20年前,Andrea Accomazzo因为桌上的碎纸片惹恼了女友。他在纸上潦草地写了一个电话号码,旁边是一个女性的名字:罗塞塔。她认为这是一个女孩。Accomazzo说,我不得不向我爱嫉妒的意大利女友解释,罗塞塔是一个星际任务,探测器计划用20年左右飞向一颗彗星。从那时开始,Accomazzo就需要将注意力分开。他最终与女友结婚,并花费了18年时间追逐彗星67P/丘留莫夫-格拉西缅科。
作为该任务的飞行指挥,Accomazzo率领团队操纵罗塞塔飞向这颗彗星,开始了64亿公里的旅行。11月,整个任务迎来了尖峰时刻。罗塞塔成功地放下着陆器菲莱。不负众望,菲莱为科学家提供了有关彗星67P表面的第一手数据,并且罗塞塔项目成为欧洲空间局历史上最成功的任务。
当Suzanne Topalian听说自己提出的一种疗法将在美国被用于晚期黑色素瘤治疗时,她非常兴奋。
但这位一丝不苟的癌症研究者和内科医生已经开始专注于该领域的另一个挑战:促进其他国家批准该药,并对抗范围更广的癌症。尽管已经有理由期待,但我们仍望向地平线。她说。该药物是一种名为PD-1抑制剂的新分类的一部分,PD-1抑制剂能够使免疫系统中的T细胞开足马力,以便自由地攻击癌细胞。7月,日本相关部门批准了首个此类药物——美国纽约施贵宝公司生产的Nivolumab,其临床试验主要由Topalian领衔。
2个月后,美国食品药品监督管理局批准了另一种药品(Pembrolizumab)上市。一些分析家预测,这些药物将成为癌症治疗的基石,到2020年,其市值将超过100亿美元。
在Radhika Nagpal还是一名印度高中生时,她就讨厌生物学:女孩被希望学习这门课程,以便将来能成为医生。但Nagpal却下决心做一名工程师。现在,她达成了愿望,成为美国哈佛大学一个工程研究小组的领头人。
但她对之前讨厌的科目有了新的认识。今年,她的研究团队因生物灵感机器人成果获得广泛赞誉。研究人员从蚂蚁、蜜蜂和白蚁建造复杂巢穴和没有统一指向的其他结构中获得了线索,设计出由1024个非常简单的Kilobot组成的阵列。每个Kilobot的宽和高只有数厘米,通过3条细长的腿移动,并能使用红外线与最近的邻居对话。该研究小组表示,当Kilobot协同工作时,能自己组成星型或其他二维形状。
今年,在席卷西非的埃博拉疫情中,Sheik Humarr Khan起到了独一无二的作用。他是一位科学家,也是在其祖国塞拉利昂执行该病毒首个基因测序研究的研究团队成员。他是一位传染病学医生,并拒绝离开自己的国家,以便继续治疗患者。他也成为这场灾难的受害者,7月29日,Khan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。
Khan是克内马政府医院的首席内科医师,他在这里治疗和研究拉沙热等可能致命的病毒疾病,直到埃博拉患者使这家医院难以维持。
3月底,在火车上,David Spergel首先发现了一个大错误。就在10天前,研究人员宣布可能探测到了来自遥远宇宙深处的重力波。这个科学家一直在寻找的信号为宇宙初期经历了名为宇宙膨胀的短暂但巨大的膨胀提供了证据。
美国哈佛-史密森天体物理学中心John Kovac领导的研究小组一时间处于舆论的焦点。Spergel一开始就对Kovac小组利用南极BICEP2望远镜收集的证据表示困惑。作为一位在普林斯顿大学研究早期宇宙的天文学家,他担心这个信号可能是人为制作的。在前往纽约城作报告的火车上,他意识到,BICEP2团队可能在解释附近尘埃如何改变这个远距离信号方面犯了一个错误。
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。
2003年,当Maryam Mirzakhani还是美国哈佛大学数学系研究生时,她问了导师Curtis McMullen一个问题。McMullen刚刚解决了一个与撞球在一种抽象桌子上的行为有关的长期存在的问题。这种桌子能折叠成有两个洞的甜甜圈。
这是一个重大突破,但Mirzakhani问道,为何他只是在有两个洞的表面上证明了它,而非在有更多洞的复杂平面上。她被更大的可能性问题所吸引——即使没有办法,那么要解决它会有多难。或许,有时知道得不够多也是一种幸事,因为那时你只能做你的事。她说。现在,就职于斯坦福大学的Mirzakhani在脑海里考虑了这个问题近10年,直到她找到答案。
在2012年与芝加哥大学的Alex Eskin合写的长达172页的论文中,她将McMullen的结论扩展到有两个或更多甜甜圈洞的所有表面上,并将几何、拓扑和动力系统等不同的数学领域联系在一起。
2年半前,Pete Frates被诊断患上了肌萎缩侧索硬化症(ALS),现在29岁的他已经失去了说话和行动能力。
但11月,这位前大学棒球教练成为自己家附近一家体育用品店的特邀顾客,新生女儿坐在他的腿上,他们一起观看圣诞庆祝节目,节目中,一个身着圣诞老人服装的演员用雪泼向自己。圣诞老人在向冰桶挑战致意。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。8月,Frates首先有了这个想法,并通过使用眼球追踪软件将这个想法张贴在Facebook和YouTube上。
从那时起,冰桶挑战成为生物医学研究历史上最有效的社会媒体募捐。
Koppillil Radhakrishnan知道,当印度曼加里安空间探测器在今年接近火星时全无胜算。作为印度空间研究组织(ISRO)的领头人,他清楚地知道,到达火星的所有尝试将有一半以失败告终。但ISRO已经从其他国家的失败中吸取了教训,并为首次星际任务设置了一个适度的目标——它也被标榜为技术示威。
当曼加里安在9月24日成功进入火星轨道后,印度也跻身太阳系探索精英国家之列。在担任ISRO工程师和管理者的43年里,Radhakrishnan领导了许多任务,从研发遥感卫星到设置该国的海啸预警系统。火星任务是一次豪赌,在谈及自己在该任务中扮演的角色时,他说:我就像是管弦乐队的指挥。
9月12日是一个周五,Masayo Takahashi静坐了1个小时,冷静地反思这10年的研究。
作为日本理化学研究所发育生物学中心(CDB)的眼科医生,Takahashi正打算观察她培养的移植入一位女性受伤视网膜后方的一片上皮细胞。她利用诱导多能干(iPS)细胞制作了这些细胞。这次移植将成为这种疗法在人体上的首个试验,因此也是干细胞领域的重要里程碑。
在静坐中,Takahashi仔细地思考帮助她想到这一点的人,有如此多的人,就好像电影结束时的名单一样,而且,今年年初,干细胞研究界的丑闻也影响了该项目的轨迹。它就像一个神圣的时刻。她说。
Sjors Scheres被核糖体包围着。一张图片填满了他的计算机屏幕,而其他数千张则占满了他的硬盘。他的简历上点缀着数篇高水平论文。
核糖体是合成蛋白质的复杂分子机器,今年Scheres获得了迄今为止最清晰的核糖体图像。但当这位结构生物学家表示最感兴趣的并不是核糖体时,人们十分惊讶。我的主要贡献在数学方面。Scheres说。Scheres的数学为结构生物学带来了一场革命。
这一领域曾经是X射线晶体学技术的天下,但现在冷冻电子显微镜却占据了优势,Scheres开发的软件能将冷冻电子显微镜图像转变为精细的分子结构,让生物学更简单清晰地看到分子机器。