尽管许多南美国家在科技发展中都存有不少的问题,但也取得了一些令人瞩目的出色成就。
在智利北部的欧洲南方天文台特大型天文望远镜
一个世纪以来,南美一些国家在科学上已经取得了长足的进步。在巴西,政府和企业每年在科学、技术和创新上的投资达270亿美元,在阿根廷,从2000年~2010年间,科学博士学位的数量增加了近十倍;同期,秘鲁科学家发表论文的数量增加了两倍;南美大部分国家对科研的投资也都在不断增加。
但是,如果要赶上其他大洲,南美科学仍然还有很长的路要走,例如,在投资、专利和教育方面,远远落后于其他国内生产总值(GDP)水平相类似的国家。另外,像阿根廷和巴西这样的国家,最近的一些抗议活动反映出,一些深刻的社会和经济问题正在困扰着南美许多地区。但在这种种担忧中,南美科学界却不乏一些令人瞩目的亮点。以下是南美地区科学发展中几个较为突出的例子。
智利:呈上升趋势的科学发展轨迹
马里奥·哈穆伊(Mario Hamuy)1982年在智利获得了大学学位,当时他是这个国家唯一对天文学感兴趣的研究生。如今,每年有25个以上的智利学生加入了天文学的研究工作,哈穆伊领导的圣地亚哥天体物理学研究所已有95名学生和教员。
在哈穆伊成长为出色的天文学家的过程中,智利已成为了国际天文学研究的一个主要参与者――很大程度上是因为世界上最先进的望远镜坐落在这个国家的高原上。“天体物理学已成为智利的前沿科学,一方面是由于人力资源的增加,另一方面是因为我们拥有世界上最纯净的天空。”智利天主教大学天文学家丹蒂·明尼提(Dante Minniti)说道。
虽然智利2011年的科研投入只占GDP的0.44%,但近年来对天文学的投资一直在稳步增长,从2006年的200万美元增加到了2010年的680万美元。在同一时间段里,教员的数量几乎翻了一倍,国家在天文学领域内的出版物在过去十年中也增中了四倍以上。
上世纪90年代初期,哈穆伊的重要贡献是帮助测量了宇宙的加速膨胀;明尼提是欧洲空间组织智利北部帕拉纳尔天文台VISTA红外巡天望远镜项目的领导人之一,通过巡天望远镜项目,建立了银河系中央部分8 400万颗以上恒星的目录。
自1964年以来,智利一直是国际上设立天文望远镜的首选之地。到2020年欧洲超大望远镜项目完成之时,预计全球70%的大型光学和红外望远镜都将坐落于这个国家。根据合同,智利天文学家可利用安装在智利的每架望远镜观测时间的10%。但一些天文学家表示,与智利为这些望远镜的正常运行所付出的相比,这个比例还是太少。
“从完全的免税,到外交地位,智利给国际科学界提供了巨大的便利,是智利以更积极的方式参与国际科研的时候了。”智利资助机构CONICYT天文学项目主任莫尼卡·卢比奥(Mónica Rubio)说道。
卢比奥说,智利科学家一致希望当地的公司和工程师参与天文台的建设,而不仅仅只是使用这些天文台。卢比奥的另一个发展计划是阿塔卡马天文公园,那是围绕在阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列四周的一个达36 347公顷的保护区。CONICYT计划进一步吸引来自巴西、美国,以及中国、韩国和泰国的望远镜计划。
但许多天文学家们对智利的科学管理表示了担忧,自何塞·M·阿奎莱拉(JoséM.Aguilera)辞职以来,CONICYT一直缺少一个主管领导。智利新总统米歇尔·巴切莱特(Michelle Bachelet)计划建立一个科学部。“这对于智利天文学发展是一个好时机,但是要保持这个好势头,将需要政府更多的持续的支持。”明尼提说道。
巴西:圣保罗科研发展的成功模式
FAPESP投资的氧化锌半导体项目
尽管巴西面积相当于整个欧洲,但南美洲大多数领先研究项目都出自于巴西南部的圣保罗。圣保罗面积大小相当于英国,是巴西26个州中最富裕的,论文数量占了巴西科学论文的一半以上,其成功的主要原因之一要归功于圣保罗研究基金会(FAPESP)。2013年,该机构在科研上的投入达5.12亿美元,超过了南美地区的许多国家。2014年,巴西国家科学技术发展委员会在科技创新方面的投资预算约为6.5亿美元。
FAPESP主导了37%的基础研究投资,其投资领域包括从气候变化到粒子物理学,约10%的投资为基础设施,其余为应用科学研究。总预算的近三分之一用于了医学研究。
“FAPESP与众不同的是在基础科学上投入很大,我们重视基础科学与应用科学的之间的平衡。”FAPESP科学主管卡洛斯·H·德布里托克鲁兹(Carlos H.de Brito Cruz)说道。
最近批准的大型项目是巴西和阿根廷合作的毫米阵列射电望远镜,该项目将从FAPESP获得1 260万美元,相当于来自于巴西科技部的拨款。FAPESP董事会正在考虑投资4 000万美元于巨型麦哲伦望远镜项目。
“FAPESP对我们来说是一个很有意思的模式,因为圣保罗是世界上支持与GDP直接相关研究的为数不多的地区之一。”英国伦敦皇家学会副会长玛蒂尼·波利亚科夫(Martyn Poliakoff)说道。
FAPESP在巴西扮演着非常重要的角色,里约热内卢联邦大学生物医学科学家温德莱·德索扎(Wanderley de Souza)说道:“对于联邦研究资金不足的科研部门来说,这样的模式可保证研究能够继续下去。”
与此同时,FAPESP的快速发展也引起了圣保罗一些科学家的担忧,抱怨由此增多的官僚作风,但该机构官员表示,他们正在努力改变可能出现的这种情况。德布里托克鲁兹说道:“我们希望投资于最好的项目。”
哥伦比亚:农业发展中心成果斐然
放牧在ICAT超级草场上的奶牛
哥伦比亚西部考卡谷的帕蒂奇牧场上,牛群在似乎永远都郁郁葱葱的草地上嚼食,这里生长的非洲超级牧草――一种新的栽培品种,可增强营养和耐寒性能――是由离这里不到50公里的热带农业国际中心(ICTA)的研究人员培育的。
此前,帕蒂奇牧场的食用牛需要花四年时间才能达到屠宰的标准,如今养肥这些牛仅仅只需要18个月。同样的故事发生在整个南美广阔的稀树大草原上。在和巴西农业研究企业的共同努力下,改进后的牧草已经彻底改变了整个南美大陆草原植被的面貌。阿根廷科学技术创新部的科学顾问爱德瓦多·特里戈(Eduardo Trigo)说道:“ICAT在南美稀树大草原的发展中一直起着关键性的作用。”
建立于1967年的ICAT是国际农业研究中心联盟(CGIAR)的最早成员之一。ICAT雇用了325名科学家,年度预算达1.144亿美元,由CGIAR基金会和其他国际捐助者资助。
除了牧草之外,ICAT还致力于豆类、大米、木薯等改良品种的培养育种,这对保障农村贫困人口的粮食供应具有非常重要的意义。“对这些作物遗传品质进行改良已被证明是抗击饥饿和贫困的一个强大武器。”ICAT主任鲁本·埃切维里亚(Ruben Echeverría)说道。据CGIAR称,经ICAT改良的豆类新品种,如今供养着非洲3 000万的人口。包括南美洲大约70%的大米以及亚洲90%的木薯,都可以追溯到ICAT的育种计划。
ICAT同时还帮助南美其他地区培训专业人才。特里戈说道,已有约13 000名研究人员在这里接受过培训,这对于安第斯地区国家植物生理学家的队伍建设极为重要。
阿根廷:生物学领域的“RNA侦探”
分子生物学家科尔布利特:RNA研究的先驱
分子生物学家阿尔贝托·科尔布利特(Alberto Kornblihtt)喜欢洞察一切。“我们可能只处在科研的外围,但并不意味在这里我们就不能搞科研。”事实上,他的团队正在进行RNA选择性拼接的研究,尽管政府预算紧缩,尽管试剂的交付时间需要三个月,以及他们所花的时间成本是美国或欧洲的三倍,但毕竟表明了他们也有能力进行世界级的研究项目。
在RNA选择性拼接研究过程中,科尔布利特团队发挥出创新精神,利用有限的资源,通过多种模式的切割和重新结合以及加入某个转录基因,就可能产生许多不同的信使RNAs,从而允许单个基因可表达不同的蛋白质。科尔布利特在英国读博士后时就发现了这一点,1984年回阿根廷后,他召集了一批研究人员继续这一领域的探索。
今年是他的团队成果颇丰的一年。4月,科尔布利特和他的博士生伊齐·帕特里奥(Ezequiel Petrillo)在《科学》杂志上发表了关于光线如何对植物选择性拼接产生影响的论文。5月,留学法国的博士后葛温达尔·杜雅尔丁(Gwendal Dujardin),回国后在《分子细胞》杂志上也发表了一篇关于RNA拼接的研究论文。
科尔布利特说道,他们所做的工作,是继诺贝尔奖获得者贝尔纳多·奥赛(Bernardo Houssay)和路易斯·雷洛尔(Luis Leloir)开始的阿根廷悠久科学传统的延续,如今,阿根廷各地的许多林荫大道、博物馆和大学都以奥赛和雷洛尔的名字命名。“他们建立的科研机构培养了一代又一代的科研人才,继续着今天的科学研究。”
科尔布利特也继承着这一传统,他用一部分时间在布宜诺斯艾利斯大学教授分子生物学,“这门课程是许多年轻阿根廷科学家的入门学科。”他说。他的讲课吸引了很多学生,激发了他们的研究热情,科尔布利特是对新一代研究人员具有极大影响力的生物学家。
帕特里奥刚离开阿根廷,接受了维也纳医科大学的一个职位。他说,他会非常想念在布宜诺斯艾利斯实验室的日子,想念一起亲密合作进行RNA研究的研究人员。
科尔布利特坦言,阿根廷科学家不可能都在本国工作,他鼓励他的学生在国外读博士后时“将种子播洒到世界各地”,但他要求大学生在阿根廷完成博士学位。“没有必要离开国内去获得博士学位,”他说,“我们有一个强大的科学部门,有许多的奖学金、津贴以及新的研究机构。在阿根廷做科研的基础并非不稳,支撑科研的支柱有很多。”
资料来源 Nature
责任编辑 则 鸣