2017年已經(jīng)接近尾聲，人類在科學(xué)上不懈努力也結(jié)成了顆顆碩果。這是科技偉力對人類孜孜不倦的知識耕耘的犒賞。那么整個(gè)2017年都有哪些轟動學(xué)界的新聞資訊呢？小編特地為您回顧總結(jié)了2017的最熱門的12項(xiàng)科學(xué)資訊，讓您能夠最快的縱覽整個(gè)2017年的科學(xué)界動態(tài)，不遺漏任何一項(xiàng)新興成就。

全文總結(jié)了學(xué)界要聞共十二項(xiàng)，約5000字，閱讀需要6分鐘。

2017年已經(jīng)接近尾聲，人類在科學(xué)領(lǐng)域耕耘不輟，創(chuàng)造了一個(gè)又一個(gè)奇跡。那么科技的偉力都拿什么成果來犒賞人類的勤勞和智慧了呢？知社為您盤點(diǎn)了十二項(xiàng)最熱門的科學(xué)資訊，以饗讀者。

01 可進(jìn)行跨癌種治療的免疫藥物

美國食品藥品監(jiān)督管理局（The U.S. Food and Drug Administration，F(xiàn)DA）批準(zhǔn)了PD1抗體藥物（商品名：Keytruda，藥品名：pembrolizumab）用于治療MSI-H或者dMMR類型的多種實(shí)體瘤。這是FDA批準(zhǔn)的首款直接按照生物標(biāo)志物而不按照腫瘤來源就可以使用的抗癌藥物，具有劃時(shí)代的意義。這意味著，不管是肝癌、胃癌、淋巴癌還是其他種類的癌癥，只要病人經(jīng)過檢測，是屬于MSI-H或dMMR類型的患者，就可以考慮用PD-1進(jìn)行治療，這一種異病同治的新見解。但是要精準(zhǔn)地預(yù)測PD-1抗體的治療效果，還有很長的路要走。

02 突破人類極限的人工智能撲克大師

2017年1月30日，賓夕法尼亞州匹茲堡Rivers賭場，人工智能對陣頂尖牌手的德州撲克大賽結(jié)束。由卡耐基梅隆大學(xué)（CMU）研發(fā)的人工智能程序Libratus大敗頂尖職業(yè)選手，一舉斬獲20萬美元的獎金。這在輿論界掀起軒然大波。雖然德州撲克的決策數(shù)量僅為10的160次方，相較圍棋的10的171次方要少，但由于雙方的“底牌信息”并不完全公開，這對于計(jì)算機(jī)來說是一種“不完整信息博弈”。而圍棋對弈雙方的信息是完整的、對稱的，并沒有隱藏的信息。因此，德州撲克的人機(jī)較量不僅僅是在搜索量上，也涉及了一個(gè)更加困難的方面——利用不完整信息做戰(zhàn)略決策。這在一定程度上比阿法狗的圍棋大戰(zhàn)更加引人注目。這次對戰(zhàn)的勝利極大地鼓舞了研究團(tuán)隊(duì)， “這也不僅僅是撲克。我們開發(fā)的算法…可以處理任何不完整信息的情況，并依此做出最好的策略，” 團(tuán)隊(duì)主創(chuàng)桑德霍姆先生說道，他和博士生諾姆·布朗共同開發(fā)了這個(gè)系統(tǒng)，“這個(gè)技術(shù)可以應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域與人類博弈，比如商業(yè)談判、軍事戰(zhàn)略和大型銀行使用的高頻交易系統(tǒng)。”

03 基因治療新試驗(yàn)突破血腦屏障

美國森特維爾弗吉尼亞州一名患有1型脊髓性肌肉萎縮癥(SMA1)的小女孩Evelyn，接受了一種基因療法，這項(xiàng)治療為她的身體提供了一種至關(guān)重要的缺失蛋白質(zhì)。患有脊髓性肌肉萎縮癥SMA1的患兒，通常會在2歲左右被奪去生命。而接受治療后的Evelyn現(xiàn)在看起來卻十分健康。基因療法是一種注入到靜脈中的一次性療法，在以往的治療實(shí)踐中效果并不總是理想。而脊髓性肌肉萎縮癥SMA1的相關(guān)研究取得了重要技術(shù)突破，它通過將一個(gè)攜帶治療基因的新的病毒載體——腺相關(guān)病毒AAV9——注入患者靜脈血管，可以使治療基因穿過腦血管屏障運(yùn)送到中樞神經(jīng)系統(tǒng)。這次試驗(yàn)的主持者說，“我從來沒有見過一種基因療法在致死性疾病中產(chǎn)生如此好的影響。”這一次試驗(yàn)性的基因療法的成功使基因治療研究再次為人們所關(guān)注，也為基因治療這個(gè)一度陷入困境的研究領(lǐng)域帶來了曙光。

04 科考隊(duì)采集到迄今為止最古老的冰芯

美國普林斯頓大學(xué)的科考隊(duì)在南極阿倫山（Allen Hills）地區(qū)采集到了一塊迄今為止最古老的冰芯樣本。它可以被追溯到大約 270 萬年前，較此前鉆探到的最古老的樣本還要早 150 萬年以上。該冰芯樣本具有極大的研究價(jià)值，其提供的樣本信息，能將讓我們對過去數(shù)百萬年的地球氣候變化有更深入的見解。百萬年前地球大氣層的溫室氣體以氣泡的形式被記錄在了冰芯里。這為超過兩百萬年的氣候信息提供了直接證據(jù)，這是本次研究最激動人心的一點(diǎn)。基于該冰芯的研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時(shí)的二氧化碳水平還不到300ppm（百萬分之一）——比今天的405ppm要低不少——這或許能為人們尋找“是什么觸發(fā)了冰河期”這個(gè)問題的答案提供重要線索。這樣的研究結(jié)果對科研團(tuán)隊(duì)來說分外重要，而他們下一次的目標(biāo)是要發(fā)現(xiàn)年齡超過500萬年的冰芯。

05 天文學(xué)家首次觀測到中子星碰撞

全世界多個(gè)機(jī)構(gòu)的天文學(xué)家聯(lián)合宣布在NGC 4993星系觀測到了一例雙中子星并合現(xiàn)象。全世界的天文學(xué)家都為這一刻興奮不已，他們的目光、設(shè)備都聚焦在一處：那1.3億光年外的波動來源。有趣的是，根據(jù)研究估算表明，這樣的一次碰撞，應(yīng)該能產(chǎn)生相當(dāng)于300個(gè)地球質(zhì)量的黃金；而地球上的大部分貴金屬應(yīng)該都是以往由這樣的過程帶來。研究者預(yù)測這種相撞還會產(chǎn)生巨量放射性元素，它們的衰變將在短時(shí)間內(nèi)發(fā)出大量的光，亮度應(yīng)該能達(dá)到新星的1000倍左右，因此這個(gè)相撞現(xiàn)象又被稱為“千新星”。當(dāng)然，今天再去千新星找金子的夢想是不現(xiàn)實(shí)的。千新星扔碎塊的速度大概是光速的0.1-0.3倍，意味著這次觀測到的千新星扔出的金子就算有幾塊對準(zhǔn)了地球，飛過來也需要大概5億年。但是千新星還有一個(gè)厲害得多的特點(diǎn)：它除了自己的明亮可見光和紅外線，還應(yīng)該伴隨著其他強(qiáng)烈的天文信號，比如二次射電輻射，短伽瑪暴，伽瑪暴余暉，還有——為大家所熱議的引力波。等到高能宇宙線和中微子的天文臺都能夠加入觀測隊(duì)伍之中時(shí)，人們就有希望真正地看到它的全貌了。

06 生物學(xué)界掀起預(yù)印本熱潮

雖然在期刊上發(fā)表論文依然是絕大多數(shù)生物學(xué)家的首選，但越來越多的人正在利用在線預(yù)印本文本庫呈現(xiàn)自己的成果。盡管預(yù)印本的發(fā)表形式已經(jīng)在物理學(xué)界流行多年，但對于很多生物學(xué)家來說，這還是一種相對新潮的嘗試。這一普及近來逐漸加速，其原因在于眾多知名科學(xué)家對于預(yù)印本發(fā)表的支持，以及紐約冷泉港實(shí)驗(yàn)室（CSHL）在2013年發(fā)起的非營利性預(yù)印本文獻(xiàn)庫bioRxiv。如今，bioRxiv已經(jīng)存放了1.5萬余篇論文。不過，和物理學(xué)界相比，生物學(xué)界對預(yù)印本的熱情方興未艾。目前BioRxiv擁有1.1萬余名通訊作者，其中56%來自美國以外的國家。同時(shí)也有上百名生命科學(xué)家在其他免費(fèi)的非營利性以及PeerJ預(yù)印本等商業(yè)服務(wù)器上發(fā)表文章。諸如生物信息學(xué)、基因組學(xué)等計(jì)算領(lǐng)域的研究人員均是bioRxiv的早期采用者。而神經(jīng)科學(xué)家在接納這項(xiàng)服務(wù)時(shí)比較遲緩，但該領(lǐng)域卻是目前bioRxiv的最大分類之一，占全部論文的15%。預(yù)印本能夠促進(jìn)健康的競爭，提供眾多可貴的合作可能，這對生物學(xué)界無疑是一個(gè)福音。

07 考古隊(duì)發(fā)現(xiàn)最古老的智人化石

馬克斯·普朗克進(jìn)化人類學(xué)研究所的教授讓-雅克·胡布林，帶領(lǐng)他的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了迄今為止最古老的智人化石。在北非摩洛哥發(fā)現(xiàn)的這5具智人化石距今已有約30萬年歷史，比此前出土的最古老智人化石還要早至少10萬年。考古團(tuán)隊(duì)是在摩洛哥馬拉喀什東北、沿海城市薩菲東南約55公里處的伊古德山古人類巖洞遺址發(fā)現(xiàn)的化石，這些珍貴的智人頭骨、四肢骨和牙齒等化石經(jīng)過研究后，被推斷分屬于3名成人、1名青少年和1名8歲左右的兒童。他們曾住在巖洞內(nèi)，過著獵取采集的生活。與本次智人化石一同發(fā)現(xiàn)的，還有羚羊、斑馬等被獵殺的動物骨骸、可能被用作矛頭和刀的石質(zhì)工具，以及廣泛用火的痕跡。這些都為復(fù)原人類進(jìn)化歷史提供了重要線索。通過熱發(fā)光技術(shù)檢測遺址處的取火燧石，科學(xué)家們推斷出這些智人的年代距今約30萬年。這一發(fā)現(xiàn)徹底刷新了過去20年內(nèi)科學(xué)界對“人類約20萬年前起源于東非”的共識，胡布林的團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，在北非國家摩洛哥的發(fā)現(xiàn)說明，所謂的人類搖籃并非僅東非一地，而應(yīng)遍及整個(gè)非洲大陸。

08 超微型中微子探測器取得重大成功

現(xiàn)有的中微子探測器都是深埋地底的龐然大物，他們的噸位動輒數(shù)千。因?yàn)橹挥腥绱怂鼈儾拍芨艚^宇宙射線等背景干擾，觀測到足夠數(shù)量的中微子。而近來美國科學(xué)家利用只有奶壺大小的探測器，首次捕捉到了中微子與原子核間的相干性散射，進(jìn)一步完成了那些巨型探測裝置苦苦追尋未果的重要目標(biāo)，從實(shí)驗(yàn)上驗(yàn)證了40多年前提出的一項(xiàng)物理學(xué)理論。這一消息震動了整個(gè)物理界。1974年，麻省理工學(xué)院理論物理學(xué)家丹尼爾·弗雷德曼提出了中微子—原子核相干性彈性散射理論，認(rèn)為中微子和其他量子粒子一樣具有波粒二象性。也就是說，中微子波長會隨著粒子能量而變化，當(dāng)其處于高能狀態(tài)時(shí)，只與某個(gè)質(zhì)子或中子發(fā)生相互作用；而當(dāng)其處于低能狀態(tài)時(shí)，就會與包含所有質(zhì)子和中子在內(nèi)的整個(gè)原子核發(fā)生相干性作用，中微子從原子核彈回，從而發(fā)出可以檢測到的信號。而本次試驗(yàn)終于首次探測到中微子—原子核相干性散射：他們利用摻雜鈉的碘化銫晶體制成奶壺大的高靈敏探測器，對橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室散裂中子源（SNA）裝置產(chǎn)生的中微子進(jìn)行了檢測；當(dāng)中微子通過時(shí)，碘化銫晶體內(nèi)的原子核會發(fā)生反彈，哪怕信號只有一點(diǎn)點(diǎn)，碘化銫晶體也能產(chǎn)生可以檢測到的閃光。在461天的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中，他們總共觀測到了134次中微子散射事件。這種輕便式探測器為觀測中微子提供了一種全新的途徑，將有希望推進(jìn)整個(gè)學(xué)界的研究。

09 科學(xué)家發(fā)現(xiàn)奇特的猩猩新種

科學(xué)家在蘇門答臘島上發(fā)現(xiàn)了一個(gè)猩猩新種。這是自1929年發(fā)現(xiàn)倭黑猩猩之后，人類第一次發(fā)現(xiàn)新種大猿。這個(gè)新種猩猩被命名為達(dá)巴奴里猩猩（Pongo tapanuliensis），是以發(fā)現(xiàn)地印尼北蘇門答臘省達(dá)巴奴里命名。科學(xué)家一開始并非不知道此處有猩猩，但一直把他們當(dāng)中是蘇門答臘猩猩（P.abelii）的一個(gè)種群。但這一群猩猩的食性——愛吃毛毛蟲和松果——在猩猩屬當(dāng)中非常獨(dú)特。這引起了科學(xué)家們的注意。對于分類學(xué)家來說，最容易獲得的DNA樣本來自于糞便當(dāng)中。糞便樣品測出來的數(shù)據(jù)令他們十分驚訝：這些個(gè)體的基因，居然和千里之外的婆羅洲猩猩（P. pygmaeus）關(guān)系更近。這樣一個(gè)新種的猩猩才得以發(fā)現(xiàn)。而這個(gè)新發(fā)現(xiàn)的古老物種僅剩800個(gè)個(gè)體。目前已經(jīng)成為了全世界最珍稀的人科動物，而人類的活動正在使它們?yōu)l臨滅絕。達(dá)巴奴里猩猩的棲息地被道路和人類居住區(qū)分割成了四塊，研究者正在呼吁建設(shè)三條廊道將它們溝連起來，防止棲息地的破碎。

10 冷凍電鏡觀測原子級別生命結(jié)構(gòu)

今年，三名歐洲科學(xué)家因“發(fā)展冷凍電鏡，用于在溶液中測定生物分子的高分辨率結(jié)構(gòu)”而分享了諾貝爾化學(xué)獎。三人的貢獻(xiàn)令生物分子成像變得更簡單和清晰，讓生物化學(xué)進(jìn)入了一個(gè)新時(shí)代。人們可能很快就能在原子分辨率上獲得復(fù)雜生命裝置的精細(xì)圖像。在以往，無論是X射線晶體學(xué)成像還是核磁共振，都不能讓研究者獲得高分辨率的大型蛋白復(fù)合體結(jié)構(gòu)，因此生物結(jié)構(gòu)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展也因此受困于成像技術(shù)。而冷凍電鏡在生物物理，特別是結(jié)構(gòu)生物學(xué)領(lǐng)域掀起了一輪新的革命。尤其在近三四年來，依靠冷凍電鏡技術(shù)，很多具有非常重要生物學(xué)功能的生物大分子復(fù)合物的三維結(jié)構(gòu)得到解析。結(jié)構(gòu)生物學(xué)的研究方式正迎來徹底的改變。中國科學(xué)院院士、結(jié)構(gòu)生物學(xué)家、清華大學(xué)副校長施一公在今年5月曾表示，冷凍電鏡的發(fā)展像是一場猛烈的革命。他說：“就目前發(fā)展前景來看，冷凍電鏡技術(shù)是可與測序技術(shù)、質(zhì)譜技術(shù)相提并論的第三大技術(shù)！”

11 卡西尼號的最后任務(wù)：“偉大終章”

服役13年的卡西尼號執(zhí)行了來自美國國家航空航天局（NASA）的最后一條指令：自我銷毀。 這艘誕生于20世紀(jì)末的行星際飛船，將調(diào)轉(zhuǎn)方向沖向土星大氣層，與這顆探測了13年的氣態(tài)行星融為一體。這是為了避免失去動力的飛船撞向土星的衛(wèi)星——尤其是土衛(wèi)二、土衛(wèi)六兩個(gè)具有生命可能性的衛(wèi)星——破壞其生態(tài)環(huán)境，影響后續(xù)的探測任務(wù)。卡西尼號和曾惠更斯號一起重點(diǎn)探索過土衛(wèi)六：這是一個(gè)在氣候和地理上最接近地球的世界，存在關(guān)于生命的寶貴可能性。在卡西尼號焚毀、隕落的過程中，它的高增益天線一直保持對準(zhǔn)地球，為我們傳輸了最后一批美麗的圖片。這是人類探索歷程的小小一步，但卻是屬于卡西尼自己的“偉大終章”。

12 精確基因編輯技術(shù)取得重要進(jìn)展

CRISPR作為一項(xiàng)引人注目的基因編輯技術(shù)，近年來獲得了極大關(guān)注，它作為一種巧妙修改基礎(chǔ)遺傳物質(zhì)的單堿基的方法得到了廣泛的介紹。從原始細(xì)菌免疫系統(tǒng)改良的CRISPR，通過首先在基因組的靶位點(diǎn)切割雙鏈DNA來進(jìn)行工作。這可以讓科研人員以前所未有的輕松方式修改目的基因。但是，使用該工具來消除基因的功能很容易，卻難以修正由給定基因中的單個(gè)DNA堿基變化引起的“點(diǎn)突變”。相比之下，base編輯不會切斷雙螺旋，而是使用酶來精確地重新排列構(gòu)成DNA或RNA的四個(gè)堿基之一中的一些原子，將單個(gè)堿基轉(zhuǎn)化為不同的堿基，而不改變其周圍的堿基。CRISPR難以有效、清晰地糾正這些所謂的點(diǎn)突變，而base編輯可以提供更有效的方法。中國中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院副教授黃軍，已經(jīng)帶領(lǐng)研究小組在國際上率先使用CRISPR技術(shù)對86個(gè)人類胚胎細(xì)胞進(jìn)行基因修改，其研究論文刊發(fā)在了學(xué)術(shù)期刊《蛋白質(zhì)與細(xì)胞》上，引起了社會的廣泛關(guān)注。基礎(chǔ)基因編輯治療進(jìn)入臨床試驗(yàn)可能還需要幾年時(shí)間，直到研究能明確該策略是否能提供優(yōu)于現(xiàn)有基因治療方法的優(yōu)勢。但令人欣慰的是，如果進(jìn)展順利，base編輯將會是更好的人類遺傳疾病治療方法。