科学的赢家

关毅 (本刊特约记者)

科学的赢家

关毅 (本刊特约记者)

2016年诺贝尔自然科学类奖项都已尘埃落定。无论是帮助大隅良典夺得生理学或医学奖的细胞自噬研究，还是帮助戴维·索利斯、邓肯·霍尔丹和迈克尔·科斯特利茨斩获物理学奖的拓扑相变和拓扑相理论，或是帮助让－皮埃尔·索维奇、弗雷泽·斯托达特、伯纳德·费林加赢得化学奖的分子机器，本年度诺贝尔自然科学类奖项无一例外地颁给了“高冷”的基础科学研究。从这个角度来说，“基础科研”堪称2016年的“最大赢家”。事实上，如果有人提问，这些深奥理论“有什么用”“和我有什么关系”“有何应用价值”这样的问题，多半会被认为外行且为时过早。正如大隅良典指出，基础科学真正“有用”可能要等上百年以后，如果认为科学研究必须“有用”，那么基础科学就“死掉了”。不过，这可不是说基础研究没有用。尽管这些受到本届诺奖青睐的理论距离商业应用还很遥远，它们的前景却被看好。如果一定要回答什么才是“最激动人心”的应用，2016年获得诺贝尔自然科学类奖项的研究大概有着一个共同答案，那就是：提供无限可能。

“天眼”睁眼：全球最大单口径射电望远镜在贵州落成启用

有着超级“天眼”之称的500 m口径球面射电望远镜，2016年9月25日在贵州省平塘县的喀斯特洼坑中落成，开始接收来自宇宙深处的电磁波，这标志着我国在科学前沿实现了重大原创突破。

浩瀚星空、广袤苍穹，自古以来寄托着人类的科学梦想。中国“天眼”500 m口径球面射电望远镜工程由我国天文学家于1994年提出构想，从预研到建成历时22年，是具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。

据“天眼”工程总工程师兼首席科学家南仁东介绍，借助这只巨大的“天眼”，科研人员可以窥探星际之间互动的信息，观测暗物质，测定黑洞质量，甚至搜寻可能存在的星外文明。众多独门绝技让其成为世界射电望远镜中的佼佼者，这也将为世界天文学的新发现提供重要机遇。

作为国家重大科技基础设施，“天眼”工程由主动反射面系统、馈源支撑系统、测量与控制系统、接收机与终端及观测基地等几大部分构成。主动反射面是由上万根钢索和4 450个反射单元组成的球冠型索膜结构，其外形像一口巨大的锅，接收面积相当于30个标准足球场。

500 m口径球面射电望远镜(图片来源：Liu Xu/Xinhua/Eyevine)

“利用天然的喀斯特洼坑作为台址，洼坑内铺设数千块单元组成冠状主动反射面，采用轻型索拖动机构和并联机器人实现接收机高精度定位，这是中国‘天眼’的三大自主创新。”中科院国家天文台台长严俊说。

诺贝尔物理学奖获得者约瑟夫·泰勒与全球顶级天文学家及众多天文爱好者当日也齐聚平塘，共同见证中国“天眼”开启探秘之旅。“这是世界一流的望远镜，期待它能给人类带来更多重要的科学发现。”他兴奋地说。

与德国波恩100 m望远镜相比，“天眼”的灵敏度提高了约10倍；与美国阿雷西博350 m望远镜相比，“天眼”的综合性能也提高了约10倍。“天眼”能够接收到137亿光年以外的电磁信号，观测范围可达宇宙边缘。

从9月25日起，“天眼”方圆5 km成为“静默区”。这个庞然大物开始睁开“慧眼”，专注地捕捉来自宇宙深空的信号。

据悉，“天眼”运行后，还将开展一系列国际科研合作，但在这之前还需要一段时间的参数修正和状态调整，以便达到最佳观测效果。

哈勃发现木卫二疑似有“喷泉”从地下喷出

美国国家航空航天局(NASA) 2016年9月26日宣布，通过哈勃太空望远镜观测发现，在木星的卫星木卫二上疑似有“喷泉”从厚厚冰层之下的地下海喷出。这意味着科学家将有可能更容易地研究木卫二的地下海是否存在着生命。

木卫二疑似有“喷泉”从地下喷出

“长期以来，人类一直在寻找地外生命，而木卫二就是(有生命存在可能性的)这样一个地方，”NASA天体物理部门主任保罗·赫兹当天在电话记者会上说，“今天的结果让我们更加相信，木卫二的表面可能就有来自其地下海的水与其他物质，可以供我们开展研究，而不需要登陆去挖掘那不知有多厚的冰层。”

NASA曾宣布，将在9月26日召开电话记者会宣布有关木卫二的“意外”发现，引发广泛关注。不过，这家机构后来在社交媒体推特上澄清：“剧透一下：不是外星人。”

木卫二，也称欧罗巴，由意大利科学家伽利略于1610年发现，其体积与月球相仿。科学家相信，这颗卫星表面下有一个全球性海洋存在，其水量可能是地球海洋水量的两倍还要多。有水就意味着有生命存在的可能，不过木卫二地下海表面覆盖着可能数千米厚的极其寒冷而坚硬的冰层，很难直接开展研究。

2012年，美国科学家曾分析哈勃望远镜收集到的光谱信号，认为木卫二南极喷发出高达160 km的水蒸气。此次，由美国太空探测科学研究所领衔的研究小组借助哈勃望远镜，在木卫二从木星前面经过时进行观测，结果在10次观测中有3次在木卫二南极发现喷发物，最大高度达到200 km。这项发现发表在9月29日出版的美国《天体物理学杂志》上。

这项发现如获证实，那么木卫二将是太阳系内第二个已知有“喷泉”喷发的行星卫星。此前，美国“卡西尼”探测器曾于2005年在土星的卫星土卫二上首次发现有“喷泉”喷发。

NASA宣布，即将于2018年发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜将会进一步证实木卫二上是否有“喷泉”。此外，美国可能最早于2022年发射一个由太阳能驱动的探测器，计划多次从木卫二近旁飞过展开详细观测。

木卫二已成为NASA的一个重要研究目标。NASA 2016年财政预算为木卫二探索任务拨款3 000万美元。该机构官员估计，如果不算发射成本，木卫二探索项目预计将要花费20亿美元。

“罗塞塔”献上彗星探索“谢幕之吻”

“罗塞塔”彗星探测器长眠在彗星表面

当地时间2016年9月29日，欧洲航天局的“罗塞塔”彗星探测器在接到“撞击命令”后，开始以自由落体运动撞向彗星“67P/丘留莫夫－格拉西缅科”(下称“67P”)表面。向这颗已围绕运转长达两年的彗星献上“谢幕之吻”后，“罗塞塔”将长眠于彗星表面，结束自己长达12年的探索旅程。

在执行这个耗时约14 h的“终极任务”过程中，“罗塞塔”将站好最后一班岗，继续向地面传回其收集的各种数据，而科学家对这最后一段旅程中传回的数据充满期待。

2004年，“罗塞塔”探测器由一枚阿丽亚娜5型火箭发射升空，开启追星之旅。2014年，追上目标彗星“67P”的“罗塞塔”开始围绕这颗彗星运行并执行观测任务。同年11月，“罗塞塔”向“67P”成功投放“菲莱”彗星着陆器。

由于“67P”目前正沿着轨道逐渐远离太阳，越来越少的光照无法确保利用太阳能的“罗塞塔”获得足够能量，它携带的一系列科研设备也将无法有效运行。欧航局科学家2015年决定，将最终以“撞击”彗星表面的方式结束“罗塞塔”的使命。

据欧航局网站介绍，该机构按计划于格林尼治时间29日20时50分(北京时间30日4时50分)向“罗塞塔”发送了“撞击命令”。接收命令后，“罗塞塔”点火制动终止绕轨运行，从距离“67P”约19 km的高度开始向这颗彗星做“自由落体”运动。

曾参与研制“罗塞塔”的前欧航局工程师沃里克·霍尔姆斯向媒体介绍，“罗塞塔”将以较低的速度与“67P”发生撞击。“自由落体”开始时，“罗塞塔”以约30 cm/s的“步行速度”坠落；受到彗星重力影响，它的速度在下降过程中不断增加，距“67P”2 km时将达到0.6 m/s，撞击时速度达到0.9 m/s。

“罗塞塔”拍摄的照片显示，“67P”的形状如同一只巨型橡皮鸭。在科学家的控制下，“罗塞塔”将撞向彗星“头”部一块存在较多坑洞的区域。在这一过程中，“罗塞塔”仍将不断发回对“67P”表面尘埃、等离子体、气体等的探测数据，其携带的“光谱与红外遥感系统”(OSIRIS)也将继续拍摄高分辨率坑洞照片，以求揭开更多有关彗星的形成及其内部结构的秘密。

欧航局预计，“罗塞塔”将于格林尼治时间30日10时40分(北京时间30日18时40分)最终与“67P”表面发生撞击。由于信号传输滞后，整个探测任务将于撞击发生40分钟后结束。“当撞击发生时，(‘罗塞塔’的)高增益天线将发生大幅度颠簸，并停止向地球传输信号，”霍尔姆斯介绍说，“当‘罗塞塔’向地面的数据传输停止了，科学家就知道撞击发生了。”

虽然科学家不能完全确定彗星重力及表面尘埃、气体会对“罗塞塔”的下降轨道产生哪些细微影响，但他们非常有把握“罗塞塔”将着陆在预定区域内，并长眠于此。

宇宙或包含2万亿个星系是之前估计水平的10倍

根据20年来的第一次重要修订，天文学家认为，可观测的宇宙中大约包含2万亿个星系——这是之前估算水平的10倍。

了解宇宙星系的数量是天文学上的一个基本问题。自从20世纪90年代中期以来，天文学家一直认为宇宙中的星系数量大约为1 200亿个。这一数字主要基于1996年进行的一项名为“哈勃深空”的研究——研究人员指挥NASA的哈勃空间望远镜瞄准一小片太空区域进行了长达10天的拍摄，从而通过长时间的曝光揭示极端昏暗的天体。

这一观测包含的星系可以达到37亿秒差距(120亿光年)之远，也就是说这些星系在宇宙大爆炸后不到20亿年便已存在。天文学家随后对这一狭窄区域中的星系数量进行了计算，进而又推算出整个宇宙的星系数量约为1 200亿——前提是假设各个方向上的星系密度都是相似的。

哈勃空间望远镜观测的一块宇宙空间(图片来源：NASA/ESA)

然而，“哈勃深空”图像中并没有足够多的星系能够阐明整个宇宙中的物质密度分布情况。研究人员知道，那些缺失的物质必然是以星系的某种形式存在的，且因太过昏暗而无法被看见，例如气体和暗物质。

这项最新研究的联合作者、英国诺丁汉大学天体物理学家Christopher Conselice表示：“我们一直都知道星系的数量远远不止这些。但我们不知道到底有多少，因为我们无法对其进行成像。”

最近的深空研究使用了NASA于2009年升级后的哈勃空间望远镜以及其他望远镜。Conselice及其同事把观测图像转换成三维图像，结合新的数学分析方法，从而使他们能够计算距离40亿秒差距(130亿光年)的可见星系。研究人员计算了与地球不同距离的给定质量的星系数量。随后他们外推了那些因太小和太昏暗而无法被望远镜识别的星系数量，最后计算得出可观测的宇宙应该包含约2万亿个星系。

研究人员发现，按照新的算法，宇宙中的星系数量大约是现在所能观测到的10倍，其中多数星系质量很小，跟银河系的卫星星系质量差不多。《天体物理学杂志》已经接受了研究人员的论文。

得克萨斯大学奥斯汀分校天文学家Steven Finkelstein认为，研究人员得出的数字并不令人吃惊，但它仍然是有用的数字。Finkelstein说：“我不知道之前有谁曾这样做过。”Conselice表示，理论学家预计的数字还要更高，他和同事如今正打算寻找其中的差异。

迄今为止，研究人员能够直接观测到的星系数量仅占2万亿个星系中的10%。换句话说，在今天的宇宙中，约有90%的星系由于太暗淡、太遥远而无法被现在的望远镜发现。然而Conselice指出，当哈勃空间望远镜的继任者——詹姆斯·韦伯空间望远镜在2018年升空后，这一状况将会发生改变。他强调，后者还能够观测更远的星系，从而有助于研究星系是如何形成的。

Conselice在一份声明中说：“宇宙中超过90%的星系尚未被研究，令人难以置信。当未来的望远镜发现这些星系时，谁能知道会发现什么有趣特性呢？”

研究人员指出，通过改进对星系形成的模拟，并对它们的演化进行更详细地评估，这项研究可能有助于完善对于星系的理解。

纽约州波及浦西市瓦萨学院天文学家Debra Elmegreen认为，目前看来，这些发现依然符合现有理论，即大多数星系开始时都很小，并在后来经历了一个激烈的合并期。

由于来自一个星系的光要经过很长时间才能到达地球，因此天文学家今天看到的画面只是某一时刻的一张快照，而其中的很多星系——包括新估算中的星系——可能已经不存在了。它们可能已经合并成为了更大的星系，因此当前的星系数量很可能不足2万亿个。

中国古鱼化石揭示人类颌骨来源之谜

作为面孔的重要组成部分，人类的颌骨如何进化而来？在中国云南发掘的一种古鱼化石提供了最新答案：人类的颌骨可以追溯到4.23亿年前一种“披盔戴甲”的史前原始鱼类。

这项由中科院古脊椎动物与古人类研究所朱敏团队与瑞典乌普萨拉大学佩尔·阿尔贝里团队合作开展的研究发表在美国《科学》杂志上，被认为“扫除了我们在脊椎动物颌演化认识上一个大的盲区”。

人的颌骨位于口的边缘，其构造似乎并不复杂。但实际上，它们经过了曲折复杂的演化历程，才最终变成今天的样子。颌骨最早由体内的软骨组成，但在漫长的演化历程中，一系列来自体表的骨片(膜质骨)加入进来，最终取代了软骨来源的原始颌骨。

盾皮鱼类因身披笨重盔甲而得名，是泥盆纪，即“鱼类时代”(4.19亿～3.59亿年前)海洋、河流与湖泊的统治者。颌最早就出现在盾皮鱼类中，这成为脊椎动物早期演化史上的重大转折。典型的盾皮鱼类有3对简单的膜质颌骨，都位于口腔内侧，与面部其他骨骼并不相接，称为“原颌状态”。

朱敏说，传统上认为，盾皮鱼的简单膜质颌骨与包括人类在内的硬骨脊椎动物的被称为“全颌状态”的复杂膜质颌骨是不同源的，但这一认识因他们2013年报告的在云南曲靖发现的全颌盾皮鱼而彻底改变。

云南曲靖有着“失落的古鱼王国”之称，这里保存着多种奇怪的原始鱼类化石。在曲靖发现的全颌盾皮鱼身体保持着典型盾皮鱼的样子，却长着硬骨鱼类的上下颌，明确显示出硬骨鱼类由盾皮鱼类直接演化而来。人类是后来登上陆地的硬骨鱼类的后代，人类的颌骨也因此向前追溯到了全颌盾皮鱼。

全颌盾皮鱼的颌骨又从哪里来？朱敏说，此前的化石证据不支持它们与更原始的盾皮鱼的膜质颌骨有演化上的联系，全颌与原颌两者之间存在着“巨大的形态鸿沟”，有人推测其间可能产生过大重组。

现在，他们报告在曲靖市麒麟区发现了4.23亿年前的一种全颌盾皮鱼——长吻麒麟鱼。这种小鱼长约20 cm，具有海豚那样前伸的吻突和隆起的“额头”，口和鼻孔都位于腹面，大半个躯体包覆着箱形的骨甲。

高精度CT扫描和计算机三维重建技术分析显示，麒麟鱼具有一副“不完全的全颌”，其颌骨处于全颌鱼和其他更原始盾皮鱼类之间的过渡状态。这表明，全颌是原颌渐进演化而来的，而非像过去认为的那样经过大重组。

根据这一发现，研究人员提出了从原颌到全颌的演化新理论：盾皮鱼类的3对内侧颌部骨骼向外位移，变成了全颌状态中的3对外侧边缘颌骨。“由此，我们人类的颌骨可以向前一直追溯到最原始的盾皮鱼类，”朱敏说。

《科学》杂志同期配发北美古脊椎动物学协会主席、澳大利亚弗林德斯大学约翰·朗题为《颌之初》的评论文章说：“长期以来，盾皮鱼类不大受演化生物学家重视，然而来自中国的系列发现正改变这一认知，显示盾皮鱼类成为理解脊椎动物的身体结构如何演化的关键。”

美飞船发现欧火星登陆器坠毁地点科学家正结合各种信息查找事故原因

一架NASA的探测器可能已经找到了欧洲空间局(ESA)失踪的火星试验登陆器的残骸。总部位于法国巴黎的ESA于2016年10月21日宣布，火星勘测轨道飞行器(MRO)拍摄的这些图像中的两个新的行星表面“特征”很可能就是“斯基亚帕雷利”登陆器的残骸。

10月19日飞抵这颗红色星球的“斯基亚帕雷利”登陆器是ESA的第二个两段式火星任务。欧洲和俄罗斯合作的“火星太空生物”项目此前发射的“微量气体轨道器”(TGO)成功按计划进入环火星轨道。然而，原计划随后自动降落至火星表面以测试进入火星大气、下降和着陆技术的“斯基亚帕雷利”却在着陆前50多秒时突然失联。

这张图像由MRO于10月20日拍摄，呈现了火星表面“斯基亚帕雷利”原定着陆点附近的景象。ESA说，与今年5月拍摄的火星表面相同区域图像相比，新拍摄的画面中出现了两处新的特征，相信与计划登陆火星的“斯基亚帕雷利”有关。

其中一处亮点被认为是“斯基亚帕雷利”降落过程中打开的直径12 m的降落伞，而位于降落伞以北1 km处，一处大约长40 m、宽15 m的深色模糊斑点则被认为是撞毁在火星表面的登陆器主体。

根据ESA发表的一份声明，无论“斯基亚帕雷利”登陆器是坠毁还是可能的爆炸，它都在火星表面留下了痕迹——一些颜色较深的物质在图像上留下了一个黑色的斑点。

ESA说，根据初步推测，“斯基亚帕雷利”有可能是从距离火星表面2～4 km高的空中开始下坠，并以超过300 km的时速撞向火星，但也不排除登陆器发生爆炸的可能性。

两天来，任何监测设备都没能再接收到登陆器发出的信号。但ESA此前表示，位于印度普纳的巨米波射电望远镜当天接收到的无线电信号以及ESA“火星快车”轨道探测器传回的数据均显示，“斯基亚帕雷利”进入火星大气层并实施降落的多个步骤都基本顺利，尤其是大气层减速、打开降落伞和张开热挡板。

NASA的MRO拍摄的图像表明“斯基亚帕雷利”登陆器可能已经坠毁

ESA表示，项目团队人员目前仍在继续对“斯基亚帕雷利”母船——TGO在登陆器降落过程中记录的数据进行解码，利用MRO装置的HiRISE照相机拍摄的着陆地区的更高分辨率的图像，结合巨米波射电望远镜和“火星快车”提供的信息，精确重现“斯基亚帕雷利”降落过程，找出事故原因。

“斯基亚帕雷利”是ESA送上火星的第二个登陆装置。2003年，欧洲“猎兔犬2”号登陆器就曾随“火星快车”一同发射升空。然而，它们的命运惊人地相似。

当年，“猎兔犬2”号在完成进入火星大气层、降落和着陆动作后，电池板没能完全展开，失去了与地球的联系，直到2015年1月才被NASA的MRO拍摄到它的身影。

“火星太空生物”项目是欧洲发射“火星快车”轨道探测器后开展的第二个火星探测项目，主要目标是寻找火星上是否存在生命的证据。该项目分为两个阶段，目前正处在第一阶段。原定于2018年启动第二阶段任务，现已推迟至2020年。届时，一个配备先进电子设备、火箭推进器、制导雷达和降落伞的火星登陆器将被送上火星，并释放一台约300 kg的火星车对火星展开地面考察，寻找生命迹象。

2016年3月14日，TGO携带“斯基亚帕雷利”登陆器搭乘一枚“质子－M”运载火箭发射升空，在抵达火星前总共在太空中飞行了约4.96亿km。轨道器将利用约一火星年(约687个地球日)的时间为火星拍照并探测其大气成分，寻找火星上是否存在生命的证据。

以19世纪意大利天文学家斯基亚帕雷利命名的试验登陆器肩负着“测试进入火星大气、下降和着陆”技术的任务，为欧俄2020年发射火星登陆器作准备。虽然“斯基亚帕雷利”电力非常有限，登陆火星后的工作寿命也只有3～10天，但其携带的多种仪器可协助地面专家分析火星大气的密度、压力、温度等情况。

之前，重约577 kg、横截面为圆形的“斯基亚帕雷利”登陆器已按计划于16日成功与TGO分离。根据计划，“斯基亚帕雷利”应在接下来的3天缓缓接近火星，并在降落伞、热挡板等装置的帮助下于19日自主降落至火星表面。

世界首例三亲婴儿诞生有科学家质疑其伦理问题

科学家于2016年10月19日在盐湖城举行的美国生殖医学学会年会上正式宣布，一名利用一项颇受争议的技术而将来自三人的脱氧核糖核酸(DNA)混合在一起的男婴如今看起来健康状况良好。这意味着，2016年4月诞生的这名婴儿成为世界首个细胞核移植“三父母”婴儿。

主持该项研究的纽约市新希望生殖诊所医生张进(John Zhang)说，这个婴儿的父母来自中东，婴儿的母亲本身健康，但她四分之一的线粒体携带有亚急性坏死性脑病的基因，曾经4次流产，之前生下的两个小孩也因这种遗传疾病而分别于6岁和8月龄时死亡。为了帮助这名女性，张进团队采用了“三父母”技术，即利用捐赠者卵子的健康线粒体替换其有缺陷的线粒体，再实施体外受精，最终获得的婴儿除了拥有父母的基因外，还拥有捐赠女子的线粒体遗传物质。

手术在未限制“三父母”技术的墨西哥进行。张进团队利用这种方法培养了5个胚胎，其中一个发育正常，这个胚胎随后被植入母亲体内。2016年4月，男婴顺利出生。张进说，这个小孩现在情况“很好”，跟其他正常小孩一样会哭、会笑、会闹，“非常可爱”。

张进强调，这对夫妇是2011年到新希望生殖医学中心寻求帮助的，他们前后经过5年的酝酿，在技术安全性、线粒体基因变异诊断等方面做了很多准备工作与研究，所以“不是匆匆忙忙就做了”。“我们很感谢这个病人，非常勇敢，她相信我们，她也知道有风险。”张进说。

取代母亲卵子内有缺陷的DNA 能够防止其后代继承某些疾病

这一消息自2016年9月底被英国《新科学家》杂志提前曝出后，引起巨大争议。一些专家认为这开启了生殖医学的新时代；另一些人怀疑张进团队手术的目的，并认为必须加强对相关技术的监督。

目前美国禁止这类技术，英国仅批准用“原核移植”的方式做三父母试管婴儿。很多人关注的焦点在于该团队为何选择在墨西哥进行手术。张进在接受《新科学家》采访时表示，在墨西哥“不受条条框框的限制”。美国迈阿密大学法学家Rosario Isasi表示，这里有法律管理人类基因修饰，但非常薄弱，而且为治愈致命疾病进行的修饰似乎享有豁免。

新希望生殖诊所发言人表示，之所以选择墨西哥是因为这里已经建有该机构的分部，但拒绝评论墨西哥的监管环境是否有利于研究。

实际上，三父母婴儿技术一直遭遇伦理困境。2015年年初，英国政府的评估结果显示，公众对这项做法持有广泛的敌视态度，而民意调查的结果也显示同样的趋势。当时的英国保守派议员Fiona Bruce就立场鲜明地反对这项技术的推行，理由是其安全性测试尚未进行，需要作进一步的评估。

如今，许多专家对这个手术持批评态度。加拿大达尔豪西大学生物伦理学与哲学教授弗朗索瓦丝·拜利斯表示，一个关键问题是，这个手术是在墨西哥完成的，未受监管。“事实上，这个小孩的出生似乎是一种不正当行为，它无视英、美等国的规定，不是以公开负责、小心翼翼的方式推动科学前进。”

美国遗传学和社会中心执行主任马西·达尔诺斯凯在一份声明中谴责说，这是不负责任、不符合伦理的行为，开创了一个危险的先例。尤其让人不安的是，现在有数百家“骗子”干细胞诊所，将许多病人置于危险之中。

2016年2月，美国医学研究院一个委员会发布报告指出，“三父母”技术符合伦理，美国政府应批准实施这一疗法。但报告设置了一些前提条件，包括使用这一技术生成的胚胎必须是男性，因为男性线粒体不会遗传给下一代；临床研究仅限于由具有相关专业知识与技术的研究人员与中心开展等。

《巴黎协定》正式生效为2020年后全球合作应对气候变化指明方向和目标

由近200个国家共同努力达成的全球气候协议《巴黎协定》2016年11月4日正式生效。新协议为2020年后全球合作应对气候变化指明了方向和目标，具有里程碑意义。

按照这一协定，各方将共同加强应对气候变化威胁，使全球温室气体排放总量尽快达到峰值，以实现将全球气温控制在比工业革命前高2℃以内并努力控制在1.5℃以内的目标。联合国气候大会组委会4日在摩洛哥城市马拉喀什发布新闻公报，庆祝《巴黎协定》生效，强调这是人类历史上一个值得庆祝的日子，也是一个正视现实和面向未来的时刻，需要全世界坚定信念，完成使命。

《联合国气候变化框架公约》第22次缔约方大会11月7日至18日将在马拉喀什举行，同时还将举行《京都议定书》第12次缔约方大会和《巴黎协定》第一次缔约方大会。《联合国气候变化框架公约》秘书处执行秘书帕特里夏·埃斯皮诺萨和摩洛哥外交与合作大臣、马拉喀什气候变化大会主席萨拉赫丁·迈祖阿尔联合签署了这份公报。

《公报》说，人类将记住2016年11月4日这一天，因为这一天全世界开启了可持续发展的道路，停止了走向气候灾难的脚步。《公报》强调指出，《巴黎协定》是迄今最复杂、最敏感也是最全面气候谈判的结果，它在如此短的时间里得以生效体现了世界各国面对气候变化采取全球行动的坚定决心，它的生效使得政府、城市、地区、公民、企业和投资者的努力得以具体化，这是人类在战胜气候变化威胁上的一个历史转折。这个协定的基础是牢固的，在目标达到之前，我们不能有丝毫松懈。

《公报》表示希望马拉喀什气候变化大会能绘制出发达国家在2020年达到每年提供1 000亿美元气候资金目标的明确路线图，以扶持发展中国家应对气候变化的行动。

埃斯皮诺萨说，《巴黎协定》生效表明应对气候变化行动正加速落实，这将有助于实现可持续发展目标。同时，协定生效也让很多议题变得更加紧迫。这些议题包括为协定具体落实制定“规则手册”，以及如何通过国际合作、加大绿色资金规模来提高各国应对气候变化行动的速度和力度。

例如，协定要求各国定期提交“国家自主贡献”，但并未清晰界定其具体内容；协定还提出，各国自2023年起每5年对全球行动总体进展进行一次盘点，但也未详述盘点的具体形式。

不仅如此，如何对发展中国家体现灵活性，发达国家如何加强对发展中国家的资金、技术和能力建设的支持，资金支持该如何核算等问题，均有待进一步明确。专业人士认为，细节相关谈判将会非常艰难，随着谈判逐渐深入，会出现更多不同观点，交锋也将趋于激烈，因此谈判可能持续数年之久。

此外，如何加强2020年前全球应对气候变化行动也亟待解决。发达国家与发展中国家在2020年前行动力度、资金支持等问题上的传统分歧依然存在。

一些发展中国家认为，发达国家应根据其历史责任和能力加强在2020年前的行动力度，然而不少发达国家并未显现出这一意愿。发达国家能否切实履行向发展中国家提供资金支持承诺，亦是全球成功应对气候变化的难点之一。

之前在10月5日，欧盟及其7个成员国正式批准了气候变化《巴黎协定》。与此同时，联合国于当日宣布，包括中国、美国等在内的72个缔约方批准了《巴黎协定》，它们的碳排放量在全球碳排量中的比例超过56%，跨过了《巴黎协定》生效所规定的两个门槛。

按规定，《巴黎协定》将在至少55个《联合国气候变化框架公约》缔约方(其温室气体排放量占全球总排放量至少约55%)交存批准、接受、核准或加入文书之日后第30天起生效。截至10月3日，已有温室气体排放量占全球总排放量约52%的62个缔约方批准了该项协议。数据显示，欧盟温室气体排放量约占全球总排放量的12%，欧盟的批准意味着《巴黎协定》将在11月7日摩洛哥马拉喀什开幕的第22届联合国气候变化大会前正式生效。

2015年12月，《联合国气候变化框架公约》近200个缔约方在巴黎气候变化大会上达成《巴黎协定》。这是继《京都议定书》后第二份有法律约束力的气候协议，为2020年后全球应对气候变化行动作出了安排。

中国首获高性能计算应用领域最高奖

中国2016年11月17日首次获得国际高性能计算应用领域最高奖——戈登贝尔奖。

当天，中国科学院软件研究所杨超等人在美国盐湖城举行的2016年全球超级计算大会上领取了戈登贝尔奖，他们的获奖应用名称为“千万核可扩展全球大气动力学全隐式模拟”。

这项应用由中科院软件所与清华大学、北京师范大学、国家并行计算机工程技术研究中心与国家超级计算无锡中心合作完成。它基于国家超级计算无锡中心的全球最快超算系统“神威·太湖之光”运行，能够帮助改善全球气候模拟和天气预报。

杨超说：“我们发挥了团队合作精神，各施所长，也感谢以孙家昶先生为代表的超算界老前辈们的支持，结果来之不易。获奖表明了中国人在具有重大挑战的一些超算应用领域取得突破并非不可能，但我们在高性能计算的算法和软件研究领域仍与世界先进水平有不小差距，仍需不断努力。”

戈登贝尔奖设立于1987年，中国团队此前从未入围获奖。2016年，中国共有基于“神威·太湖之光”系统的3项应用入选，占全部入围应用数量的一半。除了杨超等开发设计的这个应用外，另两个应用分别是国家海洋局第一海洋研究所与清华大学合作的“高分辨率海浪数值模拟”以及中科院网络中心的“钛合金微结构演化相场模拟”。

(2016年11月22日收稿)

（编辑：段艳芳）

Winners of sciences

GUAN Yi

10.3969/j.issn.0253-9608.2016.06.008