按照惯例，每年岁末，英国《自然》杂志总要围绕一些重要科学进展及事件的中心人物评选出当年度的十大科学人物，2014年也是如此。其中涉及的领域包括深太空探测、癌症免疫疗法、微型机器人阵列、天体物理学、数学、干细胞疗法和结构生物学等。以下为《自然》杂志评选出的2014年度十大科学人物。
彗星跟踪者：安德烈·阿克马佐
――引导罗塞塔彗星探测器进入深太空探测冰世界的前试飞员
二十年前，安德烈·阿克马佐（Andrea Accomazzo）因为桌上的一张字条与女朋友的关系一度陷入困境。他在字条上潦草地写了一个电话号码，边上是一个女性名字：罗塞塔。“她认为这是一个女孩，”阿克马佐回忆道，“我不得不向她作出解释，罗塞塔是一项星际任务，计划在20年内飞向一颗彗星。”最终他还是娶了他的这位女朋友。在过去的18年里，阿克马佐的心思全都放在了追踪“67P/楚留莫夫－格拉希门克彗星”（简称67P彗星）上。
作为罗塞塔项目的飞行指挥，阿克马佐和他的团队操纵着罗塞塔飞向这颗彗星，开始了64亿公里的太空飞行。2014年11月，罗塞塔向67P彗星成功释放“菲莱”号登陆器，采集了彗星表面的第一手数据，罗塞塔项目因此成为欧洲航天局（ESA）历史上最成功的空间探测任务之一。
并不只是阿克马佐一人在努力。ESA有一个庞大的技术团队，操纵着菲莱在着陆点中心120米范围降陆。“我们有500米的误差率，成绩还是不错的。”负责这项任务的弗雷德·詹森（Fred Jansen）说道。后来菲莱的锚定系统出现故障，登陆器被弹到了彗星背阴处，无法继续为太阳能电池板充电，64小时后，菲莱失去动力。
此时，罗塞塔已收集到67P彗星结构和成分的数据。有了这些数据，科学家有望更好地了解太阳系的起源和演化，包括彗星是否为地球婴儿期带来了水和有机分子。
阿克马佐曾在意大利空军基地接受试飞员训练。虽然他热爱飞行，但发现训练生活太过束缚，两年后他退出空军，进修航空航天工程。对于阿克马佐来说，战斗机和罗塞塔之间有相通之处，都需要一种瞬间决断能力。他和团队成员曾整整用了87天，反复进行发射和着陆模拟训练。
当阿克马佐得知菲莱停止发送信息后，伤心地哭了，祈祷菲莱能“死而复生”。
阿克马佐目前正忙于为ESA新的星际探测任务做准备。面对这些新的太空探测项目，他对罗塞塔还是有些不舍，罗塞塔仍然让他魂牵梦萦。
癌症斗士：苏珊娜·托帕里安
――坚信癌症免疫疗法并为之奋斗的临床医生
当苏珊娜·托帕里安（Suzanne Topalian）得知自己提出的一种疗法在美国获准用于晚期黑色素瘤治疗时，她非常兴奋。但这位严谨的癌症研究者和其他医生已经在准备面对该领域的下一个挑战：争取该药物在其他国家获得批准，更广泛地用于其他癌症的治疗。
这是一种被称为PD-1抑制剂的新型药物，用以激活免疫系统的T细胞自主对肿瘤发起攻击。2014年7月，日本率先批准了首个此类药物――美国百时美施贵宝公司生产的nivolumab。9月，美国食品和药物管理局（FDA）批准了另一种PD-1抑制剂pembrolizumab。一些分析家预测，这类药物有望成为癌症治疗的基石，其市值到2020年将超过100亿美元。
在学生时代，托帕里安就被利用人体免御系统抵御癌症这一理念所吸引。1985年，她加入了美国国家癌症研究所（NCI）肿瘤免疫学家史蒂文·罗森博格（Steven Rosenberg）的实验室。她本打算2年后离开，但结果一待就是21年，直至建立起了自己的实验室。即使早期的一些临床实验令人失望，以及对癌症免疫疗法的质疑声不断，托帕里安始终没有退缩。罗森博格说，她心中怀着一个大目标，即对寻找有效的癌症疗法始终充满信心。
2006年，托帕里安来到约翰·霍普金斯大学协助启动了新药nivolumab的实验，并于2012年发表了一篇具有里程碑意义的论文，称nivolumab不仅对晚期黑色素瘤患者有明显疗效，而且对肺癌同样也有明显疗效。
受PD-1抑制剂和其他癌症免疫疗法案例的激励，其他一些研究人员也纷纷投入到这一领域，美国纽约斯隆-凯特琳癌症中心肿瘤学家杰迪·沃尔克（Jedd Wolchok,）说：“曾被人们不屑一顾的癌症免疫疗法取得了合法的地位。”
机器人制造者：拉迪卡·纳格帕尔
――受昆虫行为启发研制出大规模协调机器人的科学家
当拉迪卡·纳格帕尔（Radhika Nagpal）还是一名印度高中生时，就一点也不喜欢生物学――一门被认为是女孩的科目，以便将来可以成为一名医生――她的理想是成为一名工程师。
如今，她已夙愿得偿，成为哈佛大学一个工程研究小组的领头人。但她对以前不喜欢的科目有了新的认识――2014年，她的研究小组因生物灵感机器人成果获得广泛赞誉。
纳格帕尔研究小组从蚂蚁、蜜蜂和白蚁复杂的筑巢行为中获得灵感，设计出由1024个非常简单的“Kilobots”机器人阵列，每个Kilobot的高和宽仅有几厘米，用三条细长的腿在地面上行走，并通过红外线与邻近的伙伴进行对话。研究小组表示，这些微型机器人在协同运动时，可以自行组成星形和其他二维形状。
瑞士联邦理工学院机器人专家阿奇里奥·马蒂诺利（Alcherio Martinoli）表示，机器人阵列能实现这种水平的协作，是一个很了不起的壮举。他认为，纳格帕尔将理论与群体行为实际结合的做法“值得大家仿效”。
从制造20个自主机器人开始到建造1024个Kilobots机器人阵列，纳格帕尔认为，关键是这些机器人都较为简单，校准的工作量也大为降低，不需要很多用来控制机器人行为的组件。“总之，我们的设计理念不再依靠机器人个体层面上的精确设计。”她说。
纳格帕尔目前正在尝试开发能自组装的三维结构的大型机器人陈列，并仍将继续从大自然中汲取灵感。纳格帕尔说，当一些细胞计算机发挥出群体合作的力量时，往往会有不可思议的奇迹发生，以至于你甚至忘记了它是由细胞组成的。“对生物学的了解让我以一个完全不同的新角度来看待计算机科学。”
与埃博拉病毒抗争的医生：谢赫·H·汗
――为战胜非洲致命病毒而牺牲生命的传染病专家
在2014年埃博拉病毒席卷西非时，谢克·H·汗（Sheik H.Khan）发挥了独特的作用。他是一名科学家，也是在其祖国塞拉利昂执行该病毒首个基因测序研究团队的成员之一。他是一名传染病学医生，拒绝离开自己的国家，便于为自己的同胞治病。7月29日，他因埃博拉病毒感染去世。
埃博拉疫情给几内亚、塞拉利昂和利比里亚带来毁灭性打击。当时汗正在塞拉利昂一家医院主持对沙拉病毒（一种潜在的致命病毒）的研究和治疗，直到埃博拉病毒爆发，医院涌进了大量被感染的病人。
了解他的人说，汗认为医学研究和治疗应该惠及每个人，而不仅仅只为那些付得起费的人服务。他拒绝去首都弗里敦高薪工作的机会，留在缺医少药的科内马地区。埃博拉疫情爆发时，汗成了科内马地区的中心人物，并取消了到国外任教的计划。当汗被感染后，他的主治医生决定不给他注射实验性的ZMapp，以免引发危险的副作用。一位流行病学家说，医院担心如果汗死了，会引起科内马地区公众的不安，可见汗在当地人心目中的地位。
目前这场疫情似乎正在慢慢平息，相关药物和疫苗的临床实验也正在进行之中。汗生前参与的研究显示，埃博拉病毒的变异速度极快，他所在的团队正在西非各地进行病毒基因测序，继续跟踪埃博拉病毒的发展。
引力波证据质疑者：戴维·斯佩格
――发现宇宙膨胀引力波证据疑问的天体物理学家
2014年3月底，大卫·斯佩格（David Spergel）在火车上发现了一个特大错误。就在十天前，研究人员宣布可能探测到来自遥远太空的引力波信号。这一科学家一直在搜寻的信号为宇宙初期经历了宇宙短暂但巨大膨胀提供了证据。美国哈佛-史密森天体物理学中心的约翰·科瓦克（John Kovac）研究小组一时间处于舆论的焦点――他宣称这是一个诺奖级的发现。
事实上，斯佩格一开始就对科瓦克小组利用南极BICEP2望远镜收集的证据表示质疑。作为一位在普林斯顿大学研究早期宇宙的天文学家，他认为这个信号可能只是一个假象。在前往纽约城作报告的火车上，他意识到BICEP2团队在星尘如何改变长距离信号的问题上可能犯了一个错误，为此他提出了质疑。他在演讲中提到了这些想法，并在5月发表了与他人合写的论文，指明了这些错误。
斯佩格决定将他的疑虑说出来。在纽约城的讲座上他说道：“我要让整个物理学界知道，有理由提出质疑。”讲座视频吸引了许多人的关注，很快，关于如何会产生这个错误的讨论盖过了BICEP2团队发现的风头。
当BICEP2研究团队在6月发表其成果时，他们比新闻发布会时更具试探性，但斯佩格并不满意。或许，即将到来的卫星数据分析将可能解决这些争论。在约翰·霍普金斯大学宇宙学家马克·卡米奥科斯基（Marc Kamionkowski）看来，过早宣布重大发现存在着不妥。“他们或其他人今后在面对类似情况时，可能会倾向于等待进一步的核实。”
伊朗女数学家：玛丽亚姆·米尔扎哈尼
――历史上首获菲尔兹数学奖的女性
2003年，当玛丽亚姆·米尔扎哈尼（Maryam Mirzakhani）还是美国哈佛大学数学系研究生时，她向导师柯蒂斯·麦克马伦（Curtis McMullen）提出一个问题。当时，麦克马伦刚刚解决了可折叠表面上两个洞的抽象台球行为问题。这是一项重大发现，但米尔扎哈尼问道，为什么他证明的只是两个洞的表面，而不是有更多洞的复杂表面。她被更大的可能性问题所吸引――即使当时她不知道问题的答案有多难。她说：“也许有时不知道也是一种幸事，这样你就可以心无旁骛地做你的事。”
米尔扎哈尼如今在加州斯坦福大学，这个问题在她的脑海里盘旋了差不多有十年，直到她找到答案。2012年，在与芝加哥大学的亚历克斯·埃斯金（Alex Eskin）合著的一份172页的论文中，她结合了数学领域内的诸多学科，将当年麦克马伦的研究成果扩展到了更多洞的所有表面上。这是一个惊人的成果。
2014年8月，米尔扎哈尼被授予菲尔兹奖，一个专为纯数学领域设立的奖项，她因此成为了该奖项自1936年颁发以来的首位女性获奖者。她的其他成就还包括，发现了双曲线几何学和弦理论之间的惊人联系。
米尔扎哈尼为人谦虚，当她得到获奖消息时仍一直保持低调。但这一消息引起了包括社交媒体、时尚杂志Elle等广泛关注。大部分人关注的并不是数学问题，而是这位出生在伊朗的数学家是如何成为首位女性菲尔茨奖得主的。
对于美国数学会关于数学领域女性缺失的调查，米尔扎哈尼说，虽然她没有遇到过性别歧视，但却有微妙的文化力量破坏她的自信。如女性同行很少，以及女孩通常觉得数学学科不够“酷”等等。米尔扎哈尼希望她的获奖能够激励女数学家的信心。
米尔扎哈尼相信，不久会有更多女性菲尔兹奖获得者，同时她将继续专注于台球表面分析的研究。她认为自己在数学领域内只是一个发现者，而不是一个发明者，“我在未知的领域内探索，”她说，“以寻找一些数学现象之间的联系。”
“冰桶挑战”倡导者：皮特·弗雷茨
――一位患者的倡导推动了“渐冻人”（ALS）的研究
两年半前，他被诊断患有“渐冻人”的肌萎缩性脊髓侧索硬化症（ALS），现年29岁的皮特·弗雷茨（Pete Frates）已完全失去了说话和行动的能力。2014年11月的一天，这位前大学棒球教练作为附近一家体育用品店的特邀嘉宾，抱着刚出生不久的女儿出现在圣诞庆祝节目上――一位圣诞老人将雪花撒在自己身上。
此举是向“冰桶挑战者”表示敬意。在挑战中，人们通过分享将冰水从头顶倾倒而下的视频，以增加大众对ALS的认识，并为相关研究进行募捐。2014年8月，弗雷茨利用眼球跟踪软件首次在Facebook和YouTube上提出他的倡议，从那时起，“冰桶挑战”成为生物医学研究史上最有效的社会募捐，纷至沓来的募捐者为渐冻人治疗研究提供了资金。
“冰桶挑战”并非弗雷茨原创，类似的挑战活动之前已被用于其他社交媒体活动。但弗雷茨和另一位ALS患者的帖子产生了连锁效应：通过将冰水倾倒或捐款来促进ALS研究，许多人同时选择了倾倒冰水和捐款。
迄今，世界各地的参与者在Facebook上发布了至少1 700万个“冰桶挑战”视频，筹集到1.15亿美元捐款，几乎是2013年美国国立卫生研究院（NIH）给ALS研究拨款4 000万美元的三倍。
“冰桶挑战”已成为一种时尚，它引导人们关注影响全世界约50万人的一种疾病，并引起了其他一些团体的关注。弗雷茨的父亲说，希望有一天，因冰桶挑战活动的影响，能给ALS患者带来治愈的希望。
印度火星探测领头人：库皮里尔·拉达克里希南
――一位带领印度进军火星的空间研究组织负责人
在吸取了其他国家的错误教训后，印度空间研究组织（ISRO）制定了其第一次星际任务目标，当“曼加里安”号于2014年9月24日成功进入火星轨道后，印度便跻身太阳系探索国家之列。
在担任ISRO工程师和负责人43年中，库皮里尔·拉达克里希南（Koppillil Radhakrishnan）领导完成了多项任务目标，从开发遥感卫星，到建立海啸预警系统。火星任务在经历挫折之后于2014年终获成功。在谈及自己在该任务中扮演的角色时，他说：“我更像是一个管弦乐队的指挥。”
火星任务体现了亚洲进军太空的雄心。印度还计划在未来3年启动第二次探月任务，中国则打算在2017年将月球样本带回地球。拉达克里希南指出，印度的太空计划不应被认为是针对其他国家的。“我们不是在与任何人竞赛，我们只是在和自己竞赛。”
拉达克里希南在ISRO的日子已所剩不多了，因为他即将退休。对于退休后的生活，他也有安排――去追求他热爱的印度南部古典歌舞。
干细胞疗法研究者：高桥政代
――一位给干细胞领域带来希望的眼科专家
2014年9月12日，作为日本理化学研究所发育生物学中心的一名眼科医生，高桥政代见证了一位受损视网膜患者的上皮细胞移植过程。她利用诱导多能干细胞（iPS）制作了这些细胞，这次移植是在人体上的首个试验，也是干细胞领域的一个重要里程碑。
十年来，高桥一直在尝试利用干细胞技术来修复受损的视网膜。2006年，日本京都大学山中伸弥“诱导多能干细胞”的发现给了她很大鼓舞。与山中伸弥合作，通过在老鼠和猴子身上的实验，解决了一些技术上的难题。随后，从自愿者身上提取细胞加以培养，高桥准备尝试为老年性视网膜黄斑性病变患者进行移植。
移植手术一切顺利。病人是一位失去大部分视力的70多岁的女性，虽然有迹象表明移植组织没有受到免疫系统的排斥。但高桥认为，至少要经过一年的观察才能最后确定手术是否成功，以此评估视网膜移植手术的安全性和有效性。
随着干细胞研究领域中一些负面事件的发生，高桥感觉自己似乎也受到“牵连”，她被指控匆匆进行的人体实验是为了赚钱，包括卫生部门也提高了安全测试项目的标准。高桥说，有时她觉得“备受打击”。
然而，高桥还在继续向更高目标迈进。为了让黄斑变性患者恢复部分视力，她在酝酿感光细胞层与上表皮细胞层一起移植的方案（将光感受器与神经元连接）。为此，她开始在试管中培养实验视网膜组织在体外的三维生长能力。
结构生物学家：苏约尔斯·谢尔斯
――让人们更清晰观察分子机器的生物学家
苏约尔斯·谢尔斯（Sjors Scheres）似乎被核糖体包围着：一张图片占据了整个电脑屏幕，硬盘中则保存了成千上万张图片。核糖体是合成蛋白质的复杂分子机器――2014年，谢尔斯获得了迄今最清晰的核糖体图像。然而，作为一位结构生物学家，他的主要贡献却在数学上。
谢尔斯的数学贡献为结构生物学带来了一场革命。这一领域过去是X射线结晶学技术占主导，如今被一种名为冷冻电镜的显微技术所取代（或称cryo-EM）。谢尔斯开发的软件可以将冷冻电子显微镜图像转变为精细的分子结构，让生物学家眼中的分子机器比以往任何时候都更清晰。
在读博士时，谢尔斯曾尝试让基因调控蛋白以形成整齐的晶体，但未果。随后他却对cryo-EM产生了兴趣。谢尔斯说，通过这一技术，可利用电子束定格蛋白质的瞬间形态。当时这种技术产生的图像并不完善。
当2010年谢尔斯加入英国剑桥分子生物学实验室（LMB）时，显微镜技术已经历了较大发展，可以每秒数百帧的速度拍摄蛋白质快照。但谢尔斯意识到要有更好的计算机程序来解读形成的大量数据，于是他开始尝试编写程序，最终产生了RELION软件――一款能够将拍摄到的蛋白质快照转变为三维结构的分子结构图软件。
2009年诺贝尔化学奖得主、分子生物学家万卡特拉曼·莱马克里斯南（Venkatrman Ramakrishnan）说：“他一个人独立钻研了几年，最终拿出了这个妙极了的软件。”2014年，莱马克里斯南与谢尔斯合作创建了酵母和人类核糖体的详细结构图。
为破解更复杂的分子结构，谢尔斯目前与北京清华大学一团队合作，以期确定一种与阿尔茨海默氏症相关蛋白质的γ-分泌梅的结构。
资料来源 Nature
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