立場新聞 Stand News

2019 年科學新聞回顧

2019/12/31 — 9:00

透過科學,人類不斷擴闊對於宇宙萬物的認知,也產生新的疑問。立場新聞科學版綜合了 2019 年重要科學新聞和發現:

氣候變化、健康問題、人類存亡

聯合國報告預計,2050 年全球人口將會增加至 97 億,而年初 40 人專家小組的《刺針》報告更警告,過重、營養不足,以及氣候變化等三大問題將會威脅人類存亡。不同流行疾病今年繼續威脅著全球公共衛生。其中,世界衛生組織在今年宣佈剛果民主共和國的伊波拉疫情為全球緊急衛生事件,爆發至今已導致 3,351 受感染, 2,211 人死亡。另外,世衛年初預計會出現的全球十大衛生威脅問題依然存在。其中,薩摩亞麻疹疫情爆發,就是源於當地一次醫療失誤事件,而令居民對疫苗存有猶豫 (vaccine hestitant) 。

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催淚彈與政府透明度

今年與香港人最貼身的科學新聞,同樣與持續半年的抗爭行動相關。香港警察由 6 月至 11 月底一共發射至少 10,000 枚催淚彈,唯當局一直拒絕公開催淚彈成份。學者曾於科學期刊《刺針》發表評論文章批評政府未有帶頭清理催淚彈殘留物,以及未有向市民提供指引處理催淚彈副作用——只能靠民間或學界自行檢測;其中,中文大學隊伍的環境污染檢測數據暫時未見有二噁英過量證據。然而,Absence of Evidence 並不是 Evidence of Absence 。政府欠缺透明度、拒絕公開成份,不但未能解開市民疑慮,長遠更影響市民對政策、政府持續不信任,甚至威脅到對一些原本有效,特別是醫療政策難以有效實行。

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首張黑洞「沙龍照」 助揭神秘面紗

合作對於人類發展極為重要,特別是科學研究:來自 60 多國,347 位天文學家就利用多組望遠鏡數據,運算出第一幅最高解像度的「黑洞圖片」,讓人類可一睹遙遠黑洞的輪廓。這個位處於星系 M87 (Messier 87) 中心的超大質量黑洞距離太陽系約 5,500 萬光年,半徑約為 37 光時。今次天文學家拍攝到的不是並非 M87 的事件視界 (Event Horizon),而是外面的吸積盤 (accretion disk),或稱為「黑洞的影子 (black hole shadow) 」

「拍得」這張黑洞沙龍的關鍵之一,是一套以三套編程管道處理雜亂訊號的新演算法,由此再將多方數據拼合成黑洞照。有份研究演算法的電腦科學家 Katie Bouman 更無意中因為她在成功製作首張黑洞圖片後,難掩興奮之情的一刻的照片而一炮而紅。今次黑洞照片運算而得的數據,相信可幫助科學家確認了物理學理論的預測。今次研究標誌著其中一個重要宇宙學里程碑,而參與研究的科學家亦獲得有「科學界奧斯卡」之稱的突破獎殊榮。

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動物器官、基因編輯、改造問題

去年賀建奎的基因編輯實驗風波也未告一段落,12 月初 MIT Technology Review 披露賀建奎研究原文,並引述專家指出報告 13 個錯誤,研究結果未必如結論所寫般成功。較早前另一研究更指出,賀建奎的實驗甚至有機會令基編嬰兒增加早死機會 21%。有份開發 CRISPR 基因編輯技術的科學家聯同倫理學家亦今年 3 月於《自然》發表文章,要求各國暫停所有人類相關的基因編輯實驗,以及促請世界衛生組織盡快增設全球人類基編登記冊,設立監察組織監管全球 CRISPR 應用。世衛委員會雖未同意停止所有實驗,但會計劃一套強而有力的國際管理框架,監管使用。除基因編輯技術外,基因改造 (Gene Modification) 技術亦同樣引起爭議。賀建奎最終在 12 月 30 日被裁定非法行醫罪成,被判入獄 3 年,罰款 300 萬人民幣。

蚊子是傳播疾病的一個重要媒介,每年就威脅著全球不少人的健康。今年更有研究指瘧蚊可隨風飄至 295 公里外,瘧疾於非洲持續肆虐。有科研公司就提出以基因改造蚊子控制蚊子數量,但有學者分析他們早期報告發現部份伊蚊後代未有死亡甚至變得性成熟,同時擔心混合基因可能令新生伊蚊更具殺蟲劑抗性,甚至更易傳播疾病。不過有學者就反指,研究隊伍的說法只屬推測,實際上未有數據支持。有美華裔學者就嘗試以輻射將蚊蟲絕育,效果亦見理想,減低了廣州兩島嶼白紋伊蚊數量達 97%。另外,今年至少有日本及中國科學家嘗試利用混合胚胎或嵌合體研發人體器官,然而類似研究相信會面對除技術挑戰外,不少倫理道德爭議——究竟人類為了健康,生物醫學應該劃下一條甚麼界線?

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人類演化史

人類今年也對自己的歷史添加了一點新了解。人類成功的其中一個因素,是懂得合作共事,而非只互相競爭。12 月《科學進展》基因研究數據顯示,早期人類曾自我馴化,令成員之間合作性增加,同時減低攻擊性,而此演化優勢令人類得以發展至今。雙足行走也令人類在生活上得到大量優勢,考古學家在德國南部阿爾高 (Allgäu) 發現來自 1,160 萬年前中新世 (Miocene) 的古猿 Danuvius guggenmosi 骸骨,研究隊伍估計牠們無特別偏好使用雙臂抓住樹枝移動,或較喜歡用腳支撐身體緩緩行走,相信是人類雙足行走發展的一小步。不但是合作性和雙足步行,人類另一發展玄機,也可能是源自想像力。澳洲考古學家 Maxime Aubert 在印尼東部蘇拉威西島 (Sulawesi) ,發現帶著「畫筆」在石壁上以紅色顏料畫上半獸人獵人用長矛打獵的畫作。這種懂得令我們思考和想像的能力,有機會令不同宗教思想演化,增加團體合作性。

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阿波羅 11 號登月 50 周年 我們的星空未了緣

以往人類從未有想過飛到上天,更枉論上太空,踏上月球。然而, 1969 年 7 月,美國太空人 Neil Armstrong 、Michael Collins 和 Buzz Aldrin 登上阿波羅 11 號,開展人類史上首次登月旅途。同時全球有近 6 億人經電視觀看直播,見證人類走上太空的歷史時刻。而今年科學家初步相信已尋回已失落太空 50 年的阿波羅 10 號登月艇 Snoopy,日後或有機會可收回這份飄流太空多年的人造遺跡。在阿波羅 11 號任務完成後 50 年,人類已創下無數創舉。科研團隊也在今年確認 1977 年啟航的航行者二號已在去年 11 月 5 日離開太陽圈,而人類對宇宙認識再增加。

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人類直接探索最遠星體

另一里程碑,是太空探測器新視野號 (New Horizons) 在元旦飛越小行星,並在其後數天傳回更清晰圖片。這顆小行星最初被命名為 Ultima Thule ,之後被指名字為與納粹主義有關聯,而改成 Arrokoth ,在美洲原住民部落波瓦坦 (Powhatan) 語中名字有「天空」的意思。 Arrokoth 呈雪人狀,有機會是在數億年前兩個星體慢慢融合而成,但仍未清楚兩者融合原因,有待進一步探索。或許要了解 Arrokoth 的秘密還有一段時間,但日本科學家就利用隼鳥二號在今年 4 月,分別以一枚「子彈」及機上爆破裝置,在小行星龍宮 (Ryugu) 表面炸出坑洞分析其星塵。收集到的樣本有望幫助科學家進一步了解太陽系的演化史。儘管星空中仍有無數未解之謎,但人類不斷衝破極限,相信未來科學家將可逐點地揭開宇宙中的神秘面紗。中國「嫦娥四號」探測器也在年初一月三日,成功登陸月球背面,是人類史上首次降落在月球背面的人造探測器。

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走向 2020

人類比起其他地球生物優勝之處,不僅是在於我們所掌握的知識,還有我們之間的合作性。人類文明所達至的成就,可能是建基於人類學家 Oliver Scott Curry 今年提出,適用於不同文明、文化和社會的七大普世道德信條:道德即合作。黑洞研究人員次一的 Katie Bouman 曾於 2016 年的 TED 演講說過:「就算一開始所有東西都如黑洞一樣神秘,我仍想鼓勵你們所有人挑戰科學極限。」面對最艱難的時間,成果未必會即時達到,但不能忘記合作、求真是不可或缺,不能放棄的態度。未來一年立場科學版將繼續秉承此理念,與讀者同行,以科學尋求真相。

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文/Edward Ho、審核/Alan Chiu

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