2023《自然》十大人物重磅發(fā)布：十位年度新聞人物和一個(gè)AI

這次任務(wù)的成功也激發(fā)了其他國(guó)家和公司對(duì)未來(lái)登月嘗試的信心。開(kāi)放月球基金會(huì)（Open Lunar Foundation）的空間政策研究員和高級(jí)顧問(wèn) Jessy Kate Schingler 說(shuō)：“看到印度在第一次嘗試后不久就重返這一任務(wù)真是太好了。月球著陸是一件非常難的事情。所以‘月船 3 號(hào)’，我認(rèn)為，是全世界都將從中受益的一項(xiàng)值得贊賞的投資。”

Kalahasti 對(duì) ISRO 接下來(lái)可能承擔(dān)的任務(wù)感到興奮。該機(jī)構(gòu)希望發(fā)送一個(gè)任務(wù)來(lái)回收月球樣本，作為其 2040 年將人類(lèi)送上月球表面這一目標(biāo)的前奏。她說(shuō)：“現(xiàn)在關(guān)鍵的月球著陸示范已經(jīng)完成，我們可以朝著其他能力邁進(jìn)?！?/p>

——By Jatan Mehta

Marina Silva：亞馬遜保護(hù)者

巴西環(huán)境部長(zhǎng)幫助控制了猖獗的森林砍伐，并重建了被前政府削弱的機(jī)構(gòu)。

在一個(gè)充滿(mǎn)壞環(huán)境消息的年份里，全球變暖創(chuàng)紀(jì)錄，炎熱的熱浪和火災(zāi)肆虐，巴西環(huán)境與氣候變化部部長(zhǎng) Marina Silva 在 8 月 3 日傳遞了一個(gè)充滿(mǎn)希望的信息。她宣布，根據(jù)衛(wèi)星圖像，2023 年 1 月至 7 月亞馬遜雨林的森林砍伐警報(bào)比 2022 年同期下降了 43%。這與之前四年顯著增加的砍伐警報(bào)形成了鮮明對(duì)比。

這種環(huán)保保護(hù)在巴西的轉(zhuǎn)變始于 1 月 1 日，當(dāng)時(shí) Luiz Inácio Lula da Silva 就任總統(tǒng)，Marina Silva 開(kāi)始了她的現(xiàn)任職務(wù)。這是她第二次領(lǐng)導(dǎo)環(huán)境與氣候變化部，她之前在 2003 年至 2008 年期間，在 Lula da Silva 的首次和第二次總統(tǒng)任期內(nèi)擔(dān)任過(guò)這個(gè)職位。

在第一次任職期間，Marina Silva 通過(guò)領(lǐng)導(dǎo)制定《預(yù)防和控制亞馬遜森林砍伐行動(dòng)計(jì)劃》（PPCDAm），成功地在 2004 年至 2012 年間將巴西亞馬遜地區(qū)的森林砍伐減少了 83%。

但是，她幫助建立的許多保護(hù)措施在 Jair Bolsonaro 擔(dān)任巴西總統(tǒng)的 2019 年至 2022 年期間被廢除了。在 Bolsonaro 的任期內(nèi)，政府對(duì)環(huán)境犯罪的罰款減少了 40%，亞馬遜地區(qū)的伐木活動(dòng)比之前四年增加了約 60%。

Marina Silva 和她的團(tuán)隊(duì)今年開(kāi)始了“艱巨的任務(wù)，重建被廢除的東西，并同時(shí)為環(huán)境政策創(chuàng)造新成果”。

Marina Silva 從小就面臨著很多困境。她 1958 年出生在位于亞馬遜地區(qū)中心的里約布蘭科，生活在一個(gè)有 11 個(gè)孩子（其中 3 個(gè)早逝）的貧窮家庭。她和她的兄弟姐妹一起從小就開(kāi)始工作，從橡膠樹(shù)中提取乳膠。她曾想成為一名修女，直到青少年時(shí)期才學(xué)會(huì)讀寫(xiě)。

在 20 世紀(jì) 70 年代中期，Marina Silva 在一次農(nóng)村領(lǐng)導(dǎo)力課程中遇到了環(huán)?；顒?dòng)家 Chico Mendes（在 1988 年被牧場(chǎng)主殺害），然后開(kāi)始了她的環(huán)?；顒?dòng)生涯。1994 年，她以 35 歲的年齡成為巴西最年輕的當(dāng)選參議員。

據(jù)巴西圣保羅大學(xué)的環(huán)境治理研究員 Pedro Jacobi 稱(chēng)，在 Marina Silva 目前的角色中，她并不總是與現(xiàn)政府保持一致。Lula da Silva 政府打算增加石油和天然氣的鉆探活動(dòng)——包括在亞馬遜河口。他說(shuō)，因此環(huán)境部“一直如履薄冰”。

但在控制和防止森林砍伐方面，巴西正在努力，位于巴西里約熱內(nèi)盧的氣候政策組織塔拉諾阿研究所（Talanoa Institute）所長(zhǎng) Natalie Unterstell 說(shuō)，“Marina Silva 在這一議程上的領(lǐng)導(dǎo)作用非常重要，她的工作非常出色。”

她的一個(gè)關(guān)鍵成就是在 6 月 5 日啟動(dòng)了 PPCDAm 計(jì)劃的升級(jí)版本（曾被 Bolsonaro 政府關(guān)閉）來(lái)保護(hù)亞馬遜。Marina Silva 還恢復(fù)了對(duì)該地區(qū)的治安支持，以執(zhí)行環(huán)境法規(guī)。很快這些政策就開(kāi)始起作用了。2023 年 1 月至 7 月，巴西環(huán)境與可再生自然資源研究所（IBAMA）發(fā)出的環(huán)境犯罪罰款比 2019 年至 2022 年同期平均水平增加了 147%。

根據(jù)巴西國(guó)家空間研究所（INPE）的數(shù)據(jù)，2022 年 8 月至 2023 年 7 月亞馬遜的森林砍伐預(yù)計(jì)比前 12 個(gè)月低 22%。這一比率是自 2018 年以來(lái)最低的，但仍是 2012 年最低砍伐率的兩倍。

Marina Silva 說(shuō)，環(huán)境保護(hù)之所以有效的一個(gè)關(guān)鍵原因是，政府各部門(mén)都在推廣這一議程。她說(shuō)：“讓我充滿(mǎn)喜悅的是，看到我非常珍視的一個(gè)理念正在實(shí)踐中——環(huán)境政策不應(yīng)僅限于一個(gè)部門(mén)，而是貫穿所有部門(mén)。”

然而，僅僅結(jié)束森林砍伐是不夠的?！叭绻鲊?guó)不減少化石燃料的二氧化碳排放，森林也可能會(huì)因?yàn)闅夂蜃兓煌瑯拥姆绞酱輾?。因此，我們需要改變我們的生活方式?！?/p>

她將自己比作亞馬遜樹(shù)木的堅(jiān)韌纖維，這種纖維用于綁定木材制造筏子。她說(shuō)：“這就是我看待我的工作的方式，將那些愿意參與和所需的一切結(jié)合起來(lái)，形成我們時(shí)代挑戰(zhàn)旅程中的一個(gè)支撐面?！?/p>

——By Meghie Rodrigues

Katsuhiko Hayashi：重新設(shè)計(jì)生殖

他用雄性小鼠的細(xì)胞制造出了有活力的卵子，這一工作有助于拯救瀕臨滅絕的物種。

當(dāng) Katsuhiko Hayashi 及其同事在 3 月宣布他們已經(jīng)從兩只雄性老鼠的細(xì)胞制造出小鼠幼崽時(shí)，這一消息令一些研究人員震驚。悉尼新南威爾士大學(xué)的生殖生物學(xué)家 Robert Gilchrist 說(shuō)：“我從椅子上跌了下來(lái)，這是驚人的科學(xué)成就。”

這是 Hayashi 多年辛苦工作的結(jié)晶，他現(xiàn)任日本大阪大學(xué)的發(fā)育生物學(xué)家，他和他的團(tuán)隊(duì)此前開(kāi)發(fā)出了一種方法，將老鼠的干細(xì)胞誘導(dǎo)成為未成熟的卵細(xì)胞，然后讓它們成熟、受精并產(chǎn)生活體幼崽（O. Hikabe et al. Nature 539, 299–303; 2016）。今年，Hayashi 透露，他的實(shí)驗(yàn)室利用雄性小鼠的細(xì)胞成功制造了卵子（K. Murakami et al. Nature 615, 900–906; 2023）。許多研究人員曾認(rèn)為這項(xiàng)任務(wù)幾乎不可能實(shí)現(xiàn)。

然而，Hayashi 對(duì)他所取得的成就的評(píng)價(jià)更為保守：“實(shí)際上，這并不難。”

Hayashi 及其同事取出雄性小鼠尾部的細(xì)胞，這些細(xì)胞既有 X 染色體也有 Y 染色體，并將它們轉(zhuǎn)化為干細(xì)胞。在這個(gè)過(guò)程中，大約 3% 的細(xì)胞自發(fā)丟失了 Y 染色體。團(tuán)隊(duì)隨后分離出這些沒(méi)有 Y 染色體的細(xì)胞，并用一種化學(xué)物質(zhì)處理它們，引起細(xì)胞分裂時(shí)的錯(cuò)誤。

這些錯(cuò)誤導(dǎo)致一些細(xì)胞產(chǎn)生了重復(fù)的 X 染色體，實(shí)際上將它們變成了雌性細(xì)胞。然后，團(tuán)隊(duì)將這些細(xì)胞經(jīng)過(guò)復(fù)雜而費(fèi)力的過(guò)程制造成卵子。每個(gè)步驟都非常微妙，通常會(huì)丟失許多細(xì)胞，日本京都大學(xué)的發(fā)育生物學(xué)家、與 Hayashi 合作的 Mitinori Saitou 表示。

隨后，團(tuán)隊(duì)對(duì)這些卵子進(jìn)行受精，并將所得胚胎植入雌性小鼠體內(nèi)。630 次胚胎移植中只產(chǎn)生了 7 只活體幼崽。

多年來(lái)，Hayashi 以承擔(dān)既艱巨又富有想象力的任務(wù)而聞名?！拔液軞J佩他的工作，”Hayashi 在英國(guó)劍橋大學(xué)的前導(dǎo)師、發(fā)育生物學(xué)家 Azim Surani 表示，“他的工作非常具有獨(dú)創(chuàng)性?！?/p>

過(guò)去和現(xiàn)在的合作者們也都提到了 Hayashi 的耐心和職業(yè)道德?！八墓ぷ餍氏喈?dāng)于十個(gè)人，”東京科學(xué)大學(xué)的免疫學(xué)家 Daisuke Kitamura，他曾指導(dǎo) Hayashi 的博士研究。

Hayashi 則沒(méi)有迷失在這些贊美中：“我真的很難把所有事情做完，”他說(shuō)，“有時(shí)候我無(wú)法按時(shí)完成工作。”

Hayashi 從本科時(shí)代起就想研究生殖細(xì)胞——自然產(chǎn)生精子和卵子的細(xì)胞，被它們?cè)诜敝持械闹匾砸约叭绾卧诤蟠醒永m(xù)生命所吸引?！吧尘€(xiàn)是生命的源泉，”他說(shuō)，“它是永恒的，這是唯一一種在分化后能無(wú)限期存活的細(xì)胞系。”

現(xiàn)在，他的實(shí)驗(yàn)室正尋求將這項(xiàng)研究從小鼠擴(kuò)展到另一種動(dòng)物：北方白犀牛（Ceratotherium simum cottoni）。如今，已知只有兩只北方白犀牛存活，它們都是雌性。

Hayashi 的技術(shù)可能是拯救這個(gè)物種的方法，但他說(shuō)，與小鼠相比，在實(shí)驗(yàn)室中培育犀牛的精子和卵子要困難得多。

在處理人類(lèi)生殖細(xì)胞方面的復(fù)雜性則會(huì)更大。洛杉磯加州大學(xué)的發(fā)育和干細(xì)胞生物學(xué)家 Amander Clark 表示，Hayashi 開(kāi)創(chuàng)的制造卵子和精子的技術(shù)可能需要幾十年才能用于人類(lèi)。與此同時(shí)，Hayashi 基本不參與這項(xiàng)工作所引發(fā)的倫理討論。“從科學(xué)家的角度來(lái)看，我們相對(duì)簡(jiǎn)單：我們努力產(chǎn)生高質(zhì)量的卵子，”他說(shuō)，“然而，是否應(yīng)該使用這些卵子不是我們的決定。這個(gè)決定應(yīng)該由社會(huì)來(lái)做。”

——By Heidi Ledford

Annie Kritcher：聚變點(diǎn)火人

這位物理學(xué)家?guī)椭?NIF 產(chǎn)生了曾經(jīng)只在氫彈和恒星中才能看到的核反應(yīng)。

2023 年，物理學(xué)家 Annie Kritcher 帶著樂(lè)觀的情緒一直在前行。

幾周前，她幫助美國(guó)能源部的國(guó)家點(diǎn)火裝置（NIF）實(shí)現(xiàn)了一個(gè)長(zhǎng)期以來(lái)讓全球?qū)嶒?yàn)室難以實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)：通過(guò)高壓縮原子使其核融合，并產(chǎn)生比反應(yīng)消耗更多的能量。

然而，在達(dá)成這一被稱(chēng)為“點(diǎn)火”的實(shí)驗(yàn)里程碑后，更多地實(shí)現(xiàn)此成就的壓力也隨之而來(lái)。

耗資 35 億美元，位于加利福尼亞州勞倫斯·利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的NIF，原本旨在加強(qiáng)核武器科學(xué)。其進(jìn)展還有助于將核聚變發(fā)展成為一種安全、清潔且?guī)缀鯚o(wú)限的能源。NIF 去年的成功實(shí)驗(yàn)讓許多人感到意外?！包c(diǎn)火”實(shí)驗(yàn)比原計(jì)劃晚了十年，一些人開(kāi)始擔(dān)心這一目標(biāo)根本遙不可及。作為主要聚變實(shí)驗(yàn)的首席設(shè)計(jì)師，Kritcher 和她的團(tuán)隊(duì)立即著手證明 NIF 能夠可靠地實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火。

高風(fēng)險(xiǎn)的研究往往不會(huì)一帆風(fēng)順：團(tuán)隊(duì)在 6 月份進(jìn)行了首次重復(fù)嘗試，結(jié)果差強(qiáng)人意?！斑@個(gè)過(guò)程可能會(huì)很瘋狂，我感到壓力很大，”Kritcher 說(shuō)。

好在，下一次嘗試成功了。7 月 30 日，該設(shè)施的 192 束激光向一個(gè)裝在金筒中的冷凍氫同位素氘和氚的小球投放了 2.05 兆焦的能量。由此引發(fā)的內(nèi)爆使同位素在融合成氦的過(guò)程中釋放能量，產(chǎn)生的溫度是太陽(yáng)核心的 6 倍。這些反應(yīng)產(chǎn)生了創(chuàng)紀(jì)錄的 3.88 兆焦的核聚變能量。

其他設(shè)施在更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生了更多的核聚變能量，特別是在使用強(qiáng)大磁場(chǎng)來(lái)限制核聚變反應(yīng)的托卡馬克反應(yīng)堆中。耗資 220 億美元的國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆項(xiàng)目正在開(kāi)發(fā)這種技術(shù)，該項(xiàng)目是一項(xiàng)國(guó)際合作項(xiàng)目。然而，在 NIF 取得這一成就之前，沒(méi)有實(shí)驗(yàn)室曾產(chǎn)生過(guò)產(chǎn)能超過(guò)其消耗的聚變反應(yīng)。

Kritcher 和她的團(tuán)隊(duì)在七月的成功后，于十月又進(jìn)行了兩次點(diǎn)火嘗試，在所有六次嘗試中成功了四次。他們正為明年更高的產(chǎn)能做準(zhǔn)備。在此過(guò)程中，該設(shè)施的科學(xué)家們打開(kāi)了研究的大門(mén)，增加了人們對(duì)聚變能源未來(lái)的樂(lè)觀情緒。

NIF 旨在幫助政府科學(xué)家確保美國(guó)核武庫(kù)的安全和可靠性，而無(wú)需進(jìn)行試爆，但這并不是最初吸引 Kritcher 到實(shí)驗(yàn)室的原因。2004 年，她在利弗莫爾進(jìn)行暑期實(shí)習(xí)時(shí)就開(kāi)始研究聚變能源，在開(kāi)始研究生學(xué)習(xí)之前，她迅速將目光投向了 NIF，因?yàn)槟抢锸堑厍蛏涎芯烤圩兎磻?yīng)的少數(shù)幾個(gè)地方之一。

她于 2012 年加入 NIF，并在 2016 年成為首席設(shè)計(jì)師。從那時(shí)起，她就帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并利用計(jì)算機(jī)模型設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，旨在通過(guò)調(diào)整目標(biāo)的大小和配置以及各種激光束的能量和時(shí)序等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)并提高核聚變產(chǎn)量。一旦她的團(tuán)隊(duì)完成設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)就會(huì)接手發(fā)射激光并收集數(shù)據(jù)。

“Kritcher 是一位優(yōu)秀的學(xué)生，她全身心地投入到工作中，”加州大學(xué)伯克利分校的物理學(xué)家 Roger Falcone 說(shuō)。他從 Kritcher 還是研究生時(shí)就開(kāi)始與她合作，直到她早期在 NIF 的工作。在那段時(shí)間，她展示了在設(shè)計(jì)激光實(shí)驗(yàn)以測(cè)試材料在極端溫度和壓力下的行為方面的實(shí)力。

這些技能使 Kritcher 在 2016 年成為聚變計(jì)劃的核心人物。當(dāng)時(shí)聚變實(shí)驗(yàn)的能量產(chǎn)量已經(jīng)停滯不前，NIF 首席科學(xué)家 Omar Hurricane 希望找到一種新的方法。Kritcher 提出了一些想法，“她全身心地投入其中，”Hurricane 說(shuō)，就這樣，她成為了 NIF 首席設(shè)計(jì)師之一。

Kritcher 和她的團(tuán)隊(duì)在接下來(lái)的幾年里進(jìn)行了大量的數(shù)字運(yùn)算和設(shè)計(jì)調(diào)整，這成了 NIF 的主要實(shí)驗(yàn)工作。除了對(duì)目標(biāo)進(jìn)行各種改變之外，他們還利用各種改進(jìn)措施提高了激光的總體能量。結(jié)果，他們?cè)絹?lái)越頻繁地實(shí)現(xiàn)了聚變。

現(xiàn)在，Kritcher 已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了正式的點(diǎn)火目標(biāo)，她正致力于一系列新的實(shí)驗(yàn)，旨在通過(guò)向更厚的靶囊輸入更多激光能量來(lái)再次提高產(chǎn)量。這代表著 NIF 向?qū)崿F(xiàn)數(shù)十兆焦耳甚至更高產(chǎn)能的目標(biāo)又向前邁進(jìn)了一步。

從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，她相信，該設(shè)施在經(jīng)過(guò)一些升級(jí)后，將能夠?qū)崿F(xiàn)其目標(biāo)，并將產(chǎn)量提高一個(gè)數(shù)量級(jí)，這將使科學(xué)家們有望開(kāi)始研究原型激光聚變能源反應(yīng)堆?！斑@不是一個(gè)‘是否’的問(wèn)題，而是‘何時(shí)’的問(wèn)題，”她說(shuō)，她希望激光將在其中發(fā)揮作用。

“我認(rèn)為這是一個(gè)很好的可能性，”她說(shuō)，“我很想?yún)⑴c其中?！?/p>

——By Jeff Tollefson

Eleni Myrivili：氣候變暖督導(dǎo)員

作為聯(lián)合國(guó)首席高溫官，這位前政治家正在幫助世界做好應(yīng)對(duì)氣候變化威脅的準(zhǔn)備。

今年 7 月，希臘氣溫飆升，森林野火肆虐，Eleni Myrivili 在雅典的家中驚恐地看著這一切。“這種破壞是無(wú)法替代的，”她說(shuō)，“這顯然是一場(chǎng)需要我們擔(dān)責(zé)的災(zāi)難?！?/strong>