中国科学终于“上头条”
阅读提示：《自然》增刊发布“2015自然指数·全球篇”，用数据证实了中国科研能力正在提高的事实。从发布的数据看，中国对全球高质量科研产出的贡献从2013年到2014年增长了16%，增长速度全球第一。
记者｜黄 祺
美国电影《火星救援》里，宇航员马克因意外被孤身留在火星上，NASA要不惜代价营救马克，但却遇到了技术难题。这个时候，中国航天局决定抛开保密方面的顾虑，向美国伸出援手。中国制造的“太阳神”号飞船，最终在营救中起到了关键的作用。
这些年，不少好莱坞大片引入了中国元素，而中国的科技成果，甚至比中国功夫的出镜率还要高。灾难大片《2012》中，中国的“诺亚方舟”成为全球避难所；《变形金刚4》中，李冰冰饰演的首席科学家是拯救世界的关键一环；科幻片《地心引力》里，最后让女主角桑德拉·布洛克成功从宇宙返回地球的，也是中国制造的飞船“天宫一号”。
美国电影加入中国科技元素，也许有票房方面的考虑，但从另一个角度看，这些年中国科技水平的进步，的确亮点不少，让西方人也刮目相看。
2015年6月，《自然》增刊发布“2015自然指数·全球篇”，用数据证实了中国科研能力正在提高的事实。从发布的数据看，中国对全球高质量科研产出的贡献从2013年到2014年增长了16%，增长速度全球第一。
此次发布的“2015自然指数·全球篇”涵盖了2014年1月1日至12月31日发表在68种世界一流科研期刊上的57501篇论文。根据加权分数式计量（WFT），中国位列第二，仅次于美国，排在中国之后的是德国、英国和日本。
中国科学院仍是自然指数中位列全球第一的科研机构，并继续在化学、物理学、地球与环境科学这三大学科领域独占鳌头。北京大学、清华大学、南京大学、中国科学技术大学和浙江大学位列自然指数全球五十强。
“中国高质量科研产出的持续增长令人印象深刻。从这些数字可以清楚地看到，世界上有越来越多最好的研究是在中国发起、主导和完成的，这一比例在快速增加。”《自然》执行主编暨自然出版集团大中华地区总监尼克·坎贝尔博士评价说。
当然，这一年，最让中国科研人员荣耀的，是屠呦呦站上诺贝尔领奖台的那一刻。多年来，华人科学家在诺贝尔科学类奖项中表现不俗，李政道、杨振宁、丁肇中等华人科学家获得过诺贝尔奖。但是，中国本土科学家在诺贝尔科学类奖项中一直未有突破，中国人对诺贝尔科学类奖项的期待已经太久太久。这一次，屠呦呦因青蒿素成为第一位获得诺贝尔生理学或医学奖的中国科学家。屠呦呦实现了中国人的诺贝尔科学奖梦想，也让中国科研第一次登上了国际科学舞台的“头条”。
中国科技扬眉吐气的2015年，除了诺贝尔奖，还发生了哪些大新闻？
来自中国的突破和争议
2015年年末，有一个中国人的名字分别出现在两本最有影响力的科学期刊——《自然》和《科学》上，这两家杂志在年末盘点中，不约而同地提到中国科学家黄军就，与他相关的是一种名为CRISPR技术的基因编辑技术。CRISPR技术是科学上的巨大突破，但同时也是一种争议缠身的技术。
黄军就荣登《自然》杂志2015年度的十大科学人物榜单，《科学》杂志评选的2015年十大科学突破，第一位便是CRISPR技术，其中黄军就的论文是重要的内容。
CRISPR技术这个拗口又陌生的名字，近几年在科学界却是最火的热词。基因编辑技术其实并不很新鲜，但把CRISPR技术用在人胚胎的基因修饰上，却最早是由中山大学的黄军就完成的。
基因编辑又被称为基因剪刀，在临床研究领域，基因编辑技术可以通过消除“坏”基因，甚至用“好”基因代替“坏”基因的方法来治疗疾病。
2015年4月，中山大学黄军就等学者发表了一篇题为《CRISPR-Cas9介导的基因编辑在人类三原核胚胎中的应用》的论文，文章发表在一份中国期刊《蛋白和细胞》上。在线发表后第四天，《自然》的新闻组以《中国科学家遗传改造人类胚胎》为题深入报道了此篇文章的发表及意义。紧接着，包括《纽约时报》《华盛顿邮报》《英国独立报》《连线杂志》等都撰文关注此事。
黄军就的文章称，他们利用CRISPR技术技术编辑了人类胚胎，但这些胚胎都是不能存活的缺陷胚胎。尽管用于研究的胚胎不可能发育成为人，但中国科学家的研究还是激起全世界科学家和伦理学家的激烈讨论，一些学者反对将基因编辑技术用于人类胚胎。
这场争辩在12月初于美国华盛顿举行的人类基因编辑国际峰会上达到高潮。此次会议汇集了来自20多个国家的近500名伦理学家、科学家和法律专家。主办方以一份声明结束了此次会议：这些工具尚未做好被用于编辑人类胚胎基因组的准备，但声明并未呼吁直接禁止相关基础研究。
当然，关于对黄军就研究的争论，并不是对CRISPR技术本身的反对，CRISPR技术可以用于修饰物种的基因，以减少一些物种数量或减少其携带的疾病，比如可以用于对蚊子的“改造”。
CRISPR技术还能用于靶向治疗一些人类疾病。谷歌公司和其他投资者在2015年8月向位于马萨诸塞州剑桥市的基因组编辑初创公司——爱迪塔斯医药公司注入1.2亿美元。该公司计划到2017年将CRISPR用于临床试验，以矫正某些视力受损患者体内的一个基因突变。
就像剪刀一样，CRISPR技术是生物学上最新的一种工具，技术本身的发展有着无限广阔的前景，中国科学家可能会在这一领域实现更多的突破。但同时，CRISPR技术的应用，可能面临更加严格的伦理审查，这也是中国科学家需要更加慎重的地方。
航天成果从多到精
就像《火星救援》中的情节一样，中国航天事业有着悠久的历史和雄厚的实力，过去的几年，卫星上天是新闻上时常出现的消息，给人的印象是，中国航天技术日渐成熟，航天成果丰硕。
2015年，中国航天成果有了质的变化，形成了自己的特色和体系。《国际太空》杂志执行主编庞之浩推荐了这一年航天领域最重要的三大新闻。
中国“北斗”系统是一个从军事应用向民用扩展的大工程，最终的目标是建立起中国自己的导航系统，突破GPS一家独大的市场局面。2015年，我国新一代“北斗”导航卫星——第17颗“北斗”、第18颗、19颗和第20颗导航卫星陆续升空，这标志着我国“北斗”卫星导航系统由区域运行向全球拓展的启动实施，为“北斗”卫星导航系统全球组网建设提供依据。
要打造自己的卫星系统，首先需要把卫星送上天。2015年，新一代运载火箭长征-6首飞成功，长征-6首飞成功发射20颗卫星。长征-6首不仅标志着我国“长征”系列运载火箭家族再添新成员，而且开创了我国“一箭多星”发射的新纪录。
长征-6自主创新成果达几十项，发射可靠性提高到0.98，达到国际先进水平。火箭首次采用高压补燃循环无毒无污染液氧煤油发动机、“三平”测发模式，成功突破了高精度控制技术、氧箱自增压技术、燃气滚控技术、箭地一体化快速测发技术等一系列关键技术，其中有些在国际上属于首创，标志着我国在运载火箭现代化、模块化、推进剂无毒化方向迈出了坚实一步，也拉开了我国新一代运载火箭投入使用的序幕。
中国航天的年度大戏出现在年末，12月17日，我国首颗天文卫星“悟空”入轨，“悟空”的任务是到太空中探测“暗物质粒子”。这颗卫星是目前世界上观测能段范围最宽、能量分辨率最优的暗物质粒子探测卫星，其观测能段是“国际空间站”上的α磁谱仪-2的10倍，能量分辨率比国际同类探测器高3倍以上。它用于在太空中开展高能电子及高能γ射线探测任务，探测高能粒子的能量、方向和电荷，并具备鉴别粒子的本领，从而有可能探测到暗物质粒子的存在，研究暗物质特性与空间分布规律，有望探测到暗物质湮灭或衰变的证据，使我国在暗物质研究、宇宙射线起源方面取得突破，在γ天文方面取得重要成果。
“悟空”的研究成果将可能带来基础科学领域的重大突破，对于推动空间科学卫星系列可持续发展，促进我国在空间科学领域的创新发展具有重大意义。
脑科学研究启动
科学已经帮助人类上天入地，但是，我们对自己的了解，特别是对自己大脑的了解，却非常有限。人类的大脑大约有1000亿个神经元，这些神经元怎样连接？连接错误是怎样产生的？至今仍是未解之谜。
随着全球人口老龄化的加剧，阿尔茨海默综合征、帕金森综合征、亨廷顿综合征等神经衰退性疾病越来越常见，与脑神经有关的疾病成为沉重的健康负担。
近几年，世界各国科学家开始将目光聚焦到脑科学上，各国政府也纷纷表态支持脑科学的发展。2013年，美国总统奥巴马宣布启动脑科学计划（BRAIN Initiative），欧盟、日本随即予以响应，分别启动欧洲脑计划（The Human Brain Project）以及日本脑计划（Brain/Minds Project）。
2015年，呼吁启动中国脑科学计划的声音频现，有消息称，“中国脑计划”在经过国内专家2年时间内数次讨论及论证后，于2015年年初已向主管部门提交，预计中国脑计划很快会启动，最晚可能不会迟于2016年。
“中国脑计划”主要有两个研究方向：以探索大脑秘密、攻克大脑疾病为导向的脑科学研究，和以建立和发展人工智能技术为导向的类脑研究。这个项目将由中国科技部、国家自然基金委牵头。
2015年3月，由上海科委主导，复旦大学等十多家单位共同参与的“上海脑科学与类脑智能发展愿景”项目启动。上海脑计划包含了四个方面的内容：一是关于神经元的研究；二是发展智能算法，通过计算神经生物学来建立大脑研究和人工智能之间的桥梁，帮助科学家更好地理解大脑；第三是根据人脑研究，发展人工智能以及可穿戴设备、芯片等；第四是应用，比如通过大数据对疾病进行研究等。
科学界吹来清新之风
中国从一个极弱贫瘠的国家起步，用近40年的时间实现了经济上的腾飞，我们的生活发生了巨大的变化。但是，40年的时间对于科学研究来说，并不算长，因此，中国科研能力的提升，不可能像经济发展那样拥有“超能力”。
中国科研体制中存在的问题，一直被认为是限制科研发展的原因。中科院古脊椎动物与古人类研究所所长、《国家科学评论》副主编周忠和撰文指出了中国科研体制中存在的问题；“中国的科研院所之间历来缺乏合作以及资源共享。科研经费申请体制不足导致科研项目的碎片化和重复资助;落后的高等教育体系仍以学科为基础，灵活性太小，难以培养出创新型思维。此外，由于缺乏相关的激励机制，能投入应用并有经济产能的研究十分稀缺。”
为了解决这些问题，“深化科技体制改革”被写进了2013年中国共产党十八届三中全会的公报中，科学界希望通过体制上的改革，为中国科研增加新的动力。
作为中国规模最大的科研机构，中科院率先带头进行了一次大的机构改革，这是中科院创立65年以来最大一次的机构改革。中科院对下属100多个研究单位进行重新定位，给各类机构界定了明确的研究目的。
尽管改革成果目前还无法看到，但可以看到的是，政府希望“科学的归科学”，愿意为科学研究提供更好的外部环境和经济上的支持。
2015年科研界的另一大事是科研反腐。
2014年3月，中央第十和第十二巡视组分别对科技部、复旦大学展开专项巡视。巡视反馈意见指出，科技部存在“项目评审立项权力过于集中”、“科研经费监管不力，违规违法和浪费问题易发多发”、“一些科研项目成果弄虚作假”、“科技资源缺乏统筹协调”等问题；复旦大学则被指出“科研经费管理使用混乱，违规现象突出，存在腐败风险”。
教育部也大力开展科研经费专项治理工作。经过近两年的集中治理，截至2014年底，教育部实现了对75所直属高校科研经费管理检查全覆盖。其中，对60所高校进行了专项检查，对15所高校进行了巡视检查，累计抽查716个科研项目。查处了包括山东大学刘兆平、北京师范大学张立新等在内的一批典型案件，并及时通报，形成震慑。
2014年旋风式的科研反腐后，到2015年，对科研系统的审查依旧处于高压态势。对于科研反腐的目的，科技部部长万钢曾表示：“财政科研经费是纳税人的‘辛苦钱’，必须以高度的责任心和责任感，在‘管好钱’和‘用好钱’两方面下功夫，决不能让国家投下去的钱打水漂，更不能落入腐败分子的腰包。”
2015年，也是两院院士增选年，在科研界清新之风的影响下，院士增选也变得更加严格。今年新增的一百多名院士，平均年龄为54岁，这些“年轻”的院士们，不仅要才学过人，还要接受公众在廉洁和自律上的监督。
2015年的另一阵清新之风，来自科学类新媒体的风行。过去，科学类传播总是让普通人难以接近，现在，新媒体上的科普号也变得通俗易懂，受到更多人的关注。比较热门的科普类微信公众号包括“赛先生”“知识分子”“果壳网”“科学人”等，这些公众号中的文章大多由具备科学专业知识的研究人员撰写，一些大科学家也参与其中，玩得不亦乐乎。
有了“年轻”的科学家，有了可以专心治学的科研环境，有钱、有人、有目标，2016年，我们很有可能看到更多的中国科研成果登上“头条”。
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