引力波、量子卫星、“天眼”……盘点2016科学大事件

2016年，各国天才又把科学推进到匪夷所思的高度。建造500米直径的大天线锅、发现神秘的太阳系第九颗行星、培育三个父母的婴儿、绘制大脑“谷歌地图”、发射量子科学实验卫星……一项项基础研究刷新了我们的宇宙观和人生观。岁末年初，我们回望并梳理了一年来的科学大事件，以此纪念不平凡的2016。

1探到引力波

登上精细测量的高峰去年初一则消息，从宇宙深处传来，震动了世界。这个信号只有一秒钟，却证明了爱因斯坦的预见：引力是一种波，是有涟漪的。

此次美国第一次直接探测到引力波的存在，是物理学界的里程碑。人类利用激光干涉引力波天文台（LIGO），首次探测到宇宙引力波引起的地球物体形变。

2谁是太阳系“老九”

众说纷纭的第九大神秘行星2016年，美国科学家发现一个巨大的天体正沿着奇怪的、高度拉长的太阳系外围轨道溜达。尽管尚未直接观测到这颗天体，但通过计算，确认它是名副其实的第九大行星，其质量约为地球10倍，公转一圈要一万多年。当然也有人质疑“行星X”。不论如何，这是多年来人们对太阳系认识的一次巨大刷新。

3火星埋藏着巨大冰层

不光有水，还够你喝一壶的2015年，美国人在火星上一个山坡上发现了卤水流过的痕迹，证实了火星上曾经有液态水，现在则冰冻着。而2016年11月，NASA再度公布重磅消息：火星上一块地区，含有与地球上最大淡水湖苏必利尔湖一样多的水，该含水的冰沉积层面积比美国新墨西哥州的面积还大。

科学家们现在认为，古代火星表面是有海洋的，还覆盖了火星20%的表面。水量比地球的北冰洋还多。40亿年前的火星，也是有蓝天白云的。但现在80%多的水已经蒸发到宇宙了。或许在某个深处还存留了液态水，也许还有幸存的微生物。

4发现最近类地行星

“摄星”计划瞄上“比邻星b”欧洲南方天文台今年发现，比邻星周围有一颗类地行星。比邻星是距离太阳系最近的恒星，仅4光年多一点。

新发现的行星被命名为比邻星b（Proxima b），质量约为地球的1.3倍，是小型岩石行星，位于宜居带，表面温度理论上允许液态水存在。就在消息公布的第二天，霍金背书的“突破摄星”计划宣布将自己的目标对准比邻星b，该团队希望能在20多年后发射飞行器，再飞20年后抵达比邻星b。也就是说2060年就能拍摄到这颗类地星球。

5“三父母”婴儿出生

编辑人类胚胎争议仍将继续在人体科学领域，扑面而来的震撼性的消息，是首例纺锤体核移植技术“三父母”婴儿的出生。去年9月底，一个美国医生团队利用纺锤体核移植技术，将捐献者的线粒体取代携带雷氏综合征变异基因的母亲卵细胞线粒体，在墨西哥成功帮助一对约旦夫妇生出健康的男婴。这是首例利用纺锤体核移植技术诞下的拥有三个父母遗传信息的婴儿。

所有人的基因都来自父母双方，这个娃娃的基因却是一个爸爸与两个妈妈的结合。截至目前，孩子相当健康，无异于其他婴儿。

6量子卫星上天

中国“抢先一步”震惊世界去年8月，世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射，让世界目光聚焦中国。“墨子号”是中国科学院首批科学实验卫星之一，主要科学目标是星地高速量子密钥分发实验。此前欧洲科学家曾为此项目奔走多年，但中国抢先一步，成为未来可能的全球量子通信网络的最有力建构者。

量子卫星发射后，有外国媒体称，中国在自然科学研究领域已经赶上甚至超越西方；在获得国家支持方面，量子通信领域的中国科学家更加幸运。首席科学家潘建伟说，期望未来会发射多颗卫星，形成北斗一样的网络，建立第一个全球通信安全网络。

7宇宙最大的“天眼”

500米口径球面射电望远镜中国西南的深山里，一口白色巨锅成了今年世界科学界的明星。500米口径球面射电望远镜FAST去年9月在贵州建成投用，成为目前人类望向宇宙的最大眼睛。

FAST建成后，能看到137亿光年外的宇宙边缘，将研究宇宙的起源、演化和未来。其中包括很多天文现象，比如脉冲星。目前人类发现的脉冲星约有2500颗。FAST的应用目标之一是增补脉冲星的数量。
去年9月中旬以来，FAST已经开始试验性观测。当月17日，FAST望远镜成功接受到了来自一颗1351光年外的脉冲星的高质量电磁波。但让这样大的望远镜全天候高效率运转，难度同样不小，FAST还面临挑战。

8全新人类脑图谱

大脑最细致的肖像画一个包括中国和美国科学家在内的国际团队经过多年努力，去年6月宣布他们绘制出了一张全新的人类脑图谱，包括246个精细脑区亚区，以及脑区亚区间的多模态连接模式。传统的布罗德曼图谱，是百年前德国人在单个人尸体组织标本上利用细胞构筑绘制的。此次科学家突破传统脑图谱绘制的瓶颈，提出“利用脑结构和功能连接信息”绘制脑网络组图谱的思想，引入了脑结构和功能连接信息对脑区进行精细划分和脑图谱绘制的全新思想和方法，并从2010年开始研究。

这份迄今最全面的人类大脑图谱，包括从未描述过的97个人类大脑皮层区域。科学家在在收集了200多个健康人类的大脑样本后，借助磁共振扫描仪不断计量大脑褶皱的厚度和褶皱数量，不同区域执行不同的活动时的反应，依靠机器学习算法，绘制出新的全脑图谱。
有了这些新大脑图谱，今后研究脑与人类行为的关系就容易了，还方便设计类脑人工智能。此外，今后做手术也好操作，比如脑中风损伤和癫痫病灶的定位，脑胶质瘤的精确切除等手术都会受益。