《科学美国人》杂志评选出2014年十大科技新闻事件
2014年12月23日 来源：科技日报 作者：记者 房琳琳
1.埃博拉疫情爆发
今年，在西非爆发的埃博拉流行疾病使所有以往的疾病爆发都相形见绌，像炮弹一样不断轰击着全球公众的感觉。病毒在塞拉利昂、利比里亚和几内亚境内肆虐，却给世界带来震荡。三月份在塞拉利昂爆发后，到十二月中旬，病毒已经感染了超过17000人，导致6000余人死亡。埃博拉对疫情最严重国家的经济、公共卫生系统和政府等领域，带来不可消除的印记，还倾覆了当地的传统礼仪，包括为清洗尸体、见面时握手和亲吻等，以遏制疫情蔓延。
来自西非的旅行者有时候也会将病毒带到其他国度——托马斯·邓肯就是其中一个例子，他从利比里亚的家乡来到美国，成为在美国境内第一个因埃博拉病毒死亡的人。但是试图治疗埃博拉病人的医护人员首当其冲受到了病毒的袭击，包括两名护理过邓肯的美国护士。全球范围内，超过620位医护人员感染了埃博拉病毒，其中一半人死亡。美国少量的埃博拉病例引发了公众的争论——是否对归国援助工作者进行强制隔离。
埃博拉病毒通过直接接触症状病人的血液、排泄物或体液传播，它在受害者最后的挣扎过程中或死后的传染性最强，但并非像流感那样通过空气传染。
在全球范围内消除埃博拉威胁有赖于在西非开展行之有效的卫生响应机制。最近几个月，美国对这个响应机制投入了几百万美元。病人必须得到确认和隔离，所有可能直接接触过病人的人必须被追踪是否出现相应症状。
尽管研究人员在过去一年中对埃博拉病毒做了大量研究，仍然没有证明有效的疫苗或治疗方法出现，几个潜在的治疗方法和疫苗目前正处在临床试验阶段。
2.人类探测器第一次登陆彗星
2014年应该被称为“彗星年”。“脏雪球”彗星67P/楚留莫夫-格拉西缅科绝大多数时间游荡在火星和木星之间。跟其他彗星一样，它也是太阳系初始期相当原始的遗迹，携带着很多秘密，这些秘密很有可能帮助科学家解决太阳系行星如何形成等悬而未决的问题。
今年夏天，欧洲空中管理局的“罗塞塔”号太空飞船经过长达十年的深空旅行，到达了彗星轨道，并将进行长达一年的近太阳轨道的伴随考察。然而，罗塞塔任务的高潮在于着陆器“菲莱”成功登陆彗星，洗碗柜大小的“菲莱”探测器第一次在彗星上实现软着陆，且将执行几个月之久的彗星表面考察任务。11月中旬，全世界都着了魔似的，看到菲莱在七个小时的无动力下降后，来到了彗星上。
就在它着陆不久，确认“菲莱”陷入困境。用于固定探测器的稳定推进器和鱼叉没有弹出，“菲莱”在极弱引力的彗星表面弹跳起来，就像落在了蹦床上一样。它偏离了既定的着陆地点，倾斜在一个有阴影的角落里，遮住了电量不足的太阳能电池。尽管科学家尽力节省探测器，但电池还是在着陆后的三天内耗尽，陷入沉默。但是其传回来的前所未有的数据和图片仍然出人意料，且还在进行分析中。
科学家可能在2015年8月试图唤醒“菲莱”，那时，彗星进入公转轨道近日点，太阳光可能会落在太阳能帆板上，进而提供能源。在此期间，罗塞塔母船仍在彗星轨道伴随飞行，继续执行它的任务。12月，太空船针对彗星的探测结果显示，彗星上的氢同位素与地球海洋的氢物质并不相同，这表明，彗星不会是地球水的源头。忽略“菲莱”的艰难处境，整个人类文明第一个在彗星轨道和表面着陆的任务，总体上取得了巨大成功。
3.美国和中国达成历史性气候协议
今年对于气候变化而言是重要的一年。联合国政府间气候变化专门委员会结束第五次审查，气候科学研究发现，人类对此仍难辞其咎且问题越来越严重。美国环境保护局发布了一个削减发电厂碳污染物排放的计划。联合国秘书长主持了一个包括美国总统贝拉克·奥巴马在内的、由100多个国家首脑参加的全球变暖峰会。超过10万人参加了纽约城的上街游行，要求这些世界领袖为气候变化负起责任。就连NASA都在行动，他们将第二次尝试把“轨道碳观测卫星”送入地球卫星轨道。
但是没有任何事情比美国和中国这两个世界上最大的污染国度达成历史性协定显得意义重大了。中国同意在2030年左右遏制温室气体污染物的排放增长，同时从水能、核能、太阳能和风能等清洁能源来源获得20%的能源供给。美国则承诺到2025年减少排放温室气体污染物的总量至少达到2005年水平的26%。欧洲28个联盟国家计划到2030年减少二氧化碳污染物达到1990年水平的40%以下。
这些国家对世界的全球变暖污染问题负有超过一半责任，现在此种状况有望因他们的承诺而得到缓解。这意味着，正如气候行动追踪所述，全世界同步为了一个目标——“比此前预计的温度上升速度减缓一些”而努力。现在最重要的是更多更快地促成这个目标的实现，但是避免灾难性气候变化的阶段性行动，从2014年开始了。
4.宇宙引力波大爆炸？也许不是
如果宇宙这个气球比刚诞生时候呈指数方式扩张了数倍，恰如宇宙爆炸理论所预测的那样，就会产生一个时空波纹——引力波。科学家在3月份发布消息称，他们发现了这种波纹的证据，该报告被欢呼推崇为“科学史上最伟大的发现”，因为看起来它提供了宇宙大爆炸的第一个直接证据。
但是，质疑声随后而至。在南极BICEP2实验室开展这一工作的研究人员，真的能否认其对数据单调而平凡的解释吗？在最初的几个月，科学家反复争论，数十篇论文分析BICEP2的发现及它们的潜在影响。最新的测量显示，BICEP2的数据从引力波中获取与从古老灰尘中获取一样容易。
BICEP2着眼于宇宙微波背景——以各种方向弥漫在天空中的宇宙最古老光线。实验人员在这些光线中看到了一个特殊的偏振——光波方向呈卷曲模式，他们推演认为，是由于引力波受四维时空扩张和压缩产生的。欧洲普朗克探测卫星9月份发布的数据显示，这种偏振可能是南极实验室观测银河系该区域产生的比预计厚一些的银河系宇宙尘埃造成的。
这些发现让很多科学家的实验感到泄气，但是这些并不能成为反对引力波的绝对证据。总之，沸沸扬扬的争论已经说明了，这些实验哪怕是错误的结果都是科学方法的核心所在，同时，生生不息的宇宙也在不断寻找新的路径，为那些执着于找到它秘密的人扔出难接的曲线球。
5.美加州遭遇千年不遇的干旱
超低降水量和创纪录高温相互作用，让加利福尼亚州遭遇了过去1200年中最惨重的干旱。美国《地理物理通讯》杂志发布的研究显示，在这个不毛之地之州的历史上，尽管也有几次类似的大旱，但由于今年温度较以往的干旱年份更高，此次的水流匮乏显得更为严峻。
同时，根据12月份在联合国气象大会期间发布的世界气象组织的一份报告中，世界范围内今年的平均气温可能达到最高，让2014年成为“反常高温”的第38个年份。
暂不考虑上述评估，美国国家海洋与大气管理局资助的一项研究成果指出，并“没有确凿的证据”将人类引起的气候变化与干旱灾难联系起来。
干旱袭击了德克萨斯州、俄克拉荷马州、堪萨斯州、科罗拉多州以及新墨西哥州的部分地区，但是，没有哪个能比加州的情况更糟糕，在今年早些时候的雨季也没有带来任何缓解，而这种情况已经持续三年了。据8月份的一篇报道称，截止到4月底，整个加州都在经历干旱，庄稼干枯、失业和其他损害给当地造成了22亿美元的经济损失。当月的暴雨实际上加重了这一情况，洛杉矶附近的泥石流和洪水，同样没让当地的水文赤字有所好转。
11月，加州民众投票支持了一项名为“2014年水体质量、供应和基础设施改造行动”的政治主张，授权批准用71亿美元公债来提高加利福尼亚的水利系统，帮助缓解新的水库设施、循环用水、海水淡化和一般旱灾准备等水利事务所需。
6.大灾难让“商业太空飞行”蒙羞
今年两个灾难性的事件仅相隔几天，严重打击了全球航天事业的发展——由亿万富翁资助的松散私人公司联盟，正在用更经济和常规的方式竞相通往太空。
10月28日，由轨道科学公司开发的非载人安塔瑞斯火箭在升空数秒后爆炸，事故原因可能归咎于其俄罗斯造的主引擎故障，尽管经过翻新，但它仍是个降生长达半个世纪的老物件。失败的火箭发射是美国宇航局（NASA）支付的19亿美元地面—空间站货运飞船合同中的一部分。没有人因此受伤，只是轨道科学公司的股票价格狂跌，NASA则看起来有些窘迫不堪，因为就在爆炸发生几小时后，长期服役的俄罗斯“联盟”号又一次完美无瑕地完成了为国际空间站运送补给的任务。轨道科学公司的下一个安塔瑞斯火箭发射可能要等到2016年了，届时会装载仍在准备中的新型主引擎。
仅仅三天之后，英国维珍银河公司商业飞船“太空船二号”在美国加利福尼亚州莫哈韦沙漠地带坠毁，致使飞行员一人死亡，另一人重伤。“太空船二号”坠毁后产生的碎片散落在了一个长约8公里的区域，表明飞船可能是在飞行过程中发生了解体。随后的分析指出，飞船后部的两个稳定器移动到一个被高速拖拽的位置，且那时引擎还在发动中，“太空船二号”可能因此产生的空气动力压力解体。通常来说，“太空船二号”的稳定器只会在飞船越过次轨道飞行定点后和准备重新返回大气层的时候展开。
维珍银河的未来计划可能面临灰暗前景——上百个富人已经购买了每张25万美元的“太空船二号”轨道飞行船票，但是一些受到惊吓的“太空旅行者”正在要求退票。公司的实际进度在此次太空船失事之前，已经远远落后于计划时间表了，在商用太空飞行更加常规化并进入正轨之前，很难有收回损失的希望，但是要实现“进入正轨”这一目标，看起来遥遥无期了。
总之，对于那些投资太空探索的公司来说，要获得最终的胜利，市场调节作用可能需要得到比火箭残酷的物理技术更多的宽恕。
7.美国实验室致命微生物失控
2014年一连串发生在联邦实验室的安全事件，引发国会听证会和立法部门就“高控制级别实验室设备获得更好监控”发出呼吁。
6月，美国疾病控制中心（CDC）高级别生物安全实验室，在对活炭疽菌进行灭活时出现疏漏，随后实验室人员将可能带有活炭疽菌的样本转移到三个低级别实验室，而后者并不具备处理活炭疽的设施。7月，一位美国食品药品监督管理局的工作人员又在美国马里兰州国立卫生研究院的一个冷藏室发现了6瓶被遗忘的天花病毒。追溯到3月，美国农业部收到了一份由美国疾病控制中心实验室转运过来的动物流感病毒样本，随后发现样本已被致病性H5N1流感病毒污染。
尽管这些致命性错误并没有导致人员伤亡，但是为此当局提出暂时冻结对高安全级别实验室的样本进出，并由此开展对实验室安全程序的综合考察。CDC的两个流行病毒实验室和国立卫生研究院事故实验室已被关闭。
在此后几个月中，作为杜绝未来感染疾病的一项安全性补救措施，CDC在高级别生物安全空间内均安装了摄像头和平板电脑来增强监控力度。
8.合成第一个人工酵母染色体
怎样才能从头开始构建一个复杂细胞生命的染色体？今年3月，约翰·霍普金斯大学的“创建基因组”课程上，几百个大学生宣称，成功地重新创建了酵母的SYN3号染色体，可以控制其进行有性繁殖。
学生综合A、C、T和G碱基分子序列并将它们成块插入到酵母中。酵母自身的DNA修复系统随后将这个DNA编织到现有的基因组中；随着时间的推移，自然染色体被第一个人工合成染色体替代。
这样的控制手段可能会在未来用于监测特殊基因，有助于对所谓的“垃圾”DNA、细胞分化和自我进化等获得更好的理解。这一事件在历史上浓墨重彩地留下了“第一次”的印记，即人工合成的染色体在生物技术领域的模型生物——酵母上得到了应用。
或许有一天，人类将能合成酵母的所有16条染色体，这也是人工合成酵母2.0项目的目标，这意味着将要对1200万个DNA完成配对。
9.黑客攻击终结磁条信用卡历史使命
美国最大家居建材零售商家得宝（Home Depot）今年成为黑客攻击的受害者。9月份，5600万条零售信用卡处理系统信息被黑客盗取，远远超过2013年12月塔吉特百货被黑客盗取4000万条信息的记录，但是低于2007年全美服装百货连锁公司TJX Cos.的9000万条记录。黑客盗取的数目惊人，家得宝开始对大量基于过时技术的磁条卡片进行降级处理，并加快在信用卡及支付卡中安装微芯片的步伐。
由于大量消费者信息泄露，再次引发了美国民众对个人信息安全的忧虑。由此也进一步推动美国零售商、银行、支付卡公司增加安全保护措施。
现在，手机支付系统已经有效地替代了传统信用卡和借记卡的支付方式。10月，苹果支付首次亮相，该系统能让使用者直接用iPhone手机购买商品而不需要将个人支付信息透漏给零售商。包括沃尔玛和百思买百货在内的零售商称，他们更愿意顾客使用名为CurrentC的智能手机支付应用软件进行结算。
顾客也逐渐意识到，他们既可以相信商店能够改进电脑支付系统安全，也可以通过探索使用新的应用技术来进行自我保护。
10.贝壳上的符号或许改变人类文明史
人类作为一个特殊物种为何会取得巨大成功？流行的观点认为，应该用人类的符号思维来进行区分智慧人类和类人物种，这一思维是形成语言的关键和基础。证据显示，古老的尼安德塔人拥有符号思维能力，但从亚洲发现的更为古老和原始的人类祖先被证明同样具有符号思维。
研究人员在印度尼西亚的加瓦岛发现了一个刻有几何图案H的贝壳，距今在54至43万年前。这一发现比在南非发现的刻画实物的推定年代还要早上30万年。
分析这些被刻在淡水贝壳上的印记，证明始作俑者用了一个尖利的牙齿或另一种坚硬的东西创造了这个图案。“很可能他们在新鲜的贝壳上进行了刻画，因为贝壳仍然保持了天然的褐色皮肤，这也显示了他们发明了一种在暗色背景上划出白色纹路的记录方式。”12月3日，这一成果被荷兰莱登大学约瑟芬·C.A·朱登和她的同事著成论文发表在《自然》杂志上。
这一发现暗示着，仍然有30万年的历史等待我们去发掘，同时也提出了一个问题——人类产生这样刻画行为的历史究竟能追溯到多么久远。
2014年其他重要的科技事件
1. 马来西亚航空公司370次航班神秘失踪，暴露了空难追踪的弱点以及海底搜索技术的局限性。
2. 可清除HIV病毒的“治愈”婴儿本来被证明可行，但今年的失败案例使该治疗艾滋病的方法严重受挫。
3. 1月《自然》杂志刊登了两篇论文称成功培育出了能分化为多种细胞的新型“万能细胞”，但很快受到质疑。7月2日，杂志正式撤回论文，此事引发巨大反响。
4. 蚊子传染的热带疾病被称为基孔肯雅症，该疾病去年到达西半球，今年夏天进入美国，导致严重关节疼痛的新病毒形式此后在巴西被发现。
5. 通常在北极打转并捕获寒带冷气极地涡流减弱，导致今冬北美气温接近了历史纪录，最新消息称曼哈顿将遭遇严寒考验。
6. 一个叫做CRISPR的基因编辑工具，开始在创造新的动物疾病模型上显示它的力量，在未来可能形成更有效的基因治疗方法。
7. 在西弗吉尼亚州的煤矿清洗化学品泄漏和在北卡罗来纳州的粉煤灰泄漏煤矿事故，继续显示煤炭较“脏”的一面。
