今年的十大突破就反映出21世紀以來科學發展的三大趨勢：一是大科學工程解決(jue) 特定大科學問題作用顯著;二是生命科學持續升溫，一些重病難病不再是不治之症;三是預印本網站興(xing) 起改變科研成果的傳(chuan) 播模式。

　　在今年十大突破中，有兩(liang) 項來自物理學領域，分別是人類首次“看到”引力波和便攜式中微子探測器。

　　當選為(wei) 頭號突破的“看到”引力波是典型的大科學工程項目，美國在過去幾十年為(wei) 此累計投入11億(yi) 美元，今年的論文僅(jin) 署名作者就有3674人，他們(men) 來自全球953個(ge) 機構。便攜式中微子探測器的背後，也有著來自4個(ge) 國家20多個(ge) 機構的80餘(yu) 名科學家。

　　事實上，沒有大科學工程，過去20年裏物理學領域的另兩(liang) 大突破也難以實現。2015年獲諾獎的中微子振蕩發現，依靠的是日本超級神岡(gang) 探測器和加拿大薩德伯裏中微子觀測站。而2013年獲諾獎、被稱為(wei) “上帝粒子”的希格斯玻色子的發現，是歐洲核子研究中心大型強子對撞機的實驗成果。

　　《科學》雜誌主編傑裏米·伯格在題為(wei) 《科學的大與(yu) 小》的社論文章裏總結道，有著明確目標的大科學計劃似乎要比那些目標模糊的大科學計劃更成功。發現引力波的美國“激光幹涉引力波天文台”項目就是一個(ge) 典型例子，它有著堅實的理論基礎、明確的目標、充足的時間和資金，還有一支相當重視管理工作的優(you) 秀團隊。

　　但伯格也指出，就像今年十大突破反映的那樣，大量的重要發現還是來自人數較少的小型研究團隊，這些團隊會(hui) 提出更多開放式但有時影響深遠的問題。

　　“小科學項目可以探索各種各樣的問題，可以在探索中視情況相對容易地調整科研方向，”伯格說，“小科學項目的一些發現能為(wei) 需要更多協調的大科學項目奠定基礎。事實上，廣義(yi) 相對論的發展、幹涉儀(yi) 的發明以及黑洞和中子星概念的提出與(yu) 發現，都是帶來今年頭號突破成果的必要條件。”

　　四項生命科學成果中，除了冷凍電鏡技術外，另三項分別是基因療法、精準基因編輯和廣譜抗癌藥，多多少少都與(yu) 基因有著關(guan) 聯，反映出圍繞基因做文章是當前一大熱點。統計數據表明，全球迄今已開展約2400種基因療法的臨(lin) 床試驗。

　　而在美國，今年一下子有三種基因療法獲得批準，其中兩(liang) 種治療癌症，一種治療遺傳(chuan) 病。美國食品和藥物管理局局長斯科特·戈特利布評價(jia) 說，基因療法正處於(yu) 一個(ge) “轉折點”，“我相信基因療法將成為(wei) 治療甚至治愈許多重病難病的支柱”。

　　生物學預印本興(xing) 起的入選也許出乎許多人的意料。預印本是指未經同行評審就上傳(chuan) 至公共平台供人查閱的論文草稿，其好處是*時間發表，有助跟同行及時交流，快速獲得反饋。

　　而傳(chuan) 統的學術刊物在發表論文前大多要經過同行評議，其好處是文章質量有保證，但審稿過程一般較漫長，需要數月甚至數年時間，以至於(yu) “論文發表出來時，所有的興(xing) 奮通常已消失殆盡(《科學》雜誌語)”。

　　最早的預印本網站是1991年建立的阿奇夫論文預印本網站，主要針對物理學，如今70%的粒子物理論文都先以預印本方式發表。近30年後，生物學領域的預印本也開始興(xing) 起。2013年上線的bioRxiv網站現在每月上傳(chuan) 論文近1500篇，今年該網站還獲得了美國陳-紮克伯格倡議公司的資金支持。

　　《科學》雜誌說，許多期刊已允許作者把他們(men) 提交的論文先以預印本方式發表，還有一些編輯甚至到bioRxiv上尋找可供發表的論文。歐美許多研究資助機構也出台政策鼓勵使用預印本。同時，預印本還能幫助年輕科學家迅速建立學術記錄。這些都表明，預印本已帶來“科學傳(chuan) 播文化的重大變化”。

　　有意思的是，今年火得不行的人工智能研究並未入選，這可能在情理之中，因為(wei) 人工智能的產(chan) 業(ye) 化才剛剛開始，人們(men) 看到的更多是這個(ge) 領域的潛力。

　　另外，量子通信和量子計算技術也沒有上榜，這同樣可以理解，因為(wei) 它們(men) 距實際應用仍有距離。不過，中國量子衛星項目首席科學家潘建偉(wei) 入選2017年英國《自然》雜誌十大科學人物，彰顯出量子技術正受到科學界的高度關(guan) 注。

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