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第一、人類胚胎編輯

今年7月，美國科學家首次使用基因編輯技術CRISPR-Cas9，成功改變了人類胚胎中的DNA，安全地解決一個常見、嚴重的致病突變，製造出看來健康的胚胎。這項研究後來在8月份發表在《自然》科學期刊。

協助發現這項基因編輯方法的學者杜德娜（Jennifer Doudna）說，這就像是人類的一小步，卻是全人類的一大步。

科學家嘗試了兩種做法，來消除危險的突變。首先，他們把基因”剪刀”植入受精卵。結果是部分胚胎解決了突變，但不是每一個細胞都成功。第二種做法比較成功，他們把”剪刀”和精子一同注射到卵當中，於是每個細胞中都有多帶着修復好基因的胚胎出現。

這項方法進入臨牀試驗前，還需要做更多研究，目前美國聯邦法律也不准許這項方法進行臨牀試驗。但如果這項技術確實能安全地解決突變，或許能幫助某些原本無法生下健康孩子的伴侶。

這項方法有潛力應用在特定遺傳突變造成的一萬多種疾病上。專家說，這可能包括與BRCA 突變有關的乳癌和卵巢癌、亨丁頓舞蹈症、家族黑蒙氏癡呆症、乙型地中海貧血、鐮刀型貧血、囊腫性纖維化、某些早發的阿茲海默症。

這項研究是一項重大里程碑，儘管離臨牀使用還有很長一段距離，但已提高了有一天我們能透過編輯基因來保護嬰兒避開各種遺傳疾病的可能性。

這項成究也是人類基因工程學的一項例證，恐怕會引發有人想透過編輯基因賦予嬰兒某些特徵的擔憂，例如更聰明或更會運動。

科學家長年一直擔心，對人類DNA 做出遺傳方面的改變，會造成不可預見的醫學後果，而文化方面的波瀾也令人擔憂。有些專家擔心，若基因編輯不受控管，可能造成一種新的優生學興起，屆時有門道的人會付錢讓小孩擁有更強的特徵，與障礙人士之間的差距將愈來愈大。

第二、發現超級地球

2017年，人類在尋找外星生命方面有重大突破！不是一次，而是兩次。

首先是在4月，天文學家發現距離地球40光年外有一顆”超級地球”，是人類尋找外星生命以來，最有可能存在生命的一顆行星。

這顆命名爲”LHS 1140b”的太陽系外行星，距地球僅40光年遠，猶如在地球的”後院”；它的質量爲地球6.6倍，意味它可能具有和地球類似的岩石結構，而其所繞行的紅矮星”LHS 1140”溫度適中，可能使它表面覆蓋液態水，具備可供生命出現的重要條件。

這項研究由美國”哈佛—史密森尼天體物理中心”博士後研究員迪特曼（JasonDittmann）領銜提出，發表於4月19日出版的《自然》科學期刊。

好消息陸續有來。

到了12月，美國及加拿大研究員利用歐洲南方天文臺觀測資料進行新研究發現，一顆距離地球111光年的行星”K2-18b”，可能有外星生命存在。

據報道，”K2-18b”是個巨大的岩石行星，被形容爲潛在的”超級地球”，圍繞着它的恆星運行，意味着它可能被液態水覆蓋，有可能可以支持生命存活。它的質量大於地球，但略遜於天王星和海王星。研究人員也發現”K2-18b”有着跟地球一樣的氣體，它可能也是一個覆蓋了一層厚冰層的水星球，仍有待進一步研究。

美國德州大學和加拿大蒙特利爾大學研究員更發現，”K2-18b”有着一個鄰居”K2-18c”，認爲它可能是第二個超級地球，但科學家們認爲它太靠近恆星，無法維持生命。

第三、合成子宮

今年4月，美國《自然-通訊》《Nature Communications》上刊登了一則報道，稱美國有科學家研發出一款人造子宮，並以多頭早產羔羊作實驗，結果所有羔羊在人造子宮內能夠繼續發育，並存活下來。

美國費城兒童醫院胎兒研究中心的科學家，製造出一個仿真子宮內環境的生物膠袋，內裏注滿人工合成的羊水，並連接一組如臍帶般供氧和供血的管子。研究人員之後以6頭早產羔羊作實驗，讓牠們浸在生物膠袋內繼續生長一個月。結果發現，這些羔羊能如常呼吸、舌咽、長出羊毛，甚至是繼續正常發展神經和器官。

這些羔羊部分其後被人道毀滅，供研究牠們的身體器官發展；另一些則繼續飼養，其中一頭現時已近1歲大。這項研究4月科學期刊。

領導研究的弗拉克（Alan Flake）表示，這次研究成果是人造子宮的突破，他們希望在未來3至5年於人類早產嬰上試驗，如成功盼可用來協助早產嬰順利發展。不過有生物道德專家則認爲，人造子宮尚有很多爭議，包括會否有婦女刻意墮胎，然後利用人造子宮生育。

第四、金字塔中的神祕虛空

科學家在埃及胡夫大金字塔中發現了一個隱藏的空間。這是自19世紀以來，在大金字塔中首次發現這樣的空間，最終可能揭示這座有着四千五百年曆史金字塔的祕密。

該空間延伸至大畫廊（Grand Gallery）上方至少30米，是一個上升的走廊，將王后的房間與金字塔中央的國王聯繫起來。目前尚不清楚爲什麼存在空洞或是否有任何有價值的文物，因爲它們顯然無法獲取。但它的尺寸與長50米，高8米，寬約一米的畫廊相似。

研究人員認爲，這可能是一個“建設缺口”，是一個溝渠的一部分，工人可以進入大畫廊和國王的房間，而去建設金字塔的其餘部分。這個發現是在物理學家用從空間向地球發射的粒子拍攝金字塔內部的圖像之後做出的。這些宇宙粒子以類似於X射線的方式穿透岩石，甚至更深的地方。

這個由考古學家，歷史學家和物理學家之間的合作努力成果被譽爲自19世紀以來吉薩內陸地區最大的發現。

吉薩大金字塔幾千年來一直籠罩着神祕的面貌，在法老胡夫的監視之下，這座成千上萬年來世界上最高的人造建築大約在公元前2550年完成。這個結構也被稱爲胡夫金字塔，是唯一存世的古代七大奇蹟。它是如何建立起來的，一直是學術爭論的焦點，關於它的創造並沒有普遍的一致意見。

爲更多地瞭解這個金字塔，法國和日本等國的研究人員於2015年10月開始瞭一個項目，以便對結構進行掃描。科學家們利用宇宙射線成像技術發現瞭這一發現，記錄了穿透岩石的稱爲mu子的亞原子粒子的行爲。金字塔內設有探測器，包括所謂的女王室。這讓金字塔的內部看起來沒有受到干擾，因爲結果顯示出與岩石不同的空間。

第五、回收火箭

今年3月，SpaceX公司成功發射，並回收了第一枚之前“回收”的火箭。

這是一個歷史性的壯舉，是爲了降低成本和加快航班而向前邁出的一大步。

SpaceX創始人馬斯克（Elon Musk）說：“今天實在是個非常棒的日子，坦白說，我的腦袋都要爆炸了。”

衆所皆知，SpaceX利用回收火箭發射能節約發射成本，這也是SpaceX 與其他發射商競爭的殺手鐗。有報道稱，理論上如果能做到完美重複使用，SpaceX的發射成本就只佔總成本不到1%的燃料費用，即能節約99%的發射成本。而SpaceX總裁Gwynne Shotwell表示，SpaceX 重複使用獵鷹9 號火箭完成衛星發射任務，與重新打造一枚火箭相比成本減少一半多。

短期來講，重複使用火箭只是字面上節省成本，實際依然是鉅額投入。據Shotwell介紹，目前的火箭循環使用，仍然需要相當多工作，才能讓使用過的火箭恢復到可再次發射。

專業人士稱，火箭循環使用技術的意義在於長期不可估量的效益。目前SpaceX的優勢在火箭研發成本較低，只有3億美元，比主流國家研發製造火箭的成本低一個等級，這其中的黑科技可想而知。同時，獵鷹等於成爲一個科技試驗平臺，相當於超高動態飛行器的複雜控制，能驗證很多最新技術。若其中的黑科技成熟後，有足夠發射頻率就可能大規模節省成本。

馬斯克曾表示，下一個目標是將重複使用的時間縮短至24 小時，即同一枚火箭第一次發射後，再次發射只需24 小時。

第六、金屬氫

今年1月，人類史上首塊”金屬氫”被製造出來，引發學術界轟動。沒想到，不到一個月，科學人員在一次操作失誤中，這唯一一塊”金屬氫”樣本消失了。何時再製造一塊？科學家尚未給出答案。

1935年有物理學家提出只要用足夠的壓力擠壓，氫就會表現出金屬的特性。科學家們認爲，”金屬氫”的導電性可以成爲新一代的超導體，可以對現代電子產品產生革命性影響，包含醫學，能源和運輸等領域，比如說製造出運行速度更快的超級計算機或是性能更優異的火箭燃料，在實驗室製造出”金屬氫”成爲很多研究團隊的夢想，被譽爲”高壓物理領域的聖盃”。

今年1月26日，哈佛團隊宣佈製造出人類史上首塊”金屬氫”，他們稱將氫氣暴露在比地球中心還高的壓力下，用鑽石鉗對氫氣進行壓縮，成功獲得了一小塊”金屬氫”，造成學術界的轟動。哈佛團隊的首席研究員席維拉（Isaac Silvera）和同僚狄亞斯（Ranga Dias）將微小的氫樣本以每6.5平方公分3250萬公斤的壓力進行壓縮，強度超過地球中心壓力，也已逼近合成鑽石強度崩潰邊緣。

不料在2月22日，席維拉表示，在嘗試用雷射測量壓力時，聽到了微弱的”咔嗒聲”，鑽石鉗其中一邊已碎裂，席維拉稱”金屬氫”可能就這樣從壓力中釋放，變回氣體消失在空氣中。

由於短短不到1個月”金屬氫”從被製造出來到消失，有科學家質疑，”金屬氫”可能根本就沒有被製造出來；席維拉宣稱，透過顯微鏡觀察，該樣本閃閃發亮，並以金屬氫應有的方式反射光線，毫無疑問是”金屬氫”。

目前還沒有關於哈佛團隊何時會再次嘗試製造金屬氫的計劃。

第七、中子星合併證黃金來源

歷經兩個月時間審查數據，美國雷射干涉儀引力波觀測臺（LIGO）終於證實人類首度偵測到由雙中子星併合引發的引力波，該事件命名爲”GW170817”。此次事件還證實了元素週期表中重金屬（如金、鉑）的來源、伽瑪射線暴的起源等。

8月17日，LIGO兩個探測儀接收到一個持續約100秒的訊號，遠遠超過黑洞合併時產生僅1秒鐘的”啁啾”聲；同一天，歐洲先進處女座干涉儀（Virgo）也獲得了訊號，而NASA 的費米伽瑪射線太空望遠鏡（Fermi Gamma-ray SpaceTelescope）更在引力波訊號傳來後2 秒，於相同方位發現一大波伽瑪射線暴（GRB）──宇宙中最高能的電磁波源。

很快，全球各地70 個天文臺（偵測各種光源波段的望遠鏡）紛紛朝發出引力波來源的天空投入檢測競賽，看誰可以先偵測到光源位置，包括卡內基天文臺、雙子星天文臺在內等，最後，由位於智利的一米望遠鏡搶頭香，發現引力波光學對應物體位於星系NGC 4993。

和兩兩黑洞併合引發的引力波不同，由於中子星具高度活力，引力波碰撞後除了引發引力波外，還會釋放出比典型新星還要亮1,000倍的光芒。無數後續研究表明，除了釋放大量光，兩個中子星合併的過程還產生”快中子捕獲過程”以形成比鐵更重的元素，比如黃金、鈾等。事實上，根據Business Insider 報導，科學家估計這次雙中子星碰撞事件在短短1 秒鐘就產生了50個地球質量的銀、100個地球質量的黃金，以及500個地球質量的鉑金（俗稱白金）。

這次事件之所以如此重大，是因爲科學家還確認了元素週期表中重金屬的起源。我們知道較輕的元素氫、氦於宇宙大爆炸期間形成，鐵之前的輕元素可透過核聚變過程形成，但重金屬的起源一直不清楚，直到此次觀察雙中子星碰撞，哈佛－史密森天體物理中心（CfA）天文學教授Edo Berger 在一份聲明指出，每次雙中子星合併，都可以產生地球的貴重金屬如黃金、白金以及智能型手機中罕見的元素。

當然，此次”GW170817”事件只是天文學新時代的開端，未來科學家將能依此深入研究宇宙擴張的速度。如同數學家阿基米得在發現浮力原理時，高聲歡呼”我找到了（eureka）！”那一刻的心情。論文撰寫學者表示，計算結果出爐的當下，他們彷佛也體會到人生這種”eureka”時刻。