2017年是科學(xué)突飛猛進(jìn)的一年,無論是人工智能、生物科技,還是天文、醫(yī)療領(lǐng)域,都有意義重大的突破。它們會(huì)在不久的將來,影響每個(gè)人的生活。
「得到」專欄作者卓克,梳理了2017年十大科學(xué)事件,帶你一起看看,科學(xué)將以怎樣的方式,改變?nèi)祟惖奈磥怼?/p>
1. 人工智能Libratus戰(zhàn)勝撲克大師
1月30日,由卡耐基梅隆大學(xué)研發(fā)的人工智能程序Libratus,在德州撲克大賽中大勝頂尖職業(yè)選手,斬獲了20萬美元獎(jiǎng)金。
意義:德州撲克的決策數(shù)量比圍棋少很多,但這場比賽意義重大:圍棋中,對弈雙方的信息是公開的、完整的,沒有隱藏信息;德州撲克中,“底牌信息”并不完全公開,是一種“不完整信息博弈”。
Libratus的獲勝,意味著人工智能能利用不完整信息做戰(zhàn)略決策,而且比人類做得更好。它大幅擴(kuò)展了人工智能的可應(yīng)用領(lǐng)域——未來在商業(yè)談判、軍事戰(zhàn)略和大型銀行使用的高頻交易系統(tǒng)等領(lǐng)域,看到人工智能,請不要驚訝。
2. AlphaGo擊敗柯潔,以及AlphaGo Zero的出現(xiàn)
5月27日,圍棋界排名第一的柯潔0:3慘敗給AlphaGo。現(xiàn)在已經(jīng)形成共識(shí):在圍棋領(lǐng)域,人類已不可能戰(zhàn)勝人工智能。
10月19日,《自然》發(fā)表論文指出:新版程序AlphaGo Zero,無需人類輸入,能從空白狀態(tài)自學(xué)圍棋,并以100:0的戰(zhàn)績擊敗“前輩”。
意義:AlphaGo的勝利,以及AlphaGo Zero的出現(xiàn),意味著這一輪基于“深度學(xué)習(xí)”和“增強(qiáng)學(xué)習(xí)”的人工智能,優(yōu)化已接近完成,迎來了“成熟期”。人工智能的應(yīng)用時(shí)代,即將到來。
3. 癌癥CAR-T療法Kymriah,被批準(zhǔn)上市
8月30日,用于治療白血病的CAR-T療法Kymriah,獲得FDA批準(zhǔn),在美國上市。這是醫(yī)學(xué)史上首款獲批上市的CAR-T療法。
意義:癌癥可以說是目前人類面臨的頭號(hào)絕癥。傳統(tǒng)的手術(shù)、放療和化療方法,在殺滅腫瘤細(xì)胞的同時(shí)也殺死正常細(xì)胞,給人體傷害巨大。相比之下,CAR-T療法Kymriah可以避開正常組織,有選擇地專門攻擊腫瘤細(xì)胞,而不會(huì)傷害人體。
雖然目前它只用于血液癌癥,但應(yīng)用前景很好,未來或許可以應(yīng)用到各種癌癥。癌癥被治愈的時(shí)代,終于要來了。
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4. 2017年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)——晝夜節(jié)律的機(jī)制
10月2日,諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng),頒給了三位科學(xué)家:杰弗理·霍爾、邁克爾·羅斯巴什、邁克爾·楊。他們用果蠅作為研究對象,在基因?qū)用嫔险业搅藭円构?jié)律的調(diào)控機(jī)制,即發(fā)現(xiàn)了控制生物睡眠與清醒的基因。
意義:這個(gè)研究成果距離實(shí)際應(yīng)用,還有非常遠(yuǎn)的距離。但未來,如果我們能在基因?qū)用嬲{(diào)控生物節(jié)律,人類在睡眠上遇到的問題,比如失眠、倒時(shí)差,都能獲得改善。
5. 2017年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)——發(fā)現(xiàn)“引力波”
10月3日,諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了三位美國物理學(xué)家:雷納·韋斯、基普·索恩和巴里·巴里什,獎(jiǎng)勵(lì)他們建造了LIGO探測器,并且探測到了引力波。
意義:所謂引力波,就是指巨大能量扭曲時(shí)空后,扭曲的效果像漣漪一樣散播開去。比如黑洞合并后就可以產(chǎn)生如此巨大的能量。
引力波的發(fā)現(xiàn),讓人類首次可以利用空間本身的顫動(dòng)來觀察宇宙。就像之前用肉眼仰望星空,現(xiàn)在進(jìn)化到使用望遠(yuǎn)鏡一樣,前進(jìn)了一大步。人類對于宇宙的研究,將進(jìn)入新的階段。
6. 2017年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)——“冷凍電鏡”
10月4日,諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C發(fā)給喬基姆·弗蘭克、查德·亨德森、雅克·杜本內(nèi),獎(jiǎng)勵(lì)他們在“冷凍電鏡”技術(shù)上做出的貢獻(xiàn)。
意義:“冷凍電鏡”,不是普通的電子顯微鏡,而是能看到有生物活性時(shí)小分子的物質(zhì)結(jié)構(gòu)。這些分子結(jié)構(gòu)從前難以推斷,有了冷凍電鏡后,效率提升幾百倍。在研究病毒、新藥研發(fā)、理解生命規(guī)律等課題上,人類的研究速度將大幅提升。
7. 首次觀測到雙中子星合并
10月16日,美國國家科學(xué)基金會(huì)宣布:激光干涉引力波天文臺(tái)和室女座引力波天文臺(tái)于2017年8月17日,首次發(fā)現(xiàn)雙中子星并合引力波事件。
意義:黑洞合并,只產(chǎn)生引力波,而這次雙中子星合并,不僅有引力波,還產(chǎn)生大量拋射物和電磁現(xiàn)象。人類借此收集到大量數(shù)據(jù),也印證了不少之前的猜想,比如宇宙的年齡是133億年。對理解天體的形成以及金、銀等超鐵元素的產(chǎn)生,更是意義重大。
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8. 韓春雨主動(dòng)從《自然》子刊撤稿
8月3日,《自然-生物技術(shù)》發(fā)布聲明:撤回韓春雨團(tuán)隊(duì)于2016年5月2日發(fā)表在該期刊的論文。在國內(nèi)外學(xué)者長達(dá)15個(gè)月的公開質(zhì)疑后,“韓春雨事件”塵埃落定。
意義:去年5月,韓春雨的論文登在了《生物技術(shù)》上,稱他研發(fā)出一種新的、更先進(jìn)的基因編輯技術(shù)——NgAgo。但他的實(shí)驗(yàn)一直無法復(fù)現(xiàn),引起科學(xué)界的質(zhì)疑。
隨著韓春雨撤稿,NgAgo不可靠已成定局。但這起學(xué)術(shù)事件,讓基因編輯技術(shù)走向公眾的視野,作為未來醫(yī)學(xué)的重要領(lǐng)域,一旦實(shí)現(xiàn)突破,人類對疾病的治療能力將會(huì)極大提升。
9. 卡西尼號(hào)墜入土星
9月15日,服役了20年的“卡西尼”號(hào)飛船,執(zhí)行了來自美國國家航空航天局的最后一條指令——自我銷毀。它調(diào)轉(zhuǎn)方向,沖向了土星大氣層,與這顆探測了13年的氣態(tài)行星融為一體(從地球到土星飛了7年)。
意義:如果不自我銷毀,卡西尼號(hào)可能會(huì)失去動(dòng)力,墜向土衛(wèi)二和土衛(wèi)六這兩顆可能存在生命的衛(wèi)星。如果卡西尼號(hào)攜帶地球的微生物,一旦在上面墜毀,很可能破壞當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境??ㄎ髂崽?hào)的自我銷毀,為人類后續(xù)的探測留下了可能。
10. 六個(gè)遺傳密碼的人造生命體
基因是DNA鏈上一段可編碼蛋白的堿基序列,由A、T、C和G四種密碼子組成?!蹲匀弧吩?2月發(fā)文:斯克利普斯用人工方式,添加了兩個(gè)堿基X、Y,它們能植入大腸桿菌的基因組中,產(chǎn)生半人工生命體,并且合成蛋白質(zhì)的效率和天然的并無差距。
意義:這是人工合成生命領(lǐng)域,一次革命性的突破。未來能夠用來創(chuàng)造新的蛋白質(zhì),新的材料,甚至新的疾病治療方法。對于新藥的研發(fā),同樣幫助巨大。
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