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《自然》2019年度科學(xué)人物

2020-02-11 07:38編譯方陵生
世界科學(xué) 2020年1期
關(guān)鍵詞:自然科學(xué)家研究

編譯 方陵生

《自然》雜志每年都會(huì)評(píng)選出當(dāng)年在科學(xué)領(lǐng)域有重要影響的人物。他們有可能帶來(lái)了科學(xué)突破,有些人將一些至關(guān)重要的問(wèn)題推到了公眾的關(guān)注中,又有些人物因?yàn)橐恍?zhēng)議事件而被關(guān)注,但總而言之,他們?cè)?019年一些最重要的科學(xué)時(shí)刻發(fā)揮了作用。

里卡多?加爾旺

巴西物理學(xué)家——不畏權(quán)勢(shì)的科學(xué)衛(wèi)士

他為保護(hù)“地球之肺”亞馬遜森林,敢于挑戰(zhàn)巴西政府,成為環(huán)境保護(hù)戰(zhàn)線上的一位英雄人物

2019年7月19日,巴西總統(tǒng)賈伊爾?博索納羅(Jair Bolsonaro)猛烈抨擊了圣保羅國(guó)家空間研究所(INPE)里卡多?加爾旺(Ricardo Galv?o)小組關(guān)于毀林行為的報(bào)告,這份分析報(bào)告讓總統(tǒng)感到憤怒。報(bào)告指出,亞馬遜森林砍伐急劇增加,對(duì)地球環(huán)境造成了極大危害。但總統(tǒng)指責(zé)科學(xué)家在數(shù)據(jù)上撒謊,并暗指該研究所負(fù)責(zé)人加爾旺可能與環(huán)保主義者勾結(jié)。這位72歲的核聚變物理學(xué)家感到震驚,自己竟然被總統(tǒng)給盯上了。

加爾旺并沒(méi)有立即做出反應(yīng),而是給了自己12個(gè)小時(shí)的時(shí)間準(zhǔn)備如何回應(yīng)。經(jīng)過(guò)一個(gè)不眠之夜,他決定為INPE科學(xué)家辯護(hù)。他指責(zé)總統(tǒng)懦弱,并呼吁面對(duì)面的會(huì)談,他知道他的做法可能會(huì)導(dǎo)致自己失業(yè),但他不知道的是,他會(huì)成為英雄,受到科學(xué)界同事的贊譽(yù),甚至街上的陌生人也為他叫好,一位女性甚至在圣保羅的地鐵上攔住他,感謝他勇敢面對(duì)博索納羅,感謝他讓她理解為什么保護(hù)亞馬遜雨林如此重要。

圣保羅大學(xué)大氣物理學(xué)家、加爾旺的同事保羅?阿爾塔索(Paulo Artaxo)說(shuō)道:“他因捍衛(wèi)科學(xué)和反對(duì)獨(dú)裁主義的明確、堅(jiān)定立場(chǎng)丟掉了工作。博索納羅政府和1964—1985年間統(tǒng)治巴西的獨(dú)裁政權(quán)之間的相似之處令人擔(dān)憂,包括有對(duì)任何不支持其政治目標(biāo)的證據(jù)發(fā)起攻擊的傾向,我們需要像加爾旺這樣的人,為捍衛(wèi)科學(xué)勇敢站出來(lái)?!?/p>

這不是加爾旺第一次與博索納羅政府發(fā)生沖突。官員們一再質(zhì)疑INPE通過(guò)衛(wèi)星圖像詳細(xì)分析發(fā)出的關(guān)于森林砍伐警報(bào)的準(zhǔn)確性。然而,這一次,總統(tǒng)抨擊了科學(xué)家和巴西頂級(jí)科學(xué)機(jī)構(gòu)之一——INPE的誠(chéng)信。不出所料,加爾旺在為INPE辯護(hù)兩周后被解雇,就在亞馬遜河燃燒季節(jié)開(kāi)始之時(shí)。

巴西作為環(huán)境領(lǐng)導(dǎo)者的聲譽(yù)近年來(lái)一直在惡化。該國(guó)在2004—2012年間成功遏制了80%以上的森林砍伐,但積極的環(huán)境執(zhí)法最終卻引發(fā)了政治反彈和森林砍伐現(xiàn)象增多。

這件事后,加爾旺回到了他以前在圣保羅大學(xué)的職位。不喜歡出風(fēng)頭的他正準(zhǔn)備停止接受采訪,專注于他的核聚變研究。然而,在收到了許多科學(xué)家同事為感謝他直言不諱的來(lái)信后,他意識(shí)到,面對(duì)政治壓力,作為一名物理學(xué)家,他有責(zé)任繼續(xù)代表科學(xué)以及科學(xué)家始終不渝地承擔(dān)起宣傳保護(hù)地球環(huán)境重要性的責(zé)任?!盀楦兄x大家的信任和支持,我決定要堅(jiān)持下去?!奔訝柾f(shuō)道。

維多利亞?卡斯皮

加拿大天體物理學(xué)家——快速射電暴的太空“獵手”

她開(kāi)發(fā)創(chuàng)新技術(shù)射電望遠(yuǎn)鏡以追蹤宇宙中神秘的快速射電暴(簡(jiǎn)寫FRB)。

在過(guò)去的四分之一個(gè)世紀(jì)里,維多利亞?卡斯皮(Victoria Kaspi)使用世界各類頂級(jí)望遠(yuǎn)鏡跟蹤研究基礎(chǔ)天文學(xué)。2017年,卡斯皮參與了加拿大氫強(qiáng)度測(cè)繪實(shí)驗(yàn)(CHIME)——一臺(tái)超高性能的干涉射電望遠(yuǎn)鏡的建造,并通過(guò)數(shù)百根電纜將其連接到功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)上。2019年,卡斯皮和其他幾十名天文學(xué)家的努力獲得了回報(bào)。CHIME成為世界上最強(qiáng)大的快速射電暴 “捕手”。位于不列顛哥倫比亞省南部的CHIME已發(fā)現(xiàn)了數(shù)百次FRB爆發(fā),比任何其他望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的都多。天文學(xué)家希望能用它來(lái)解決確定信號(hào)來(lái)源的難題。

卡斯皮在賦予CHIME強(qiáng)大的FRB探測(cè)能力方面發(fā)揮了重要作用。該望遠(yuǎn)鏡最初設(shè)計(jì)用于繪制來(lái)自遙遠(yuǎn)星系的氫排放圖,以回答關(guān)于早期宇宙的問(wèn)題。但是該項(xiàng)目開(kāi)始實(shí)施時(shí)(2010年初),捕捉宇宙神秘射線FRB這一新興領(lǐng)域也在發(fā)展之中。她職業(yè)生涯的大部分時(shí)間都在研究被稱為中子星的超致密恒星殘骸。但突然之間,一個(gè)新的天體物理學(xué)之謎出現(xiàn)了。卡斯皮一直在思考如何利用CHIME來(lái)研究快速旋轉(zhuǎn)中子星,她發(fā)現(xiàn)此望遠(yuǎn)鏡的靈敏度和大視域可能是捕捉FRB的理想選擇,但前提是它必須升級(jí),增加另一種具備足夠強(qiáng)大計(jì)算能力的儀器,使望遠(yuǎn)鏡能夠以每秒1 000次的速度在16 000個(gè)不同的頻率上收集數(shù)據(jù)。溫哥華不列顛哥倫比亞大學(xué)的天文學(xué)家英格麗德?斯泰爾斯(Ingrid Stairs)表示:“幾個(gè)月之內(nèi),她就推進(jìn)了這個(gè)大提案的落實(shí)。”

卡斯皮和宇宙學(xué)家一起合作開(kāi)發(fā)這款用來(lái)尋找FRB的新型望遠(yuǎn)鏡,為此向項(xiàng)目主要資助者渥太華的加拿大創(chuàng)新基金會(huì)申請(qǐng)更多資金??ㄋ蛊け硎荆骸拔覀兌贾肋@非常激進(jìn),因?yàn)橥h(yuǎn)鏡還沒(méi)建成,而我們卻提議在望遠(yuǎn)鏡上新增一些設(shè)備?!钡ㄋ蛊こ晒α恕K龑I(yè)的科學(xué)積淀幫助科研人員贏得了資助,她的人脈網(wǎng)也讓她有能力建立起一個(gè)龐大而多樣的團(tuán)隊(duì)。澳大利亞墨爾本斯溫伯恩科技大學(xué)的天文學(xué)家馬修?貝萊斯(Matthew Bailes)認(rèn)為,她將資深宇宙學(xué)家和新的FRB探尋研究者整合在一起的能力起到了至關(guān)重要的作用。

內(nèi)納德?賽斯坦

美國(guó)神經(jīng)科學(xué)家——大腦“死而復(fù)生”實(shí)驗(yàn)重新定義生與死

他復(fù)活了脫離本體的豬腦,大腦“死而復(fù)生”實(shí)驗(yàn)挑戰(zhàn)著生與死的定義

2016年的一個(gè)下午,內(nèi)納德?塞斯坦(Nenad Sestan)正在辦公室工作,這時(shí)他聽(tīng)到大廳對(duì)面一個(gè)房間里兩名實(shí)驗(yàn)室成員興奮地對(duì)著顯微鏡在笑。塞斯坦猜測(cè)“一定發(fā)生了什么不同尋常的事情,可能是超出我們預(yù)期的好事情” 。

原來(lái),在康涅狄格州紐黑文耶魯醫(yī)學(xué)院里,研究人員在已死亡豬體內(nèi)取出的大腦中發(fā)現(xiàn)了腦電活動(dòng)。塞斯坦意識(shí)到,原本用來(lái)尋找更好保存腦組織以供研究的一項(xiàng)輔助實(shí)驗(yàn),現(xiàn)在卻已演變成了一個(gè)可以重新定義我們對(duì)生與死理解的重大發(fā)現(xiàn)。

但研究人員很快擔(dān)憂了起來(lái),因?yàn)殡娀顒?dòng)意味著意識(shí)。塞斯坦立即做了兩件事:首先他停止了實(shí)驗(yàn),然后聯(lián)系了資助他研究的美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院,以及耶魯大學(xué)的生物倫理學(xué)家。在接下來(lái)的幾個(gè)月里,專家們仔細(xì)研究了這一實(shí)驗(yàn)的潛在倫理含義,例如“復(fù)活”的大腦是否擁有意識(shí),醫(yī)生是否需要重新考慮腦死亡的定義等。

但總的來(lái)說(shuō),這一發(fā)現(xiàn)與其說(shuō)是令人擔(dān)憂,不如說(shuō)是令人興奮。該研究結(jié)果表明,缺氧(可能發(fā)生在中風(fēng)或嚴(yán)重受傷期間)對(duì)腦細(xì)胞的損害沒(méi)有之前想象的那么大。

自從2019年4月該篇論文在《自然》雜志發(fā)表以來(lái),該團(tuán)隊(duì)一直忙于回應(yīng)媒體和科學(xué)家的詢問(wèn),以至于沒(méi)有進(jìn)行進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)。塞斯坦還是想繼續(xù)致力他最初的研究目標(biāo),例如,大腦“復(fù)活”能維持多長(zhǎng)時(shí)間,以及這項(xiàng)技術(shù)能否應(yīng)用于其他移植器官的保存等。

桑德拉?迪亞斯

阿根廷生態(tài)學(xué)家——全球生物多樣性守護(hù)者

她和她的同事對(duì)地球生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行了評(píng)估,并呼吁人們刻不容緩地行動(dòng)起來(lái)

2019年5月4日,桑德拉?迪亞斯(Sandra Díaz)和其他144名研究人員向世界傳遞了一個(gè)反映地球生態(tài)系統(tǒng)嚴(yán)酷現(xiàn)實(shí)的信息。他們完成了有史以來(lái)世界生物多樣性最詳盡的一項(xiàng)研究,消息比大多數(shù)研究人員所想象的還要糟糕:由于人類活動(dòng),100萬(wàn)個(gè)物種正在走向滅絕,需要我們采取強(qiáng)有力的行動(dòng)來(lái)阻止這一趨勢(shì)?!暗厍蛭锓N正在以比過(guò)去1 000萬(wàn)年的平均速度至少快幾十到幾百倍的滅絕速度消失。我們的生物多樣性安全網(wǎng)幾乎被拉伸到極限?!钡蟻喫谷缡钦f(shuō)。

令人震驚的發(fā)現(xiàn)來(lái)自生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)政府間科學(xué)政策平臺(tái)(IPBES)。阿根廷科爾多瓦國(guó)立大學(xué)生態(tài)學(xué)家迪亞斯是該小組的三位負(fù)責(zé)人之一。在過(guò)去三年的大部分時(shí)間里,她和她的同事——印第安納大學(xué)布魯明頓分校的人類學(xué)家愛(ài)德華多?布朗迪齊奧(Eduardo Brondízio)和德國(guó)哈雷亥姆霍茲環(huán)境研究中心的生態(tài)學(xué)家約瑟夫?塞特勒(Josef Settele)在物理研討會(huì)和虛擬工作組會(huì)議上,與來(lái)自51個(gè)國(guó)家的專家們一起對(duì)來(lái)自15 000多個(gè)來(lái)源的信息進(jìn)行了梳理分析。

在長(zhǎng)達(dá)1 500頁(yè)的報(bào)告里他們宣稱,除非各國(guó)做出重大改變,比如放棄經(jīng)濟(jì)必須持續(xù)增長(zhǎng)的觀點(diǎn),否則將無(wú)法實(shí)現(xiàn)生物多樣性和可持續(xù)發(fā)展方面的全球目標(biāo)。

迪亞斯指出:“沒(méi)有了多樣化的大自然,我們就無(wú)法過(guò)上我們想要的生活。經(jīng)濟(jì)發(fā)展不能繼續(xù)以這種破壞性的方式進(jìn)行,自然和人類都需要一種新的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。”迪亞斯的這些見(jiàn)解都來(lái)自她走遍世界各地的調(diào)查研究結(jié)果。她現(xiàn)在有了“第二職業(yè)”,即通過(guò)她在IPBES的職位對(duì)決策產(chǎn)生影響。此次,她報(bào)告的觀點(diǎn)為許多社會(huì)和環(huán)境保護(hù)組織所接受,這些組織正在推動(dòng)政府機(jī)構(gòu)對(duì)環(huán)境保護(hù)采取更強(qiáng)有力更緊迫的行動(dòng)。

讓-雅克?穆耶姆貝?塔姆福姆

剛果國(guó)家生物醫(yī)學(xué)研究所所長(zhǎng)——與埃博拉病毒對(duì)抗43年

他是埃博拉病毒的發(fā)現(xiàn)者之一。當(dāng)下他正面臨與病毒對(duì)抗的第十次戰(zhàn)斗,也是迄今為止最艱難的一次

1976年,讓-雅克?穆耶姆貝?塔姆福姆(Jean-Jacques Muyembe Tamfum)深入現(xiàn)在的剛果民主共和國(guó)熱帶森林,調(diào)查一種不明疾病的爆發(fā),這種疾病可迅速致人死亡。當(dāng)時(shí)這位年輕的研究人員在從病人身上抽取血樣時(shí)感到有些奇怪,針刺后血液不會(huì)凝結(jié),血濺到了他手上以及身邊工作人員,在他身邊工作的一些護(hù)士紛紛被這種不明病毒感染導(dǎo)致生命垂危,穆耶姆貝也開(kāi)始擔(dān)心起來(lái),但奇跡般的是,他卻一直未感染上這種后來(lái)被命名為埃博拉的病毒。

如今,在發(fā)現(xiàn)這種病毒43年后,穆耶姆貝正在領(lǐng)導(dǎo)剛果民主共和國(guó)應(yīng)對(duì)迄今為止一直在反復(fù)爆發(fā)的埃博拉疫情。自2018年8月以來(lái),該流行性疾病已在該國(guó)東北部造成2 200多人死亡,讓這個(gè)已經(jīng)遭受了25年沖突和政治不穩(wěn)定打擊的地區(qū)更是雪上加霜。

穆耶姆貝于7月用他歷年來(lái)對(duì)抗埃博拉病毒的經(jīng)驗(yàn),結(jié)合先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),領(lǐng)導(dǎo)了這次抗擊病毒的行動(dòng)。從1995年開(kāi)始,他開(kāi)發(fā)的一些公共衛(wèi)生關(guān)鍵措施仍被用于控制病毒。在剛果民主共和國(guó)城市基奎特的一次大爆發(fā)中,他意識(shí)到最重要的一步是與社區(qū)公眾展開(kāi)對(duì)話,爭(zhēng)取他們的信任,了解如何保護(hù)自己。他找到了在尊重埋葬死者風(fēng)俗的同時(shí)將感染風(fēng)險(xiǎn)降至最低的途徑。他還進(jìn)行多方調(diào)查,推出更有效對(duì)抗埃博拉病毒的藥物和疫苗。例如,在此次疫情暴發(fā)期間,他從埃博拉幸存者身上抽取血液,并將其注入8名感染者體內(nèi),希望抗體能消滅病毒,最后有7名感染者幸存了下來(lái)。

近期,由他的團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)由680人組成的對(duì)照臨床試驗(yàn)顯示,感染后不久接受抗體藥物治療的患者存活率達(dá)90%。

約翰尼斯?海爾-塞拉西

埃塞俄比亞古人類學(xué)家——重大發(fā)現(xiàn)改寫人類演化譜系

他發(fā)現(xiàn)了一個(gè)保存完好的380萬(wàn)年前的頭骨,動(dòng)搖了一直以來(lái)被視為正統(tǒng)的人類演化譜系

2016年2月,俄亥俄州克利夫蘭自然博物館的古人類學(xué)家約翰尼斯?海爾-塞拉西(Yohannes Haile-Selassie)在埃塞俄比亞北部沙漠的一個(gè)考察點(diǎn)注意到了地面上一個(gè)白色的圓形物,大約有葡萄柚那么大,這個(gè)物體離幾個(gè)小時(shí)前一個(gè)牧羊人發(fā)現(xiàn)的顎骨只有3米遠(yuǎn)。這兩塊化石合在一起構(gòu)成了一個(gè)非常完整的早期人類頭骨。通過(guò)年代測(cè)定可將它的時(shí)間追溯到380萬(wàn)年前,屬于一個(gè)叫作南方古猿湖畔種(Australopithecus anamensis)的一個(gè)遠(yuǎn)古人種——已知最古老、最撲朔迷離的人類近親。

這個(gè)頭骨被命名為“MRD”,在2019年8月的《自然》雜志上向世界展示了這一發(fā)現(xiàn),讓研究人員第一次有機(jī)會(huì)看到了人類的這位神秘古代遠(yuǎn)親的全貌。有些人認(rèn)為其考古學(xué)意義只有另一個(gè)與其密切相關(guān)的物種——南方古猿阿法種(Australopithecus afarensis)320萬(wàn)年前的骨骼化石“露西”才能與之相匹敵。

海爾-塞拉西表示,MRD的重要性在于它來(lái)自化石記錄的空白期。它的發(fā)現(xiàn)改寫了人類進(jìn)化樹(shù)最古老分支的演化譜系,動(dòng)搖了之前認(rèn)定的一些觀點(diǎn)。研究者以前認(rèn)為露西所屬的人種是從南方古猿湖畔種演化來(lái)的,是直接從某個(gè)物種進(jìn)化到另一個(gè)物種的“經(jīng)典”案例。但是通過(guò)觀察新發(fā)現(xiàn)頭骨特征,結(jié)合對(duì)之前一些已發(fā)現(xiàn)化石的重新分析,發(fā)現(xiàn)早期人類進(jìn)化比研究人員所認(rèn)為的更加撲朔迷離,南方古猿湖畔種和南方古猿阿法種的存在重疊了至少10萬(wàn)年?!叭绱送暾臉?biāo)本是很罕見(jiàn)的,新發(fā)現(xiàn)的MRD是一個(gè)具有里程碑意義的古人類顱骨。”加州大學(xué)伯克利分校的古人類學(xué)家、海爾-塞拉西導(dǎo)師蒂姆?懷特(Tim White)說(shuō)道。

但并非每個(gè)人都認(rèn)同海爾-塞拉西小組提出的新的人類進(jìn)化譜系。該小組仍在對(duì)這個(gè)頭蓋骨進(jìn)行研究,試圖找出這個(gè)頭蓋骨在史前人類進(jìn)化史位置上的更多線索。

鄧宏魁

中國(guó)科學(xué)家——CRISPR基因編輯

一位中國(guó)科學(xué)家的研究表明,CRISPR基因編輯技術(shù)可安全地用于艾滋病病毒感染者

CRISPR-Cas9基因編輯系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的時(shí)間還不到十年,但它現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)在臨床應(yīng)用上。來(lái)自北京大學(xué)鄧宏魁實(shí)驗(yàn)室的一份研究報(bào)告表明,2019年將成為這一技術(shù)應(yīng)用于人類身上的標(biāo)志性一年。報(bào)告展示了CRISPR基因編輯擁有源源不斷、無(wú)限制地產(chǎn)生抵抗艾滋病病毒的潛力。

這個(gè)方法受啟發(fā)于“柏林病人”蒂莫西?雷?布朗(第一個(gè)被清除了體內(nèi)病毒的人)。鄧宏魁于20世紀(jì)90年代發(fā)現(xiàn)CCR5在艾滋病毒感染過(guò)程中扮演重要角色,他決定嘗試編輯該基因。他從捐獻(xiàn)者的骨髓中提取免疫匹配的造血干細(xì)胞,用CRISPR-Cas9進(jìn)行編輯后移植到白血病和艾滋病患者體內(nèi)。“我們希望能精確模仿柏林病人。”他說(shuō)。

但為了安全起見(jiàn),鄧使用了混合策略來(lái)移植細(xì)胞,其中基因編輯細(xì)胞只占大約18%,病人的艾滋病毒感染仍然存在,但這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,經(jīng)過(guò)CRISPR-Cas9編輯過(guò)的細(xì)胞在體內(nèi)并沒(méi)有引起不良反應(yīng)。大約兩年后的今天,經(jīng)編輯的細(xì)胞仍可以在病人的血液中檢測(cè)到?!拔覀冏罡信d趣的是這些細(xì)胞一直存留在病人的體內(nèi),這是此項(xiàng)研究的意義所在?!彼f(shuō)。

但是根據(jù)加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的生物學(xué)家費(fèi)奧多爾?烏爾諾夫(Fyodor Urnov)的說(shuō)法,并未最后成功治療艾滋病表明人們?cè)谵D(zhuǎn)化這項(xiàng)技術(shù)時(shí)有些急于求成,烏爾諾夫也在試圖將CRISPR推向臨床。以前的實(shí)驗(yàn)表明,通過(guò)其他基因編輯方法(如鋅指核酸酶)獲得的臨床益處取決于編輯過(guò)程的效率。

鄧表示,不久將進(jìn)行提高基因編輯細(xì)胞占比的實(shí)驗(yàn)。

約翰?馬丁尼斯

美國(guó)物理學(xué)家——領(lǐng)導(dǎo)谷歌首次展示量子計(jì)算機(jī)

他領(lǐng)導(dǎo)的谷歌研究團(tuán)隊(duì)首次展示了一臺(tái)量子計(jì)算機(jī),其性能可以大大超越傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)

20世紀(jì)80年代中期,約翰?馬丁尼斯(John Martinis)還是一名研究生,當(dāng)時(shí)他去聽(tīng)的一個(gè)講座為他以后的科學(xué)生涯奠定了方向,著名物理學(xué)家理查德?費(fèi)曼提出了利用粒子的量子特性來(lái)制造計(jì)算機(jī)的想法對(duì)他觸動(dòng)很大,這種計(jì)算機(jī)可以做到傳統(tǒng)機(jī)器不可能做的事情?!拔艺J(rèn)為這是一個(gè)很好的主意,如果能付諸實(shí)施,那將是一件非常了不起的事情?!瘪R丁尼斯說(shuō)。

2019年10月,馬丁尼斯朝著費(fèi)曼的夢(mèng)想邁出了一大步。他領(lǐng)導(dǎo)的谷歌研究團(tuán)隊(duì)宣布并展示了他們開(kāi)發(fā)的第一臺(tái)量子計(jì)算機(jī),其計(jì)算速度超越了現(xiàn)有最強(qiáng)大的傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)?!斑@個(gè)實(shí)驗(yàn)達(dá)到了我職業(yè)生涯的巔峰。”馬丁尼斯說(shuō)。

馬丁尼斯花了17年時(shí)間進(jìn)行支撐公司量子計(jì)算機(jī)硬件Sycamore的技術(shù)攻關(guān),Sycamore的核心是被稱為量子位的微小超導(dǎo)環(huán),量子系統(tǒng)在被觀察到之前似乎以多種狀態(tài)存在。物理學(xué)家長(zhǎng)期以來(lái)一直認(rèn)為,利用量子位之間的相互作用可以使計(jì)算機(jī)在某些方面表現(xiàn)出色,比如探測(cè)不可探測(cè)的數(shù)據(jù)庫(kù)和破解傳統(tǒng)加密術(shù)。

馬丁尼斯認(rèn)為,此次研究的重要性在于展示了一些基本的東西:物理學(xué)家對(duì)量子相互作用的理解,在小量子系統(tǒng)中獲得的認(rèn)知,在更大的尺度和復(fù)雜性上仍然適用。他說(shuō):“這真是一個(gè)好消息?!?/p>

馬丁尼斯還有更多的想法,他希望未來(lái)可以制造更好的量子芯片,以及開(kāi)放Sycamore在云系統(tǒng)上供外部研究人員使用等;他還想開(kāi)發(fā)一種驗(yàn)證所認(rèn)為的隨機(jī)數(shù)是否真正隨機(jī)的方法。

瑞典“氣候少女”——推動(dòng)公眾關(guān)注氣候科學(xué)

她將氣候問(wèn)題推到了風(fēng)口浪尖上,直言不諱地表達(dá)了她對(duì)當(dāng)局在世界變暖嚴(yán)峻局勢(shì)下卻不作為的憤怒之情

在2019年9月舉行的美國(guó)國(guó)會(huì)氣候變化聽(tīng)證會(huì)上,葛麗塔?森伯格(Greta Thunberg)將一疊薄薄的文件推向立法者。這是政府間氣候變化專門委員會(huì)的一份特別報(bào)告,預(yù)測(cè)了隨著世界變暖的可怕后果。“我不是想讓你們聽(tīng)我的,我是想讓你們聽(tīng)科學(xué)家的,”她對(duì)立法者說(shuō)道,“我希望你們團(tuán)結(jié)在科學(xué)的背后,我希望你們采取真正的行動(dòng)。”

科學(xué)家們花了幾十年時(shí)間對(duì)氣候變化提出警告,但他們無(wú)法像森伯格所做的那樣喚起全球關(guān)注,但這位16歲的瑞典少女做到了,許多人都在為她加油。

蘇黎世瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院的氣候科學(xué)家索尼婭?塞內(nèi)維拉特納(Sonia Seneviratne)說(shuō)道:“一些人可能想知道,為什么一個(gè)十幾歲的女孩對(duì)氣候問(wèn)題的呼吁會(huì)比大多數(shù)氣候研究人員多年來(lái)的努力得到更多的信任和關(guān)注?!比麅?nèi)維拉特納指出,“這是因?yàn)樘孤屎秃敛谎陲椀膽嵟亲钣辛Φ摹6鳛榭茖W(xué)家,我們通常不敢像她這樣如此直言不諱地、發(fā)自內(nèi)心地來(lái)展示真相?!?塞內(nèi)維拉特納說(shuō),盡管采取行動(dòng)非常緩慢,但在她的影響和推動(dòng)下,將激勵(lì)和鼓舞氣候研究人員繼續(xù)對(duì)氣候變化進(jìn)行科學(xué)研究。

“葛麗塔鼓舞了科學(xué)家、活動(dòng)家和決策者,”美國(guó)科學(xué)家聯(lián)盟氣候和能源項(xiàng)目主任安吉拉?萊福德?安德森(Angela Ledford Anderson)說(shuō)。2019年7月,德國(guó)總理安格拉?默克爾(Angela Merkel)宣布了全面碳減排措施,并回應(yīng)森伯格的抗議。

安德森指出:“也許森伯格的最大影響力將體現(xiàn)在下一代科學(xué)家身上。年輕一代期望科學(xué)能為政策提供信息,森伯格的行動(dòng)將激勵(lì)許多人去努力實(shí)現(xiàn)自己的科學(xué)家之夢(mèng)。”

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