2015科学界：有趣好玩又实用
来源：广州日报 日期:2016-02-01
“纳莱迪人”复原图
钻石
最孤独星系NGC 6503 ..
gettyimages供图
随着春节脚步临近，传统意义上的新年即将来临。回首来时路，2015年的科技界的发展势头依然狂猛，屠呦呦作为本土科学家首获诺贝尔奖、量子纠缠理论漏洞被填补、暗物质粒子探测卫星“悟空”上天入海续写传奇……这些新发现听起来名头颇大，似乎与日常生活有些遥不可及，其实不然，在各个不同的细分领域中，趣致好玩又实用的重大研究比比皆是。本期发现将盘点出2015年天文学、生物学、人类学等各领域的几大发现，并邀专家解读，带领大家 “走马观花”，领略这一年科学界的闪耀风采。
生物学：
凭自己的意愿改写DNA?
对于CRISPR基因编辑技术来说，刚过去的2015年是很特别的一年。人们利用它“清理”猪基因组中的内源性逆转录病毒，利用它改变人类胚胎的基因序列，甚至将它优化成更精确的基因编辑系统。伴随着逐步突破，这一项技术正被人们接受和认可。如果说在诞生之初，CRISPR/Cas9还只是生物学家的实验工具，到了今天，这项技术已经离普通人的生活越来越近。
所谓基因编辑技术，是指对DNA核苷酸序列进行删除和插入等操作，换句话说，基因编辑技术使得人们可以凭自己的意愿改写DNA，重造“生命之书”，从源头上修正“错误”。
2015年4月，中山大学的黄军教授就第一次发表了编辑人类胚胎基因组的研究，这也是全球首例运用到人类的基因编辑实验，引发了极大的热议。然而这只是一个开端，以后CRISPR基因编辑技术将何去何从，伴随而来的伦理问题又该怎么解决?
专家观点：
华南农业大学生命科学学院教授
王艇——
前景远大 风险不小
基因编辑技术近几年来是大热门，它对治疗基因决定的遗传病确实有奇效，且是传统治疗方法无法超越的。但我想强调，这种新技术目前仍存在极大的风险。首先，这个技术并不像宣传所说的那么成熟，我们现在虽然知道遗传疾病都有相对应的基因，但这个基因不仅仅决定一种性状，目前科学对基因多种功能的认知还很有限，如果盲目编辑基因，或许会产生预期外的改变，这种意外是不可控的。
当然，基因编辑技术在未来肯定是科学界的“重头戏”，它为治疗疾病提供了一种直截了当的、根本性的解决方式，在技术全面完善之后，无论是对生物界还是医疗界，影响都非常大。
人类学：
“纳莱迪人”是第一代人类?
2015年9月，南非金山大学的人类学家在一处洞穴内发现新的原始人骨骼化石，其中包括头骨、颚骨、牙齿和指骨，它们分别属于该物种的幼年、成年及老年个体，南非研究人员将这个新人种命名为“纳莱迪人”。发现“纳莱迪人”的洞穴十分窄小，最窄处仅17.8厘米。美国《国家地理杂志》称这是过去半个世纪以来最重大的化石发现之一，可能使我们进一步理解人类进化的过程。而领导发掘工作的南非金山大学李·伯杰教授表示，这可能是第一 代人类，是连接更原始的两足灵长类动物和现代人类之间的“桥梁”。
通常意义上讲，人类进化主要分为四个阶段：南方古猿(约距今420万年～150万年)，能人(约距今200万年～150万年)，直立人(约距今200万年～20万年)，智人(约距今20万年～1万年)。而新发现的“纳莱迪人”，手指极度弯曲，善于攀爬，像南方古猿;足和腿可以直立行走，像能人。研究者们推测，他们会对死者遗体举行某种“仪式”，这样的能力似乎又超越了理论上比他们晚几百万年出现的某些智人。
专家观点：
中山大学社会学与人类学学院副教授
陈华——
年代未明确 可能是人类进化的重要一环
其实，“纳莱迪人”化石的年代，至今还没有测定出来。研究者们通过对化石标本使用三种不同的测定法，得出了不一致的结果。而放射性测定法会破坏标本，因此暂不使用。现在只能期望到2017年会发展出一种新的技术，能够准确测出化石的年代。
此次发现“纳莱迪人”之所以会如此轰动，原因有三：一、化石比较丰富完整，对人类进化研究有重要意义。这次总共发现了1550块骨骼碎片，代表至少15个不同个体，且包含人体各个部位;二、从纳莱迪人的体质特征来看，它很可能是连接南方古猿属和人属的缺环，在人类进化历程中扮演重要角色;三、纳莱迪人化石发现地点是在洞穴深处，因此，引发了很多推测和争议。
“纳莱迪人”的化石被发现在非常狭窄、难以达到的深洞堆积物中，是本次发现引人入胜之处，也是导致推测“纳莱迪人”具有较高智慧、能够举行葬礼的原因。但“纳莱迪人”的脑容量只有450立方厘米，跟南方古猿相似，从脑容量来看，他们似乎还不具备举行仪式和使用火把的智慧，化石旁边也没有发现人工制品和用火的痕迹。
“纳莱迪人”被发现，能够改变人类对祖先的认识，这一点是可以肯定的。因为对于人类进化研究这种拼图游戏，我们能找到的碎片越多，就越能拼出接近真实的人类进化图景。史前人类化石有些可能是人类的直系祖先，有些可能是进化过程中的旁支，也就是所谓的“远房亲戚”。“纳莱迪人”在人类进化过程中到底扮演什么角色，还需要更多的发现和研究才能确定。
地质学：
升级版“钻石”出现
我们知道，石墨和金刚石(即钻石)都是同素异形体，价格却差别甚大，即使在最微弱的光芒下，钻石也难掩其流光溢彩，硬度又高，可以流传许久，因此市场价格一直居高不下。
2015年11月，美国北卡罗来纳州大学研制出一种新的固态碳结构形式“Q-carbon”，为碳的同素异形体家族带来一名新成员，它的结构比钻石更硬，且能在常温常压下制备钻石，色泽还比钻石更加光彩醒目。
然而Q-carbon并不是自然形成的，科学家们通过用单激光脉冲扫描碳单质，再迅速冷却，就得到了薄薄的一层Q-carbon，而且只需要在常温常压下即可制备。这样的简化进步不禁让人遐想，有了更硬更易制的“升级版”，钻石的价格是否会受到冲击，随之降低?
此前约翰霍普金斯大学的研究也表明，钻石的形成机制并不像之前说的那么苛刻，并提出了一个新的钻石形成理论——在液体和岩石之间的相互作用过程中，如果在合适的条件下酸度增加，钻石就会从液体中析出，而不再需要复杂的氧化还原反应。从高温高压的条件直接跳到液体中析出，钻石越来越容易生产，这种种研究是否表明“抄底”钻石的时机就要来临?
专家观点：
中山大学地球科学与地质工程学院教授 杨志军——
天然稀有资源不会掉价
首先，钻石价格高昂，是因为它是一种有限的资源。而约翰霍普金斯大学所提出的“钻石形成可以不那么苛刻”仅仅是从化学模型实验中得出的结论，要经过更多实验才能说明其科学性，反而是为以后找矿方向和人工合成钻石提供了新思路。…
