中國科學(xué)終于“上頭條”

黃祺

《自然》增刊發(fā)布“2015自然指數(shù)·全球篇”，用數(shù)據(jù)證實了中國科研能力正在提高的事實。從發(fā)布的數(shù)據(jù)看，中國對全球高質(zhì)量科研產(chǎn)出的貢獻(xiàn)從2013年到2014年增長了16%，增長速度全球第一。

美國電影《火星救援》里，宇航員馬克因意外被孤身留在火星上，NASA要不惜代價營救馬克，但卻遇到了技術(shù)難題。這個時候，中國航天局決定拋開保密方面的顧慮，向美國伸出援手。中國制造的“太陽神”號飛船，最終在營救中起到了關(guān)鍵的作用。

這些年，不少好萊塢大片引入了中國元素，而中國的科技成果，甚至比中國功夫的出鏡率還要高。災(zāi)難大片《2012》中，中國的“諾亞方舟”成為全球避難所;《變形金剛4》中，李冰冰飾演的首席科學(xué)家是拯救世界的關(guān)鍵一環(huán);科幻片《地心引力》里，最后讓女主角桑德拉·布洛克成功從宇宙返回地球的，也是中國制造的飛船“天宮一號”。

美國電影加入中國科技元素，也許有票房方面的考慮，但從另一個角度看，這些年中國科技水平的進(jìn)步，的確亮點不少，讓西方人也刮目相看。

2015年6月，《自然》增刊發(fā)布“2015自然指數(shù)·全球篇”，用數(shù)據(jù)證實了中國科研能力正在提高的事實。從發(fā)布的數(shù)據(jù)看，中國對全球高質(zhì)量科研產(chǎn)出的貢獻(xiàn)從2013年到2014年增長了16%，增長速度全球第一。

2015 年12 月29 日0 點04 分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭成功發(fā)射高分四號衛(wèi)星，衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道。

此次發(fā)布的“2015自然指數(shù)·全球篇”涵蓋了2014年1月1日至12月31日發(fā)表在68種世界一流科研期刊上的57501篇論文。根據(jù)加權(quán)分?jǐn)?shù)式計量（WFT），中國位列第二，僅次于美國，排在中國之后的是德國、英國和日本。

中國科學(xué)院仍是自然指數(shù)中位列全球第一的科研機構(gòu)，并繼續(xù)在化學(xué)、物理學(xué)、地球與環(huán)境科學(xué)這三大學(xué)科領(lǐng)域獨占鰲頭。北京大學(xué)、清華大學(xué)、南京大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)和浙江大學(xué)位列自然指數(shù)全球五十強。

“中國高質(zhì)量科研產(chǎn)出的持續(xù)增長令人印象深刻。從這些數(shù)字可以清楚地看到，世界上有越來越多最好的研究是在中國發(fā)起、主導(dǎo)和完成的，這一比例在快速增加?！薄蹲匀弧穲?zhí)行主編暨自然出版集團大中華地區(qū)總監(jiān)尼克·坎貝爾博士評價說。

當(dāng)然，這一年，最讓中國科研人員榮耀的，是屠呦呦站上諾貝爾領(lǐng)獎臺的那一刻。多年來，華人科學(xué)家在諾貝爾科學(xué)類獎項中表現(xiàn)不俗，李政道、楊振寧、丁肇中等華人科學(xué)家獲得過諾貝爾獎。但是，中國本土科學(xué)家在諾貝爾科學(xué)類獎項中一直未有突破，中國人對諾貝爾科學(xué)類獎項的期待已經(jīng)太久太久。這一次，屠呦呦因青蒿素成為第一位獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎的中國科學(xué)家。屠呦呦實現(xiàn)了中國人的諾貝爾科學(xué)獎夢想，也讓中國科研第一次登上了國際科學(xué)舞臺的“頭條”。

中國科技揚眉吐氣的2015年，除了諾貝爾獎，還發(fā)生了哪些大新聞？

來自中國的突破和爭議

2015年年末，有一個中國人的名字分別出現(xiàn)在兩本最有影響力的科學(xué)期刊——《自然》和《科學(xué)》上，這兩家雜志在年末盤點中，不約而同地提到中國科學(xué)家黃軍就，與他相關(guān)的是一種名為CRISPR技術(shù)的基因編輯技術(shù)。CRISPR技術(shù)是科學(xué)上的巨大突破，但同時也是一種爭議纏身的技術(shù)。

黃軍就榮登《自然》雜志2015年度的十大科學(xué)人物榜單，《科學(xué)》雜志評選的2015年十大科學(xué)突破，第一位便是CRISPR技術(shù)，其中黃軍就的論文是重要的內(nèi)容。

CRISPR技術(shù)這個拗口又陌生的名字，近幾年在科學(xué)界卻是最火的熱詞?；蚓庉嫾夹g(shù)其實并不很新鮮，但把CRISPR技術(shù)用在人胚胎的基因修飾上，卻最早是由中山大學(xué)的黃軍就完成的。

基因編輯又被稱為基因剪刀，在臨床研究領(lǐng)域，基因編輯技術(shù)可以通過消除“壞”基因，甚至用“好”基因代替“壞”基因的方法來治療疾病。

2015年4月，中山大學(xué)黃軍就等學(xué)者發(fā)表了一篇題為《CRISPR-Cas9介導(dǎo)的基因編輯在人類三原核胚胎中的應(yīng)用》的論文，文章發(fā)表在一份中國期刊《蛋白和細(xì)胞》上。在線發(fā)表后第四天，《自然》的新聞組以《中國科學(xué)家遺傳改造人類胚胎》為題深入報道了此篇文章的發(fā)表及意義。緊接著，包括《紐約時報》《華盛頓郵報》《英國獨立報》《連線雜志》等都撰文關(guān)注此事。

黃軍就的文章稱，他們利用CRISPR技術(shù)技術(shù)編輯了人類胚胎，但這些胚胎都是不能存活的缺陷胚胎。盡管用于研究的胚胎不可能發(fā)育成為人，但中國科學(xué)家的研究還是激起全世界科學(xué)家和倫理學(xué)家的激烈討論，一些學(xué)者反對將基因編輯技術(shù)用于人類胚胎。

這場爭辯在12月初于美國華盛頓舉行的人類基因編輯國際峰會上達(dá)到高潮。此次會議匯集了來自20多個國家的近500名倫理學(xué)家、科學(xué)家和法律專家。主辦方以一份聲明結(jié)束了此次會議：這些工具尚未做好被用于編輯人類胚胎基因組的準(zhǔn)備，但聲明并未呼吁直接禁止相關(guān)基礎(chǔ)研究。

當(dāng)然，關(guān)于對黃軍就研究的爭論，并不是對CRISPR技術(shù)本身的反對，CRISPR技術(shù)可以用于修飾物種的基因，以減少一些物種數(shù)量或減少其攜帶的疾病，比如可以用于對蚊子的“改造”。

CRISPR技術(shù)還能用于靶向治療一些人類疾病。谷歌公司和其他投資者在2015年8月向位于馬薩諸塞州劍橋市的基因組編輯初創(chuàng)公司——愛迪塔斯醫(yī)藥公司注入1.2億美元。該公司計劃到2017年將CRISPR用于臨床試驗，以矯正某些視力受損患者體內(nèi)的一個基因突變。

就像剪刀一樣，CRISPR技術(shù)是生物學(xué)上最新的一種工具，技術(shù)本身的發(fā)展有著無限廣闊的前景，中國科學(xué)家可能會在這一領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)更多的突破。但同時，CRISPR技術(shù)的應(yīng)用，可能面臨更加嚴(yán)格的倫理審查，這也是中國科學(xué)家需要更加慎重的地方。

人類對自己大腦的了解非常有限，腦科學(xué)將解開許多未解之謎。

航天成果從多到精

就像《火星救援》中的情節(jié)一樣，中國航天事業(yè)有著悠久的歷史和雄厚的實力，過去的幾年，衛(wèi)星上天是新聞上時常出現(xiàn)的消息，給人的印象是，中國航天技術(shù)日漸成熟，航天成果豐碩。

2015年，中國航天成果有了質(zhì)的變化，形成了自己的特色和體系。《國際太空》雜志執(zhí)行主編龐之浩推薦了這一年航天領(lǐng)域最重要的三大新聞。

中國“北斗”系統(tǒng)是一個從軍事應(yīng)用向民用擴展的大工程，最終的目標(biāo)是建立起中國自己的導(dǎo)航系統(tǒng)，突破GPS一家獨大的市場局面。2015年，我國新一代“北斗”導(dǎo)航衛(wèi)星——第17顆“北斗”、第18顆、19顆和第20顆導(dǎo)航衛(wèi)星陸續(xù)升空，這標(biāo)志著我國“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由區(qū)域運行向全球拓展的啟動實施，為“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全球組網(wǎng)建設(shè)提供依據(jù)。

要打造自己的衛(wèi)星系統(tǒng)，首先需要把衛(wèi)星送上天。2015年，新一代運載火箭長征-6首飛成功，長征-6首飛成功發(fā)射20顆衛(wèi)星。長征-6首不僅標(biāo)志著我國“長征”系列運載火箭家族再添新成員，而且開創(chuàng)了我國“一箭多星”發(fā)射的新紀(jì)錄。

長征-6自主創(chuàng)新成果達(dá)幾十項，發(fā)射可靠性提高到0.98，達(dá)到國際先進(jìn)水平?；鸺状尾捎酶邏貉a燃循環(huán)無毒無污染液氧煤油發(fā)動機、“三平”測發(fā)模式，成功突破了高精度控制技術(shù)、氧箱自增壓技術(shù)、燃?xì)鉂L控技術(shù)、箭地一體化快速測發(fā)技術(shù)等一系列關(guān)鍵技術(shù)，其中有些在國際上屬于首創(chuàng)，標(biāo)志著我國在運載火箭現(xiàn)代化、模塊化、推進(jìn)劑無毒化方向邁出了堅實一步，也拉開了我國新一代運載火箭投入使用的序幕。

中國航天的年度大戲出現(xiàn)在年末，12月17日，我國首顆天文衛(wèi)星“悟空”入軌，“悟空”的任務(wù)是到太空中探測“暗物質(zhì)粒子”。這顆衛(wèi)星是目前世界上觀測能段范圍最寬、能量分辨率最優(yōu)的暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星，其觀測能段是“國際空間站”上的α磁譜儀-2的10倍，能量分辨率比國際同類探測器高3倍以上。它用于在太空中開展高能電子及高能γ射線探測任務(wù)，探測高能粒子的能量、方向和電荷，并具備鑒別粒子的本領(lǐng)，從而有可能探測到暗物質(zhì)粒子的存在，研究暗物質(zhì)特性與空間分布規(guī)律，有望探測到暗物質(zhì)湮滅或衰變的證據(jù)，使我國在暗物質(zhì)研究、宇宙射線起源方面取得突破，在γ天文方面取得重要成果。

“悟空”的研究成果將可能帶來基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域的重大突破，對于推動空間科學(xué)衛(wèi)星系列可持續(xù)發(fā)展，促進(jìn)我國在空間科學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展具有重大意義。

腦科學(xué)研究啟動

科學(xué)已經(jīng)幫助人類上天入地，但是，我們對自己的了解，特別是對自己大腦的了解，卻非常有限。人類的大腦大約有1000億個神經(jīng)元，這些神經(jīng)元怎樣連接？連接錯誤是怎樣產(chǎn)生的？至今仍是未解之謎。

隨著全球人口老齡化的加劇，阿爾茨海默綜合征、帕金森綜合征、亨廷頓綜合征等神經(jīng)衰退性疾病越來越常見，與腦神經(jīng)有關(guān)的疾病成為沉重的健康負(fù)擔(dān)。

近幾年，世界各國科學(xué)家開始將目光聚焦到腦科學(xué)上，各國政府也紛紛表態(tài)支持腦科學(xué)的發(fā)展。2013年，美國總統(tǒng)奧巴馬宣布啟動腦科學(xué)計劃（BRAIN Initiative），歐盟、日本隨即予以響應(yīng)，分別啟動歐洲腦計劃（The Human Brain Project）以及日本腦計劃（Brain/Minds Project）。

2015年，呼吁啟動中國腦科學(xué)計劃的聲音頻現(xiàn)，有消息稱，“中國腦計劃”在經(jīng)過國內(nèi)專家2年時間內(nèi)數(shù)次討論及論證后，于2015年年初已向主管部門提交，預(yù)計中國腦計劃很快會啟動，最晚可能不會遲于2016年。

“中國腦計劃”主要有兩個研究方向：以探索大腦秘密、攻克大腦疾病為導(dǎo)向的腦科學(xué)研究，和以建立和發(fā)展人工智能技術(shù)為導(dǎo)向的類腦研究。這個項目將由中國科技部、國家自然基金委牽頭。

2015年3月，由上海科委主導(dǎo)，復(fù)旦大學(xué)等十多家單位共同參與的“上海腦科學(xué)與類腦智能發(fā)展愿景”項目啟動。上海腦計劃包含了四個方面的內(nèi)容：一是關(guān)于神經(jīng)元的研究;二是發(fā)展智能算法，通過計算神經(jīng)生物學(xué)來建立大腦研究和人工智能之間的橋梁，幫助科學(xué)家更好地理解大腦;第三是根據(jù)人腦研究，發(fā)展人工智能以及可穿戴設(shè)備、芯片等;第四是應(yīng)用，比如通過大數(shù)據(jù)對疾病進(jìn)行研究等。

科學(xué)界吹來清新之風(fēng)

中國從一個極弱貧瘠的國家起步，用近40年的時間實現(xiàn)了經(jīng)濟上的騰飛，我們的生活發(fā)生了巨大的變化。但是，40年的時間對于科學(xué)研究來說，并不算長，因此，中國科研能力的提升，不可能像經(jīng)濟發(fā)展那樣擁有“超能力”。

中國科研體制中存在的問題，一直被認(rèn)為是限制科研發(fā)展的原因。中科院古脊椎動物與古人類研究所所長、《國家科學(xué)評論》副主編周忠和撰文指出了中國科研體制中存在的問題;“中國的科研院所之間歷來缺乏合作以及資源共享?？蒲薪?jīng)費申請體制不足導(dǎo)致科研項目的碎片化和重復(fù)資助;落后的高等教育體系仍以學(xué)科為基礎(chǔ)，靈活性太小，難以培養(yǎng)出創(chuàng)新型思維。此外，由于缺乏相關(guān)的激勵機制，能投入應(yīng)用并有經(jīng)濟產(chǎn)能的研究十分稀缺?！?/p>

為了解決這些問題，“深化科技體制改革”被寫進(jìn)了2013年中國共產(chǎn)黨十八屆三中全會的公報中，科學(xué)界希望通過體制上的改革，為中國科研增加新的動力。

作為中國規(guī)模最大的科研機構(gòu)，中科院率先帶頭進(jìn)行了一次大的機構(gòu)改革，這是中科院創(chuàng)立65年以來最大一次的機構(gòu)改革。中科院對下屬100多個研究單位進(jìn)行重新定位，給各類機構(gòu)界定了明確的研究目的。

盡管改革成果目前還無法看到，但可以看到的是，政府希望“科學(xué)的歸科學(xué)”，愿意為科學(xué)研究提供更好的外部環(huán)境和經(jīng)濟上的支持。

2015年科研界的另一大事是科研反腐。

2014年3月，中央第十和第十二巡視組分別對科技部、復(fù)旦大學(xué)展開專項巡視。巡視反饋意見指出，科技部存在“項目評審立項權(quán)力過于集中”、“科研經(jīng)費監(jiān)管不力，違規(guī)違法和浪費問題易發(fā)多發(fā)”、“一些科研項目成果弄虛作假”、“科技資源缺乏統(tǒng)籌協(xié)調(diào)”等問題;復(fù)旦大學(xué)則被指出“科研經(jīng)費管理使用混亂，違規(guī)現(xiàn)象突出，存在腐敗風(fēng)險”。

教育部也大力開展科研經(jīng)費專項治理工作。經(jīng)過近兩年的集中治理，截至2014年底，教育部實現(xiàn)了對75所直屬高?？蒲薪?jīng)費管理檢查全覆蓋。其中，對60所高校進(jìn)行了專項檢查，對15所高校進(jìn)行了巡視檢查，累計抽查716個科研項目。查處了包括山東大學(xué)劉兆平、北京師范大學(xué)張立新等在內(nèi)的一批典型案件，并及時通報，形成震懾。

2014年旋風(fēng)式的科研反腐后，到2015年，對科研系統(tǒng)的審查依舊處于高壓態(tài)勢。對于科研反腐的目的，科技部部長萬鋼曾表示：“財政科研經(jīng)費是納稅人的‘辛苦錢，必須以高度的責(zé)任心和責(zé)任感，在‘管好錢和‘用好錢兩方面下功夫，決不能讓國家投下去的錢打水漂，更不能落入腐敗分子的腰包?！?/p>

2015年，也是兩院院士增選年，在科研界清新之風(fēng)的影響下，院士增選也變得更加嚴(yán)格。今年新增的一百多名院士，平均年齡為54歲，這些“年輕”的院士們，不僅要才學(xué)過人，還要接受公眾在廉潔和自律上的監(jiān)督。

2015年的另一陣清新之風(fēng)，來自科學(xué)類新媒體的風(fēng)行。過去，科學(xué)類傳播總是讓普通人難以接近，現(xiàn)在，新媒體上的科普號也變得通俗易懂，受到更多人的關(guān)注。比較熱門的科普類微信公眾號包括“賽先生”“知識分子”“果殼網(wǎng)”“科學(xué)人”等，這些公眾號中的文章大多由具備科學(xué)專業(yè)知識的研究人員撰寫，一些大科學(xué)家也參與其中，玩得不亦樂乎。

有了“年輕”的科學(xué)家，有了可以專心治學(xué)的科研環(huán)境，有錢、有人、有目標(biāo)，2016年，我們很有可能看到更多的中國科研成果登上“頭條”。