回首青山入梦频--世纪头十年科学的遗憾与希望(组图)

　　气候：冷暖年来只自知

　　2010年12月上旬，在联合国坎昆气候大会紧张讨论如何应对全球变暖之时，严寒袭击了北半球，许多地区的气温打破10年来同期最低纪录，欧洲多国遭遇暴雪。气候到底是在变暖还是变冷又成热门话题。

　　地球确实在变暖，对这个有着大量证据支持的结论，即使是对气候问题态度最消极的国家，也很少公开反对。《蒙特利尔议定书》曾成功地协调各国抑制了氯氟烃的排放，使臭氧层停止变薄。但这样的成功并未能在遏制温室气体排放时得到复制，原因很简单化石燃料支撑着整个现代文明，牵扯的利益过于巨大。因此，经济发展与减少碳排放之间的矛盾，始终在主导过去十年的气候谈判。

　　不过，这场延续了十多年的“气候马拉松”并非徒劳。1997年12月，联合国气候变化框架公约第3次缔约方大会在争吵中艰难地通过《京都议定书》，明确了在2012年之前应该达成的排放目标。从那时起，“低碳”开始成为公认的环保口号。每年的联合国气候变化大会成为“定期提升环境意识的一个机会”。谈判进展缓慢但仍在轨道上，争论没有脱离遏制全球变暖的共识框架，实现发展与低碳的双赢已成为各国政府和产业界的努力方向。

　　新能源：东风吹水绿参差

　　十年来，各经济大国扶持可再生能源的政策和资金都有不少，那些形象亮闪闪的新产业太阳能、风能、生物燃料等，少则10%、多则60%的年增长率，确实值得夸耀，但这毕竟是“幼年”阶段的高增长。尽管可再生能源占全球消耗能源的比例在2008年已达约19%，可剔除像烧劈柴取暖这样“对生物质能的传统应用方式”和水电，只有2.7%来自真正意义上的新型可再生能源。

　　以石油和煤为代表的化石燃料仍然是能源结构无可置疑的主体，油价涨落牵动着世界经济的神经，新能源产业也在这涨落中摇晃。新能源相对较为昂贵，油价疯涨时，这个缺点会缩小甚至消失；油价一旦回落，要资本自发流向新能源，就必须另有外力来使它显得有利可图，譬如政策贴补。但是，这样的外力只能做到“扶上马送一程”。使新能源成本下降到与化石燃料相当，才是实现全球能源结构转型的关键。这只能寄希望于基础建设完成后规模化生产导致成本下降，以及技术的进步。

　　在新能源技术方面，过去十年来并没有出现突破性进展。太阳能光伏发电的硅材料成本仍然高昂。从粮食中提取生物乙醇的做法，被质疑可能推高粮食价格，而且将种植粮食所需的耕地、水源、农药等成本全部计入的“环保总账”是否一定比石油更划算，也存在争议。有人在研究直接降解农业废料中的纤维素，或用藻类在阳光作用下直接合成生物燃料，但这些技术还停留在实验室里。聚变能研究也是如此，国际热核聚变实验堆的建设进程拖拖拉拉，计划提出20年后才确定建设地点，之后项目日程表和预算批准又耗时5年。能否按计划建成，像有些科学家预言的那样在30年内进入商业化服务，令人存疑。新能源产业能否独立于政策扶持、以有竞争力的姿态向化石燃料发起全面挑战，有待下一个十年来验证。

　　基因组与医学：此时相望不相闻

　　同样停留在实验室里的，还有生物学和医学曾经许下的一些美好愿景。2000年6月，集世界多国之力、耗资数十亿美元、运行已十年的“人类基因组计划”公布了第一份人类基因组草图。媒体和公众欢欣鼓舞，科学界也夸耀这一项目的重要性堪比阿波罗登月。当时的美国国家人类基因组研究所主任弗朗西斯·柯林斯曾说，理论上讲，图谱绘制完成之后，所有关于人类生长、发育、衰老、遗传病变等的秘密将随之揭开。

　　但是，参与计划的英国科学家在他们的新闻发布会上引用的诗句，可能是更加准确的预言：“我们叫做开始的往往就是结束，而宣告结束也就是着手开始。”此后十年间，人类基因组图谱逐渐完善，但展现给科学家的，却是更加庞大的“未知”。

　　随着技术进步，基因组测序效率飞速增长。2008年，DNA结构发现者詹姆斯·沃森的基因组图谱测序完成，耗资150万美元，费时4个月，比起人类基因组计划已经大大节省。“国际千人基因组计划”于2008年启动，预计到2011年底完成时，绘制了个人基因组图谱的人将达到2500人。科学家的最终目标是使基因组测序成为普通人负担得起的体检项目。

　　然而拥有遗传信息并不表示懂得如何解释它，基因与疾病间的关系错综复杂，远远超出人类原先的猜想。基因疗法于1990年首次成功治疗疾病，此后，伴随着基因组研究的进步，人们对癌症、免疫力缺损等疾病的基因根源取得许多新发现，并不时有治疗成功的案例。然而这些治疗仍停留在实验阶段，其有效性和安全性还存在许多问题，直到现在还没有成熟可靠的基因疗法可供选择。对公众而言，基因疗法始终是新闻里的事物，离现实似乎只有一步之遥，却就是迈不过去。弗朗西斯·柯林斯于2010年3月在《自然》杂志上承认，基因组研究给临床医学带来的影响一直不甚明显，人类基因组计划还没有对个人保健计划产生直接作用。

　　干细胞和转基因：将登太行雪满山

　　干细胞疗法似乎也是这样，不过它面临的困难有些特别，除了难以理解的生命过程，还有人类难以理解的头脑。干细胞是尚未分化的细胞，能发育成不同类型的细胞，就像是未出校门的学生，经过专业训练后可以担任不同的工作。理论上，用一个人自身的细胞培养干细胞，修补受损的组织和器官，不会引起自身免疫系统的排斥，是最理想的疗法，但这个美好前景也还没能成为现实。从早期胚胎中提取的干细胞是分化潜力最强的干细胞，20世纪末至本世纪初，正是胚胎干细胞培育技术迅速发展的时候。但保守思潮的影响使美国政府从2001年起通过限制经费的方法对相关研究严厉管制，导致美国的胚胎干细胞研究受到打击，拖累了这一领域在全球范围的发展，一些研究不得不转向技术上更困难的方向──用体细胞培育干细胞。

　　干扰胚胎干细胞研究最醒目的口号，是“不要扮演上帝”，这个口号也干扰着另一项已经相当成熟的技术转基因。转基因农作物的安全性得到诸多国际机构的肯定，一些已上市或准备上市的转基因作物，还能通过减少农药使用、减少污染来对环境产生有利影响。过去十年来，全球转基因作物种植面积持续扩大，2009年达到1.34亿公顷，美国、加拿大、巴西、阿根廷、印度、中国等都是种植大国。尽管其间也一直存在反对和质疑之声，但转基因技术作为“人类历史上应用最为迅速的重大技术之一”，正日益成为世界各国增强农业核心竞争力的焦点。

　　数字时代：上林繁花照眼新

　　对那些曾对新世纪和新千年抱有科幻般美好期望的人们来说，刚刚过去的十年，不尽如人意的事情数不胜数流感大流行成为人们头脑中挥之不去的阴影，而世界对流感的准备仍然不够充分。作为宇宙探索事业象征之一的航天飞机遭遇折翼之痛，并且很快将全部退役，后继者还没有正式登场。

　　但是鼓舞人心的事情也不少见。大型强子对撞机这样的超级科研工具终于建成，也许会在不远的将来为人类提供亚原子世界的崭新见解。对抗“世纪瘟疫”艾滋病的战斗出现胜利的希望，艾滋病疫苗研究在过去几年里取得了转折性的进展。在地球之外的世界月球和火星上，探测器发现了对于生命具有极其重要的意义的水的存在，为研究这些星球的过去和展望未来都带来了新的希望。不过最重要的，也许是我们已经习惯到快要熟视无睹的一场伟大变革：数字化。

　　在这十年里，计算机、互联网和手机给人们的生活方式带来了惊人的变化。信息的流动、知识的共享从未如此便捷，沟通之门打开了就不可能再关上。这样的事情，在人类历史上还从未发生过。计算机正在逐渐成为人们生活的必备工具。互联网带来了“地球村”的2.0版本人们也许会想到，之前由“传统的”信息通讯技术构建起来的地球村是多么的原始。而无线通讯技术正在让许多不可能成为现实。例如，即便在基础设施匮乏的非洲，也已经有了数亿手机用户，让相对落后地区也能在一定程度上跟上信息时代。

　　两千多年前，大约在孔孟游历列国宣扬仁政与王道、诸多学术流派的思想于乱世中碰撞出炫目光辉时，在世界的另一极，古埃及托勒密王国的首都亚历山大城建起了一座图书馆。它在印刷术尚未出现的年代里试图收集全世界的书籍、成为东西方的知识总汇。有人认为，亚历山大图书馆的出现，使知识第一次脱离区域限制，走向国际化。这座伟大的图书馆存在了约700年，后来被完全摧毁，我们只能从零星记载中想象着它的模样，这对文明来说是一次悲惨又难以理解的自我摧残。信息技术的崛起使网络成为新千年的知识总汇。这个史无前例的全球知识网络，可能是新千年伊始人类给自己最好的礼物。(记者 王艳红)

　　作者：王艳红 (来源：新华网)