北京時(shí)間12月16日0時(shí)，國(guó)際權(quán)威科學(xué)雜志《自然》發(fā)布2021年度十大人物，我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)工程總設(shè)計(jì)師張榮橋入選。

2021年5月15日，當(dāng)中國(guó)的火星探測(cè)器“天問(wèn)一號(hào)”成功著陸在火星赤褐色的砂質(zhì)平原上時(shí)，張榮橋摘下眼鏡，熱淚盈眶。

在“祝融號(hào)”火星車傳回遙測(cè)信號(hào)后，位于北京的飛控中心亮起大紅屏，中國(guó)航天人激動(dòng)高呼“火星，你好！”至此，中國(guó)成為美國(guó)后之后第二個(gè)成功部署火星車的國(guó)家。

“火星探險(xiǎn)家”

《自然》年度人物對(duì)張榮橋的描述是“火星探險(xiǎn)家”（ Mars explorer）。

火星是很多國(guó)家的航天噩夢(mèng)，到目前為止整體成功率只有50%左右，對(duì)于著陸類的任務(wù)成功率只有40%多一點(diǎn)。中國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)便完成了火星環(huán)繞、著陸和巡視三大目標(biāo)，更是難上加難，險(xiǎn)上加險(xiǎn)。三大目標(biāo)穩(wěn)穩(wěn)完成的背后，則是“十年磨一劍”的努力。

“為了今天的首戰(zhàn)告捷，我們從10年前開始籌劃，千軍萬(wàn)馬為之奮斗了6年，在發(fā)射場(chǎng)堅(jiān)守了110天，在北京航天飛行控制中心堅(jiān)持了202天，首戰(zhàn)告捷就是環(huán)繞火星，之后到今天又堅(jiān)守了93天，目的是什么呢，就是為了今天最終的勝利！”張榮橋5月15日在飛控中心激動(dòng)地說(shuō)道。

出生于1966年的張榮橋是安徽省祁門縣人，本科就讀于西安電子科技大學(xué)，1991年獲中國(guó)空間技術(shù)研究院碩士研究生學(xué)歷，2004年至今在國(guó)防科工委月球探測(cè)中心工作，是國(guó)家探月工程副總設(shè)計(jì)師，中國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)工程總設(shè)計(jì)師。

在6月12日國(guó)家航天局在京舉辦新聞發(fā)布會(huì)上，張榮橋表示，“一步實(shí)現(xiàn)繞著巡，意味著研制難度加大，說(shuō)的白一點(diǎn)，失敗的可能增加了。對(duì)我們研制人員來(lái)講承受的壓力劇增?！?/p>

張榮橋表示，好在有黨中央的正確領(lǐng)導(dǎo)、有各級(jí)政府組織部門，特別是國(guó)家航天局強(qiáng)有力的組織，有航天科技集團(tuán)、中國(guó)科學(xué)院，還有發(fā)射場(chǎng)和測(cè)控的主管部門大力協(xié)同，還有探火研制全體人員的努力拼搏、攻堅(jiān)克難。

“說(shuō)句白一點(diǎn)的話，就是探火人的爭(zhēng)氣。我們今天成功了，回過(guò)頭來(lái)看，這條技術(shù)路線的選擇是非常正確的?！睆垬s橋說(shuō)，整體上更加節(jié)省經(jīng)費(fèi)，特別是在技術(shù)上能實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展，在較短時(shí)間內(nèi)使我國(guó)在行星探測(cè)領(lǐng)域跨入世界先進(jìn)行列?！耙虼宋覀冎v，首次火星探測(cè)任務(wù)是結(jié)合我們中國(guó)國(guó)情，走出了具有中國(guó)特色的航天發(fā)展之路?！?/p>

在火星之后，中國(guó)還有著更加星辰大海的目標(biāo)：2025年前后，中國(guó)將實(shí)施近地小行星取樣返回和主帶彗星環(huán)繞探測(cè)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)近地小行星繞飛探測(cè)、附著和取樣返回；2030年前后，實(shí)施火星取樣返回任務(wù)；還將實(shí)施木星系環(huán)繞探測(cè)和行星穿越探測(cè)任務(wù)。

“仰望星空，腳踏實(shí)地”，是張榮橋非常喜歡的兩句話。2016年11月4日，張榮橋?yàn)槟感Ｎ靼搽娮涌萍即髮W(xué)的青年教師、研究生、本科生做了題為《仰望星空，腳踏實(shí)地》的主題報(bào)告。他當(dāng)時(shí)解釋：“以‘仰望星空，腳踏實(shí)地’作為報(bào)告主題，可能有些俗套，但這恰恰是社會(huì)對(duì)我們每個(gè)人的需求，是我們?cè)谏鐣?huì)上安身立命的途徑，需要我們立足當(dāng)下，放眼未來(lái)?！?/p>

張榮橋說(shuō)：“我們對(duì)宇宙的認(rèn)知和了解仍然很膚淺。我們應(yīng)該看到，搖籃之外的世界，無(wú)限廣闊。創(chuàng)新永無(wú)止境?！?/p>

拉響新冠變異毒株警報(bào)

《自然》年度十大人物榜單旨在選出這一年重大科學(xué)事件中占有一席之地的人物。除了張榮橋外，此次入選的十大人物還有：

南非夸祖魯-納塔爾研究創(chuàng)新與測(cè)序平臺(tái)主任Tulio de Oliveira

聯(lián)合國(guó)艾滋病聯(lián)合規(guī)劃署（UNAIDS）主任Winnie Byanyima

英國(guó)衛(wèi)生安全局的流行病學(xué)家Meaghan Kal

美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）Janet Woodcock

倫敦的格蘭瑟姆氣候變化與環(huán)境研究所的氣候科學(xué)家Friederike Otto

在菲律賓工作的聯(lián)合國(guó)原住民人權(quán)特別報(bào)告員Victoria Tauli-Corpuz

人工智能（AI）研究員Timnit Gebru

計(jì)算機(jī)科學(xué)家Guillaume Cabana

Deepmind AI研究員John Jumper

《自然》特寫部主編理查德·蒙納斯特斯基（Rich Monastersky）表示，“從追蹤危險(xiǎn)的新冠變異株到證明氣候變化在極端天氣中的作用，再到將探測(cè)器送上火星，本年度《自然》十大人物聚焦身處重要科學(xué)事件中心的個(gè)人，這些科學(xué)事件對(duì)全球產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響?！?/p>

和去年一樣，2021年的科學(xué)新聞?lì)^條仍被新冠肺炎（COVID-19）占據(jù)了大半壁江山，《自然》十大人物的許多故事都與新冠疫情相關(guān)。南非夸祖魯-納塔爾研究創(chuàng)新與測(cè)序平臺(tái)主任Tulio de Oliveira和他的團(tuán)隊(duì)拉響了新冠病毒變異毒株Omicron（奧密克戎）的警報(bào)——該變異株目前正在全球快速傳播。

Tulio de Oliveira

11月25日，Oliveira宣布他們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)高度變異的新冠變異毒株奧密克戎，由于其具有眾多危險(xiǎn)的突變，Oliveira擔(dān)心其可能對(duì)目前的疫苗和抗體藥物產(chǎn)生免疫逃逸。奧密克戎變異株總共有50個(gè)突變，其中刺突蛋白突變有32個(gè)，是迄今為止發(fā)現(xiàn)的突變最多的新冠病毒變異毒株。

此前，科學(xué)家已經(jīng)了解到，新冠病毒S蛋白若出現(xiàn)K417N、E484A或N501Y突變，提示免疫逃逸能力增強(qiáng)；而奧密克戎變異株同時(shí)存在“K417N+E484A+N501Y”三重突變；此外，奧密克戎變異株還存在其他多個(gè)可能降低部分單克隆抗體中和活性的突變。突變的疊加可能降低部分抗體藥物對(duì)奧密克戎變異株的保護(hù)效力。

Oliveira的團(tuán)隊(duì)在南非是冒著肺結(jié)核和艾滋病的風(fēng)險(xiǎn)檢測(cè)新冠病毒樣本的。此前，另一著名的新冠病毒變異毒株Beta也由Oliveira團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)。Beta同樣具有較強(qiáng)的免疫逃逸能力，其導(dǎo)致了南非感染率一度上升，結(jié)果卻使得報(bào)告之后的數(shù)月多國(guó)對(duì)南非實(shí)施旅行禁令。

這一故事在奧密克戎變異毒株發(fā)現(xiàn)后又重演了：多國(guó)又開始對(duì)南非實(shí)施旅行禁令。最早報(bào)告變異毒株的國(guó)家，反倒遭到了懲罰。這也招致了南非部分政客的攻擊，他們將Oliveira帶領(lǐng)的病毒基因檢測(cè)團(tuán)隊(duì)視為敵人。Oliveira非常失望，“我們不是他們的敵人。恰恰相反?！監(jiān)liveira說(shuō)，新冠疫情在南非等不發(fā)達(dá)國(guó)家蔓延，某種程度上也是富裕國(guó)家囤積疫苗的惡果。

而聯(lián)合國(guó)艾滋病聯(lián)合規(guī)劃署（UNAIDS）主任Winnie Byanyima帶頭批評(píng)富裕國(guó)家和藥企對(duì)公平分配新冠疫苗的呼聲充耳不聞，這讓許多中低收入國(guó)家無(wú)力保護(hù)他們的公民。英國(guó)衛(wèi)生安全局的流行病學(xué)家Meaghan Kall將該機(jī)構(gòu)的科學(xué)報(bào)告拆解成通俗易懂的內(nèi)容發(fā)布在社交媒體上，幫助傳播關(guān)于新冠肺炎的關(guān)鍵信息。Janet Woodcock帶領(lǐng)美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）度過(guò)了風(fēng)波不斷的一年，包括應(yīng)對(duì)FDA在新冠疫苗加強(qiáng)針和一種阿爾茨海默病藥物上做出的爭(zhēng)議性決定。

今年，野火、洪水、熱浪侵襲了全球許多地區(qū)，讓氣候變化上升為重大科學(xué)問(wèn)題，各國(guó)紛紛探討如何通過(guò)加強(qiáng)一個(gè)國(guó)際協(xié)議來(lái)對(duì)抗全球變暖及其影響。倫敦的格蘭瑟姆氣候變化與環(huán)境研究所的氣候科學(xué)家Friederike Otto與其他研究人員合作，快速評(píng)估了人為導(dǎo)致的氣候變化是否在引發(fā)特定極端天氣方面起到了一定作用。今年，各國(guó)在承認(rèn)原住民群體對(duì)于保護(hù)生物多樣性和預(yù)防全球變暖的重要性上邁出了實(shí)質(zhì)性步伐，這離不開前聯(lián)合國(guó)原住民人權(quán)特別報(bào)告員、目前在菲律賓工作的Victoria Tauli-Corpuz等活動(dòng)人士的努力。

人工智能（AI）研究員Timnit Gebru 成立了一個(gè)研究所，在她之前工作的基礎(chǔ)上研究如何以更合乎倫理的方式開發(fā)AI系統(tǒng)——一年前，她因這些工作離開科技巨頭谷歌一事曾鬧得沸沸揚(yáng)揚(yáng)。計(jì)算機(jī)科學(xué)家Guillaume Cabana揭露了數(shù)以千計(jì)的造假論文充斥著軟件生成的無(wú)意義文字，為全世界敲響了警鐘。

“蛋白質(zhì)預(yù)測(cè)者”

《自然》雜志給AI研究員John Jumper和他在倫敦DeepMind的同事的評(píng)價(jià)是“蛋白質(zhì)預(yù)測(cè)者”。他們公開了AlphaFold的代碼——AlphaFold能利用AI技術(shù)以驚人的準(zhǔn)確率預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。

John Jumper

蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，每個(gè)蛋白質(zhì)的氨基酸鏈扭曲、折疊、纏繞成復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，想要破解這種結(jié)構(gòu)通常需要花很長(zhǎng)的時(shí)間，甚至難以完成。截至目前，約有10萬(wàn)個(gè)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)已經(jīng)用實(shí)驗(yàn)方法得到了解析，但這在已經(jīng)測(cè)序的數(shù)10億計(jì)的蛋白質(zhì)中只占了很小一部分。

但“看清”蛋白的結(jié)構(gòu)和人類的很多疾病機(jī)理、藥物研發(fā)等等息息相關(guān)。在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)解析的幾十年歷史中，X射線晶體學(xué)、核磁共振波譜學(xué)（NMR）、冷凍電鏡(Cryo-SEM)技術(shù)紛紛發(fā)揮了巨大的貢獻(xiàn)，但這些技術(shù)在科學(xué)界看來(lái)，都有著勞心勞力又價(jià)格高昂的缺點(diǎn)。

如何簡(jiǎn)單地通過(guò)蛋白質(zhì)的氨基酸序列來(lái)預(yù)測(cè)其形狀？如何能解答這一問(wèn)題，將為了解生命運(yùn)作方式打開截然不同的一扇窗。這種設(shè)想提出的50多年后，谷歌旗下人工智能公司DeepMind在去年12月的國(guó)際蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)競(jìng)賽CASP上投下重磅，他們開發(fā)的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的新模型AlphaFold2擊敗了其他選手，在預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性方面達(dá)到接近人類實(shí)驗(yàn)結(jié)果，讓整個(gè)結(jié)構(gòu)生物學(xué)界震驚。

DeepMind團(tuán)隊(duì)曾向澎湃新聞（www.loaarchitects.com.cn）記者提供了一份聲明，公司創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Demis Hassabis在聲明中表示，去年在CASP14大會(huì)上我們揭曉了一個(gè)可以將蛋白質(zhì)3D結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)精確到原子水平的全新AlphaFold系統(tǒng)，此后我們承諾會(huì)分享我們的方法，并為科學(xué)共同體提供廣泛、免費(fèi)的獲取途徑。

“今天我們邁出了承諾的第一步，在《自然》期刊上分享AlphaFold的開源代碼，并發(fā)表了系統(tǒng)的完整方法論，詳盡細(xì)致說(shuō)明AlphaFold是如何做到精確預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)3D結(jié)構(gòu)的。作為一家致力于推動(dòng)科學(xué)進(jìn)步的公司，我們期待看到我們的方法將為科學(xué)界啟發(fā)出什么其他新的研究方法，也期待很快能和大家分享更多我們的新進(jìn)展?！盚assabis表示。

蒙納斯特斯基總結(jié)道：“《自然》年度十大人物的事跡為我們理解那些對(duì)科學(xué)意義深遠(yuǎn)且引發(fā)世界共鳴的重大進(jìn)展、議題和爭(zhēng)議提供了新的視角。”