6月25日，英国广播公司（BBC）在晚间的一档节目中宣布，经大众投票并经英国皇家学会天文委员会评选，抗生素耐药性课题最终入选2014年“经度奖”（Longitude Prize）研究课题。最终，提出具体成果的人将获得总计为1 000万英镑的课题经费，具体奖励标准和实施准则将由英国国家科技艺术基金会（NESTA）和经度奖委员会在今年秋天公布。
1714年，约翰·哈里森凭借其研发的精密航海钟成为了首届经度奖的赢家
十八世纪初，海员在海上很难确定自己的方位坐标，很多船只因此失事。这在当时成为航海中最大的难题。测定经度需要一种能将方位测量与时间测量结合到一起的仪器，但当时这种装置一直没有能发明出来（相比之下，纬度测定没有那么难，利用相对简单的仪器，测定太阳和星辰的角度就可以算出纬度）。用一句研究这段历史的权威的话来说：“对经度的追寻胜过对水手的性命珍惜和对船舶、货物安全的重视。”
为破解这个航海难题，英国政府在1714年设立了一个名为“经度奖”的奖项，出资2万英镑，要求挑战者能设计出简单而又精确的海上航行时经度的测量装置，这笔奖金颁发给“经六星期航海后，所测定经度的误差在30海里以内的装置的发明者”。
直到18世纪20年代，来自约克郡的天才钟表匠约翰?哈里森设计了一个可携带的钟表，并开始设计一系列航海用计时器，在耗时40年、先后制作了好几部样机后，第一部经线仪终于制造出来了。
1761年，哈里森精心制作的经线仪4号安装在了皇家海军军舰“德普特福特号”上。这艘军舰离开英国，驶向牙买加。两个月后他们到达牙买加时，这台仪器只慢了5秒钟。
这以后，经度奖持续了100多年，目标仍是为未来的发现和创新设置奖项。在某种程度上来说，围绕这个奖项运作的机构成为日后英国研究理事会、英国技术战略委员会的前身。虽然，“经度奖”停止运作有近200年，但这个奖项所推崇的“挑战者”的理念一直在传递中，如美国国防高级研究计划局（DARPA）赞助的无人驾车奖；在加利福尼亚的X奖基金会支持下研发出的亚轨道飞机等。
与传统的奖项相比，这类奖项特点是，它主要根据研究者提出的方法的功效性，客观地评出最后的赢家，就像运动员比赛一样，是立马能看到成果的。
去年6月，英国首相卡梅伦宣布将在首届“经度奖”颁发的300年后的2014年，再度发起这个挑战比赛活动。
重启“经度奖”的现实意义
距离上次英国政府为科学创新而设置奖项300年后的今天，英国政府通过大众媒体，高调宣布要重启“经度奖”的评选，此事的深意何在？
英国皇家学会前任会长、天文学家马丁?里斯（Martin Rees）受命出任新成立的“经度奖”评委会主席，里斯在《自然》杂志撰文时这样称：历史往往会重演，今天英国要继续往前走，就亟需一批脑力精英去开拓新的技术，激发更多的年轻人，用创新思维来求解希望找到解决问题的社会方案。不同于300年前的是，如今的项目遴选不是由政府决定，而是由公众选择。
这里简单回顾一下2014年“经度奖”评选的大致情况：首先由英国首相去年6月宣布将重启“经度奖”的评选，今年5月22日起，BBC科学频道以“下一个科学挑战是什么”为题列出六大类科学问题（在听取了100多位科学家意见的基础上形成的），向全球征集公众投票。这六大类问题是：老年痴呆症、安全干净的水资源、瘫痪病的治疗、对抗生素的耐药性、食物与营养以及绿色飞行。评委会根据公众投票意愿最后做出决定。最终确定的研究课题（方向）将委托有资质的研究机构组织实施，项目的实施时间通常为5年，经费为1 000万英镑。
六大挑战遴选背景
比如说，在气候变化大类中，挑战者需要发明一种“绿色”飞机，其速度要与一般的客机速度相同，关键是从伦敦飞到爱丁堡的途中不能排放碳。而在水资源稀缺大类中，挑战者需要设计一种经济、环境友好的海水淡化技术，使其可用于人类生活和农业上。至于抗生素大类中，挑战者的对手是不断对药物产生耐药性的细菌，他们要设计一个经济、精准的病菌感染测试仪，便于医生能有针对性地开抗生素的处方。
这次“经度奖”的巨额奖金由英国技术战略委员会提供，承办方是英国的一家创新慈善机构Nesta。评委会由英国皇家学会前会长里斯领衔，《自然》杂志主编菲利普?坎贝尔（Philip Campbell）等人为评委会成员。
评委之一的麻省理工学院生物化学工程师罗伯特?兰格（Robert Langer）说：“评委会选择的六大类挑战反映了当今世界面临的最严峻的挑战，旨在鼓励科学家和工程师在解决一些最重要问题的同时，向公众传递科学的重要性。”
比如，瑞士联邦理工学院神经义肢技术中心的格雷?库尔蒂纳（Grégoire Courtine）团队，在如何让瘫痪的老鼠再次行走的研究中领先于同行，他们在老鼠脊椎注入药物，或用电击和外骨骼机器人技术训练老鼠的神经系统。库尔蒂纳希望发明一种相似的方法能让瘫痪的病人再次行走。
在安全干净水资源研究领域中，麻省理工学院的施丽娅?戴夫（Shreya Dave）把石墨烯的碳原子片做成超薄的多孔膜，旨在利用逆渗透原理淡化海水。她说：“如今要提供70亿人的安全饮用水，是全球面临的最重要的难题之一。对于我们来说，利用这一机会大胆进行淡化水源的设计，尽可能早的使公众得到更便宜且洁净的淡水。”
·六大类挑战细读·
挑战之一：如何防止抗生素耐药性的不断增强
抗生素的发展对于我们的健康至关重要，但是如今随着抗生素耐药性的不断增加，抗生素具有的抗菌作用将会日渐式微。
世界卫生组织（WHO）估计，平均来说，抗生素的治疗能延长一个人20年的寿命，但自青霉素后，近80年来，我们过度使用抗生素迫使细菌产生耐药性，导致了很多超级病菌的出现，威胁着现代医学的基础。
医生通常会对几乎所有的病人开抗生素，一方面是因为他们要在短时间内根据不完整的信息开出处方，另一方面也是许多患者想尽快康复要求医生多用抗生素的结果。这就使得某些微生物进化后对抗生素具有耐药性。
解决这个全球性的问题，我们需要做出彻底的改变，要建立一个可以长期控制和治疗感染的医疗卫生系统。
随着抗生素耐药性的不断增加，其具有的抗菌作用将会日渐式微。
我们永远赶不上微生物的进化，一种新型的抗生素如果仍沿用现在的医疗方法，不久之后就会出现新的耐药方式。因此，要创造一个全新的医疗体系，明智地使用抗生素来预防疾病，根治目标疾病。
2014年“经度奖”对抗生素课题的要求是：设立一个经济、精准、快速、简单实用的病菌感染测试，帮助全世界的医生和护士更好地对症下药。保证我们现在的抗生素能够持续使用，并且在现有的病菌条件下不会产生耐药性。
挑战之二：怎样帮助痴呆症患者改善生活质量？
老年痴呆症不仅加大社会保障成本，还给患者本人及家庭带来沉重的负担
据估计，到2050年，全世界会有1.35亿的老年痴呆症患者。这个数字折射了未来社会的个人和财政负担之重。老年痴呆症不仅累及医疗卫生系统，还给患者、患者家庭及护理网络带来了沉重的负担。更严重的是，老龄化不但提高了社会保障成本，还为个人、家庭及医疗保健系统增添了负担。为此，我们更加需要一个综合的处理方法。
即使不能完全摆脱老年痴呆症，但如果能有一个延缓症状的治疗方法，那么，那些患者或可能独立生活得更长。
目前的机器辅助技术只是一些可以提供具体帮助的设备，比如，找路、社交互动（日本的治疗型机器人）、帮助记忆和健康管理，其中，一些项目还只是处在研发的初级阶段。尽管社交网络已经融入了医疗卫生系统，但其他帮助痴呆症患者的辅助技术却无法加入，因此我们需要一个更综合的管理系统。
一个综合的解决方法是让老年痴呆症患者能在家里呆的时间更长，有充分的互动交往时间，或不再需要担忧日常琐事，只专注于社交，这意味着老年痴呆症不再是一项令人痛苦的疾病了。
2014年“经度奖”对老年痴呆症的要求是：研发一项睿智可负担的技术，为老年痴呆症患者提供看护，让他们能真正地独立生活。
挑战之三：怎样在不污染环境的情况下驾驶飞机？
未来，在飞机驾驶过程中，碳排放量会持续上升，如果我们不加以阻止，那么在50年之内，它们对全球变暖的“贡献”会达到15%。事实上，零碳飞机概念在理论上已经成立，但在制造过程中，仍需依靠化石燃料。
就英国而言，大多数飞机的航线都是短途的，因此要减少排放，我们需要找到一个可持续发展的绿色飞行方法。迄今，一些小型飞机可以依靠太阳能或电池进行绿色飞行，但不足之处是飞行距离短，而且承载的人数非常有限。我们需要把这一新颖的技术上升为主流技术，争取有重大的突破。
如果绿色飞行入选研究课题，2014年“经度奖”要求是：设计制造一架零排放或者接近零排放的飞机，从伦敦飞到爱丁堡，其速度要与普通客机的速度相同。
挑战者还需为2025年的客机提供一个技术成熟的绿色设计理念，既能满足零碳飞机，也要服务于普通客机的实际需求。重要的是，这项挑战不应该只是演示，而应该投入实际应用阶段。
对于商业化的航空领域来说，这将会是零碳技术应用的第一步。
挑战之四：怎样解决饥饿问题？
面对资源紧缺和气候变化等问题，我们必须想出一个办法，既能减少资源的耗用，又能解决全人类的温饱问题。然而，研究这一问题不仅仅是解决饥饿，有些人并不挨饿，但在他们的日常饮食中缺少营养物而导致亚健康。
富人的饮食习惯会对穷人的饮食产生一定影响。比如说，西方饮食偏爱肉类，而对肉类需求的增加会导致谷物等价格的上涨，用如今看似丰富的资源去喂饱穷人的方法或是不可取的。随着西方饮食的普及，地球或不再能提供足够的肉类了。面对土壤、资源等的日渐稀缺，我们需要一个创新的食品。
如果食品入选研究课题，2014年“经度奖”的要求是：需要对食品供需链创新，以确保未来每个人都有营养丰富、经济便宜、环境持久的食物。一个成功的方法是在满足各自需求的同时，还要兼顾对环境和社会潜在的影响――即一个解决全球食物不平衡的方案，最终有可能解决全球营养均衡问题。
挑战之五：怎样治愈瘫痪？
在英国，平均每天有8个人瘫痪，最终的后果往往是毁灭性的。瘫痪后，患者的肠控制、性功能和呼吸功能等都会消失或损伤，更不用说参与其他活动了。瘫痪也可能由脑部运动神经损坏而引起，例如中风或帕金森氏症。
随着神经科学、辅助技术和神经再生药物的发展，未来或能改变瘫痪者的现状，关键是，如何将上述这些领域的进步结合在一起进行创新。目前来说，还没有一种有效地治疗方法能修复严重受损的四肢功能，对大脑控制接口、神经刺激技术、辅助技术、辅助设备及再生药物的研究仍还需要发展。
如果瘫痪治疗入选研究课题，2014年“经度奖”的要求是：设计一种让瘫痪的人接近于自由人一样活动的方法。而且这种方法必须长久，贴近使用者的生活，提高使用者的生活质量。或许，神经科学和机器人领域的合作能推进未来新形式的电脑神经技术，最终替代药物。
挑战之六：怎样使每个人都能喝上干净安全的水？
坐落在海边的约旦安曼海水淡化处理装置
水已逐渐变成稀缺的资源，世界上目前有十分之一的人口无法得到安全的饮用水，而44%的世界人口和28%的农业所在地区，水资源特别稀缺。由于对水的需求不断增加，我们水库的存量越来越少。目前的方法是海水淡化，但此项技术的实用化代价十分昂贵，对环境的破坏也很大。
随着人口和消耗的不断增加，过度使用及气候变化限制了水资源的供应，人类对水的需求变得越来越大。这不仅仅是喝水的问题，比如，干旱导致的农产品歉收致使食物价格上涨；人们越拉越多地聚集在一个工业发达的地区的城市，不仅水的需求加大，同时工业发展又导致了水资源的污染。
由于海水淡化厂需要几十亿英镑的投资，发达国家正在考虑其他高效技术予以代替。一些先前的技术，被广泛看好，但从未应用到现实生活中，还有一些技术在实验室徘徊了十多年。
随着干净的水不断被消耗，海水淡化厂在生产饮用水过程中，排放了很多污染物，通常是以高盐度海水的形式。而这种海水更进一步的污染水资源，也是目前海水淡化技术中亟待解决的问题。
如果水资源入选研究课题，2014年“经度奖”的要求是：创造一种经济、环境友好的海水淡化技术，减轻地球对淡水需求。挑战者需要研发低碳、持久性的水产品，供人类和农业使用。
资料来源 Nature
责任编辑 则 鸣
经线仪的作用原理
经线仪的具体作用是测定经度，但是以时间确定经度的。地球每24小时自转一周（360度），每个小时相当于经度15度。只要知道两地的时间差异，就可以知道两者之间的经度差了。举例来说，如果知道某地的正午12点正好是伦敦的上午10点，那么就说明此地位于伦敦东边30度的区域。于是，经度的确定就转换成另外一个问题：如何测定两地的时间差。海船行驶中，船员可以利用太阳或其他天体的位置来确定当时的时间(比如，正好是正午)，如果知道那时某基点(比如伦敦)的正确时间，那就能确定出海船的经度位置了。