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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

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本文涉及人物圖片均來源于 Nature

ChatGPT 不是一個(gè)人。然而,在很多方面,這個(gè)程序在過去一年中對科學(xué)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)且廣泛的影響。

今天,頂級科學(xué)期刊《自然》(Nature)公布了 2023 年度十大科學(xué)人物榜單(Nature’s 10)——這一榜單旨在選出 10 位在這一年所有重大科學(xué)事件中占有一席之地的人物。

值得注意的是,今年還有一位非人類入選 Nature’s 10,那就是自去年以來占據(jù)各種新聞?lì)^條的人工智能(AI)助手 ChatGPT

《自然》特寫部主編 Richard Monastersky 表示,“雖然這個(gè)工具不算人物,也不完全滿足《自然》十大人物的評選條件,但我們將其破例納入榜單,從而承認(rèn)生成式 AI 給科學(xué)發(fā)展和進(jìn)步帶來的巨大改變?!?/p>

Nature’s 10 探討了今年科學(xué)界的重要發(fā)展,以及在這些里程碑中發(fā)揮重要作用的十個(gè)人。這些人與他們的同事一起,幫助人們?nèi)〉昧肆钊梭@嘆的發(fā)現(xiàn),并使人們開始關(guān)注關(guān)鍵問題(crucial issues)。其中:

Kalpana Kalahasti 在確?!霸麓?3 號(hào)”(Chandrayaan-3)成功著陸月球方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用,使印度成為第四個(gè)實(shí)現(xiàn)這一壯舉的國家。

Marina Silva 幫助巴西亞馬遜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)。

Katsuhiko Hayash 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。

Annie Kritcher 幫助 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)。

Eleni Myrivili 作為聯(lián)合國首席高溫官,正在幫助世界做好應(yīng)對氣候變化威脅的準(zhǔn)備。

Ilya Sutskever 是 ChatGPT 和其他改變社會(huì)的 AI 系統(tǒng)的先驅(qū),正對 AI 的未來感到擔(dān)憂。

James Hamlin 幫助發(fā)現(xiàn)了室溫超導(dǎo)這一聳人聽聞的說法的缺陷。

Svetlana Mojsov 因參與開發(fā)價(jià)值數(shù)十億美元的減肥藥物而逐漸獲得認(rèn)可。

Halidou Tinto 推動(dòng)了治療致命疾病的第二種疫苗問世。

Thomas Powles 領(lǐng)導(dǎo)了一項(xiàng)治療嚴(yán)重膀胱癌的變革性臨床試驗(yàn)。Monastersky 表示,“這十個(gè)人和一個(gè) AI 工具的故事濃縮了 2023 年科學(xué)界最重要的進(jìn)展?!?/strong>

以下為入選 Nature’s 10 的十大人物和 ChatGPT 的詳細(xì)介紹。(本文人物介紹基于 Nature 報(bào)道和權(quán)威公開資料。如有紕漏,歡迎留言批評指正。)

ChatGPT:福祉與負(fù)擔(dān)?

它是生成式 AI 軟件的典型代表,正預(yù)示著一個(gè)潛在的科學(xué)新時(shí)代。

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它與人類共同撰寫科學(xué)論文——有時(shí)還是偷偷進(jìn)行的。它為演講、撥款提案和課程草擬大綱,編寫計(jì)算機(jī)代碼,并作為研究想法的“傳聲筒”。它還編造參考文獻(xiàn)、捏造事實(shí),甚至發(fā)表仇恨言論。但最重要的是,它捕獲了人們的想象力:ChatGPT 時(shí)而服從,時(shí)而引人入勝,時(shí)而娛樂性十足,甚至?xí)r而讓人感到恐懼,它扮演了與眾不同的任何角色——有些是用戶期望的,有些則不是。

為什么要在 2023 年對科學(xué)產(chǎn)生重大影響的人物名單中包括一款計(jì)算機(jī)程序?ChatGPT 不是一個(gè)人。然而,在很多方面,這個(gè)程序在過去一年中對科學(xué)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)且廣泛的影響。ChatGPT 的唯一目標(biāo)是以其訓(xùn)練數(shù)據(jù)的風(fēng)格可信地繼續(xù)對話。但在這樣做的過程中,它和其他生成式 AI 程序正在改變科學(xué)家的工作方式。它們還重新引發(fā)了關(guān)于人工智能的局限性、人類智能的本質(zhì)以及如何最好地調(diào)節(jié)兩者之間互動(dòng)的爭論。這就是為什么今年的“Nature’s 10”中有一個(gè)非人類的新成員。

一些科學(xué)家早就意識(shí)到了大型語言模型(LLM)的潛力。但對許多人來說,正是 ChatGPT 在 2022 年 11 月作為免費(fèi)對話代理發(fā)布后,才迅速知道了這項(xiàng)技術(shù)的強(qiáng)大和潛在風(fēng)險(xiǎn)。該程序由位于加利福尼亞州舊金山的 OpenAI 研究人員創(chuàng)建,其中也包括同樣在今年入選“Nature’s 10”的 Ilya Sutskever。它基于一個(gè)有數(shù)千億參數(shù)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,其訓(xùn)練成本估計(jì)達(dá)數(shù)千萬美元,訓(xùn)練數(shù)據(jù)包括一個(gè)龐大的在線書籍和文檔語料庫。此外,他們還雇傭了大量標(biāo)注工程師來編輯或評估其回應(yīng),進(jìn)一步約束了這款機(jī)器人的輸出。今年,OpenAI 升級了 ChatGPT 的底層模型,并將其與其他程序連接起來,使這個(gè)工具能夠接收和創(chuàng)建圖像,并能使用數(shù)學(xué)和編碼軟件提供幫助。其他公司也急忙地推出了競爭產(chǎn)品。

對一些研究人員來說,這些應(yīng)用程序已經(jīng)成為寶貴的實(shí)驗(yàn)室助手——幫助總結(jié)或撰寫手稿、完善申請和編寫代碼。ChatGPT 和相關(guān)軟件可以幫助人們進(jìn)行頭腦風(fēng)暴、增強(qiáng)科學(xué)搜索引擎,識(shí)別出文獻(xiàn)中的研究空白,哈佛醫(yī)學(xué)院的 Marinka Zitnik 這樣談道,他在波士頓從事醫(yī)學(xué)研究的 AI 工作。以類似方式對科學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練的模型可以幫助建立指導(dǎo)研究的人工智能系統(tǒng),也許可以設(shè)計(jì)出新的分子或模擬細(xì)胞行為。

但這項(xiàng)技術(shù)也存在危險(xiǎn)。自動(dòng)對話代理可以幫助作弊者和抄襲者;如果不加以控制,它們可能會(huì)不可逆轉(zhuǎn)地污染科學(xué)知識(shí)的海洋。未經(jīng)聲明的 AI 制作的內(nèi)容已經(jīng)開始在互聯(lián)網(wǎng)上蔓延,一些科學(xué)家承認(rèn)使用 ChatGPT 生成文章,卻并未聲明。

還有錯(cuò)誤和偏見的問題,這是生成式 AI 工作方式的固有問題。大型語言模型通過映射語言的相互關(guān)聯(lián)來構(gòu)建一個(gè)世界模型,然后不加評估地吐出這個(gè)分布的可能樣本,而無法辨別真假。這導(dǎo)致程序復(fù)制其訓(xùn)練數(shù)據(jù)中的歷史偏見或不準(zhǔn)確信息,并編造信息,包括不存在的科學(xué)參考文獻(xiàn)。

華盛頓大學(xué)西雅圖分校的計(jì)算語言學(xué)家 Emily Bender 認(rèn)為,使用能夠自動(dòng)生成文本的計(jì)算機(jī)程序或系統(tǒng)的合適方式很少。她說,ChatGPT 對環(huán)境有巨大影響,存在問題偏見,可能會(huì)誤導(dǎo)用戶,讓他們以為它的輸出來自于人。最重要的是,OpenAI 正因竊取數(shù)據(jù)而被起訴,并被指控存在剝削勞動(dòng)力的行為(以低工資雇傭自由職業(yè)者)。

大型語言模型的規(guī)模和復(fù)雜性意味著它們本質(zhì)上是一個(gè)“黑盒”,但當(dāng)它們的代碼和訓(xùn)練材料不公開時(shí)(如 ChatGPT 的情況),就很難理解它們?yōu)槭裁串a(chǎn)生某些內(nèi)容。開源大模型運(yùn)動(dòng)正在發(fā)展壯大,但到目前為止,這些模型的能力不如 ChatGPT 這樣的大型專有程序。

一些國家正在開發(fā)國家 AI 研究資源,使科學(xué)家在大公司之外能夠構(gòu)建和研究大型生成式 AI。但目前還不清楚監(jiān)管將在多大程度上迫使大模型開發(fā)者披露專有信息或建立安全功能。

沒有人知道類 ChatGPT 系統(tǒng)還具有多少潛力。它們的能力可能會(huì)受到計(jì)算能力或新訓(xùn)練數(shù)據(jù)的限制。但是,生成式 AI 革命已經(jīng)開始,且已經(jīng)無法回頭。

——By Richard Van Noorden、Richard Webb

Kalpana Kalahasti:登上月球

這位工程師和管理者在確?!霸麓?3 號(hào)”(Chandrayaan-3)成功著陸月球方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用,使印度成為第四個(gè)實(shí)現(xiàn)這一壯舉的國家。

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Kalpana Kalahasti 在印度空間研究組織(ISRO)的“月船 3 號(hào)”任務(wù)成功著陸月球后不久說道:“我們完美地實(shí)現(xiàn)了我們的目標(biāo)?!彼a(bǔ)充道:“這將是我們所有人最難忘、最快樂的時(shí)刻?!?/strong>

作為該任務(wù)的副項(xiàng)目主任,Kalahasti 在確保任務(wù)成功中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。這一壯舉使印度成為第四個(gè)成功在月球表面著陸的國家。

7 月 14 日,“月船 3 號(hào)”攜帶著印度整個(gè)國家的希望和憂慮升空。印度此前的嘗試,“月船 2 號(hào)”任務(wù)于 2019 年因著陸器墜毀而失敗。同年,SpaceIL 公司的“創(chuàng)世紀(jì)”(Beresheet)著陸器,以及今年日本 ispace 公司的 HAKUTO-R 任務(wù) 1 號(hào)和俄羅斯的“月球 25 號(hào)”著陸器也遭遇了類似的命運(yùn)。

對于 Kalahasti 和她的團(tuán)隊(duì)來說,“月船 2 號(hào)”著陸器的失敗是一個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻,他們傾注了所有努力來避免下一次失敗

團(tuán)隊(duì)面臨的最大挑戰(zhàn)之一是,航天器的總質(zhì)量和預(yù)算必須與“月船 2 號(hào)”保持一致。這意味著團(tuán)隊(duì)無法對著陸器進(jìn)行大幅重設(shè)計(jì)或增加許多冗余系統(tǒng)。因此,Kalahasti 與項(xiàng)目總監(jiān) Palanivel Veeramuthuvel 一起,重新配置了“月船 2 號(hào)”任務(wù)的軌道器和著陸器。ISRO 減輕了軌道器的質(zhì)量,為著陸器提供了額外的燃料、更結(jié)實(shí)的支腿和其他改進(jìn)。

Kalahasti 對《自然》雜志說:“‘月船 2 號(hào)’的飛行經(jīng)驗(yàn)非常寶貴。它的許多成功運(yùn)作系統(tǒng)讓我們找到了最優(yōu)的‘月船 3 號(hào)’配置?!?/p>

Veeramuthuvel 和 Kalahasti 花費(fèi)了大量時(shí)間在“月船 3 號(hào)”開發(fā)上,進(jìn)行全面測試和模擬,如評估導(dǎo)航系統(tǒng)在類月面地形上避開障礙的能力。

Kalahasti 說:“我們的目標(biāo)是擁有一個(gè)記錄完整、理解透徹的系統(tǒng)。在展示系統(tǒng)性能方面沒有任何妥協(xié)?!?/p>

他們的努力得到了回報(bào)。但進(jìn)行如此多的測試并在規(guī)劃飛行的同時(shí)整合結(jié)果是一項(xiàng)巨大的任務(wù),這需要協(xié)調(diào)印度全國十幾個(gè) ISRO 中心?!斑@就好像我們在一起構(gòu)建五到六個(gè)不同的衛(wèi)星?!盞alahasti 說。她依靠過去在項(xiàng)目管理和系統(tǒng)工程方面的經(jīng)驗(yàn),包括在 ISRO 多個(gè)地球觀測衛(wèi)星的開發(fā)中擔(dān)任領(lǐng)導(dǎo)角色。

她在 2000 年加入 ISRO 時(shí),距離擔(dān)任月球任務(wù)的領(lǐng)導(dǎo)角色還非常久遠(yuǎn)。她表示,她說,她之所以被吸引到 ISRO,是因?yàn)樗M谝粋€(gè)核心工程機(jī)構(gòu)工作,這樣就能充分利用她的電子和通信專業(yè)學(xué)位。她在 ISRO 的第一份工作是在斯里哈里科塔的薩提什·達(dá)瓦恩航天中心擔(dān)任雷達(dá)工程師,那里是 ISRO 發(fā)射任務(wù)的地點(diǎn)。

Kalahasti 對“月船 3 號(hào)”任務(wù)在印度年輕人中激發(fā)的熱情感到欣慰。“除了任務(wù)的技術(shù)方面,我希望印度和全世界的年輕專業(yè)人士能受到團(tuán)隊(duì)如何從失敗中精心崛起的啟發(fā)。”

這次任務(wù)的成功也激發(fā)了其他國家和公司對未來登月嘗試的信心。開放月球基金會(huì)(Open Lunar Foundation)的空間政策研究員和高級顧問 Jessy Kate Schingler 說:“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?!?/p>

Kalahasti 對 ISRO 接下來可能承擔(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)來回收月球樣本,作為其 2040 年將人類送上月球表面這一目標(biāo)的前奏。她說:“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)。

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在一個(gè)充滿壞環(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 Marina Silva 在 8 月 3 日傳遞了一個(gè)充滿希望的信息。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)任過這個(gè)職位。

在第一次任職期間,Marina Silva 通過領(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始工作,從橡膠樹中提取乳膠。她曾想成為一名修女,直到青少年時(shí)期才學(xué)會(huì)讀寫。

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)保活動(dòng)家 Chico Mendes(在 1988 年被牧場主殺害),然后開始了她的環(huán)保活動(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,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,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 Natalie Unterstell 說,“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?!?/p>

她的一個(gè)關(guān)鍵成就是在 6 月 5 日啟動(dòng)了 PPCDAm 計(jì)劃的升級版本(曾被 Bolsonaro 政府關(guān)閉)來保護(hù)亞馬遜。Marina Silva 還恢復(fù)了對該地區(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 年以來最低的,但仍是 2012 年最低砍伐率的兩倍。

Marina Silva 說,環(huán)境保護(hù)之所以有效的一個(gè)關(guān)鍵原因是,政府各部門都在推廣這一議程。她說:“讓我充滿喜悅的是,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,而是貫穿所有部門。

然而,僅僅結(jié)束森林砍伐是不夠的?!叭绻鲊粶p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木的堅(jiān)韌纖維,這種纖維用于綁定木材制造筏子。她說:“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,形成我們時(shí)代挑戰(zhàn)旅程中的一個(gè)支撐面。”

——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。

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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:“我從椅子上跌了下來,這是驚人的科學(xué)成就?!?/p>

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 對他所取得的成就的評價(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)過復(fù)雜而費(fèi)力的過程制造成卵子。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,Hayashi 以承擔(dān)既艱巨又富有想象力的任務(wù)而聞名。“我很欽佩他的工作,”Hayashi 在英國劍橋大學(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 則沒有迷失在這些贊美中:“我真的很難把所有事情做完,”他說,“有時(shí)候我無法按時(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,被它們在繁殖中的重要性以及如何在后代中延續(xù)生命所吸引?!吧尘€是生命的源泉,”他說,“它是永恒的,這是唯一一種在分化后能無限期存活的細(xì)胞系?!?/p>

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,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。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?!皬目茖W(xué)家的角度來看,我們相對簡單:我們努力產(chǎn)生高質(zhì)量的卵子,”他說,“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)。

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

幾周前,她幫助美國能源部的國家點(diǎn)火裝置(NIF)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)長期以來讓全球?qū)嶒?yàn)室難以實(shí)現(xiàn)的目標(biāo):通過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。

耗資 35 億美元,位于加利福尼亞州勞倫斯·利弗莫爾國家實(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限的能源。NIF 去年的成功實(shí)驗(yàn)讓許多人感到意外。“點(diǎn)火”實(shí)驗(yàn)比原計(jì)劃晚了十年,一些人開始擔(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)過程可能會(huì)很瘋狂,我感到壓力很大,”Kritcher 說。

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程中釋放能量,產(chǎn)生的溫度是太陽核心的 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)大磁場來限制核聚變反應(yīng)的托卡馬克反應(yīng)堆中。耗資 220 億美元的國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆項(xiàng)目正在開發(fā)這種技術(shù),該項(xiàng)目是一項(xiàng)國際合作項(xiàng)目。然而,在 NIF 取得這一成就之前,沒有實(shí)驗(yàn)室曾產(chǎn)生過產(chǎn)能超過其消耗的聚變反應(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。在此過程中,該設(shè)施的科學(xué)家們打開了研究的大門,增加了人們對聚變能源未來的樂觀情緒。

NIF 旨在幫助政府科學(xué)家確保美國核武庫的安全和可靠性,而無需進(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)就開始研究聚變能源,在開始研究生學(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。他從 Kritcher 還是研究生時(shí)就開始與她合作,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,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,他們越來越頻繁地實(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),旨在通過向更厚的靶囊輸入更多激光能量來再次提高產(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。

從長遠(yuǎn)來看,她相信,該設(shè)施在經(jīng)過一些升級后,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,這將使科學(xué)家們有望開始研究原型激光聚變能源反應(yīng)堆?!斑@不是一個(gè)‘是否’的問題,而是‘何時(shí)’的問題,”她說,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,“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)合國首席高溫官,這位前政治家正在幫助世界做好應(yīng)對氣候變化威脅的準(zhǔn)備。

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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。“這種破壞是無法替代的,”她說,“這顯然是一場需要我們擔(dān)責(zé)的災(zāi)難。”

Myrivili 曾任雅典副市長,現(xiàn)在她在全球范圍內(nèi)致力于減輕氣候變暖帶來的災(zāi)難性影響。她是聯(lián)合國首位首席高溫官(chief heat officer),其職責(zé)是讓人們在地球“沸騰”時(shí)保持涼爽。

今年七月打破了單日和單月全球平均氣溫最高的非官方記錄,到 12 月底,2023 年幾乎肯定會(huì)成為有記錄以來最熱的一年。極端高溫正在造成致命的損失。7 月份發(fā)表的一篇論文估計(jì),2022 年歐洲的熱浪在 5 月底至 9 月初期間造成 61000 多人死亡,其中意大利、希臘和西班牙的高溫死亡率最高(J. Ballester et al. Nature Med. 29, 1857–1866; 2023)。

從她作為文化人類學(xué)家的職業(yè)生涯開始,Myrivili 對高溫的關(guān)注已有多年。她獲得了研究移民、暴力和邊境地區(qū)的博士學(xué)位,專門研究阿爾巴尼亞、北馬其頓和希臘交界地區(qū)。隨后,她開始在希臘愛琴海大學(xué)任教。2007 年夏天,希臘部分地區(qū)燃起大火,雅典附近的帕爾尼斯國家公園大部分被燒毀?!拔覀兯袕氖職夂蜃兓ぷ鞯娜硕紩?huì)有這樣的時(shí)刻,你會(huì)清醒地認(rèn)識(shí)到氣候變化的現(xiàn)實(shí),”她說,“對我來說,就是 2007 年?!?/p>

由于缺乏有關(guān)火災(zāi)的信息和建議,Myrivili 感到非常憤怒,便決定從政。在希臘一個(gè)綠色政黨工作了一段時(shí)間后,她讀了 Benjamin R. Barber 在 2013 年出版的《如果市長統(tǒng)治世界》(If Mayors Ruled the World)一書,決定轉(zhuǎn)向市政府。

她在雅典政府中擔(dān)任過各種職務(wù),致力于將氣候復(fù)原力和規(guī)劃融入城市各個(gè)部門。當(dāng)她成為公園部門的負(fù)責(zé)人時(shí),她將自己的頭銜改為城市自然、恢復(fù)力和氣候變化適應(yīng)負(fù)責(zé)人,以強(qiáng)調(diào)她認(rèn)為自己的工作重點(diǎn)。2021 年,她被任命為雅典的首席高溫官。

為了提高人們對致命天氣模式的認(rèn)識(shí),Myrivili 在希臘發(fā)起了為熱浪命名的活動(dòng)。她還努力為氣候倡議爭取資金;2018 年,她的團(tuán)隊(duì)從歐洲投資銀行獲得了 500 萬歐元貸款(當(dāng)時(shí)折合 590 萬美元),用于氣候適應(yīng)項(xiàng)目,包括在雅典種植綠地。

今年早些時(shí)候接替 Myrivili 擔(dān)任雅典首席高溫官的 Elissavet Bargianni 說,Myrivili 的努力和人脈使她在市政府中獲得了有效的支持。“很多人都信任她,”Bargianni 說,“她能把看似不可能的事情變成可能?!?/p>

現(xiàn)在,Myrivili 的工作重點(diǎn)是在全球范圍內(nèi)提高人們對極端高溫的認(rèn)識(shí),并通過聯(lián)合國人居署這個(gè)致力于實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展的計(jì)劃為項(xiàng)目爭取資金。這包括本月在迪拜舉行的 COP28 氣候大會(huì)上提出的全球冷卻承諾。該承諾旨在支持不增加溫室氣體排放的冷卻技術(shù)的開發(fā)和推廣。

不要向 Myrivili 提及空調(diào),他討厭空調(diào)對氣候的影響。但在 2021 年的一次熱浪中,她終于為自己的臥室買了一臺(tái)小型空調(diào)?!拔胰匀挥憛捒照{(diào),”她說道。

然而,隨著氣溫的攀升,空調(diào)的使用只會(huì)越來越多。這也是 Myrivili 參加迪拜氣候談判的原因之一,只為了阻止世界“燃燒”,并為未來做好準(zhǔn)備。

——By Alexandra Witze

Ilya Sutskever:人工智能遠(yuǎn)見者

他是 ChatGPT 和其他改變社會(huì)的人工智能系統(tǒng)的先驅(qū)。

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十幾歲時(shí),為尋求一份工作,Ilya Sutskever 敲開了現(xiàn)代人工智能(AI)教父 Geoffrey Hinton 在加拿大多倫多大學(xué)的門。“他說,相比于在假期炸薯?xiàng)l來賺錢,他更愿意為我工作,研究AI,”Hinton 說。

Hinton 給了這位雄心勃勃的學(xué)生一些論文讓他閱讀,Sutskever 回來后很納悶,為什么作者們沒有研究出在他看來顯而易見的解決方案。Hinton 說:“他的直覺都是正確的?!彼J(rèn)為 Sutskever 是深度學(xué)習(xí)和大型語言模型(LLMs)領(lǐng)域富有遠(yuǎn)見的先驅(qū),而這正是今年風(fēng)靡全球的 ChatGPT 等對話式 AI 機(jī)器人的根基?!白屗c眾不同的不僅僅是智能,”Hinton 說,“而是他處理事情的緊迫感?!?/p>

后來,Sutskever 成為了 OpenAI 的首席科學(xué)家,在開發(fā) ChatGPT 的過程中發(fā)揮了核心作用。然而,他也對 AI 的未來感到擔(dān)憂。今年 7 月,他將工作重心轉(zhuǎn)移到共同領(lǐng)導(dǎo) OpenAI 為期四年的“超級對齊(superalignment)”項(xiàng)目上。OpenAI 表示,該項(xiàng)目將使用其 20% 的計(jì)算能力來研究如何“引導(dǎo)和控制比我們聰明得多的 AI 系統(tǒng)”。

安全與快速發(fā)展的商業(yè)動(dòng)機(jī)之間的矛盾,可能導(dǎo)致了今年 11 月的一場令人困惑的鬧劇,在這場鬧劇中,Sutskever 在解雇和重新聘用 OpenAI 首席執(zhí)行官 Sam Altman 的過程中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。動(dòng)蕩之后,Sutskever 拒絕接受《自然》雜志的采訪。

在一些人看來,Sutskever 的遠(yuǎn)見卓識(shí)令人欽佩。“他有很強(qiáng)的道德感,”Hinton 說,“他真的非常關(guān)注 AI 的安全?!钡灿腥苏f,關(guān)注如何控制尚未到來的 AI 系統(tǒng),會(huì)分散人們對該技術(shù)真實(shí)存在的危險(xiǎn)的注意力。紐約市政策研究機(jī)構(gòu) AI Now 研究所常務(wù)董事 Sarah Myers West 說,這“將干預(yù)措施推遲到一個(gè)遙遠(yuǎn)的未來”。她說,相反,我們需要“解決近期的危害”,比如 AI 系統(tǒng)在訓(xùn)練數(shù)據(jù)中強(qiáng)化了偏見,或可能泄露私人信息。

AI 系統(tǒng)缺乏透明度也是一個(gè)令人擔(dān)憂的問題。OpenAI 和其他一些公司對其代碼和訓(xùn)練數(shù)據(jù)保密。Sutskever 說,從長遠(yuǎn)來看,封閉系統(tǒng)將是避免讓其他人制造出強(qiáng)大 AI 的負(fù)責(zé)任的做法。他在今年四月時(shí)說:“會(huì)在某一個(gè)時(shí)間點(diǎn),AI 的能力將變得非常強(qiáng)大,以至于開源模型顯然是不負(fù)責(zé)任的。”

Sutskever 出生于 1986 年,他十幾歲時(shí)就開始學(xué)習(xí)大學(xué)水平的編碼課程。在舉家遷往加拿大后,他于 2003 年開始與 Hinton 合作研究深度學(xué)習(xí)。2012 年,Sutskever 和 Hinton 的另一名學(xué)生(Alex Krizhevsky)建立了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) AlexNet,并以驚人的優(yōu)勢贏得了具有里程碑意義的圖像識(shí)別競賽。后來,Sutskever 去了谷歌,在那幫助開發(fā)了 AlphaGo。

2015 年,Sutskever 受邀與 Altman 以及馬斯克等人共進(jìn)晚餐。同年,他們共同創(chuàng)立了非營利組織 OpenAI,旨在“造福人類”。Sutskever 認(rèn)為這是一個(gè)認(rèn)真追求通用人工智能(AGI)的機(jī)會(huì)?!拔蚁胝f的是,研究人員在某種程度上被訓(xùn)練成從小處著手......。但在 OpenAI,我們敢于從大處著眼,”他在今年早些時(shí)候如是說。

OpenAI 的另一位聯(lián)合創(chuàng)始人 Wojciech Zaremba 認(rèn)為,在 2018 年推出 GPT-1 后,是 Sutskever 推動(dòng)公司在其生成式預(yù)訓(xùn)練 Transformer(GPT)系統(tǒng)上傾注了更多精力。與當(dāng)時(shí)其他許多人不同,Sutskever 堅(jiān)信僅靠提升計(jì)算能力就能讓這些系統(tǒng)變得更加智能。“他幾乎比其他人都更早地理解了這一點(diǎn),”Hinton 說道。

為了吸引更多算力所需的資金,團(tuán)隊(duì)在 2019 年將 OpenAI 從非營利模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤吧舷逘I利”模式,吸引了科技巨頭微軟公司向其投入數(shù)十億美元的現(xiàn)金和計(jì)算資源。這帶來了回報(bào):模型得到了改進(jìn),他們于 2022 年 11 月發(fā)布的 ChatGPT 在全世界范圍內(nèi)引起了轟動(dòng)。

就在這一成功之后,今年 11 月 17 日,Sutskever 和OpenAI 其他董事會(huì)成員解雇了 Altman,從而引發(fā)了內(nèi)部混亂。許多員工威脅要與 Altman 一起投奔微軟。后來,Sutskever 表示對自己的行為感到后悔。五天后,當(dāng) Altman 重新加入公司時(shí),Sutskever 被董事會(huì)除名了。

自始至終,Sutskever 對 AI 的表述一直都很大膽。2022 年,他宣稱 AI 可能已經(jīng)“有一些知覺”,引起了人們的驚嘆、恐懼和嘲笑。他公開表示,AGI 甚至超越人類智力總和的“超級智能”可能會(huì)在數(shù)年或數(shù)十年內(nèi)被開發(fā)出來。“時(shí)至今日,我仍對他的樂觀態(tài)度感到驚訝,”AI 研究員吳恩達(dá)這樣說道。

但吳恩達(dá)也表示,Sutskever“有一個(gè)令人欽佩的特質(zhì),那就是無論別人是否同意他的觀點(diǎn),他都能選擇一個(gè)方向并堅(jiān)持不懈地追求下去?!?/p>

——By Nicola Jones

James Hamlin:超導(dǎo)調(diào)查員

這位物理學(xué)家?guī)椭l(fā)現(xiàn)了室溫超導(dǎo)這一聳人聽聞的說法的缺陷。

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James Hamlin 回憶起他第一次被實(shí)驗(yàn)欺騙的情景。作為一名研究生,Hamlin 在一種意想不到的材料中發(fā)現(xiàn)了超導(dǎo)現(xiàn)象——電子無阻力流動(dòng)的現(xiàn)象。他興奮地與導(dǎo)師分享這一消息,但導(dǎo)師卻顯得很淡定。Hamlin 說:“他問了我很多問題,還建議我進(jìn)行更多的測量?!苯?jīng)過進(jìn)一步檢查,超導(dǎo)信號(hào)消失了。他從中學(xué)到了一個(gè)直接的教訓(xùn):“不要假設(shè)你發(fā)現(xiàn)了什么?!?/strong>

這個(gè)教訓(xùn)在今年的國際舞臺(tái)上得到了體現(xiàn),當(dāng)時(shí)紐約羅切斯特大學(xué)的物理學(xué)家 Ranga Dias 在《自然》雜志上報(bào)告說,他在中等壓力下實(shí)現(xiàn)了長期追求的室溫超導(dǎo)目標(biāo)。

在一片炒作和批評的聲浪中,在佛羅里達(dá)大學(xué)蓋恩斯維爾分校進(jìn)行高壓實(shí)驗(yàn)的 Hamlin,以及紐約伊薩卡康奈爾大學(xué)的超導(dǎo)研究員 Brad Ramshaw,向《自然》表達(dá)了他們對這項(xiàng)研究的擔(dān)憂。這篇論文在 11 月被撤回,引發(fā)了轟動(dòng):這是 Dias 在一年多的時(shí)間里第三次被撤稿。

Hamlin 曾多次揭露 Dias 工作中的問題。2020 年,Dias 在《自然》上發(fā)表了一篇論文,聲稱發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)室溫超導(dǎo)體,盡管需要在更高的壓力下才能實(shí)現(xiàn)。目前所有已知的超導(dǎo)體都必須在極低溫或高壓下才能工作。一個(gè)能在常溫常壓下工作的超導(dǎo)體可能會(huì)帶來充滿想象的應(yīng)用,比如不需要昂貴冷卻設(shè)備的磁共振成像(MRI)用磁體和高效的計(jì)算機(jī)芯片——這些誘人的可能性導(dǎo)致了圍繞室溫超導(dǎo)的炒作。

Dias 在 2020 年論文發(fā)表后,加利福尼亞大學(xué)圣地亞哥分校的物理學(xué)家 Jorge Hirsch 認(rèn)為該研究中的一項(xiàng)測量看起來可疑——并在與 Hamlin 2009 年合著的一篇論文中的測量有相似之處。在 Hirsch 的推動(dòng)下,Hamlin 調(diào)查了自己的工作,發(fā)現(xiàn)另一位合著者 Matthew Debessai 操縱了那些數(shù)據(jù)。(不再從事研究的 Debessai 沒有回應(yīng)置評請求。)這篇論文于 2021 年被撤回,但 Hamlin 懷疑 Dias 2020 年的研究也存在問題。

Dias 和合著者、內(nèi)華達(dá)大學(xué)拉斯維加斯分校的物理學(xué)家 Ashkan Salamat 花了一年多的時(shí)間才公布了 Hirsch 想要的數(shù)據(jù)。Hirsch、Hamlin 和其他人的分析發(fā)現(xiàn)了操縱證據(jù)。2022 年 9 月,《自然》撤回了這項(xiàng)工作;撤稿聲明沒有提到不當(dāng)行為,Dias 否認(rèn)了不當(dāng)行為的指控。

Hamlin 還發(fā)現(xiàn),Dias 的論文中抄襲了他自己和其他人的工作——Dias 還在 Physical Review Letters 后來的一篇論文中重復(fù)使用了一些論文數(shù)據(jù)。這篇論文在今年 8 月被撤回。(盡管 Dias 對撤稿表示不同意,但他承認(rèn)沒有為論文中的某些內(nèi)容提供“明確歸屬”。)

今年 3 月,Hamlin 在一個(gè)虛擬研討會(huì)上展示了他的證據(jù),一些觀察者對他所做的工作表示“震驚”,俄亥俄州立大學(xué)哥倫布分校的物理學(xué)家、會(huì)議組織者 Brian Skinner 說。Hamlin 在某個(gè)時(shí)刻,由于無法訪問原始的電阻數(shù)據(jù),創(chuàng)建了一個(gè)工具,直接從 Dias 的圖表中提取數(shù)據(jù)。“這非常英勇,”Skinner 說。

這一爭議背景是許多研究人員對《自然》今年 3 月發(fā)表 Dias 的第二篇論文感到驚訝的原因,盡管是在不同材料中,但同樣聲稱實(shí)現(xiàn)了室溫超導(dǎo)。

這一次,大量原始數(shù)據(jù)是公開的,網(wǎng)上很快出現(xiàn)了問題。Ramshaw 和 Hamlin 關(guān)注了一些核心問題,包括 Dias 是否真的測量到電阻歸零。

在隨后與 Ramshaw、Hamlin 和《自然》編輯的來回討論中,Dias 和他的合著者 Salamat 沒有解釋他們是如何獲得這一測量的。“我們無法就這個(gè)非常簡單的問題得到一個(gè)明確的答案,”Hamlin 說?!蹲匀弧沸侣剤F(tuán)隊(duì)聯(lián)系了 Dias 和 Salamat 征詢意見,但沒有收到任何回復(fù)。

然后,9 月,11 名論文作者中的 8 人(包括 Salamat)要求撤稿,證實(shí)了 Hamlin 和 Ramshaw 提出的擔(dān)憂?!蹲匀弧吩?11 月 7 日撤回了這篇論文,原因是對數(shù)據(jù)完整性的擔(dān)憂。

Hamlin 和 Ramshaw 表示,數(shù)據(jù)可用性使最新的撤稿更容易:這次只用了半年時(shí)間,而不是兩年。

在猶他大學(xué)鹽湖城分校擔(dān)任高壓實(shí)驗(yàn)家的 Shanti Deemyad,在 Hamlin 本科時(shí)就在實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)過他。她對他的奉獻(xiàn)精神并不感到驚訝?!八浅S幸靶?,非常興奮,”她說,“他想了解所有細(xì)節(jié)?!?strong>即使她早上 6 點(diǎn)半就來到實(shí)驗(yàn)室,Hamlin 也在那里,對學(xué)習(xí)保持熱情。

Hamlin 并不是全職調(diào)查員,他渴望花更多時(shí)間進(jìn)行自己的超導(dǎo)研究?!斑@仍然是我認(rèn)為最激動(dòng)人心的物理學(xué)話題,”他說,“人類的胡說八道比發(fā)現(xiàn)自然的奧秘要無趣得多?!?/strong>

——By Dan Garisto

Svetlana Mojsov:無名藥物開發(fā)者

一位生物化學(xué)家如何最終因參與開發(fā)價(jià)值數(shù)十億美元的減肥藥物而獲得認(rèn)可。

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一種新的減肥藥物類別迅速進(jìn)入診所,使得如 Ozempic 和 Wegovy 這樣的藥物成為家喻戶曉的名字。它們?yōu)橹扑幮袠I(yè)帶來了數(shù)十億美元的利潤,并為那些發(fā)現(xiàn)了這些藥物背后的激素(一種名為胰高血糖素樣肽-1(GLP-1)的食欲抑制劑)的研究人員贏得了科學(xué)贊譽(yù)。

然而,有一位早期的先驅(qū)卻沒有得到應(yīng)有的認(rèn)可:Svetlana Mojsov。她現(xiàn)在是紐約市洛克菲勒大學(xué)的生化學(xué)家,曾在確定和描述 GLP-1 活躍形態(tài)方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。然而,她在激素發(fā)現(xiàn)史上的努力在許多記述中卻被忽略,也沒有分享因此成就而頒發(fā)的科學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)。

今年,Mojsov 挑戰(zhàn)了那些根深蒂固的說法——并開始為她對該領(lǐng)域的貢獻(xiàn)贏得更廣泛的認(rèn)可。她說:“我所做的一切,只是為了糾正科學(xué)記錄?!?/strong>

這位科學(xué)家現(xiàn)年已有七十多歲,曾是 20 世紀(jì) 80 年代波士頓麻省總醫(yī)院(MGH)內(nèi)分泌科的一名成員,她還領(lǐng)導(dǎo)著一個(gè)制造合成蛋白質(zhì)的機(jī)構(gòu),供科室內(nèi)外使用。在此期間,她進(jìn)行了一系列具有里程碑意義的研究,并為其他人提供了進(jìn)行研究所需的工具。

她與 GLP-1 的工作始于她預(yù)測哺乳動(dòng)物腸道組織中應(yīng)存在某種特定版本的激素,隨后她通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這一預(yù)測(S. Mojsov et al. J. Biol. Chem. 261, 11880–11889; 1986)。她之后又證明了這種生物活性形態(tài)的 GLP-1 能夠觸發(fā)大鼠胰腺釋放胰島素(S. Mojsov et al. J. Clin. Invest. 79, 616–619; 1987)。

Mojsov 創(chuàng)建的多肽和抗體對當(dāng)時(shí)在細(xì)胞系中進(jìn)行的幾項(xiàng)其他 GLP-1 實(shí)驗(yàn)也至關(guān)重要,并使臨床醫(yī)生能夠證明 GLP-1 在早期人體試驗(yàn)中能夠降低血糖。

這些研究為諸如 Ozempic 和 Wegovy 之類的藥物奠定了基礎(chǔ),這些藥物都含有一種名為塞馬格魯肽(semaglutide)的 GLP-1 類似物。它只對 Mojsov 原始論文中概述的肽進(jìn)行了微小的改動(dòng);這些改動(dòng)提高了穩(wěn)定性并確保了更持久的效果。塞馬格魯肽的全球銷售額現(xiàn)已超過每月 10 億美元,預(yù)計(jì)這類藥物將成為有史以來銷售最佳的藥物之一。

然而,Mojsov 在發(fā)現(xiàn)過程中的作用長期被忽視。

她不得不經(jīng)歷漫長的法律斗爭,才將自己的名字作為共同發(fā)明人添加到基礎(chǔ)專利上,這一舉動(dòng)使 Mojsov 因第一代 GLP-1 藥物的銷售而獲得了一兩年的版稅。但隨著她的專利長期過期,她在塞馬格魯肽的巨額利潤中沒有獲得任何經(jīng)濟(jì)利益。

Mojsov 開始對缺乏認(rèn)可感到不滿。她說,歷史正在被“操縱”。例如,她認(rèn)為,為了配合獎(jiǎng)項(xiàng)而發(fā)表的評論過分夸大了一些獲獎(jiǎng)?wù)叩呢暙I(xiàn),而忽視了她的努力。

Mojsov 說:“那是我決定反擊的時(shí)刻?!彼_始發(fā)聲。

在她的敦促下,《細(xì)胞》和《自然》等期刊修正了 GLP-1 發(fā)現(xiàn)史的敘述,以更好地反映 Mojsov 在 MGH 的參與——這是兩個(gè)獨(dú)立關(guān)注并描述該激素活躍形態(tài)的地方之一,另一個(gè)是哥本哈根大學(xué)。2023 年 9 月,《科學(xué)》雜志和新聞媒體 STAT 發(fā)表了兩篇詳盡的個(gè)人簡介,終于在她開始研究 GLP-1 大約 40 年后,講述了她的故事。

此后,她收到了一封又一封表達(dá)支持的電子郵件——來自同行科學(xué)家,尤其是那些認(rèn)為自己的工作同樣被邊緣化的女性,以及對生物醫(yī)學(xué)研究的等級制度感到沮喪的人。

關(guān)注 Mojsov 的注意力也開始改變一些早期 GLP-1 研究中的人的想法。

“她說得有道理,”MGH 的分子內(nèi)分泌學(xué)家 Joel Habener 說。Habener 與 Mojsov 合作,在她所有的開創(chuàng)性論文上都作為高級作者出現(xiàn),但在 Mojsov 更正專利之前,他是唯一的專利持有人?!八^對值得被認(rèn)可,”他說。

在過去關(guān)于這一發(fā)現(xiàn)的報(bào)道中,Mojsov 被錯(cuò)誤地描述為 Habener 研究小組的一名科學(xué)家,而不是一名獨(dú)立研究人員,她的努力幫助推動(dòng)了 MGH 的工作。俄勒岡健康與科學(xué)大學(xué)波特蘭分校的分子神經(jīng)生物學(xué)家 Richard Goodman 說:“她的貢獻(xiàn)至關(guān)重要。”Goodman 曾是 Habener 的博士后,幫助解碼了 GLP-1 前體的基因。“沒有 Mojsov,它會(huì)向前發(fā)展嗎?不會(huì)?!?/strong>

盡管獎(jiǎng)項(xiàng)和它們帶來的聲望可能隨之而來,但這不是 Mojsov 的首要任務(wù),她將繼續(xù)在實(shí)驗(yàn)室研究 GLP-1 及相關(guān)蛋白質(zhì)。

“我只是很高興我的工作得到了認(rèn)可,”她說,“其他一切都是次要的?!?/strong>

——By Elie Dolgin

Halidou Tinto:瘧疾斗士

得益于這位研究員的嚴(yán)格測試,治療致命疾病的第二種疫苗即將問世。

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2020 年 10 月,當(dāng) Halido Tinto 的六歲女兒染上瘧疾時(shí),他的工作與生活發(fā)生了沖突。Tinto 擔(dān)任瘧疾藥物和疫苗臨床試驗(yàn)主任已有十多年,他深知這種疾病的嚴(yán)重性。他的女兒因發(fā)燒、頭痛和嘔吐住院四天,雖然最后康復(fù)了,但他表示“情況確實(shí)很嚴(yán)重”。

就在同一個(gè)月,他一直在測試的疫苗 R21 獲得了世界衛(wèi)生組織(WHO)的推薦使用。這是第二種獲批的瘧疾疫苗,許多人認(rèn)為它可以避免非洲數(shù)百萬人的死亡,非洲每年有超過 2 億起病例和 50 萬起死亡,主要是 5 歲以下的兒童。

Tinto 所領(lǐng)導(dǎo)的機(jī)構(gòu),布基納法索納諾羅的臨床研究單位(CRUN),是測試 R21、其前身 RTS,S 以及其他幾種藥物的關(guān)鍵地點(diǎn)。許多科學(xué)家都認(rèn)為 Tinto 的勤奮是該機(jī)構(gòu)成功的關(guān)鍵。

Tinto 在比利時(shí)安特衛(wèi)普大學(xué)獲得了博士學(xué)位,研究瘧疾對各種藥物的抗藥性。他當(dāng)時(shí)的導(dǎo)師、現(xiàn)在倫敦衛(wèi)生與熱帶醫(yī)學(xué)學(xué)院的臨床流行病學(xué)家 Umberto D’Alessandro 評價(jià)稱,Tinto 既有科學(xué)家的嚴(yán)謹(jǐn),又充滿奉獻(xiàn)精神。“他真心想推動(dòng)非洲的科學(xué)和研究”,D’Alessandro 說。

Tinto 本有機(jī)會(huì)在美國一所大學(xué)做博士后研究,但他選擇在 2006 年返回布基納法索。在那里,他與當(dāng)?shù)乜茖W(xué)家和臨床醫(yī)生一起幫助建立了 CRUN。

2007 年,制藥公司 GSK 及其合作伙伴準(zhǔn)備進(jìn)行 RTS,S 疫苗的后期臨床試驗(yàn)——這是一種經(jīng)過多年研發(fā)的疫苗。對于只有 10 名員工的 Tinto 新診所來說,成為試驗(yàn)的一部分似乎是一個(gè)遙不可及的夢想?!八麄儗ξ覀兊纳暾埜械襟@訝”,他說,“因?yàn)槟抢餂]有電力、沒有汽車,什么都沒有?!北M管如此,Tinto 還是說服了協(xié)調(diào)員。

他見到了村落里的國王,并一起說服 Burkina Faso 政府將 Nanoro 接入電網(wǎng)。CRUN 提供的數(shù)據(jù)幫助 RTS,S 在非洲獲批。

這種疫苗與兒童死亡率顯著下降有關(guān)。但 GSK 每年只能生產(chǎn)幾百萬劑。即使 Burkina Faso 獲得了其中的 100 萬劑,Tinto 表示,這也只能每年為 25 萬兒童接種疫苗。“我們還有數(shù)百萬兒童”,他說。這就是人們對 R21 興奮的原因:目前印度浦那血清研究所每年能生產(chǎn) 1 億劑 R21。與 RTS,S 相比,R21 將更實(shí)惠,一些研究人員預(yù)計(jì)它會(huì)更有效。

Tinto 從 2019 年開始對這種疫苗進(jìn)行了一項(xiàng)具有影響力的早期研究(M. S. Datoo et al. Lancet 397, 1809 1818; 2021)。“他領(lǐng)導(dǎo)的試驗(yàn)真的讓領(lǐng)域內(nèi)的人認(rèn)為這種疫苗會(huì)有所不同,”英國牛津大學(xué)的疫苗學(xué)家 Adrian Hill 說,他監(jiān)督了 R21 的開發(fā)。

WHO 表示,R21 將在 2024 年中旬之前在非洲各地推廣。與此同時(shí),Tinto 正在進(jìn)行超過 30 項(xiàng)臨床試驗(yàn),包括另外兩種瘧疾疫苗和更多關(guān)于 R21 的研究。

CRUN 已經(jīng)超越 Nanoro,目前擁有 400 多名員工和合作伙伴,包括來自非洲各地的數(shù)十名研究生。Tinto 仍與 D’Alessandro 合作,他說這是研究如何促進(jìn)非洲發(fā)展的一個(gè)很好的例子。但激勵(lì) Tinto 最多的是拯救生命的機(jī)會(huì)。“沒有什么比這更讓人滿足了,因?yàn)閷ξ襾碚f,生命是最重要的?!?/strong>

——By Brendan Maher

Thomas Powles:癌癥探索者

這位醫(yī)生和癌癥研究員領(lǐng)導(dǎo)了一項(xiàng)治療嚴(yán)重膀胱癌的變革性臨床試驗(yàn)。

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當(dāng) Thomas Powles 瀏覽一項(xiàng)晚期膀胱癌臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),他幾乎不敢相信眼前的結(jié)果?!拔冶疽詾榭倳?huì)發(fā)現(xiàn)些問題,”在倫敦圣巴塞洛繆醫(yī)院工作的癌癥研究員 Powles 說。但他并沒有。

相比于傳統(tǒng)化療,兩種新藥的組合似乎將患者的平均生存時(shí)間從大約 16 個(gè)月延長到了 2.5 年。Powles 今年 10 月在馬德里舉行的歐洲醫(yī)學(xué)腫瘤學(xué)會(huì)大會(huì)上公布這一數(shù)據(jù)時(shí),觀眾兩次爆發(fā)出熱烈的掌聲?!澳钦媸亲屓藙?dòng)容,”Powles 說。

“這次試驗(yàn)無疑是我們在過去大約 40 年里治療晚期膀胱癌領(lǐng)域最重大的突破,”來自加州斯坦福大學(xué)的膀胱癌研究員 Eila Skinner 說。這種藥物組合是自 1980 年代以來首次超越標(biāo)準(zhǔn)治療效果的藥物。

來自德克薩斯大學(xué) MD 安德森癌癥中心的癌癥研究員 Funda Meric-Bernstam 說,這些激動(dòng)人心的成果加入到越來越多的研究中,這些研究突顯了一類新近開發(fā)的治療方法——抗體-藥物偶聯(lián)體(ADCs)的前景。ADCs 由一個(gè)特定的靶向腫瘤細(xì)胞的抗體和一個(gè)有毒的化療藥物結(jié)合而成。Meric-Bernstam 說,對其他癌癥類型的研究也顯示,ADCs 能夠減緩腫瘤生長并延長受治療者的生存時(shí)間?!拔艺J(rèn)為,ADCs 將成為癌癥護(hù)理的下一個(gè)支柱。很明顯,我們將能夠改變多種腫瘤類型的治療結(jié)果。

這次膀胱癌試驗(yàn)測試了一種名為 enfortumab vedotin 的 ADC,它針對一種名為 nectin-4 的蛋白,這種蛋白在膀胱癌細(xì)胞上十分豐富。它與另一種免疫治療藥物 pembrolizumab 共同使用,后者能解除對抗癌免疫細(xì)胞的抑制。

今年早些時(shí)候,美國食品和藥物管理局批準(zhǔn)了這種療法,適用于那些不適合接受某種稱為 cisplatin 的化療的患者,這大約包括了一半的晚期膀胱癌患者。

位于佛羅里達(dá)州奧蘭多的 Advent Health 癌癥研究所的膀胱癌研究員 Guru Sonpavde 說,這種藥物明年初可能會(huì)獲得更廣泛使用的批準(zhǔn)。

Powles 在完成醫(yī)學(xué)訓(xùn)練后,曾幾乎成為一名心臟病學(xué)家。但他意識(shí)到,在膀胱癌領(lǐng)域有更多的發(fā)現(xiàn)機(jī)會(huì)?!?0 年來,人們一直在接受同樣的治療?;颊叩念A(yù)期壽命是 12 個(gè)月,不幸的是幾乎所有人都會(huì)死于這種疾病,”他說?!霸谶@張地圖上,只有非常小的一部分被描繪出來了?!?/p>

他領(lǐng)導(dǎo)了 20 多項(xiàng)隨機(jī)臨床試驗(yàn),其中幾項(xiàng)專注于將先進(jìn)的免疫治療藥物應(yīng)用于腎癌和膀胱癌。許多試驗(yàn)未能顯示出改善效果,但 Powles 堅(jiān)持不懈,相信有辦法提高生存率。最大的挑戰(zhàn)是說服研究資助者投資。“有時(shí)候我們在這段旅程中會(huì)遇到風(fēng)暴,但即使是失敗的試驗(yàn),我們也在發(fā)現(xiàn)新的東西,”Powles 說。

Sonpavde 認(rèn)識(shí) Powles 已有十多年,他說 Powles 能提出很好的想法并將其付諸實(shí)踐。“很多人都有想法,”他說,但這些想法“沒有得到執(zhí)行”。

Powles 喜歡旅行,在業(yè)余時(shí)間還會(huì)畫畫。他一直在創(chuàng)作一系列航拍城市風(fēng)景畫,這反映出他對描繪復(fù)雜系統(tǒng)的喜愛?!拔铱梢栽谄渲忻允?。如果我過得不順,我會(huì)去調(diào)整其中的一幅,”他說。

但除了對發(fā)現(xiàn)的渴望,Powles 說,驅(qū)動(dòng)他的還有他所治療的患者。“參與這些試驗(yàn)的患者真的是做出了非凡的犧牲,”他補(bǔ)充說。

——By Carissa Wong

原文鏈接:

https://www.nature.com/articles/d41586-023-03919-1

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