“科学奥斯卡”冠军:小分子核糖核酸

对科技领域来说,2002年是比较特别的一年。一方面,科学探索的道路上继续频传捷报,一些技术发明让人耳目一新。但与此同时,科学界像等待“楼上扔下的一只靴子”,在不安中准备迎接克隆人的降生。学术造假丑闻、一些医学疗法暴露出的风险,也溅出几许波澜,造成几丝震荡。


小核糖核酸,奥斯卡冠军     揭开生命和自然的奥秘是科学研究的终极主题。2002年,科学家们在很多领域获得了重要进展,其中一些堪称突破性。

    美国《科学》杂志每年都要评出当年十大科技突破,这一排名被称为“科学奥斯卡”。今年,小分子核糖核酸(micro-RNA)当选“冠军”。它的当选充分表明,对于生命我们还有大量未知的空白需要去填补。核糖核酸(RNA)一直被认为是一种“单调乏味”的分子,在生命这出大戏中演的是个“配角”,不过是给编码遗传信息的脱氧核糖核酸(DNA)“跑跑腿”,主要使命是将DNA遗传指令传递到蛋白质合成过程当中。但科学家们近年来发现,RNA实际上“多才多艺”,本事大得很。今年的几项研究进一步证实,一些长度较短的所谓“小核糖核酸”,能对细胞和基因的很多行为进行控制,在细胞分裂过程中也能发挥指挥作用。这些发现不仅开辟了一个全新领域,也有助于寻找治疗癌症等疾病的新方法。

    科学家们今年还为其他一些生命现象找到了解释。譬如,研究人员找到了隐藏在嘴唇和皮肤等细胞表层下的几种蛋白质,它们会对化学“味道”和温度变化作出反应,据认为是导致辛辣食物让人感到热、而薄荷等入口有清凉感的原因。科学家们还在哺乳动物视网膜中发现一类全新感光细胞,这些细胞直接向大脑传递设定生物钟的信号,这一发现为对付时差或“冬季抑郁症”等提供了新线索。

    关于人类起源,今年的发现动摇了一些固有看法。科学家们在非洲乍得发现了名为“托迈”的最古老人科动物头骨化石,据估计有六七百万年历史,可能属于一种全新人科动物,不仅将人类祖先与黑猩猩祖先分化的年代进一步提前,同时也表明地球上最初可能出现过多种人科动物,人类的进化可能在多分支路线上进行。

    在自然界宏观和微观领域,科学家多年的努力也结出硕果,他们彻底解开了“中微子失踪之谜”。为什么实际探测到的太阳中微子比理论预期要少,这一“中微子失踪之谜”一直让科学界困惑,但研究人员今年获得的确凿证据显示,太阳产生的电子中微子在抵达地球过程中没有“丢失”,而是转化成了其他形式的中微子,这一成果据认为有助于完善物理学标准模型。

    按照科学界普遍接受的宇宙起源理论,宇宙诞生于距今约140亿年前的一次“大爆炸”,“大爆炸”后的30万至40万年,宇宙会冷却形成被称为微波背景辐射的“余烬”。这段时间也是宇宙的“黎明”期,宇宙不仅走出晦暗的迷雾状态而变得透明,使得光可以穿透,同时也开始形成物质。2002年,科学家们就微波背景辐射的微小温度波动得出了迄今最为精细的观测结果,拍摄到了宇宙“最古老的光”的最细致“照片”,同时也首次证实了微波背景辐射的偏振性,找到了宇宙古老光线与最初诞生的物质最后接触的“印记”。这两项成果为现有的解释宇宙起源的模型提供了有力证明。另外,欧洲核子研究中心今年还首次在受控条件下制造出上万个反氢原子,并对反物质内部结构进行了首次观测,从而给研究为什么当今宇宙中物质占主导等宇宙学和物理学基础问题带来了新启发。


科技发展更具“人性”

    让科技为人类造福,赋予科技更多的“人性”,是近年来一个越来越强的趋势。以热门的基因组学研究为例,今年,科学家们分别公布了水稻、传播疟疾的冈比亚按蚊以及恶性疟原虫的基因组草图。这些成果与全球,特别是发展中国家的粮食和健康问题息息相关。作为全球近30亿人的主食,水稻遗传密码的破解,让人们看到了培育更高产、更优质品种的希望。目前全球每年有5亿人感染疟疾,近300万人因此死亡,蚊子等基因组序列信息将有助于科学家们开发驱蚊剂等防治疟疾的新式“武器”。一些专家因此认为,今年,“基因组学研究首次与发展中国家的农业生产和公共卫生挂上了钩”。

    联合国等机构今年公布的一项研究结果显示,医疗科技进步正在消除人们对全球人口“爆炸”的担忧,一些发展中国家生育率出人意料地下降,避孕药物的广泛采用是背后的主要原因。这一消息在美国《发现》杂志评出的2002年十大科技新闻中位列第三。在利用科技提高人们日常生活质量方面,今年也取得了新进展。美国环保局的两个研究小组,分别开发出了监测水源中化学污染物的新方法,为提高饮用水的安全性提供了新保障。这一进展也进入了《发现》杂志的年度十大科技新闻。

    不仅如此,2002年,很多科技发明充分体现了“人性化”的思路,或者给生活带来方便,或者从技术的角度给人们的生活提供了新奇的享受。例如,在美国《时代》杂志评出的42个年度最佳发明中,“西红柿疫苗”位居首位。无需针头注射,就可“将疫苗吃下去”。西红柿疫苗主要预防腹泻,未来还能预防霍乱、天花以及其他疾病。这42项发明中还有手语手套,它能感知人手动作并无线传输到手持设备上,并以文字形式显示出手语的意思;还有使用更加方便可靠的避孕贴等。“虚拟键盘”让人们很感兴趣,它通过激光在桌子等平面上投影出一个键盘图案,然后根据手指对光的作用来进行操作。此发明将使手提电脑等电子设备体积大大缩小。


流言、丑闻与真相

    曾有评论认为,2002年的重大科技新闻并不是突破性的发现或发明本身,而是那些没有发生、虚假的或事实证明是失败的成果。有关克隆人的流言无疑是其中最惹人关注的。今年,意大利医生安蒂诺里、美国生殖专家扎沃斯等争相散布将要培育出克隆人的消息。按最新说法,安蒂诺里培育的克隆婴儿将于2003年1月降生,而加拿大一宗教组织甚至声称他们培育的克隆婴儿将于今年圣诞节前后诞生。《发现》杂志因此将2002年称为“克隆年”,把克隆人将要出世的消息列为本年度头号科技新闻。

    美国极具声望的贝尔实验室和劳伦斯伯克利国家实验室下属研究人员学术造假丑闻的曝光,也是科学界今年的一道独特风景。《科学》杂志认为这是本年度科学领域的最大失败。美联社在回顾本年度医学领域的发展时也指出,今年医学界最具爆炸性的新闻并非什么新药物和新医疗技术,恰恰相反,是数百万美国妇女使用多年的所谓激素替代疗法,被证明弊大于利,可能增加妇女患乳腺癌的风险。

    过去一年中科学界对这些现象进行了广泛的讨论和深刻的反思。这些问题虽然让人担忧,但只有揭开真相,方能保证未来科技发展沿着健康的道路前行。