12月18日出版的《自然》雜志評選出2014年度十大科學人物。這十大人物是本年度一些重要科學進展及事件的中心人物。其中與生物學有關的主要有癌癥免疫療法研究人員Suzanne Topalian、干細胞療法研究者Masayo Takahashi、對抗埃博拉的醫(yī)生Sheik Humarr Khan、結構生物學Sjors Scheres。
Suzanne Topalian：信念堅定的抗癌斗士（癌癥免疫療法）
Topalian是一位堅信癌癥免疫療法并為之奮斗的臨床醫(yī)生，她參與開發(fā)的一種癌癥藥物，今年被批準用于治療晚期黑色素瘤。
這種藥物屬于PD-1抑制劑，可以激活免疫系統(tǒng)的T細胞對腫瘤發(fā)動攻擊。今年七月，日本政府基于Topalian領導的臨床試驗，率先批準了首個PD-1抑制劑，nivolumab。兩個月之后，美國FDA批準了另一種PD-1抑制劑，pembrolizumab。一些分析家預計，這類藥物將成為癌癥治療的主力軍。
當Topalian還是醫(yī)科學生的時候就相信，利用機體自身防御可以對抗癌癥。就算在癌癥免疫療法備受質(zhì)疑的時候（早期臨床試驗結果不理想），Topalian也依舊很堅定。
2006年Topalian幫助啟動了nivolumab的臨床試驗，并于2012年發(fā)表了里程碑式的論文。文章顯示，nivolumab在一些晚期黑色素瘤和肺癌患者中引起了強烈應答。有關部門正在考慮批準這類藥物用于肺癌治療。隨著PD-1抑制劑和其他癌癥免疫療法的成功，越來越多的研究者們投身到了這一領域中。
Sheik Humarr Khan：對抗埃博拉的醫(yī)生
“我害怕死亡，我必須說，因為我珍惜我的生命。就算你穿上最嚴密的保護服，你仍然冒著風險，”他曾接受路透社采訪時這么說。他是在西非塞拉利昂對抗埃博拉的領隊醫(yī)生，叫謝赫-烏馬爾-汗（ Sheik Humarr Khan）。他治療了超過100個感染者。他還是塞拉利昂唯一一位病毒性出血熱專家，是該國抗疫行動的領頭人物。
他參與了首個埃博拉測序研究，他拒絕出國堅持留在塞拉利昂治療自己的同胞，7月29日他死于埃博拉感染。Khan生前所在團隊正在西非各地區(qū)安裝測序儀，以便繼續(xù)跟蹤埃博拉的發(fā)展。
Masayo Takahashi：給干細胞領域帶來光明的眼科專家
高橋政代是日本理化研究所（RIKEN）發(fā)育生物學中心（CDB）的一名眼科醫(yī)生。世界上首例iPS細胞治療所用的視網(wǎng)膜組織就是她通過iPS重編程獲得的。
今年9月12日，日本兵庫縣一名70多歲、患有“滲出型老年性黃斑變性”的女性，接受了全球首例將誘導多能干細胞制成的視網(wǎng)膜細胞移植入體內(nèi)的手術，高橋政代在現(xiàn)場全程見證了手術過程。該患者于6天后從實施手術的尖端醫(yī)療中心醫(yī)院出院。醫(yī)院表示患者沒有并發(fā)癥等問題，情況良好，今后該患者將繼續(xù)到醫(yī)院接受診療，團隊將用約一年時間評估移植細胞的安全性與效果，之后也將繼續(xù)確認是否癌變等iPS細胞治療中最受擔心的問題。
京都大學教授山中伸彌2007年開發(fā)了人類iPS細胞，而高橋實現(xiàn)臨床應用距此只有7年，時間之短實屬罕見。11月4日，美國加州大學戴維斯分校副教授保羅?納弗拉于宣布，日本理化學研究所學術帶頭人高橋政代被選為干細胞研究領域的“年度人物”。
Sjors Scheres：結構生物學家
核糖體是合成蛋白質(zhì)的復雜分子機器，今年Scheres獲得了迄今為止最清晰的核糖體圖像。然而，作為一個結構生物學家他最感興趣的并不是核糖體，“我的主要貢獻是數(shù)學方面的，” Scheres說。
Scheres的數(shù)學為結構生物學帶來了一場革命。這一領域曾經(jīng)是X射線晶體學技術的天下，現(xiàn)在冷凍電鏡（cryo-EM）卻占據(jù)了優(yōu)勢，這多虧了Sjors開發(fā)的軟件。這個軟件能夠將cryo-EM圖像轉變?yōu)榫毜姆肿咏Y構，讓生物學們更簡單更清晰的看到分子機器。
2010年Scheres加入MRC分子生物學實驗室之后，顯微鏡技術經(jīng)歷了一次較大的發(fā)展。Scheres意識到需要更好的計算機程序來解讀大量的數(shù)據(jù)，于是他把自己關在辦公室里寫了一個出來，這就是RELION。
“他一個人呆了幾年，然后就拿出了這個美妙的軟件，”2009年諾貝爾化學獎得主Venki Ramakrishnan說。Ramakrishnan曾通過X射線晶體學技術揭示了細菌核糖體的結構，而Cryo-EM能夠更快更好地完成這項工作。
今年，Ramakrishnan與Scheres合作為人們展示了酵母和人類核糖體的精密結構。現(xiàn)在Ramakrishnan實驗室基本上已經(jīng)改用冷凍電鏡了。
Scheres還在破解更多更復雜的結構。舉例來說，他和清華大學施一公教授合作確定了γ-分泌酶的結構，這是一種與阿爾茨海默癥有關的蛋白。
Maryam Mirzakhani：伊朗女數(shù)學家，獲2014菲爾茲獎
數(shù)學界諾貝爾獎“菲爾茲獎”于8月13日公布，現(xiàn)年38歲、從小熱衷于文學而對數(shù)學不感興趣的瑪利亞姆?莫茲坎尼（Maryam Mirzakhani）獲此殊榮，并成為歷史上首位獲得該獎項的女性。這是自居里夫人獲得諾獎之后，科學界的又一次里程碑式的大事件。
曾獲得菲爾茲獎的數(shù)學家，劍橋大學的蒂莫西?高爾斯爵士（Sir Tim Gowers）評價說，“盡管女性一直在為數(shù)學領域做著最高水平的貢獻，公眾卻很少看到這一事實。菲爾茲獎有了第一位女獲獎者，以后肯定也會越來越多，我希望她們的存在能夠破解關于女性和數(shù)學的許多謬見，并鼓勵更多年輕女性將數(shù)學研究作為可能的事業(yè)選擇?！?
Pete Frates：ALS患者，“冰桶挑戰(zhàn)”倡導者
這個夏天，一場愛心接力活動“冰桶挑戰(zhàn)”席卷全球，無論是政商界人士還是名人明星，紛紛加入到這場關注肌萎縮性脊髓側索硬化癥（ALS）的公益活動中。
“冰桶挑戰(zhàn)”的發(fā)起人是波士頓學院棒球隊前隊長皮特?弗雷茨（Pete Frates）等人，2012年，他被檢查出患有ALS。今年7月，他向一些朋友發(fā)出了“冰桶挑戰(zhàn)”，視頻上傳到網(wǎng)上后，奇跡般促使了比爾?蓋茨、蘋果CEO庫克、美國前總統(tǒng)小布什等科技界、政治界知名人士的率先響應。
9月底，這場公益活動逐漸落下帷幕，但是這場龍卷風式的“冰桶挑戰(zhàn)”不僅為ALS協(xié)會募集了4,180萬美元(約合2.57億元人民幣)的，更讓一直被人們“冷落”的罕見病走進了人們的視線。
Andrea Accomazzo：羅塞塔號彗星探測器飛行負責人
“羅塞塔”計劃于1993年展開，耗資13億歐元。若取得成功，這將是人類探測器首次登陸彗星。
今年11月12日，歐洲太空總署稱， “羅塞塔號”（Rosetta）對一顆彗星發(fā)射了菲萊（Philae）登陸器，這是羅塞塔號首次向彗星發(fā)射登陸器，將令人類得以史無前例地窺探太陽系起源之謎。
此次飛行負責人埃克馬索(Andrea Accomazzo)說，“菲萊”號探測器于格林尼治標準時間12日8點35分被從運載飛船上彈出?！胺迫R”號探測器會嘗試降落在“67P/丘留莫夫-格拉西緬科”彗星表面，攜帶10項儀器，將在該彗星上展開實驗。
Radhika Nagpal：機器人研究者
通過自然界自我組織現(xiàn)象的啟發(fā)，哈佛大學研究人員Radhika Nagpal等人研制出一個由1024個機器人組成的集群。這個千人機器群組可形成復雜的二維圖像，包括星星、扳手和字母“K”。
這一現(xiàn)象特殊的地方在于：在此千人機器群組出現(xiàn)之前，大多機器集群的組成個數(shù)不超過100個。
這是今年Nagpal的實驗室第二篇機器人集群的論文。此前，他們的研究關注通過蟻群特性研發(fā)的機器人在沒有任何領導者的情況下形成不同的三維結構。
經(jīng)過多年的研究，至少在實驗室，研究人員終于找到構建大型的機器人集群的臨界點，其中包括硬件和算法。借助實驗中運用到的工程物理系統(tǒng)，這些機器人集群將有助于我們理解自然的自我組織系統(tǒng)。此外，這些原理使我們向創(chuàng)造人工集群邁出第一步，為我們在未來利用這一原理應用于包括救災，環(huán)境監(jiān)測，甚至藝術創(chuàng)造等領域作準備。
David Spergel：“宇宙暴脹”研究人員
天文學家是在利用某類超新星研究遙遠宇宙時發(fā)現(xiàn)宇宙正在膨脹的。Ia型超新星是徹底毀滅的白矮星。由于此類超新星爆發(fā)時釋放出的能量相同，天文學家可以借此推算出它的光度。這就好像你預先知道燈泡的功率一樣。美國新澤西州普林斯頓大學的天體物理學家David Spergel解釋說：“如果你知道一個燈泡有多亮，通過觀測到的流量值，你就能計算出它離你有多遠。”遠處的Ia型超新星看起來比近處的同類超新星黯淡，所以前者離我們更加遙遠。
科學家把導致宇宙平穩(wěn)膨脹的罪魁禍首——一種外向壓力——稱為暗能量。在宇宙膨脹的同時，引力（可被視為一種內(nèi)向壓力）可以讓膨脹減速。但是物質(zhì)因為宇宙膨脹而逐漸四散分離，引力的減速作用也漸漸勢微。而暗能量的外向“壓力”似乎不受膨脹影響，仍然保持恒定。因此，暗能量的重要性逐漸超過物質(zhì)，致使宇宙加速膨脹。今天，暗能量占了宇宙全部物質(zhì)的68%，而且所有跡象表明它的作用將會繼續(xù)增大。
宇宙學家構造了一個狀態(tài)方程來描述暗能量壓強與其能量密度的關系。方程特征參數(shù)w的取值可能有3種。“如果w等于-1，宇宙將一直膨脹下去，”Spergel說?！叭绻鹷大于-1，隨著宇宙膨脹，暗能量將隨時間減少，其作用也會減弱?！奔铀倥蛎泴p慢并最終停止下來。宇宙的膨脹也會逐漸減慢，直到物質(zhì)重新奪過控制權。
不過，w的取值還有第3種特別不招人喜歡的選項。如果w小于-1，即暗能量的壓強隨時間增加，那么宇宙將會膨脹得越來越快，直到時空本身也在“大撕裂”中被扯成碎片。舉個例子，如果w值接近-1.5，宇宙將在從今天算起220億年后滅亡。在那個最終時刻到來之前10億年，星系團將消亡。在那之前6千萬年，銀河系將被撕扯得四分五裂。太陽系將會幸存到最后3個月，行星則能夠堅持到大約最后半小時。
“目前，我們知道w的值接近-1，“Spergel補充說道，“但我們對這個值還非常不確定，以至我們?nèi)匀徊恢烙钪娴淖罱K命運到底是上面三種中的哪一種。”
Koppillil Radhakrishnan：印度空間研究組織負責人
2013年11月，印度首枚火星探測器“曼加里安”號在印度東海岸的航天發(fā)射場發(fā)射升空。印度空間研究組織（ISRO）的主席Koppillil Radhakrishnan在發(fā)射成功后表示，“旅程才剛剛開始，更有挑戰(zhàn)性的任務還在后面?！?
今年9月24日，ISRO將火星探測器“曼加里安”號成功地送入火星軌道，成為亞洲第一個成功執(zhí)行火星任務的國家。
Koppillil Radhakrishnan出席《星際遠航：印度火星任務和之后》的新書發(fā)表會時表示，火星任務的成功是下一個科學任務的開端，ISRO正在進行一項重要的科學任務，何時進行要視此次火星任務而定，可能會在2018或2020年。
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