新浪科技訊  北京時間9月1日消息，據(jù)國外媒體報道，人們似乎總喜歡厚古薄今，無論是電影還是小說，幾乎任何事物都讓人感到今不如昔。不過，科學(xué)研究是少數(shù)幾個不受這種批評影響的領(lǐng)域之一，應(yīng)該沒有多少人會懷念相對論或青霉素發(fā)明之前的日子。幾個世紀(jì)以來，科學(xué)一直在不斷取得突破。那么，在這些突破中，哪一項(xiàng)是最重要的呢？過去50年里最令人印象深刻的科學(xué)進(jìn)展是什么？一些專家對此進(jìn)行了解答。

　　Felicitas He?elmann（德國柏林洪堡大學(xué)社會科學(xué)研究助理）

　　我要說的這個要比50年前更早一點(diǎn)，那就是在1955年至1961年間，尤金·加菲爾德和歐文·H·謝爾所提出的期刊影響因子和科學(xué)引文索引（Science Citation Index，簡稱SCI，如今Web of Science的前身）及其相關(guān)發(fā)展是最具影響力的。

　　這些發(fā)展為當(dāng)前學(xué)術(shù)界的治理和評估制度奠定了基礎(chǔ)。就我們所知，它們對科學(xué)架構(gòu)的影響怎么評價都不過分：如今，你很難想象任何（與科研有關(guān)的）資助、招聘或成果發(fā)表不是依賴于影響因子或Web of Science的數(shù)據(jù)，或者至少要以其他某種形式的定量評估和/或大規(guī)模文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)。此外，我們接觸學(xué)術(shù)文獻(xiàn)的方式，以及我們了解和積累研究成果的方式，也在根本上受到了這些數(shù)據(jù)庫的影響。

　　因此，它們影響了在過去50年里其他科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展的可能性。一些突破性的發(fā)現(xiàn)可能只有在影響因子和SCI的評估制度下才有可能，因?yàn)樵趧e的制度下，這些項(xiàng)目可能無法得到資助。但與此同時，我們可能也錯過了一些了不起的研究項(xiàng)目，因?yàn)樗鼈冊诹炕u估方面（很可能會）表現(xiàn)不佳，在早期就被拋棄了。當(dāng)前學(xué)術(shù)界的爭論還突出了定量評估機(jī)制對出版物的過分重視所帶來的不正常和負(fù)面的影響，包括研究目標(biāo)的轉(zhuǎn)移、對指標(biāo)的博弈，以及職業(yè)生涯早期研究人員在發(fā)表文章時面臨的巨大壓力等。因此，盡管影響因子和SCI都極具影響力，但它們既不是學(xué)術(shù)治理的唯一選擇，也不一定是最好的選擇。

　　羅伯特·N·普洛克特（美國斯坦福大學(xué)科學(xué)史教授，主要研究20世紀(jì)的科學(xué)、技術(shù)和醫(yī)學(xué)）

　　這個問題的答案肯定是全球變暖的發(fā)現(xiàn)與證明。當(dāng)然，早在一個多世紀(jì)前，就有人提出了全球變暖問題的部分證據(jù)。例如，約翰·丁達(dá)爾（愛爾蘭物理學(xué)家）在19世紀(jì)50年代的研究表明，某些氣體會吸收來自太陽的光線，使地球大氣層保持溫暖。斯萬特·阿倫尼烏斯（瑞典化學(xué)家）在1896年提出，假設(shè)主要溫室氣體之一的二氧化碳濃度翻倍，將導(dǎo)致地球發(fā)生可預(yù)測的變暖——這對他所在的瑞典來說是件好事。

　　然而，直到20世紀(jì)50年代末，人類才對碳進(jìn)入空氣的速率有了準(zhǔn)確的測量。一位名叫查爾斯·基林的化學(xué)家在夏威夷的莫納羅亞火山頂上建立了一個監(jiān)測站，不久之后，他就注意到大氣中的二氧化碳每年都在穩(wěn)步增加。基林的第一次測量顯示大氣二氧化碳含量為315ppm，并且以每年約1.3ppm的速率增長。“氫彈之父”愛德華·泰勒在1959年警告石油精英們，未來可能會出現(xiàn)冰蓋融化和曼哈頓被淹沒的情況。1979年，秘密科學(xué)家組織“杰森斯”（Jasons）證實(shí)，全球變暖的嚴(yán)重性是可以預(yù)期的。1990年，政府間氣候變化專門委員會（Intergovernmental Panel on Climate Change）發(fā)布了第一份報告，全球科學(xué)界就地球變暖的現(xiàn)實(shí)達(dá)成了共識。

　　今天，我們生活在二氧化碳濃度超過420ppm的大氣中，這個數(shù)字每年仍在迅速增長。冰芯和海洋沉積物研究表明，今天地球空氣中的碳含量比過去400萬年中的任何時候都要高：上一次大氣二氧化碳含量這么高的時候，美國佛羅里達(dá)州的大部分地區(qū)都在水下，體長24米、牙齒長20厘米的鯊魚還在海洋中游蕩。

　　伴隨這一地球變暖證據(jù)而來的，是人們認(rèn)識到地球的歷史就是一部不斷發(fā)生劇變的歷史。我們知道，每隔幾百萬年，非洲就會在直布羅陀海峽與歐洲碰撞，導(dǎo)致地中海干涸——這就是每條河流下面都有峽谷通往地中海的原因。我們知道，大型冰川湖泊的破裂形成了華盛頓州東部的疤地，也形成了今天分割法國和英國的海峽。我們還知道，月球是在一顆火星大小的行星撞擊地球時形成的，而恐龍是在大約6600萬年前，因?yàn)橐活w珠穆朗瑪峰大小的隕星撞擊尤卡坦半島后滅絕的。當(dāng)時，這顆隕星擊碎了數(shù)十億噸的巖石，將銥撒遍全球。所有這些都是最近才被證實(shí)的。從科學(xué)角度，我們正處于一個新的地質(zhì)災(zāi)變時代。

　　然而，關(guān)于我們當(dāng)前的氣候危機(jī)，有兩點(diǎn)是很不同的。

　　首先一個事實(shí)是，人類正在推動這場災(zāi)難的發(fā)生。燃燒化石燃料是對地球上所有生命的犯罪，或者至少是對我們最關(guān)心的部分的犯罪。現(xiàn)在，山松甲蟲在冬天時不會被凍死，這反過來導(dǎo)致了樹木枯黃死亡。隨著海洋酸化加劇，珊瑚礁出現(xiàn)了溶解的跡象。世界各地的風(fēng)暴也越來越猛烈，氣候變化導(dǎo)致的火災(zāi)更劇烈燃燒，持續(xù)時間越來越長，由此引發(fā)的生物災(zāi)害將會成倍增加。大大小小的生物都會為了躲避高溫而遷移，后果未知。矛盾之處在于，所有這些災(zāi)難都是完全可以預(yù)防的：我們無法預(yù)測下一次伽馬射線爆發(fā)或太陽風(fēng)暴，但人類的知識肯定足以解決當(dāng)前的氣候危機(jī)。

　　不過，第二點(diǎn)才是真正致命的。與致命的小行星撞擊或伽馬射線不同，人類社會中存在一個由企業(yè)組成的陰謀集團(tuán)在努力確保化石燃料的持續(xù)燃燒。在這場針對地球的犯罪中，順從的政府是同謀——還有一些“智庫”，比如美國石油學(xué)會和其他十幾家“機(jī)構(gòu)”。這使得氣候危機(jī)不同于以往的大多數(shù)災(zāi)難或流行病。這就好比國會里有一群為瘧蚊發(fā)聲的說客，或是一群為新冠病毒辯護(hù)的律師。歡迎來到人類世、火新世和不可知論的時代！

　　所以，忘掉過去的五十年吧：發(fā)現(xiàn)石油這種慢慢沸騰的液體很可能是人類歷史上最重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。還有什么能與之相提并論的？

　　亨特·海克（美國俄克拉何馬大學(xué)科學(xué)史教授兼主席）

　　我想說，最準(zhǔn)確的答案應(yīng)該是一系列與基因測序和基因組圖譜有關(guān)的概念和技術(shù)。

　　和大多數(shù)科學(xué)領(lǐng)域的革命性發(fā)展一樣，基因測序和基因組圖譜革命并不是由某個單一發(fā)現(xiàn)引發(fā)的；相反，這涉及到一系列與操縱和繪制遺傳物質(zhì)有關(guān)的新想法、新工具和新技術(shù)在大約同一時期出現(xiàn)。這些新思想、新工具和新技術(shù)相互支持，使一連串突破性的發(fā)明和發(fā)現(xiàn)成為可能，為繪制人類基因組和開發(fā)用于基因操作的CRISPR技術(shù)等壯舉奠定了基礎(chǔ)。在這些基礎(chǔ)性的突破中，最重要的也許是那些與重組DNA（允許人們用特定的DNA片段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）、PCR（聚合酶鏈反應(yīng)，用于精確地大量復(fù)制DNA片段）和基因測序（用于確定DNA片段中堿基對的序列，從而識別并確定基因的位置）有關(guān)的進(jìn)展。雖然這些技術(shù)都依賴于早期的思想和技術(shù)，但它們都在20世紀(jì)70年代取得了長足進(jìn)步，為操縱遺傳物質(zhì)和繪制生物個體的基因組圖譜奠定了基礎(chǔ)。1990年至2003年正式啟動的人類基因組計劃（Human Genome Project）在這方面投入了大量資源，推動了基因測序的速度和準(zhǔn)確性顯著提高。

　　這一系列技術(shù)的發(fā)展，無論是在思想上還是在實(shí)踐上，都產(chǎn)生了巨大的影響。在實(shí)際應(yīng)用方面，DNA證據(jù)在刑事調(diào)查（或者為錯判者洗脫罪名）中的應(yīng)用現(xiàn)已成為常態(tài)，而精確、實(shí)時的基因組識別（和監(jiān)控）的潛力正以驚人的速度得到實(shí)現(xiàn)。盡管基因療法仍處于早期階段，但其潛力相當(dāng)誘人，“基因組醫(yī)學(xué)”正在迅速發(fā)展。現(xiàn)在，制藥公司會在臨床試驗(yàn)中要求從個體實(shí)驗(yàn)對象那里獲得DNA樣本，以便將藥物療效與他們基因組的某些方面聯(lián)系起來。

也許最重要的是，基因測序和圖譜繪制在公共衛(wèi)生方面有驚人的應(yīng)用潛力：導(dǎo)致新冠肺炎的SARS-2冠狀病毒的基因組在2020年2月底完成了測序，僅僅在幾周前，人類才意識到它可能造成的嚴(yán)重公共衛(wèi)生威脅。隨著時間的推移，科學(xué)家對來自世界各地的病毒樣本進(jìn)行了全基因組分析，使公共衛(wèi)生專家能夠以即使在十年前也無法想象的方式描繪出該病毒的傳播和變異方式。科學(xué)家以驚人的速度發(fā)現(xiàn)了使這種病毒具有極高傳染性的獨(dú)特屬性，并開始了一種全新的疫苗開發(fā)模式，進(jìn)而促成了一種新型疫苗（mRNA疫苗）的開發(fā)、測試和大規(guī)模生產(chǎn)。

從病毒的識別，到疫苗的批準(zhǔn)和廣泛使用，這一切都發(fā)生在令人難以置信的極短時間內(nèi)——不到一年。這種疫苗具有顯著的療效，其發(fā)展過程是多么令人驚嘆，它在未來的疫苗研發(fā)中具有多么大的潛力，無論怎么說都不為過。

　　在知識和文化方面，操縱和繪制遺傳物質(zhì)圖譜的綜合技術(shù)挑戰(zhàn)了長期以來關(guān)于什么是自然，以及是什么使我們成為人類的概念。有機(jī)的、活生生的事物現(xiàn)在可以被合理地作為技術(shù)來描述，這是一件令人不安的事情。我們個人生物身份的某些方面曾經(jīng)是所謂的“天賦”，但現(xiàn)在正越來越多地變成選擇，這對我們的影響才剛剛開始顯現(xiàn)。此外，這些技術(shù)也正在用于重建我們對進(jìn)化史的理解，包括人類這一物種的進(jìn)化及其在全球的擴(kuò)散，也許沒有什么比改變我們對自身歷史的理解更重要的了。

　　瓊·阿加爾（英國倫敦大學(xué)學(xué)院科學(xué)與技術(shù)研究教授，從事現(xiàn)代科學(xué)與技術(shù)史研究）

　　我的答案是聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）。這種技術(shù)于1985年由美國加利福尼亞州Cetus公司的凱利·穆利斯發(fā)明，對現(xiàn)代遺傳學(xué)和分子生物學(xué)的重要性不亞于三極管和晶體管對現(xiàn)代電子學(xué)的重要性。事實(shí)上，PCR也有著類似的作用，它可以作為一個“放大器”，使DNA增殖，就像一臺“DNA復(fù)印機(jī)”。如果沒有PCR，尤其是實(shí)現(xiàn)自動化的PCR，許多現(xiàn)代遺傳學(xué)研究將是極其耗時、費(fèi)力的手工工作，成本高得離譜，而且與其有關(guān)的許多應(yīng)用也將無法實(shí)現(xiàn)。PCR使測序和基因指紋識別成為可能，對新冠病毒的檢測和疫苗的開發(fā)也得益于它。（任天）