中国火星探测任务工程总设计师入选《自然》年度十大人物

　　北京时间12月16日0时，国际权威科学杂志《自然》发布2021年度十大人物，我国首次火星探测任务工程总设计师张荣桥入选。2021年5月15日，当中国的火星探测器“天问一号”成功着陆在火星赤褐色的砂质平原上时，张荣桥摘下眼镜，热泪盈眶。

　　在“祝融号”火星车传回遥测信号后，位于北京的飞控中心亮起大红屏，中国航天人激动高呼“火星，你好！”至此，中国成为美国后之后第二个成功部署火星车的国家。

　　“火星探险家”《自然》年度人物对张荣桥的描述是“火星探险家”（Mars explorer）。

　　火星是很多国家的航天噩梦，到目前为止整体成功率只有50%左右，对于着陆类的任务成功率只有40%多一点。中国首次火星探测任务便完成了火星环绕、着陆和巡视三大目标，更是难上加难，险上加险。三大目标稳稳完成的背后，则是“十年磨一剑”的努力。“为了今天的首战告捷，我们从10年前开始筹划，千军万马为之奋斗了6年，在发射场坚守了110天，在北京航天飞行控制中心坚持了202天，首战告捷就是环绕火星，之后到今天又坚守了93天，目的是什么呢，就是为了今天最终的胜利！”张荣桥5月15日在飞控中心激动地说道。

　　出生于1966年的张荣桥是安徽省祁门县人，本科就读于西安电子科技大学，1991年获中国空间技术研究院硕士研究生学历，2004年至今在国防科工委月球探测中心工作，是国家探月工程副总设计师，中国首次火星探测任务工程总设计师。在6月12日国家航天局在京举办新闻发布会上，张荣桥表示，“一步实现绕着巡，意味着研制难度加大，说的白一点，失败的可能增加了。对我们研制人员来讲承受的压力剧增。”

　　张荣桥表示，好在有党中央的正确领导、有各级政府组织部门，特别是国家航天局强有力的组织，有航天科技集团、中国科学院，还有发射场和测控的主管部门大力协同，还有探火研制全体人员的努力拼搏、攻坚克难。

　　“说句白一点的话，就是探火人的争气。我们今天成功了，回过头来看，这条技术路线的选择是非常正确的。”张荣桥说，整体上更加节省经费，特别是在技术上能实现跨越发展，在较短时间内使我国在行星探测领域跨入世界先进行列。“因此我们讲，首次火星探测任务是结合我们中国国情，走出了具有中国特色的航天发展之路。”

　　在火星之后，中国还有着更加星辰大海的目标：2025年前后，中国将实施近地小行星取样返回和主带彗星环绕探测任务，实现近地小行星绕飞探测、附着和取样返回；2030年前后，实施火星取样返回任务；还将实施木星系环绕探测和行星穿越探测任务。

　　“仰望星空，脚踏实地”，是张荣桥非常喜欢的两句话。2016年11月4日，张荣桥为母校西安电子科技大学的青年教师、研究生、本科生做了题为《仰望星空，脚踏实地》的主题报告。他当时解释：“以‘仰望星空，脚踏实地’作为报告主题，可能有些俗套，但这恰恰是社会对我们每个人的需求，是我们在社会上安身立命的途径，需要我们立足当下，放眼未来。”

　　张荣桥说：“我们对宇宙的认知和了解仍然很肤浅。我们应该看到，摇篮之外的世界，无限广阔。创新永无止境。”

　　拉响新冠变异毒株警报

　　《自然》年度十大人物榜单旨在选出这一年重大科学事件中占有一席之地的人物。除了张荣桥外，此次入选的十大人物还有：

　　南非夸祖鲁-纳塔尔研究创新与测序平台主任Tulio de Oliveira

　　联合国艾滋病联合规划署（UNAIDS）主任Winnie Byanyima

　　英国卫生安全局的流行病学家Meaghan Kal

　　美国食品药品监督管理局（FDA）Janet Woodcock

　　伦敦的格兰瑟姆气候变化与环境研究所的气候科学家Friederike Otto

　　在菲律宾工作的联合国原住民人权特别报告员Victoria Tauli-Corpuz

　　人工智能（AI）研究员Timnit Gebru

　　计算机科学家Guillaume Cabana

　　Deepmind AI研究员John Jumper

　　《自然》特写部主编理查德·蒙纳斯特斯基（Rich Monastersky）表示，“从追踪危险的新冠变异株到证明气候变化在极端天气中的作用，再到将探测器送上火星，本年度《自然》十大人物聚焦身处重要科学事件中心的个人，这些科学事件对全球产生了深远的影响。”

　　和去年一样，2021年的科学新闻头条仍被新冠肺炎（COVID-19）占据了大半壁江山，《自然》十大人物的许多故事都与新冠疫情相关。南非夸祖鲁-纳塔尔研究创新与测序平台主任Tulio de Oliveira和他的团队拉响了新冠病毒变异毒株Omicron（奥密克戎）的警报——该变异株目前正在全球快速传播。

　　Tulio de Oliveira

　　11月25日，Oliveira宣布他们发现了一个高度变异的新冠变异毒株奥密克戎，由于其具有众多危险的突变，Oliveira担心其可能对目前的疫苗和抗体药物产生免疫逃逸。奥密克戎变异株总共有50个突变，其中刺突蛋白突变有32个，是迄今为止发现的突变最多的新冠病毒变异毒株。此前，科学家已经了解到，新冠病毒S蛋白若出现K417N、E484A或N501Y突变，提示免疫逃逸能力增强；而奥密克戎变异株同时存在“K417N+E484A+N501Y”三重突变；此外，奥密克戎变异株还存在其他多个可能降低部分单克隆抗体中和活性的突变。突变的叠加可能降低部分抗体药物对奥密克戎变异株的保护效力。

　　Oliveira的团队在南非是冒着肺结核和艾滋病的风险检测新冠病毒样本的。此前，另一著名的新冠病毒变异毒株Beta也由Oliveira团队发现。Beta同样具有较强的免疫逃逸能力，其导致了南非感染率一度上升，结果却使得报告之后的数月多国对南非实施旅行禁令。

　　这一故事在奥密克戎变异毒株发现后又重演了：多国又开始对南非实施旅行禁令。最早报告变异毒株的国家，反倒遭到了惩罚。这也招致了南非部分政客的攻击，他们将Oliveira带领的病毒基因检测团队视为敌人。Oliveira非常失望，“我们不是他们的敌人。恰恰相反。”Oliveira说，新冠疫情在南非等不发达国家蔓延，某种程度上也是富裕国家囤积疫苗的恶果。

　　而联合国艾滋病联合规划署（UNAIDS）主任Winnie Byanyima带头批评富裕国家和药企对公平分配新冠疫苗的呼声充耳不闻，这让许多中低收入国家无力保护他们的公民。英国卫生安全局的流行病学家Meaghan Kall将该机构的科学报告拆解成通俗易懂的内容发布在社交媒体上，帮助传播关于新冠肺炎的关键信息。Janet Woodcock带领美国食品药品监督管理局（FDA）度过了风波不断的一年，包括应对FDA在新冠疫苗加强针和一种阿尔茨海默病药物上做出的争议性决定。

　　今年，野火、洪水、热浪侵袭了全球许多地区，让气候变化上升为重大科学问题，各国纷纷探讨如何通过加强一个国际协议来对抗全球变暖及其影响。伦敦的格兰瑟姆气候变化与环境研究所的气候科学家Friederike Otto与其他研究人员合作，快速评估了人为导致的气候变化是否在引发特定极端天气方面起到了一定作用。今年，各国在承认原住民群体对于保护生物多样性和预防全球变暖的重要性上迈出了实质性步伐，这离不开前联合国原住民人权特别报告员、目前在菲律宾工作的Victoria Tauli-Corpuz等活动人士的努力。

　　人工智能（AI）研究员Timnit Gebru成立了一个研究所，在她之前工作的基础上研究如何以更合乎伦理的方式开发AI系统——一年前，她因这些工作离开科技巨头谷歌一事曾闹得沸沸扬扬。计算机科学家Guillaume Cabana揭露了数以千计的造假论文充斥着软件生成的无意义文字，为全世界敲响了警钟。

　　“蛋白质预测者”

　　《自然》杂志给AI研究员John Jumper和他在伦敦DeepMind的同事的评价是“蛋白质预测者”。他们公开了AlphaFold的代码——AlphaFold能利用AI技术以惊人的准确率预测蛋白质结构。

　　John Jumper蛋白质是生命的物质基础，每个蛋白质的氨基酸链扭曲、折叠、缠绕成复杂的结构，想要破解这种结构通常需要花很长的时间，甚至难以完成。截至目前，约有10万个蛋白质的结构已经用实验方法得到了解析，但这在已经测序的数10亿计的蛋白质中只占了很小一部分。但“看清”蛋白的结构和人类的很多疾病机理、药物研发等等息息相关。在蛋白质结构解析的几十年历史中，X射线晶体学、核磁共振波谱学（NMR）、冷冻电镜（Cryo-SEM）技术纷纷发挥了巨大的贡献，但这些技术在科学界看来，都有着劳心劳力又价格高昂的缺点。

　　如何简单地通过蛋白质的氨基酸序列来预测其形状？如何能解答这一问题，将为了解生命运作方式打开截然不同的一扇窗。这种设想提出的50多年后，谷歌旗下人工智能公司DeepMind在去年12月的国际蛋白质结构预测竞赛CASP上投下重磅，他们开发的基于神经网络的新模型AlphaFold2击败了其他选手，在预测准确性方面达到接近人类实验结果，让整个结构生物学界震惊。

　　DeepMind团队曾向澎湃新闻（www.thepaper.cn）记者提供了一份声明，公司创始人兼首席执行官Demis Hassabis在声明中表示，去年在CASP14大会上我们揭晓了一个可以将蛋白质3D结构预测精确到原子水平的全新AlphaFold系统，此后我们承诺会分享我们的方法，并为科学共同体提供广泛、免费的获取途径。

　　“今天我们迈出了承诺的第一步，在《自然》期刊上分享AlphaFold的开源代码，并发表了系统的完整方法论，详尽细致说明AlphaFold是如何做到精确预测蛋白质3D结构的。作为一家致力于推动科学进步的公司，我们期待看到我们的方法将为科学界启发出什么其他新的研究方法，也期待很快能和大家分享更多我们的新进展。”Hassabis表示。

　　蒙纳斯特斯基总结道：“《自然》年度十大人物的事迹为我们理解那些对科学意义深远且引发世界共鸣的重大进展、议题和争议提供了新的视角。”

　　来源：澎湃新闻