日本“細(xì)胞"論文造假

　　2014年1月，高大上的英國(guó)《自然》雜志結(jié)結(jié)實(shí)實(shí)栽了個(gè)跟頭。

　　開(kāi)年*期，《自然》刊登了兩篇日本理化學(xué)研究所科學(xué)家的論文，文章稱成功培育出能分化為多種細(xì)胞的新型“細(xì)胞"——“STAP細(xì)胞"。其培養(yǎng)過(guò)程簡(jiǎn)單安全，將從老鼠脾臟取出的細(xì)胞放在與紅茶酸堿度近似的弱酸性溶液里浸泡25分鐘，培養(yǎng)數(shù)日后就出現(xiàn)了新細(xì)胞。

　　這篇有望給再生醫(yī)療帶來(lái)新思路的論文備受關(guān)注，但很快有眾多研究人員在網(wǎng)上宣布該論文存在諸多疑點(diǎn)——論文圖像不自然，疑似被加工過(guò)；國(guó)外同行用該方法重復(fù)實(shí)驗(yàn)，卻無(wú)法再現(xiàn)結(jié)果，等等。

　　日本理化學(xué)研究所隨即對(duì)研究過(guò)程展開(kāi)調(diào)查，確認(rèn)論文中有篡改、捏造的不正當(dāng)行為，zui關(guān)鍵的是，數(shù)個(gè)重復(fù)試驗(yàn)均以失敗告終，證明這一實(shí)驗(yàn)方法和結(jié)論都存在致命錯(cuò)誤。

7月2日，《自然》正式撤回了這兩篇曾引發(fā)巨大反響的細(xì)胞論文。8月5日，日本細(xì)胞生物學(xué)專家、小保芳晴子的導(dǎo)師笹井川樹(shù)懸梁自盡。此次論文造假事件為當(dāng)事科學(xué)家、日本細(xì)胞學(xué)界和《自然》雜志，都涂上了一抹難以淡化的黑色。

　　    美國(guó)國(guó)家點(diǎn)火裝置（NIF）釋出能量超過(guò)燃料吸收能量

　　核物理學(xué)研究的一項(xiàng)新進(jìn)展使核聚變能源正在“升溫"。美國(guó)國(guó)家點(diǎn)火裝置（NIF）的科學(xué)家通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，核聚變反應(yīng)釋出的能量比引發(fā)核聚變反應(yīng)的燃料所吸收的能量多。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)標(biāo)志著核聚變能源將步入新時(shí)代。

　　NIF屬于“無(wú)爆炸核試驗(yàn)"*的部分，設(shè)計(jì)初衷是用來(lái)模擬核爆，但自落成起，讓世人廣泛注意到的是它更具魅力的一點(diǎn)——實(shí)現(xiàn)核聚變能發(fā)電。

　　美國(guó)科學(xué)家用192支激光，對(duì)一顆燃料芯塊進(jìn)行加熱直至核聚變反應(yīng)發(fā)生。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，聚變產(chǎn)生的能量大約是以前紀(jì)錄的10倍，實(shí)現(xiàn)了“燃料增益"。

　　需要指出的是，燃料增益是指核聚變能量高于燃料中能量，而不是用于壓縮燃料芯塊的總能量。研究的下一目標(biāo)將會(huì)是實(shí)現(xiàn)“總增益"，即系統(tǒng)產(chǎn)生的能量必須超過(guò)進(jìn)入系統(tǒng)的能量，這是半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)核聚變工作者夢(mèng)寐以求的目標(biāo)。在可控核聚變的征途上，每一次“增益"都為未來(lái)的“人造太陽(yáng)"注入一縷光芒。

　　 埃博拉肆虐西非，預(yù)防

　　2014年2月，埃博拉疫情在幾內(nèi)亞境內(nèi)暴發(fā)，隨后迅速蔓延至西非利比里亞和塞拉利昂等國(guó)。疫情引起了社會(huì)的高度關(guān)注，多個(gè)國(guó)家均采取了緊急措施，嚴(yán)防病毒入境。

　　埃博拉病毒是迄今發(fā)現(xiàn)的致死率zui高的病毒之一，死亡率超過(guò)50%，除了將已經(jīng)感染的病人*隔離，尚無(wú)有效的預(yù)防和治療辦法。

　　不過(guò)，科學(xué)家們正在加緊研制疫苗，美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生機(jī)構(gòu)與英國(guó)葛蘭素史克公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的疫苗已于11月底初步通過(guò)人體測(cè)試；加拿大研發(fā)的一種疫苗也正在開(kāi)展一期臨床試驗(yàn)。此外，一種名為ZMapp的試驗(yàn)性藥物被緊急用于救治埃博拉病人，病人病情出現(xiàn)好轉(zhuǎn)，很有希望成為治療埃博拉病毒感染的一個(gè)關(guān)鍵選項(xiàng)。

　　 郵票大小類腦芯片“叫板"超級(jí)計(jì)算機(jī)

擂臺(tái)上的雙方并非同一重量級(jí)——“沃森"的智力*依賴它儲(chǔ)存海量數(shù)據(jù)的龐大“大腦"——90臺(tái)服務(wù)器加上360塊計(jì)算芯片的“體格"抵得上10臺(tái)普通冰箱，能耗超高可想而知；人類大腦重不過(guò)千余克，卻擁有100多億個(gè)神經(jīng)細(xì)胞，把大腦活動(dòng)的能耗轉(zhuǎn)換成電能，只相當(dāng)于一只20瓦的燈泡。

　　論精巧與復(fù)雜，人類大腦仍然力挫所有現(xiàn)代機(jī)器。人腦計(jì)算方式不受現(xiàn)代計(jì)算機(jī)“馮·諾依曼瓶頸"限制?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)的內(nèi)存和處理器是分開(kāi)的，以總線作為數(shù)據(jù)交換的通道；在人腦中，神經(jīng)元（處理器）之間通過(guò)突觸（內(nèi)存）互相接觸，這種處理器與內(nèi)存緊密相連的結(jié)構(gòu)，讓人腦信息傳遞的效率非常高；人腦還有一個(gè)特點(diǎn)，部分神經(jīng)元不使用時(shí)可以關(guān)閉，因而整體能耗很低。

　　研發(fā)類腦電路已是必然趨勢(shì)。2011年，IBM推出了SyNAPSE（“自適應(yīng)塑料可伸縮電子神經(jīng)形態(tài)系統(tǒng)"的縮寫，恰好也是“突觸"的意思）芯片原型，這枚單核芯片包含256個(gè)“神經(jīng)元"和256×256個(gè)“突觸"。時(shí)隔3年，郵票大小的升級(jí)版多核芯片“真北（Truenorth）"問(wèn)世，尺寸不及原型的1/15，內(nèi)核卻增加到4096個(gè)，方寸之間竟然集成了100萬(wàn)個(gè)“神經(jīng)元"、2.56億個(gè)“突觸"，能耗不到70毫瓦，其運(yùn)算能力可折合為每瓦每秒460億次，而zui節(jié)能的超級(jí)計(jì)算機(jī)每瓦每秒只能進(jìn)行45億次“浮點(diǎn)"運(yùn)算。

　　 科學(xué)家找到“光變物質(zhì)"的簡(jiǎn)單方法

科學(xué)家布雷特和惠勒1934年提出，如果讓兩個(gè)光子通過(guò)撞擊結(jié)合在一起，有可能變成物質(zhì)，形成電子和正電子——這是zui簡(jiǎn)單的“光變物質(zhì)"方法。

此理論能再現(xiàn)宇宙形成的zui初100秒內(nèi)的重要過(guò)程，還能表現(xiàn)伽馬射線爆發(fā)，這是宇宙中zui大的爆發(fā)和物理學(xué)中zui大的未解之謎。

　　現(xiàn)在，英國(guó)倫敦帝國(guó)學(xué)院與德國(guó)馬克思·普朗克研究所物理學(xué)家合作提出了證實(shí)這一理論的一個(gè)非常簡(jiǎn)單的方法并模擬成功。結(jié)果顯示，“光子—光子對(duì)撞機(jī)"系統(tǒng)一次發(fā)射能產(chǎn)生大約10萬(wàn)個(gè)布雷特—惠勒對(duì)，在證明了布雷特－惠勒理論的同時(shí)，也彰顯了新型高能物理實(shí)驗(yàn)的巨大進(jìn)步。此時(shí)距離理論提出整整80年。

　　 美成功剪除感染細(xì)胞中的艾滋病病毒

　　15年來(lái)，被稱為“雞尾酒療法"的高活性抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療（HAART）在發(fā)達(dá)國(guó)家成功控制了感染者的HIV-1病毒發(fā)作，但HIV-1仍然可能再次發(fā)怒打斷治療進(jìn)程，揮之不去的HIV-1始終讓感染者存在生命隱患。

　　由于HIV-1病毒永遠(yuǎn)不會(huì)被免疫系統(tǒng)消滅，只有*剪除病毒才能治愈疾病。近一年來(lái)，CRISPR／Cas9基因剪輯技術(shù)成為生物生理學(xué)領(lǐng)域zui為熱門的方法，因其簡(jiǎn)便、價(jià)廉、多功能和率，被譽(yù)為“基因組編輯的魔術(shù)手術(shù)刀"。

　　美國(guó)科學(xué)家操起這把刀，試圖朝著*治愈艾滋病的方向邁出重要一步。他們用HIV-1編輯器在能感染HIV-1病毒的幾種細(xì)胞上成功地*了潛在的艾滋病病毒。

　　 人際腦電波通訊首獲成功

　　科學(xué)幻想是許多未來(lái)科技的靈光乍現(xiàn)。在上映的科幻電影《超體》中，就有意外獲得超能力的女主角可以通過(guò)觸摸他人前額，讀取對(duì)方的意識(shí)和記憶的情節(jié)。而在現(xiàn)實(shí)世界里，人際腦電波通訊時(shí)代的大幕也已緩緩拉開(kāi)。

　　我們想說(shuō)的話、想做的動(dòng)作、想表達(dá)的情感，一念既起，大腦神經(jīng)元之間就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)，發(fā)出微弱但清晰的電信號(hào)。一位身在印度的志愿者，就將“你好（hola）"和“再見(jiàn)（ciao）"這兩個(gè)單詞在自己大腦中形成的波動(dòng)，發(fā)給了遠(yuǎn)在8000公里以外的法國(guó)實(shí)驗(yàn)人員。這是從一個(gè)大腦到另一個(gè)大腦之間的一次簡(jiǎn)單的信息單向流，當(dāng)然方式不會(huì)像電影中那么直接。這個(gè)“讀心"實(shí)驗(yàn)需要先將代表兩句問(wèn)候語(yǔ)的腦電波轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制，由法國(guó)方面的計(jì)算機(jī)接收后解碼，再用電刺激將其輸入實(shí)驗(yàn)人員的意識(shí)當(dāng)中。接受者感受到的是眼前似乎有一道道閃光劃過(guò)，從中便可以解讀出對(duì)方傳遞的信息。目前還無(wú)法確定腦電波傳達(dá)相同信息時(shí)在不同大腦間的相似度是多少，這項(xiàng)初步實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)是：錯(cuò)誤率為15%。以實(shí)驗(yàn)傳遞信息的簡(jiǎn)單程度來(lái)看，“誤解"的幾率并不算低。

　　 中國(guó)探月返回試驗(yàn)器成功返回地球

　　繼蘇聯(lián)和美國(guó)之后，中國(guó)成為成功回收繞月飛行器的第三個(gè)國(guó)家。可喜可賀！

　　11月1日晨，中國(guó)探月工程三期再入返回飛行試驗(yàn)返回器在中國(guó)內(nèi)蒙古中部預(yù)定區(qū)域降落。這是中國(guó)航天器*次在繞月飛行后再入返回地球，它標(biāo)志著中國(guó)已全面突破和掌握航天器以接近第二宇宙速度的高速再入返回關(guān)鍵技術(shù)，為確保嫦娥五號(hào)任務(wù)順利實(shí)施和探月工程持續(xù)推進(jìn)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

　　此次試驗(yàn)是中國(guó)探月工程三期任務(wù)中zui關(guān)鍵也zui困難的一次試驗(yàn)，目的是通過(guò)飛行器高速再入返回地球的真實(shí)飛行，獲取相關(guān)軌道設(shè)計(jì)、氣動(dòng)、熱防護(hù)、制導(dǎo)導(dǎo)航與控制等關(guān)鍵技術(shù)數(shù)據(jù)。結(jié)果表明，所有數(shù)據(jù)全面有效。

　　需要特別關(guān)注的是被比喻為“太空打水漂"的“半彈道跳躍式飛行返回"設(shè)計(jì)，這種特殊設(shè)計(jì)巧妙地利用地月引力，讓探測(cè)器飛抵月球附近后繞半圈自動(dòng)向地球飛來(lái)。由于月球引力場(chǎng)分布不均勻，因此利用月球引力規(guī)劃探測(cè)器的軌道并不容易，整個(gè)過(guò)程需要經(jīng)過(guò)多次調(diào)整；zui重要的是在其返回大氣層時(shí)，要借助不連續(xù)的分子氣層和飛行控制，讓返回器在大氣層中一出一入，打出漂亮的“太空水漂"，進(jìn)而避免在大氣層中的超高速飛行燒蝕返回器。

　　 人類探測(cè)器登陸彗星

　　11月12日，在太空中“追星"長(zhǎng)達(dá)10年的著陸器“菲萊"與好伙伴“羅塞塔"號(hào)探測(cè)器分離，奔赴自己的“新家"——距地球5億公里的“67P／丘留莫夫－格拉西緬科"彗星。但一波三折，獨(dú)自飛行7小時(shí)的“菲萊"在踏足彗星時(shí)，竟然出現(xiàn)了頭頂?shù)睦錃馔七M(jìn)器未能啟動(dòng)、兩個(gè)錨定“魚(yú)叉"失靈的意外狀況，經(jīng)過(guò)兩次彈跳，“菲萊"總算在彗星表面站住了腳，完成了人造探測(cè)器的彗星登陸。

　　隨后傳回的全景照片顯示，三條腿的“菲萊"一腳朝天、側(cè)臥在地，落在了一處峭壁的陰影中。這意味著“菲萊"在主電池電量耗盡后，無(wú)法從備用的太陽(yáng)能電池獲取足夠能量。盡管處境艱難，好樣的“菲萊"在清醒的64個(gè)小時(shí)中，啟動(dòng)全部科學(xué)設(shè)備，全力以赴抓緊實(shí)驗(yàn)，對(duì)彗星的土壤、磁場(chǎng)等情況展開(kāi)測(cè)量分析。這些信息有助于科學(xué)家了解形成于太陽(yáng)系形成初期的彗星，進(jìn)一步探究太陽(yáng)系甚至人類的起源。

　　15日8時(shí)36分，“菲萊"傳回所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，發(fā)推文表示“有點(diǎn)累，得打個(gè)盹了"，便不再“說(shuō)話"。

　　眼下彗星正逼近太陽(yáng)，“菲萊"的隔熱設(shè)計(jì)只能讓它的工作期堅(jiān)持到2015年3月底。在此期間，我們只能期待太陽(yáng)能電池板獲取足夠光照并轉(zhuǎn)化成足夠電力，讓“菲萊"從休眠中蘇醒。

　　10美新一代載人飛船“獵戶座"試飛成功

　　美國(guó)國(guó)家航天局（NASA）新一代載人飛船“獵戶座"12月5日完成試飛，并濺落在太平洋預(yù)定海域，其成功發(fā)射被視作“美國(guó)航天的新起點(diǎn)"。

　　此次測(cè)試的目的是在距離地球5800公里的高度，即大約15倍于空間站運(yùn)行軌道高度的太空中，檢驗(yàn)飛船的基本設(shè)計(jì)性能。這是自1972年“阿波羅計(jì)劃"結(jié)束42年以來(lái)，人類將載人級(jí)別太空飛船發(fā)射到遠(yuǎn)超近地軌道的深空之中。

　　美國(guó)航天飛機(jī)2011年退役后，宇航員要進(jìn)入空間站作業(yè)，不得不依賴俄羅斯的聯(lián)盟號(hào)，而每張船票高達(dá)幾千萬(wàn)美元，這種寄人籬下的情況促使“從美國(guó)本土運(yùn)送宇航員進(jìn)入太空"成為NASA的重要任務(wù)。

　　“獵戶座"新一代載人飛船作為已經(jīng)擱置的“星座計(jì)劃"的重要組成部分，再次燃起了美國(guó)載人深空探測(cè)的激情——按計(jì)劃，“獵戶座"zui終將搭載在名為“太空發(fā)射系統(tǒng)"（SLS）的新型zui強(qiáng)勁火箭上升空，將人類送往火星。