《自然》2015十大人物公佈 兩華人科學家入選
2015年關將至,科學界也開始了年終盤點。2015年12月17日,最新出版的英國《自然》雜誌封面故事公佈了2015年度十大人物,總結2015年對於科學產生重大影響的十個人。值得一提的是,這十大人物中出現了兩位中國面孔,分別是中山大學副教授黃軍就,和在中國出生成長的美籍華裔化學家鮑哲楠。
黃軍就:爭議人類基因編輯
中國中山大學生命科學學院副教授黃軍就上榜的原因是,他的研究團隊發表了世界上第一篇編輯修改人類胚胎基因的論文,並在全球引發巨大的倫理爭議。
2015年4月,黃軍就研究團隊在《蛋白與細胞》(Protein & Cell)雜誌發表論文,利用Crispr-Cas9技術試圖修改人類胚胎中一個可能因突變導致β-地中海貧血症的基因。
為了避免倫理爭議,實驗使用了缺陷胚胎——由當地醫療機構提供,均無法發育成嬰兒,不能正常出生。86個胚胎,48小時後,有71個胚胎存活,其中54個接受了基因測試,僅有28個胚胎的基因被成功修改,但只有一小部分包含替代的遺傳物質。
“如果想要在正常胚胎中編輯基因,必須確保成功率接近100%。”黃軍就説,“這就是為什麼我們停止了實驗,我們認為該技術還太不成熟。”

黃軍就
比起實驗的不完美,倫理爭議顯然更困擾黃軍就。最初他們將論文投向《自然》和《科學》雜誌,但均因倫理問題而遭拒絕,只好轉而投向名氣較小的國內英文期刊《蛋白與細胞》。
“我們希望避免倫理爭議。”黃軍就曾告訴《自然》。但事與願違,文章發表之後,還是在全球掀起一片爭議浪潮。
科學界的意見呈兩極分化。2015年12月份在美國剛落幕不久的人類基因組編輯國際峯會上,初步達成共識,即如果用基因編輯技術來改寫人類胚胎基因,目前不可以用於生育。有人擔心非法診所會使用這項不成熟的技術。一些科學家認為該技術可用於研究,也有人説研究也應禁止,以防災難性後果。
該實驗也發現,Crispr-Cas9技術在修改人類胚胎基因方面遠不成熟。研究者看到了大量非目標基因突變現象——這種意外突變可能具有破壞性。與過去老鼠胚胎或人類成體細胞基因修改研究相比,此次實驗中觀察到了遠高於前者的突變比例。
黃軍就認為,他的團隊可能只觀測到一部分突變,因為他們只關注了基因組的一部分即外顯子組,“如果我們做了全基因組測序,將會知道得更多。”他説。
批評者認為實驗成功率低,而且“基因脱靶”現象很多,可能是使用缺陷胚胎所導致。黃軍就認可這些批評,但是因為沒有正常胚胎裏基因編輯的先例,所以他也無從得知該技術是否會在正常胚胎裏有不同表現。
他仍然認為,比起動物模型和成人細胞,這些問題胚胎是一個更有意義的模型,因為更接近正常人類胚胎,“我們想向全世界公佈這些數據,所以人們可以知道這些模型發生了什麼,而不是在沒有數據的情況下,只是泛泛談將會發生什麼。”
黃軍就説,“其他的基因編輯技術也許會有用。Crispr-Cas9技術相對高效好用,但另一種叫做TALEN的系統據説可以減少意外突變。”
其研究合作者、中山大學生命科學學院院長松陽洲教授告訴財新記者,他同意國際觀點,目前在成人細胞基因編輯方面具有可能。“國際公認成人細胞實驗可以做,我們還是按照國際共識去做比較好。”
黃軍就曾向《自然》表示,他預測世上第一個編輯基因的嬰兒呱呱墜地,或許要到50年或100年之後。“但是誰知道呢,十年之前,沒有人知道Crispr。”他説,“我們都不知道未來會發生什麼。”

鮑哲楠
鮑哲楠:發明完美的人造皮膚
自2008年以來,斯坦福大學化學工程系教授鮑哲楠致力於研發人造皮膚,2015年又取得重大進展。2015年10月,鮑哲楠團隊在《科學》雜誌發表論文,描述了這種人造皮膚模擬觸覺的機理。這種皮膚敏感到可以感知蝴蝶和蒼蠅落在表面的“觸覺”並作出反應。鮑哲楠説,人造皮膚將來也許可以用於換膚,把它裹裝在所需部位,能讓燒傷病人重新獲得觸覺。
人體皮膚之所以有觸覺,是因為在受到外界刺激時,分佈在皮膚上的傳感器會將刺激強度轉化為電壓脈衝,傳遞到大腦。人造皮膚的原理即是如此。鮑哲楠團隊研製出的人造皮膚像紙一樣薄,具有雙層結構,外層是感知壓力的傳感器,由塑料和碳納米管制成,內層是柔性電子電路,可以把壓力信號改變成電子信號,傳遞給大腦,刺激神經元。
來自麻省理工學院、研究神經接口和材料的科學家 Polina Anikeeva評價稱,鮑哲楠多年致力於讓這種材料更加完美,她的實驗室聚集了大約40位化學家,化學工程師和材料科學家,實現了高度的多學科融合。 “這不僅僅靠一個想法。”Polina Anikeeva説,“許多想法匯在一起才使其成為可能。”
鮑哲楠稱自己的研究靈感往往來自大自然,“如果我們知道如何設計出具有同等複雜度的材料,那麼就能解決真實世界裏的問題。”研究人造皮膚,最早是從機器人身上獲得靈感。當她知道,機器人沒有觸覺,爬到牆的頂上,沒有東西可以抓住就會掉下來時,想到自己一直在做的柔性材料、電子材料,“應該很適合用來做傳感器,放在機器人身上,作為人工皮膚。”
“我們還有很工作需要去做。”鮑哲楠説,她希望人造皮膚有朝一日可以為醫療事業帶來變革,“現在已經看到了這條道路。”
鮑哲楠1970年出生於江蘇南京,1987年考取南京大學化學系,她的父母當時是南京大學教授,鮑哲楠最初就是在南京大學母親的實驗室裏接觸到高分子化學。完成三年本科課程後,鮑哲楠於1990年移民美國,進入伊利諾州立大學芝加哥分校化學系,1995年在芝加哥大學博士畢業後直接進入貝爾實驗室工作,2004年後在斯坦福大學工作至今。
綜合財新網、《自然》雜誌報道
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Christiana Figueres(克里斯蒂安娜•菲格雷斯),聯合國氣候變化框架公約(UNFCCC)執行秘書長,因為她在巴黎的氣候談判中起到的作用入選。菲格雷斯在過去的五年多中致力於團結各方的支持,讓各國聚集在一起,努力達成一個有意義的協議。

黃軍就,中國中山大學生命科學學院副教授。對CRISPR-Cas9基因編輯技術的熱議是2015年生命科學界重要議題,今年4月份,黃軍就發表了世界上第一篇編輯修改人類胚胎基因的論文,在全球範圍內引發了對於此類研究倫理的討論,黃軍就本人也因此入選。

Alan Stern(艾倫•施特恩), 美國國家航空航天局(NASA)新視野號項目的負責人。新視野號今年7月成功飛掠冥王星,是行星科學領域近些年的最大事件之一。

鮑哲楠,美國斯坦福大學化學工程系教授,華裔化學工程師。她在一個專注於在人身體上結合電子設備的多學科實驗室工作,碳納米管製作出了人造皮膚,因此入選成為十大人物之一。

Mikhail Eremets(米克海爾•艾利默茲),在馬克斯-普朗克研究所工作的物理學家。他在堅持幾十年的高壓物理研究後,在硫化氫中發現了高温超導性,這是該領域一個非常令人興奮的發現。

Ali Akbar Salehi(阿里•阿克巴爾•薩利希)核工程師、伊朗原子能組織負責人。他幫助伊核問題六方會談達成了歷史性的協議,限制了伊朗的核武器發展。

Christina Smolke(克里斯蒂娜•斯默爾克),斯坦福大學生物工程系副教授。她上榜的原因是她利用合成生物學做出一項有爭議的成果:通過拼接起23個不同的來自植物,哺乳動物,細菌和酵母的基因,她製造出了一種能夠生產強大的止痛藥—阿片類藥物—的酵母菌株。

David Reich(大衞•瑞奇)就職於哈佛醫學院的基因學家。他率先通過大規模測序和分析古代基因組來揭示人類的歷史,在古基因組研究火熱的2015年入選十大人物。

Brian Nosek(布萊恩•諾塞克),心理學家,開放科學中心(Center for Open Science )創始人,他認為應重視科學家自身的偏見,他們的預設假設對科研結果的影響,呼籲重視科學研究可重複性的研究,今年他所在機構開展了一項高調的研究項目,複製100項心理學研究,並發現其中相當一部分不可重複。

Joan Schmelz 太陽物理學家,美國天文學會女性權益委員會主席。在繁忙的工作之外,在她鼓勵和支持了多位遭受性騷擾的女天文學家提出投訴,最終,她們公開的故事讓長期騷擾女同事的加州伯克利系外行星科學家Geoff Marcy引咎辭職。