一場致命的疾病、一次史無前例的太空探索、一次合成生物學的突破……這些2014年發(fā)生在科學技術領域的大事件，無一不對人類未來有深遠的影響。最新一期美國老牌科普雜志《科學美國人》，盤點了2014年十大科技事件。
當?shù)貢r間2014年10月10日，利比里亞首都蒙羅維亞，運尸隊將感染埃博拉死亡的尸體運去火化，親人悲痛欲絕
1.埃博拉疫情暴發(fā)
2014年，埃博拉病毒的肆虐，讓世人措不及防，其在西非引發(fā)的疫情甚至比之前發(fā)生的所有埃博拉疫情加在一起還要嚴重。病毒重創(chuàng)了塞拉利昂、利比里亞和幾內亞，并且波及全世界。
西非地區(qū)最早感染埃博拉病毒的是一位2歲的男孩，他于2013年12月在幾內亞的東南地區(qū)死亡，這個地區(qū)幾乎沒有任何醫(yī)療系統(tǒng)，當時還沒有人知道這是埃博拉病毒。直到2014年3月，埃博拉病毒蔓延暴發(fā)，患者死亡人數(shù)超過50人，人們終于認識到這是一種可怕的傳染疾病。到2014年12月中旬病毒已感染逾1.7萬人，并導致逾6000人死亡。埃博拉給大多數(shù)受疫情影響國家的經濟、衛(wèi)生系統(tǒng)和政府留下了永久的印記，并迫使當?shù)厣鐓^(qū)為阻止疫情擴散而拋棄傳統(tǒng)禮儀，包括擦洗死者遺體以及在見面時握手、親吻等。
雖然在感染埃博拉的病患中已經出現(xiàn)了不少的幸存者，但在主動治療方面，人們依然束手無策。多種潛在的療法和疫苗正處在臨床試驗階段。
【埃博拉病毒暴發(fā)時間表】
2013年12月，2歲男孩Emile Ouamouno成為第一例埃博拉感染者并死亡。
2014年3月22日，埃博拉在幾內亞暴發(fā)。
2014年4月1日，無國界醫(yī)生組織宣布埃博拉疫情嚴重。
2014年4月8日，世界衛(wèi)生組織反駁無國界醫(yī)生組織的言論，并表示埃博拉疫情疫情暴發(fā)沒有那么嚴重。
2014年6月23日，無國界醫(yī)生組織警告埃博拉疫情已經失控。
2014年8月8日，世界衛(wèi)生組織承認埃博拉疫情嚴重，并宣布國際公共衛(wèi)生進入緊急狀態(tài)。
“羅塞塔”經過10年旅程，終于抵達67P彗星，并釋放“菲萊”號著陸器
2.人類探測器“羅塞塔”首次登陸彗星
在航天科學領域，2014年是彗星之年——具體來說是“67P/楚留莫夫－格拉希門克彗星（下簡稱“67P彗星”）”彗星之年。這是一顆灰蒙蒙的巨大冰狀彗星，它在大部分時間里都漂浮在火星和木星之間。彗星是早期太陽系的物質，研究它們對探討太陽系、行星演化和地球科學都有重要的意義。
2014年8月，經過10年漫漫旅程，歐洲航天局的“羅塞塔”彗星探測器終于抵達67P彗星。羅塞塔的任務是跟隨這顆彗星，跟著它圍繞太陽公轉，探索彗星的方方面面。11月13日，“羅塞塔”向67P彗星釋放出“菲萊”號著陸器，全世界為之關注。
在著陸完成后不久，人們才意識到“菲萊”遇到了麻煩。原本用來固定著陸器的穩(wěn)定推進器和魚叉形裝置未能發(fā)射出來，從而使“菲萊”號在彗星輕微的重力作用下發(fā)生彈跳，也就是說，“菲萊”仿佛降落在一張蹦床上。最終，它偏離了方向，并發(fā)生了一定角度的傾斜，置身陰影使它的太陽能電池無法完成充電。盡管科學家奮力營救該著陸器，但在著陸完成不到3天后，“菲萊”號因為電池耗盡而不再發(fā)出任何信號，不過在此之前，它發(fā)回了前所未有的數(shù)據和圖像，科學家已經證實，菲萊登陸器在67P彗星表面上檢測到有機分子。而含碳有機分子是地球生命的基礎，這一檢測結果，或許可以為我們了解地球早期的生命起源帶來更多線索。
3.美中達成歷史性氣候協(xié)議
對于應對氣候變化而言，2014年是重要的一年。聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會完成了對氣候科學狀況的第五次評估，認為人類仍難辭其咎，且問題正在惡化。美國環(huán)境保護署發(fā)布了關于削減發(fā)電站二氧化碳污染排放量的計劃。聯(lián)合國秘書長召開了關于全球變暖的國際峰會，包括美國總統(tǒng)奧巴馬在內的100多位國家元首與會。逾十萬人在紐約街頭游行，要求這些世界領導人對氣候變化采取行動。就連美國航天局也加入進來，并在經過第二次嘗試后終于把“軌道碳觀測者2號”衛(wèi)星送入軌道。
最重要的是，中美兩個最大能源消耗國達成了歷史性的協(xié)議。2014北京APEC會議期間，中國國家主席習近平與美國總統(tǒng)奧巴馬共同發(fā)布了《中美氣候變化聯(lián)合聲明》，奧巴馬總統(tǒng)宣布美國計劃于2025年實現(xiàn)在2005年基礎上減排26%~28%的全經濟范圍減排目標；習近平主席宣布中國計劃在2030年左右達到二氧化碳排放峰值，并計劃到2030年非化石能源占一次能源消費比重提高到20%左右。
捕獲引力波存在的確切證據的BICEP2望遠鏡
4.“宇宙大爆炸”引力波證據真?zhèn)纬梢?/strong>
當科學家在2014年3月宣布，他們發(fā)現(xiàn)了引力波存在的確切證據時，該成果被稱贊為“科學史上最偉大的發(fā)現(xiàn)之一”，因為它似乎提供了關于宇宙暴脹的第一個直接證據。
什么是引力波？你可以將引力波想象成時空的漣漪，當大型天體事件發(fā)生，比如黑洞合并、中子星碰撞，就猶如石頭投入了水面，蕩漾起波紋，只是引力波的傳播速度可不像水面的波紋那么平緩，它的傳播速度可以達到光速。由于引力波可穿透任何物體，也不被任何物體所吸收，來自遙遠引力輻射源的引力波，不會損失任何所攜帶的信息。它包含著完整而古老的宇宙信息，因此科學家們一直在努力尋找宇宙中的天然引力波，這可以幫助人類了解宇宙的誕生、甚至宇宙未來的命運。
不過這次的發(fā)現(xiàn)也引發(fā)了懷疑。此次發(fā)現(xiàn)是由地球南極附近的宇宙泛星系偏振背景成像二代望遠鏡（BICEP2）實驗項目的工作人員捕獲的，科學界懷疑其是否故意無視了關于其數(shù)據的更加平淡的解釋。在隨后的幾個月里，物理學家們就此展開了你來我往的爭論：有數(shù)十篇論文對BICEP2的發(fā)現(xiàn)及其潛在影響進行了分析。最新的測評現(xiàn)在認為，BICEP2的數(shù)據可能不僅是由引力波導致的，也可能源于平淡無奇的古老塵埃。
已經干涸的美國加州Almaden水庫
5.加州遭遇千年一遇的干旱
降水稀少，加上創(chuàng)紀錄的高溫，令美國加利福尼亞州眼下的旱情成為1200年來最嚴重的旱災。雖然加州一貫干旱，但目前的缺水狀況在該州歷史上顯得格外突出，因為氣溫與以往的干旱時期相比更高。此外，干旱還波及了德克薩斯地球、堪薩斯、科羅拉多河新墨西哥。
加州是美國的農業(yè)大州，全美一半的水果和蔬菜在這里種植。干旱導致的農作物歉收，大約造成了22億美元的損失。與此同時，根據世界氣象組織12月在聯(lián)合國利馬氣候大會期間發(fā)表的一份報告，今年世界各地的平均氣溫很可能是有記錄以來最高的，這使得2014年成為連續(xù)第38個氣溫數(shù)值“異常高”的年份。
盡管有這樣的評估報告，但最近發(fā)布的一份由美國國家海洋和大氣管理局出資贊助的研究報告指出，海洋和大氣的自然運行模式才是加州旱災背后的“主要推動因素”。報告稱，沒有“任何確鑿證據”能證明，人類導致的氣候變化與這次干旱有關。
“天鵝座”飛船發(fā)射升空6秒鐘后即發(fā)生爆炸
6.商業(yè)航空領域的災難
2014年10月28日下午6點22分，美國軌道科學公司研發(fā)的“天鵝座”飛船從美國弗吉尼亞州瓦勒普斯島發(fā)射升空。但在升空后6秒鐘，該飛船發(fā)生爆炸，火光沖天。雖然無人傷亡，但悲劇的發(fā)生不僅讓軌道科學公司股價在盤后交易大幅下挫，也讓NASA頗為尷尬。
“天鵝座”是美國軌道科學公司為了NASA商業(yè)軌道運輸服務發(fā)展計劃而開發(fā)的無人駕駛補給飛船。自2011年美國航天飛機退役后，美國向國際空間站運送人員和貨物需要依靠俄羅斯飛船，且花費不菲，NASA致力于通過推動太空活動商業(yè)化來改變這一局面。NASA選中了兩家公司——美國軌道科學公司和太空探索技術公司（SpaceX）。2008年開始，美國軌道科學公司在NASA的資助下研發(fā)飛船。今年1月，成功發(fā)射了一次“天鵝座”，正式加入國際空間站運送物資的行列。
在“天鵝座”爆炸后的三天，當?shù)貢r間10月31日，英國維珍銀河公司商業(yè)飛船“太空船二號”在美國加利福尼亞州莫哈韋沙漠地帶墜毀，致使飛行員一人死亡，另一人重傷。針對此次墜毀事故的原因，外界初步集中在“太空船二號”的燃料使用上。而此前曾有報道說，維珍銀河曾多次收到針對此類宇宙飛船安全的警告。美國國家運輸安全委員會執(zhí)行主席克里斯托弗·哈特于當?shù)貢r間11月1日晚些時候召開新聞發(fā)布會稱，“太空船二號”墜毀后產生的碎片散落在了一個長約8公里的區(qū)域，表明飛船可能是在飛行過程中發(fā)生了解體。哈特表示，對飛船墜毀事件的調查可能會持續(xù)12個月。而這對希望領跑新興太空旅游工業(yè)的維珍銀河公司來說，這顯然是一次巨大的挫折。
這兩起災難事件還引起了公眾對私營航天公司的質疑，以追求商業(yè)利潤為目的的私營公司是否能完成人類最艱難的探索任務，恐怕應該打上一個問號。
7.致命的生物實驗事故
今年6月，美國發(fā)生近十幾年來，涉及潛在生物恐怖劑炭疽的最大事故。美國疾病控制和預防中心位于亞特蘭大的意見高級別生物安全實驗室，在對活炭疽菌進行滅活時出現(xiàn)疏漏，隨后實驗室人員將可能帶有活炭疽菌的樣本轉移到三個低級別實驗室，而后者并不具備處理活炭疽的設施。由于相信樣本已經滅活，低安全級別實驗室的工作人員沒有穿上適當?shù)姆雷o設備，炭疽桿菌擴散，接觸到高致死率炭疽菌的工作人員接近90人。事發(fā)后，工作人員立即進行了抗生素治療，同時接受疫苗注射，以防止感染。萬幸的是，由于細菌暴露程度不高，并應對得當，沒有人因此身亡。
在這起事件后一個月，一位美國食品藥品監(jiān)督管理局的工作人員又在美國馬里蘭州國立衛(wèi)生研究院的一個冷藏室發(fā)現(xiàn)了6瓶被遺忘的天花病毒。這6瓶經過冷凍干燥的病毒的日期可能是上世紀50年代，藥瓶上標有天花字樣，并與其他10瓶未標注藥瓶一起被放置在一個硬紙盒中。馬里蘭州衛(wèi)生研究所立刻將病毒放入高安全級別實驗室，并將發(fā)現(xiàn)通知美國疾病控制和預防中心。目前已經將樣本運送到亞特蘭大，并將它們送入高安全級別的實驗室。
近年來這類實驗室出現(xiàn)細菌丟失或泄露的事故大幅增加，這些案例說明，即使是最好的設施也存在隱患。美國疾病預防和控制中心的專家建議美國的生物防御政策需要進行重大變革。美國生物防御政策包括防備疾病爆發(fā)，以及防備生物物質被用于恐怖襲擊。
8.首次成功合成酵母染色體
今年3月，由多國研究人員組成的科研小組宣布，他們成功合成了第一條能正常工作的酵母染色體。這意味著科學界向培育人造生物邁出了一大步，被譽為攀上了合成生物學的新高峰。
科研小組在《科學》雜志上發(fā)表了他們的論文。他們利用計算機輔助設計技術，歷時7年成功構造了源于釀酒酵母的、被稱作 synIII 的染色體，盡管合成的僅僅是釀酒酵母16條染色體中最小的一條，但這是通往構建一個完整的真核細胞生物基因組的關鍵一步。最讓研究人員自豪的是這條染色體被成功整合進活體酵母細胞之中。研究負責人、美國紐約大學的Jef Boeke 說：“攜帶這條合成染色體的酵母細胞相當正常，它們與野生酵母細胞幾乎一模一樣，只是它們還擁有一些新的能力，能夠完成野生酵母無法完成的事件。”
這項研究突破了細菌和病毒的限制，在合成生物學領域獲得了重大突破，科學家通過剝離“垃圾DNA”，改進了酵母染色體設計，并表示這項技術可賦予染色體新的屬性。雖然該研究尚處于初期階段，創(chuàng)造的人造酵母菌株可用于醫(yī)學、疫苗，甚至是生物燃料。
9.黑客攻擊帶來的變革
美國最大家居建材零售商家得寶（HomeDepot）今年成為黑客攻擊的受害者。這次黑客攻擊可能是歷史上規(guī)模最大的一次，56億條零售信用卡處理系統(tǒng)信息被盜取，震驚美國。9月，家得寶確認，公司的支付系統(tǒng)遭受黑客攻擊，在美國及加拿大商店使用信用卡或借記卡的用戶可能會受到影響。該公司表示目前已經與第三方公司、銀行以及美國執(zhí)法部門合作，對客戶信息被盜一事進行調查。
家得寶并非第一家遭到攻擊的大型企業(yè)，今年以來美國多家零售商成為受害者。由于大量消費者信息泄露，再次引發(fā)了美國民眾對個人信息安全的憂慮。由此也進一步推動美國零售商、銀行、支付卡公司增加安全保護措施，促使他們加快在信用卡及支付卡中安裝微芯片的步伐。家得寶計劃今年年底前在所有美國商店安裝芯片支付終端。
這個距今約50萬年歷史的貝殼化石上，出現(xiàn)了人工雕刻的痕跡
10.貝殼雕刻化石改寫人類發(fā)展史
考古學者發(fā)現(xiàn)，在印度尼西亞地下1個約50萬年歷史的貝殼化石上，出現(xiàn)了人類歷史上最早的雕刻證據。這項發(fā)現(xiàn)或將改寫人類發(fā)展的歷史。國際考古團隊在東爪哇特里尼爾的梭羅河沿岸仔細檢查貝殼化石后，得到驚人發(fā)現(xiàn)。在這個貝殼化石上有之字形的刻痕，且有被當做工具的證據，這些證據促發(fā)學界重新思考神秘的早期人類直立人。根據碳測法，這些貝殼化石的歷史約有43萬年至54萬年。
在這些貝殼中，有的有光滑和柔順的邊緣，可能是被人類當做工具使用，用來切斷或削刮之用；有的有鋸齒形的溝槽，這是用類似鯊魚牙齒等利器刻出來的。這些人為的標記比此前在南非發(fā)現(xiàn)的人類最早雕刻的世界還早了30萬年。
這些證據足以顛覆學界對直立人笨手笨腳、愚笨的刻板印象。在貝殼上刻下之字形痕跡的人能夠聰明到能夠運用薄薄的、平滑的貝殼做為工具；他的腦筋也足夠好到能夠在貝殼上刻下抽象圖案。