被完全摧毀,珊瑚礁更是可能會有 70% 到 90% 消失無蹤。

政府間氣候變化專門委員會在 2014 年製作上一份報告時,報告團隊的女性成員僅佔 22% ,這次報告的比例則提升到史無前例的 40% 。除了提升團隊成員女性比例以外,梅森-戴模特也致力於提攜年輕科學家,以及來自南半球國家的研究人員。來自各個領域的研究人員,齊心合力打破學門隔閡,撰寫出這份著重於社會、科技、以及政府政策的報告,梅森-戴模特深感欣慰。她現在與其他同事正在撰寫關於地球生物群落,以及海洋與極地區域的另外兩份報告,預計在今年八、九月間發布。

 

Credit: Timothy Archibald for Nature

●安東尼.布朗,星空繪圖員

歐洲太空總署的蓋婭號任務,在去年 4 月 25 日發布容量高達 551 GB ,超過 13 億顆恆星位置與運動的第一波主要資料集,送給全世界的天文學家一份大禮。不過負責領導蓋婭任務資料處理與分析聯盟的天文學家安東尼.布朗 (Anthony Brown) ,則是覺得「累爆了」。

在 2013 年發射升空的蓋婭號太空船,任務是掃描星空並記錄星光,藉此計算出恆星的位置與運動等等資料。布朗的工作很多是屬於行政作業,他花了很多工夫在協調超過 400 位研究員的資料分析團隊,確保團隊運作順暢。比方說望遠鏡的視差資料出現一個系統性誤差時,在他努力協調之下,團隊決定小心謹慎地陳述相關問題,而不是再多花寶貴的一年時間去修正誤差。他就是有本事激發團隊成員的工作熱忱。

不過布朗等人片刻不得閒,接下來馬上就要進行下一波的資料,預計將在 2021 年前半發布。蓋婭任務在去年十一月時,已經決定會延長到至少 2020 年底,不過打從 1997 年就已經在參與蓋婭任務的布朗,並不急著要結束這個任務。「從事這個任務超過 20 年,你很難不覺得它已然成為你生活裡的一部分。」

 

Credit: Vincent Paul Yong

●楊美盈,馬來西亞環保舵手

馬來西亞新任環保部長楊美盈對於世界前景產生質疑,始於她剛拿到劍橋大學高等化工碩士學位,在土庫曼的沙漠裡探勘油田時。她當時就覺得人類終究會拋開化石燃料,因此決定踏上另一條為世界福祉服務的路。她幾年後回到馬來西亞從政,在 2013 年當選為州議員。隨著 2018 年馬來西亞政局變天,年僅 35 歲的楊美盈,出任新政府的能源、科學、科技、氣候變化及環境部長。她過去這五年都在攻擊馬來西亞的環保政策,如今她有機會改變這些事情。

楊美盈接掌環境部這半年來,已經對馬來西亞的環境政策,做出幾項大規模改革。她宣佈要在 2030 年之前,把可再生能源的發電比例,從 2% 提升到 20% 。她也對塑膠汙染宣戰,設立一套禁止塑膠垃圾進口的政策,並且擬定一項在 12 年內,逐步停用單次使用塑膠產品,並且鼓勵研發使用生物可分解塑膠等等替代產品的法律框架。這些措施獲得環保組織的認可,尤其是對於她訂出務實的時間表大表讚賞。

邁向環保之路當然不會暢通無阻,比方說馬來西亞當地的塑膠廠商,雖然能夠生產生物可分解塑膠,但是這些產品分解的速度與程度,還不足以解決塑膠汙染的問題。楊美盈的對策是鼓勵在地研究,並同步採用外國研發的技法。「很多人只想到解決方案有什麼問題,而不是努力為問題找出解決方案。」她說。「但是當老路行不通時,你就得另闢新徑。」

 

Credit: Brian L. Frank/NYT/Redux/eyevine

●芭芭拉.雷凡特, DNA 偵探

退休專利律師芭芭拉.雷凡特 (Barbara Rae-Venter) 在 2017 年 2 月,接到一通警方打來請求協助辦案的電話時,並不知道她在協助追查美國史上,最惡名昭彰的連續殺人犯兼強姦犯。警方會尋求雷凡特的協助,是因為她先是用遺傳族譜學,探索自己的祖先起源,後來開始用這套方法,幫助小時候被領養的人們尋根,從而引請警方的興趣。

警方在追查一個在 1970 跟 1980 年代,於加州犯下 12 起謀殺案、 45 起強姦案、 120 起竊盜案,被冠上「東區之狼」、「尾隨夜狼」、「金州殺手」等等名號,卻一直逍遙法外的罪犯。雷凡特把在犯罪現場取得的 DNA 樣本,上傳到族譜學公眾資料庫 GEDmatch ,馬上就發現資料庫裡有一筆疑似罪犯三等或四等表親的資料。在 FBI 跟當地警方協助下,她據此推算出罪犯跟這位表親的共同祖先,建構出他們的家族樹,最後鎖定了前任警官約瑟夫.迪安吉羅 (Joseph DeAngelo) ,對他的 DNA 直接進行檢定後,確認他就是兇手。

族譜學界一直都知道可以用這種方法辦案,但對於這是否侵犯到隱私權仍未有定論, GEDmatch 大多數的使用者也不知道資料可以這樣使用。不過能夠逮到迪安吉羅這種窮兇極惡之徒,顯然讓大眾對於利用族譜資料預防犯罪的接受度提高不少, GEDmatch 也隨之修改使用規範,明訂執法單位可利用資料庫辦案。

雷凡特現在手頭上的這類案件多如牛毛,不過她本人對此還蠻興奮的,因為辦案似乎是家族遺傳:她在追查自己祖先起源時,發現有位曾叔公在開膛手傑克的全盛時期,擔任倫敦大都會警局警探。「我還真想知道他辦過哪些案子哩!」

 

Credit: Artur Eranosian/European Commission

●羅伯特-楊.史密茨,公開取閱先行者

長年掌管歐盟科學政策,擔任歐盟研究署長八年的羅伯特-楊.史密茨 (Robert-Jan Smits) ,在去年三月接到一項特別的一年期任務:讓更多研究論文發表在付費期刊以外的地方,而且要快。史密茨直接去問那些大型學術出版社他該怎麼做,得到的答案是:倘若付錢資助研究的機構,堅持研究結果要公開發表的話,那麼學術期刊也就不得不接受。

於是史密茨就去說服研究資助機構,在去年九月推出了一項驚天動地的「S計畫」。他說 S 代表「科學、速度、解決方案、以及震驚」(英文都是 S 開頭)。目前已經有 16 間資助研究機構加入這項計畫,要求從 2020 年起,由他們資助的研究結果,都必須要公開發表,供民眾免費取閱。「S計畫」對於科學出版界的影響尚待評估,主要取決於還有多少資助機構會採納這個概念。有些出版商表示這會讓他們無從營利,只能關門大吉;另外也有些研究者覺得,這等於是讓他們選擇發表論文的地方受到限制。

這不是史密茨第一次打破科學界的現狀。他在 2007 年設立的資助機構歐洲研究議會 (ERC) ,就因為其卓越導向,沒幾個歐盟成員國願意支持,他還得要一個個國家個別去說服。不過也正是因為他的相關經驗豐富,與他共事的人對於他處理爭議性政策的能力深具信心。

 

Credit: Noriko Hayashi for Nature

●吉田彥,追逐小行星的男人

經過三年多的旅程,日本的隼鳥2號太空船在去年六月,與名叫「龍宮」的小行星同步運動,開始進行探勘工作。負責主持這項任務的天文學家吉田彥,已經讓三具小型登陸車登上「龍宮」,不過困難的工作還在後頭——隼鳥2號今年要輕巧地在「龍宮」著陸,採集小行星樣本,預計在 2020 年返回地球。只要導航工作出了一丁點差錯,隼鳥2號就會墜毀在小行星上。

吉田彥是日本太空任務的老兵了,主持過兩次令人歎為觀止的無人太空載具搶救任務。第一次是 2005 年的隼鳥1號,登陸小行星「系川」之後,曾一度失去聯絡;任務團隊後來設法恢復通訊,導引隼鳥1號返回地球,雖然太空船在大氣層中燒毀,不過還是取回了裝載樣本的膠囊。另一次則是 2010 年的「破曉號」太空船,在進入金星軌道時引擎失靈,漂走環繞太陽好幾圈,任務團隊直到 2015 年,才又想辦法讓它返回金星軌道。多災多難似乎是日本宇宙航空研究開發機構太空任務的常態,不過勇於冒險並從中學習經驗,正是日本太空事業與資金充裕的西方太空機構不同之處。

跟吉田彥合作過的科學家表示,吉田彥有一種非常罕見的能力,能夠以謙沖的態度,調和許多不同的實驗室共同合作,這是讓那些任務最終得以成功的關鍵。小行星不僅是可能會對地球造成危害,因此必須追蹤其動態的天體,它們也藏有太陽系早期如何生成的秘密,同時又可能含有可供未來太空探索事業開採的礦藏。「小行星雖然是宇宙裡的小型天體,但是對於人類未來的生活卻非常重要。」吉田彥說。

 

--編譯來源:Nature’s 10 Ten people who mattered this year.

 

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