2017年已經接近尾聲，人類在科學上不懈努力也結成了顆顆碩果。這是科技偉力對人類孜孜不倦的知識耕耘的犒賞。那么整個2017年都有哪些轟動學界的新聞資訊呢？小編特地為您回顧總結了2017的最熱門的12項科學資訊，讓您能夠最快的縱覽整個2017年的科學界動態，不遺漏任何一項新興成就。

全文總結了學界要聞共十二項，約5000字，閱讀需要6分鐘。

2017年已經接近尾聲，人類在科學領域耕耘不輟，創造了一個又一個奇跡。那么科技的偉力都拿什么成果來犒賞人類的勤勞和智慧了呢？知社為您盤點了十二項最熱門的科學資訊，以饗讀者。

01 可進行跨癌種治療的免疫藥物

美國食品藥品監督管理局（The U.S. Food and Drug Administration，FDA）批準了PD1抗體藥物（商品名：Keytruda，藥品名：pembrolizumab）用于治療MSI-H或者dMMR類型的多種實體瘤。這是FDA批準的首款直接按照生物標志物而不按照腫瘤來源就可以使用的抗癌藥物，具有劃時代的意義。這意味著，不管是肝癌、胃癌、淋巴癌還是其他種類的癌癥，只要病人經過檢測，是屬于MSI-H或dMMR類型的患者，就可以考慮用PD-1進行治療，這一種異病同治的新見解。但是要精準地預測PD-1抗體的治療效果，還有很長的路要走。

02 突破人類極限的人工智能撲克大師

2017年1月30日，賓夕法尼亞州匹茲堡Rivers賭場，人工智能對陣頂尖牌手的德州撲克大賽結束。由卡耐基梅隆大學（CMU）研發的人工智能程序Libratus大敗頂尖職業選手，一舉斬獲20萬美元的獎金。這在輿論界掀起軒然大波。雖然德州撲克的決策數量僅為10的160次方，相較圍棋的10的171次方要少，但由于雙方的“底牌信息”并不完全公開，這對于計算機來說是一種“不完整信息博弈”。而圍棋對弈雙方的信息是完整的、對稱的，并沒有隱藏的信息。因此，德州撲克的人機較量不僅僅是在搜索量上，也涉及了一個更加困難的方面——利用不完整信息做戰略決策。這在一定程度上比阿法狗的圍棋大戰更加引人注目。這次對戰的勝利極大地鼓舞了研究團隊， “這也不僅僅是撲克。我們開發的算法…可以處理任何不完整信息的情況，并依此做出最好的策略，” 團隊主創桑德霍姆先生說道，他和博士生諾姆·布朗共同開發了這個系統，“這個技術可以應用在各個領域與人類博弈，比如商業談判、軍事戰略和大型銀行使用的高頻交易系統。”

03 基因治療新試驗突破血腦屏障

美國森特維爾弗吉尼亞州一名患有1型脊髓性肌肉萎縮癥(SMA1)的小女孩Evelyn，接受了一種基因療法，這項治療為她的身體提供了一種至關重要的缺失蛋白質。患有脊髓性肌肉萎縮癥SMA1的患兒，通常會在2歲左右被奪去生命。而接受治療后的Evelyn現在看起來卻十分健康。基因療法是一種注入到靜脈中的一次性療法，在以往的治療實踐中效果并不總是理想。而脊髓性肌肉萎縮癥SMA1的相關研究取得了重要技術突破，它通過將一個攜帶治療基因的新的病毒載體——腺相關病毒AAV9——注入患者靜脈血管，可以使治療基因穿過腦血管屏障運送到中樞神經系統。這次試驗的主持者說，“我從來沒有見過一種基因療法在致死性疾病中產生如此好的影響。”這一次試驗性的基因療法的成功使基因治療研究再次為人們所關注，也為基因治療這個一度陷入困境的研究領域帶來了曙光。

04 科考隊采集到迄今為止最古老的冰芯

美國普林斯頓大學的科考隊在南極阿倫山（Allen Hills）地區采集到了一塊迄今為止最古老的冰芯樣本。它可以被追溯到大約 270 萬年前，較此前鉆探到的最古老的樣本還要早 150 萬年以上。該冰芯樣本具有極大的研究價值，其提供的樣本信息，能將讓我們對過去數百萬年的地球氣候變化有更深入的見解。百萬年前地球大氣層的溫室氣體以氣泡的形式被記錄在了冰芯里。這為超過兩百萬年的氣候信息提供了直接證據，這是本次研究最激動人心的一點。基于該冰芯的研究發現，當時的二氧化碳水平還不到300ppm（百萬分之一）——比今天的405ppm要低不少——這或許能為人們尋找“是什么觸發了冰河期”這個問題的答案提供重要線索。這樣的研究結果對科研團隊來說分外重要，而他們下一次的目標是要發現年齡超過500萬年的冰芯。

05 天文學家首次觀測到中子星碰撞

全世界多個機構的天文學家聯合宣布在NGC 4993星系觀測到了一例雙中子星并合現象。全世界的天文學家都為這一刻興奮不已，他們的目光、設備都聚焦在一處：那1.3億光年外的波動來源。有趣的是，根據研究估算表明，這樣的一次碰撞，應該能產生相當于300個地球質量的黃金；而地球上的大部分貴金屬應該都是以往由這樣的過程帶來。研究者預測這種相撞還會產生巨量放射性元素，它們的衰變將在短時間內發出大量的光，亮度應該能達到新星的1000倍左右，因此這個相撞現象又被稱為“千新星”。當然，今天再去千新星找金子的夢想是不現實的。千新星扔碎塊的速度大概是光速的0.1-0.3倍，意味著這次觀測到的千新星扔出的金子就算有幾塊對準了地球，飛過來也需要大概5億年。但是千新星還有一個厲害得多的特點：它除了自己的明亮可見光和紅外線，還應該伴隨著其他強烈的天文信號，比如二次射電輻射，短伽瑪暴，伽瑪暴余暉，還有——為大家所熱議的引力波。等到高能宇宙線和中微子的天文臺都能夠加入觀測隊伍之中時，人們就有希望真正地看到它的全貌了。

06 生物學界掀起預印本熱潮

雖然在期刊上發表論文依然是絕大多數生物學家的首選，但越來越多的人正在利用在線預印本文本庫呈現自己的成果。盡管預印本的發表形式已經在物理學界流行多年，但對于很多生物學家來說，這還是一種相對新潮的嘗試。這一普及近來逐漸加速，其原因在于眾多知名科學家對于預印本發表的支持，以及紐約冷泉港實驗室（CSHL）在2013年發起的非營利性預印本文獻庫bioRxiv。如今，bioRxiv已經存放了1.5萬余篇論文。不過，和物理學界相比，生物學界對預印本的熱情方興未艾。目前BioRxiv擁有1.1萬余名通訊作者，其中56%來自美國以外的國家。同時也有上百名生命科學家在其他免費的非營利性以及PeerJ預印本等商業服務器上發表文章。諸如生物信息學、基因組學等計算領域的研究人員均是bioRxiv的早期采用者。而神經科學家在接納這項服務時比較遲緩，但該領域卻是目前bioRxiv的最大分類之一，占全部論文的15%。預印本能夠促進健康的競爭，提供眾多可貴的合作可能，這對生物學界無疑是一個福音。

07 考古隊發現最古老的智人化石

馬克斯·普朗克進化人類學研究所的教授讓-雅克·胡布林，帶領他的團隊發現了迄今為止最古老的智人化石。在北非摩洛哥發現的這5具智人化石距今已有約30萬年歷史，比此前出土的最古老智人化石還要早至少10萬年。考古團隊是在摩洛哥馬拉喀什東北、沿海城市薩菲東南約55公里處的伊古德山古人類巖洞遺址發現的化石，這些珍貴的智人頭骨、四肢骨和牙齒等化石經過研究后，被推斷分屬于3名成人、1名青少年和1名8歲左右的兒童。他們曾住在巖洞內，過著獵取采集的生活。與本次智人化石一同發現的，還有羚羊、斑馬等被獵殺的動物骨骸、可能被用作矛頭和刀的石質工具，以及廣泛用火的痕跡。這些都為復原人類進化歷史提供了重要線索。通過熱發光技術檢測遺址處的取火燧石，科學家們推斷出這些智人的年代距今約30萬年。這一發現徹底刷新了過去20年內科學界對“人類約20萬年前起源于東非”的共識，胡布林的團隊認為，在北非國家摩洛哥的發現說明，所謂的人類搖籃并非僅東非一地，而應遍及整個非洲大陸。

08 超微型中微子探測器取得重大成功

現有的中微子探測器都是深埋地底的龐然大物，他們的噸位動輒數千。因為只有如此它們才能隔絕宇宙射線等背景干擾，觀測到足夠數量的中微子。而近來美國科學家利用只有奶壺大小的探測器，首次捕捉到了中微子與原子核間的相干性散射，進一步完成了那些巨型探測裝置苦苦追尋未果的重要目標，從實驗上驗證了40多年前提出的一項物理學理論。這一消息震動了整個物理界。1974年，麻省理工學院理論物理學家丹尼爾·弗雷德曼提出了中微子—原子核相干性彈性散射理論，認為中微子和其他量子粒子一樣具有波粒二象性。也就是說，中微子波長會隨著粒子能量而變化，當其處于高能狀態時，只與某個質子或中子發生相互作用；而當其處于低能狀態時，就會與包含所有質子和中子在內的整個原子核發生相干性作用，中微子從原子核彈回，從而發出可以檢測到的信號。而本次試驗終于首次探測到中微子—原子核相干性散射：他們利用摻雜鈉的碘化銫晶體制成奶壺大的高靈敏探測器，對橡樹嶺國家實驗室散裂中子源（SNA）裝置產生的中微子進行了檢測；當中微子通過時，碘化銫晶體內的原子核會發生反彈，哪怕信號只有一點點，碘化銫晶體也能產生可以檢測到的閃光。在461天的實驗數據中，他們總共觀測到了134次中微子散射事件。這種輕便式探測器為觀測中微子提供了一種全新的途徑，將有希望推進整個學界的研究。

09 科學家發現奇特的猩猩新種

科學家在蘇門答臘島上發現了一個猩猩新種。這是自1929年發現倭黑猩猩之后，人類第一次發現新種大猿。這個新種猩猩被命名為達巴奴里猩猩（Pongo tapanuliensis），是以發現地印尼北蘇門答臘省達巴奴里命名。科學家一開始并非不知道此處有猩猩，但一直把他們當中是蘇門答臘猩猩（P.abelii）的一個種群。但這一群猩猩的食性——愛吃毛毛蟲和松果——在猩猩屬當中非常獨特。這引起了科學家們的注意。對于分類學家來說，最容易獲得的DNA樣本來自于糞便當中。糞便樣品測出來的數據令他們十分驚訝：這些個體的基因，居然和千里之外的婆羅洲猩猩（P. pygmaeus）關系更近。這樣一個新種的猩猩才得以發現。而這個新發現的古老物種僅剩800個個體。目前已經成為了全世界最珍稀的人科動物，而人類的活動正在使它們瀕臨滅絕。達巴奴里猩猩的棲息地被道路和人類居住區分割成了四塊，研究者正在呼吁建設三條廊道將它們溝連起來，防止棲息地的破碎。

10 冷凍電鏡觀測原子級別生命結構

今年，三名歐洲科學家因“發展冷凍電鏡，用于在溶液中測定生物分子的高分辨率結構”而分享了諾貝爾化學獎。三人的貢獻令生物分子成像變得更簡單和清晰，讓生物化學進入了一個新時代。人們可能很快就能在原子分辨率上獲得復雜生命裝置的精細圖像。在以往，無論是X射線晶體學成像還是核磁共振，都不能讓研究者獲得高分辨率的大型蛋白復合體結構，因此生物結構學領域的發展也因此受困于成像技術。而冷凍電鏡在生物物理，特別是結構生物學領域掀起了一輪新的革命。尤其在近三四年來，依靠冷凍電鏡技術，很多具有非常重要生物學功能的生物大分子復合物的三維結構得到解析。結構生物學的研究方式正迎來徹底的改變。中國科學院院士、結構生物學家、清華大學副校長施一公在今年5月曾表示，冷凍電鏡的發展像是一場猛烈的革命。他說：“就目前發展前景來看，冷凍電鏡技術是可與測序技術、質譜技術相提并論的第三大技術！”

11 卡西尼號的最后任務：“偉大終章”

服役13年的卡西尼號執行了來自美國國家航空航天局（NASA）的最后一條指令：自我銷毀。 這艘誕生于20世紀末的行星際飛船，將調轉方向沖向土星大氣層，與這顆探測了13年的氣態行星融為一體。這是為了避免失去動力的飛船撞向土星的衛星——尤其是土衛二、土衛六兩個具有生命可能性的衛星——破壞其生態環境，影響后續的探測任務。卡西尼號和曾惠更斯號一起重點探索過土衛六：這是一個在氣候和地理上最接近地球的世界，存在關于生命的寶貴可能性。在卡西尼號焚毀、隕落的過程中，它的高增益天線一直保持對準地球，為我們傳輸了最后一批美麗的圖片。這是人類探索歷程的小小一步，但卻是屬于卡西尼自己的“偉大終章”。

12 精確基因編輯技術取得重要進展

CRISPR作為一項引人注目的基因編輯技術，近年來獲得了極大關注，它作為一種巧妙修改基礎遺傳物質的單堿基的方法得到了廣泛的介紹。從原始細菌免疫系統改良的CRISPR，通過首先在基因組的靶位點切割雙鏈DNA來進行工作。這可以讓科研人員以前所未有的輕松方式修改目的基因。但是，使用該工具來消除基因的功能很容易，卻難以修正由給定基因中的單個DNA堿基變化引起的“點突變”。相比之下，base編輯不會切斷雙螺旋，而是使用酶來精確地重新排列構成DNA或RNA的四個堿基之一中的一些原子，將單個堿基轉化為不同的堿基，而不改變其周圍的堿基。CRISPR難以有效、清晰地糾正這些所謂的點突變，而base編輯可以提供更有效的方法。中國中山大學生命科學學院副教授黃軍，已經帶領研究小組在國際上率先使用CRISPR技術對86個人類胚胎細胞進行基因修改，其研究論文刊發在了學術期刊《蛋白質與細胞》上，引起了社會的廣泛關注。基礎基因編輯治療進入臨床試驗可能還需要幾年時間，直到研究能明確該策略是否能提供優于現有基因治療方法的優勢。但令人欣慰的是，如果進展順利，base編輯將會是更好的人類遺傳疾病治療方法。