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2020年，没有人猜到开头就是一场大疫，生命以未曾预料的方式消逝，世界陷入前所未有的混乱。

疫情犹如战场，需要科学家们的强力支援。医生们在一线抢救危重病人，病毒学家解析病毒序列，公共卫生学者为疫情防控建言献策，免疫学家们攻坚疫苗研发，探索在保证安全性的前提下加速进度。随着多款新冠疫苗研发成功，摆脱这场疫情，全球交流重启的希望就在前方。

新冠疫情改变了我们的学习、工作和出行。社交活动、工作学习转为线上，佩戴口罩与保持社交距离成为常态。抗疫需求也催生了许多技术应用，健康码、测温仪、智能机器人，已经深入到人们的生活。我们热烈拥抱技术进步带来的便利，也需警惕技术的滥用，谨记技术创新的初衷。

这一年，中国的基础科学依然势头强劲。“嫦娥五号”的月球之旅顺利结束，带回1.731千克月壤；浩瀚太空中，“天问一号”正在按计划飞向火星；天眼FAST的新发现，终结了天文学界持续多年的争论；量子计算机“九章”研制成功，第一次帮助中国实现了“量子计算优势”；随着最后一颗“北斗”导航卫星的升空，中国部署完成自己的全球卫星定位系统。

这一年，小学生写出博士论文、大教授却靠复制粘贴出成果；“双一流”大学首次评估即将落幕，但中国双一流距离“世界一流”还有几公里还是个问题。科学的进程是曲折的，科学精神的培育也是如此。

下面，让我们一起回顾2020年的科学故事。

自第一例新冠患者在武汉被报告至今，已经过去一年。这一年中，我们对新冠的科学认知不断更新，但仍有许多疑问悬而未决。

我们知道导致新冠肺炎的病毒是一种类SARS的冠状病毒，中国病毒学家在1月初就测出了它的全基因组序列。但是，新冠病毒的源头具体在哪里，如何进入我们人类社会，仍是科学家无法解答的问题。我们只知道它来源于动物，很可能是蝙蝠。（参看文章：就在武汉，中科院团队揭示蝙蝠可能为新型冠状病毒宿主）

新冠的感染症状在不同人身上并非完全一样：常见的症状包括发烧或战栗、咳嗽、呼吸不畅、虚弱、肌肉酸痛、头痛、丧失味觉、呕吐、腹泻等等；也有一些人感染后虽然呼吸道等标本新冠病毒病原学检测阳性，但并没有任何发病的症状，他们是无症状感染者（参看文章：无症状感染者，会导致大规模传染吗？）。

感染过新冠的人也可能核酸检测再次阳性，尽管他们只是人群中的极少数。在他们身上，我们不能分离出活病毒。科学家们还不清楚复阳的原因。最近一个研究认为，病毒的RNA有可能被逆转录到了被感染细胞的基因组中，但也有人认为证据不足，仍然需要继续探索。[1]（参看文章：新冠患者复阳，是因为病毒整合到了他们的基因组？）

新冠病毒不仅可以感染人，还可以感染动物，包括猫、狗和水貂（参看文章：千万水貂遭扑杀，新冠病毒 “貂传人” 意味着什么？）。美国动物园的老虎和南非动物园的美洲狮也中过招。来自荷兰和丹麦的报告表明，新冠病毒还可能从水貂传播给人类。

在寻找治疗新冠患者有效药物的路上，我们满怀希望，却又忐忑不安。好消息是，大部分人感染新冠病毒都是轻症，甚至没有症状，但老年人和有基础疾病的脆弱群体有更大的可能在感染后发展为重症（参看文章：病毒排毒最长达37天，最新研究揭示患者病亡的危险因素）。

目前，只有地塞米松被证明有助于救治重症患者，而大多数被报以期望的药物，比如羟氯喹和洛匹那韦/利托那韦，最后都被证明无效。从新冠康复患者血浆中提取的免疫球蛋白对危重症患者有良好的治疗效果，但这种方法因原料的稀缺性无法大规模推广。（参看文章：新冠肺炎16种疗法追踪：哪些药物有效？）

戏剧化的是，被称为“人民的希望”的瑞德西韦，世界卫生组织的团结试验显示没有证据表明瑞德西韦对提高患者生存率有用 [2]，而美国食品药品监督管理局（FDA）则批准用瑞德西韦治疗新冠肺炎，承认其有效性[3]。

疫情肆虐，全球经济活动和交流重启，所有人感染新冠后实现群体免疫的想法太天真，牺牲脆弱群体不是文明（参看文章：群体免疫是什么，它能用来防疫新冠病毒吗？）。进展迅速的疫苗研发给人们带来些许希望。

世界各地的疫苗研发团队采取的路线虽各不相同，但其中的佼佼者都将疫苗的研发周期从原来的两到三年甚至更久缩短到了一年以内。跨国药企辉瑞（Pfizer）和德国公司BioNTech合作研发的mRNA疫苗三期试验结果显示达95%的有效率，已在美国、英国等六个国家批准使用；美国公司Moderna的mRNA疫苗三期试验有效性达到94.5%；中国国药北京生物制品研究所的灭活疫苗三期有效性86%，已在阿联酋注册；英国阿斯利康公司（AstraZeneca）和牛津大学团队的腺病毒载体疫苗虽然因为一个实验设计中的意外“误打误撞”获得了最高90%的有效率，也将迎来英国监管机构的评估。[4]（参看文章：美国批准第二款新冠疫苗投入紧急使用；美国监管机构批准辉瑞新冠疫苗，下周开始接种；又一国产疫苗公布一二期临床结果，对老年人安全有效）

上个周六，国务院发布会介绍了新冠疫苗的接种“两步走”策略，第一步针对感染风险较高的重点人群，第二步符合条件的群众可以“应接尽接”（参看文章：国内新冠疫苗接种两步走：先重点人群，再应接尽接，逐步建立免疫屏障）。对于普通人而言，明年打上新冠疫苗似乎是一件可以期待的事。不过，疫苗的效果能持续多久，是否能达到一年或两年，甚至更长时间，囿于观察时间限制，我们还无从得知。冬天还未过去，保持社交距离，做好防护依然是正经事。

FAST望远镜探测到快速射电暴；摄影：黄琳、杨清亮，王铂钧、张春风、姜金辰；后期：崔起生；图源：北京大学新闻网https://news.pku.edu.cn/jxky/4b63d7ddc32c493b861d4de24821c325.htm

“快速射电暴” 是2007年发现的一种来自银河系外的射电天文现象。它是一种爆发持续时间仅为几个毫秒的无线电脉冲，却可在这极短的时间内显示出极高的亮度。射电天文学家们至今仍未理解引起这一现象的高能天体物理过程。中国的500米口径球面射电望远镜（FAST）今年首次探测到快速射电暴多次重复爆发，其探测成果让科学家们离真相近了一步。（参看文章：“天眼”终“猎暴” | 赛先生天文）

10月29日和11月5日（北京时间10月28日和11月4日），《自然》杂志发表了两篇基于FAST的快速射电暴研究成果，它们由来自北京大学科维理天文与天体物理研究所、中国科学院国家天文台和美国内华达大学的研究人员完成，描述了快速射电暴的新特征。[5]

国际上关于射电暴的主流理论有二，一方认为它是宇宙灾变事件造成的爆发，另一方则认为它是粒子在强磁场中穿行产生的。中科院国家天文台首席研究员韩金林表示，通过对11次射电爆发的高灵敏度偏振信号解析，FAST用直接的观测结果否定了宇宙灾变的理论。[6]

天文学高度依赖观测，而FAST就是一只最好的“天眼”。自今年1月11日开放运行以来，它已发现了240多颗脉冲星，基于FAST数据发表的论文达40余篇。自11月位于波多黎各的阿雷西博天文台（Arecibo Observatory）的305米口径射电望远镜平台在退役前坍塌，FAST成为世界上唯一的巨型射电望远镜。

6月26日，第55颗北斗导航卫星发射成功，随着它的顺利入轨，北斗三号全球卫星导航系统星座部署完成。目前，导航市场主要被美国GPS系统垄断。中国自20世纪80年代形成了国产卫星导航系统“三步走”发展战略，2000年年底建成北斗一号系统，向中国提供服务；2012年年底，建成北斗二号系统，向亚太地区提供服务；2020年，全面建成北斗三号系统，向全球提供服务。

北斗三号卫星总设计师陈忠贵介绍，此后，北斗卫星导航系统的重点工作今后将从工程建设转移至维护稳定运行、提高服务水平。[7]

图源：中国探月与深空探测网

中国探月计划的“绕落回”三部曲迎来终章。11月24日凌晨4点半，“嫦娥五号“探测器随长征五号运载火箭在海南文昌火箭发射基地升空。12月17日凌晨1点59分，“嫦娥五号”返回器携带1.731千克的月球样品 [8]，按预定计划着陆于内蒙古四子王旗航天着陆场。[9]

通过月壤，科学家们可以研究月亮岩石圈的组成和分布和地月演化的历史信息。在此之前，中国曾从美国处获赠过1克月壤，其中0.5克用于研究。[10] 12月17日，国家航天局副局长吴艳华表示，中国政府愿意与各国志同道合的机构和科学家共享月球样品、有关探测数据，以进行科学分析。（参看文章：中国探月工程“三步走”收官：嫦五配胖五，回家之前挖点土；“嫦娥” 回来了！一文回顾嫦娥五号探月之旅）

天问一号发射　图源：中国航天科工集团有限公司

7月23日，“天问一号”火星探测器在海南文昌发射场由长征五号遥四运载火箭发射升空。至今，它已累计飞行约3.7亿公里，飞离地球1亿多公里。

国家航天局副局长、探月工程副总指挥吴艳华12月17日表示，按预定计划，“天问一号”将于明年2月中旬到达火星，开始绕火探测；明年5月中旬计划着陆火星巡视探测。[11] 这是继2011年因发射失败而坠毁的“萤火一号”之后，中国火星探测计划再度启程。(参看文章：苏萌解读“天问一号”：中国人为什么要探测火星？｜巡天报告）

“天问一号”背负五大科学目标，将研究火星形貌与地质构造特征、表面土壤特征与水冰分布、表面物质组成、大气电离层及表面气候与环境特征、物理场与内部结构。[12]

九章量子原型机

2020年的最后一个月，中国量子计算团队传出捷报，中国科技大学潘建伟、陆朝阳团队研发的光子量子计算机实现了“量子计算优越性”，这意味着其求解某一特定问题的速度达到目前全球最快的超级计算机的一百万亿倍，远超经典计算机。[13] 北京时间12月4日凌晨，该工作在《科学》杂志在线发表。此前的2019年10月，谷歌曾在全球第一次实现量子计算优越性。（参看文章：中国科学家实现 “量子优越性”，计算速度比超级计算机快100万亿倍）

在全球范围内，量子计算机目前还未实现解决实际问题的应用，一些专家也认为从实验到应用仍有很长的路要走，而目前经典算法也仍有突破优越性的可能。陆朝阳对量子计算在未来的迅速发展抱有信心，他认为，量子计算优越性的实现并非一蹴而就，而是不断迭代的经典算法和不断提升的量子计算硬件的竞争，而量子计算终将产生经典计算机无法企及的算力。

生物安全三级和四级（P3、P4）的高等级生物安全实验室可保护实验人员免受感染、防止病原体泄露。在新冠病毒这样的新兴烈性传染病毒肆虐时，病毒机理研究、疫苗研发等工作都离不开高等级生物安全实验室的支持。

5月21日，国家发改委、国家卫健委、国家中医药局联合印发《公共卫生防控救治能力建设方案》，提出实现每省至少有一个达到P3水平的实验室，补足新冠疫情暴露的重大疫情防控救治能力短板。政策一出，各省纷纷提出建设方案。（参看文章：各地争建P3实验室：谁来用？养得起吗？)

一些专家表示，中国现有的68个P3实验室和2个P4实验室因能力和人才储备限制并未完全发挥作用，建设重点不应在于实验室的数量多少，而应在于怎样将高校、医院和药企的高层次人才和需求与P3实验室的建设相匹配，建立有统一管理、稳定经费、熟练实验室人才、持续监管的实验室平台。[14]

今年是世界一流大学和一流学科（简称 “双一流”）建设成果检验之年。三年前，“双一流”提出总体目标，到2020年若干所大学和一批学科进入世界一流行列，若干学科进入世界一流学科前列。9月，国内26所大学公布专家评议结果，多所学校宣布“建成世界一流大学”或“进入世界一流大学行列”。

对此，许多普通网友认为都是自评自夸。有评论表示，定量化“一流大学”标准，在低水平的发展时期可提供方向，但当建设达到一定水平，数字上的攀比只会成为大学间互相攀比或自娱自乐的游戏。真正以一流为目标的大学，应当放眼世界，以普世价值为准绳，以追寻真理为本职，孕育视野广阔、所思长远的世界型人才。[15]（参看文章：不再纠结是否“一流”，大学才可能真正“一流” | 观点）

5月底，哈尔滨工业大学和哈尔滨工程大学被列入美国实体名单。6月10日，美国软件公司 Mathworks 回复哈工大学生称，迫于美国政府政策，Mathworks 将禁止向两所大学提供技术以及客户支持服务。自6月6日起，两校师生无法使用 Mathworks 公司的软件MATLAB，且未来两校将不能在公开发表的论文中出现任何使用 MATLAB 得到的图表与数据。尽管有许多类似MATLAB的开源软件，但其在工业仿真和建模方面的功能很难替代。[16]（参看文章：哈工大、哈工程被禁止使用MATLAB， 如何不被“禁令” 扼住咽喉）

自2003年非典以来，中国公共卫生人才的培养体系逐步建立，中国高校的公卫学院（包括公共卫生系、预防医学系）数量接近100家。[17] 但高水平的学院并不多，且因待遇等种种问题，真正进入公卫领域的人才数量紧缺。

此次新冠疫情暴露了这一问题，引起各高校重视。今年，清华大学、南方科技大学、天津科技大学、北京中医药大学等多所高校陆续组建或筹备公共卫生学院或功能相近的研究中心。[18] 

专家建议，公共卫生学院的建设要调整人才培养目标、培养方案、教学内容和教学方法，加强与疾控中心等机构的合作交流。同时，培养临床医生也应注重公共卫生意识的教育。

甘露特钠胶囊（GV-971），也称“九期一”，是一种由上海药物所耿美玉研究员和绿谷药厂合作推出的抗阿尔茨海默病药物，用于轻度至中度阿尔茨海默症，目前已在国内市场大量销售。然而学界关于这种药物的有效性争议仍在继续。

7月6日，《细胞研究》杂志刊登北京大学教授饶毅质疑耿美玉等2019年在该杂志发表论文的文章，称该论文 “有12篇涉及 GV-971 的文章，一篇都不引用，实属学界奇观”。耿美玉等人在《细胞研究》上回应，称之所以没有引用此前她们涉及 GV-971的文章，主要是“没有足够相关性”。香港大学教授、统计学专家尹国圣投书《知识分子》，认为其统计学意义上的显著性不代表临床显著性，并质疑为何药物在临床试验二期失败的情况下仍启动了三期试验。[19]（参看文章：香港大学教授公开质疑绿谷“新药”九期一的疗效）

九期一的三期临床试验历时9个月，于2018年7月完成，曾有质疑认为其时间过短。三期临床试验主要牵头人、北京协和医院张振馨在接受《北京青年报》采访时曾回应，部分入组患者若长期服用安慰剂有悖伦理，这个时间已是伦理允许的情况下，最大限度了解药物效用的方案。[20]

2020年，自然科学的两大顶刊《科学》和《自然》分别撤稿中国学者论文，警示学术界在发布重大成果时需慎之又慎。

7月22日，由中美科学家合作完成的《自然》封面论文《缅甸白垩纪蜂鸟大小的恐龙》正式撤稿，该论文自3月12日发表后，遭国内和国际同行质疑，多人指出论文中提到的“史上最小恐龙”实为蜥蜴。两个月后，论文撤稿。这也是中国学者的论文首次在《自然》上遭撤稿。[21]

10月9日，中国学者在燃料电池领域的一篇文章因图片错误问题被顶级学术期刊《科学》撤稿，这也是首次有中国学者在《科学》杂志上的论文被撤。[22] 9月4日《科学》杂志刊登的 “编辑关切（Editorial expression of concern）” 表示，有两位独立信源向他们提出论文中的两幅图与同一作者之前论文中的图高度雷同。[23] 在撤稿声明中，作者则表示这一错误是实验室搬迁和人员交接过程中的沟通不畅引起的。[24]

另外，中国学者因学术不端导致论文批量撤稿的现象仍在发生。5月，施普林格出版集团旗下期刊《 Multimedia Tools and Applications 》批量撤稿31篇来自中国作者的论文，牵涉数十家高校及公司，主要原因是严重抄袭及“涉嫌伪造评审专家”。同样，爱思唯尔出版集团旗下期刊《 Future Generation Computer Systems 》当月也撤回了13篇中国学者的文章，主要原因是涉嫌伪造同行评审专家。[25]

7月2日，网传加州大学教授付向东实名举报 “学术新星”、中科院上海神经所研究员杨辉，称自己所做研究遭其窃取。[26] 付向东在举报信中表示，其在2018年曾受邀到中科院上海神经所做学术报告，介绍其最新的关于神经元再生的研究，杨辉在了解其研究思路和实验结构后，用另外的实验技术重复了其工作，得到了相似的实验结果，但并未告知付向东，并抢先在《细胞》杂志发表论文。杨辉在7月3日和7月9日先后发表声明，先是称付向东在神经所讲的内容不仅与杨的文章不同，且与付2020年发表的《自然》论文不同，但此后他承认借鉴付向东的工作且发表前未与付向东沟通重复实验的进展，并与《细胞》沟通补遗，致谢付向东的贡献并致歉。[27]（参看文章：杨辉再发声明：没有及时交流工作进展，深表歉意）

8月，付向东在与《知识分子》的专访中表示，杨辉在与他的私下沟通中表达了歉意。他说，之所以写实名举报信，是希望科学界能重视科研伦理，纠正国内的科研风气，建立一个更健全、完善、诚信的科研环境。[28]（参看文章：付向东首次回应：与神经所杨辉论文争议始末）

值得注意的是，中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心在7月3日表示迅速成立由中心学术委员会成员和中科院外专家组成的调查组，对此事进行调查。“本中心将向社会反馈调查结果。” 截至目前，该中心尚未公布调查结果。[29]

7月，连续有青少年科技创新成果获奖项目遭质疑，他们的共同点是被质疑学生的家长都是科研背景出身。

其中，昆明市一名六年级小学生以 “C10orf67在结直肠癌发生发展中的功能与机制研究” 项目获第34届全国青少年科技创新大赛小学组三等奖，被质疑为硕士生以上的项目，小学生根本无法独立完成。据媒体报道，该小学生父母为中科院昆明动物研究所的研究员。15日，第34届云南省青少年科技创新大赛组委会办公室发布通报称，决定撤销该项目所获的“第34届云南省青少年科技创新成果项目（小学组）一等奖”，全国青少年科技创新大赛也决定撤销其全国大赛三等奖奖项，收回奖牌和证书。该小学生父亲陈勇彬也就相关情况作出说明，承认其过度参与了项目书文本材料的编撰过程，为造成不好的社会影响郑重道歉，并申请上交所获奖项，尊重和服从处理意见。[30,31]

另外，两名武汉小学生的“茶多酚的抗肿瘤实验研究” 获2018年第33届全国青少年科技创新大赛三等奖，也引起公众广泛讨论与质疑。多位专家表示，由小学生完成这项需要解剖动物的研究，无论从专业操作角度还是安全考虑都疑点重重。《知识分子》报道显示，该实验的指导老师是学生父亲的下级，而两位同学的父亲正是在过去两年中深陷学术造假风波的武汉大学基础医学院院长李红良。[32]（参看文章：李红良为什么又被质疑？）

9月，李红良被免去武汉大学模式动物研究所所长以及武汉大学模式动物协同创新中心主任的职务，并辞去武汉大学基础医学院院长职位。[33]

《知识分子》对李红良涉嫌学术不端的相关报道

11月19日，一封123页的实名举报信在社交网络流传。天津大学前研究生吕翔在信中列举了该校化工学院教授张裕卿伪造实验数据、在学生的论文上署其女儿名字、一稿多投等学术不端行为。当天，天津大学化工学院发布《情况说明》，认定张裕卿教授学术不端行为属实，且已解除与张裕卿的聘用合同。

就在今年7月，科学技术部发布了《科学技术活动违规行为处理暂行规定》，列举的12条科学技术人员的违规行为中就包括抄袭、剽窃、侵占、篡改他人科学技术成果，编造科学技术成果，侵犯他人知识产权等。这项 “最严规定” 还列举了十种惩治办法。法规虽严，如何制度化预防学术不端，仍值得探究。[34]

图源：武汉理工大学官微

去年年底，教育部发布《关于加强和改进新时代师德师风建设的意见》，计划经过5年左右努力，基本建立起完备的师德师风建设制度体系和有效的师德师风建设长效机制。[35] 实践中，如何建立行之有效的评价体系和令人信服的追责标准，仍是挑战。

2018年3月26日，武汉理工大学研究生陶崇园跳楼自杀。陶崇园就读于自动化学院，导师是该院教授王攀。两天后，陶崇园姐姐发布长微博，公布部分聊天记录作为证据，称弟弟长期遭受导师压迫，不仅要帮导师处理各种生活事务，还遭导师精神打击和控制，被要求叫 “爸爸”，在学业上也遭阻挠。当年4月8日，武汉理工大学官发布 “陶崇园坠亡事件” 情况通报，称王攀在指导学生过程中“方式方法欠妥”，停止王攀的研究生招生资格。

陶崇园家人于当年4月起诉王攀，要求公开道歉和赔偿，并向教育部提交了要求撤销王攀的教师资格的行政处罚申请书。此案最终以庭前会议和解、王攀道歉和赔偿结束。

然而，2020年11月20日，武汉理工大学公示2020年通过硕士研究生招生资格审核的教师名单，王攀的名字赫然在列。这一公示引起社会和学校舆论强烈反对。武汉理工大学学生们自25日起发起联署活动，抵制王攀恢复研究生招生资格，并向学校相关部门递交联名信。[36]

11月27日，武汉理工大学发布公告，决定王攀的硕士研究生招生资格不予通过。[37]

今年是中国的 “火星探索元年”。2021年2月，“天问一号” 即将到达火星，5月，它会降落在火星地表。我们期待着它带来关于火星的新认识。

2021年，我们也许会在人工智能领域看到更多惊艳的发现和交叉学科的应用。2020年，AlphaFold2精确预测蛋白质结构的能力让结构生物学家们惊叹，而AlphaFold3和AlphaFold4已经在路上。通用自然语言处理模型GPT-3用巨大的1750亿参数训练出近乎全能的语言能力，可以写小说、写议论文、写程序，还能与你对答如流。尽管它还有一些常识上的 “致命” 缺陷，也还只能输出英文，人们已经在展望在各种场景应用它的可能性。中文世界会有自己的GPT-3吗？GPT-4又将有什么样的突破？这些都值得我们期待。

2020年，许多人被迫远程办公，各种远程办公软件也应运而生。这将对我们的社会形态带来哪些影响？对普通人而言，一个新的考验是如何识别一些以抗疫之名的科技对个人隐私的侵犯和对安全的威胁。有关人工智能及其他技术的全球伦理共识仍在讨论之中，我们期待在2021年看到更多政府部门、机构和个人，尤其是大型科技公司，在其中贡献力量。

疫情仍是进行时，不确定性并未减弱，未来的我们如何应对一个高风险的世界？科学和技术为我们提供工具，而国与国、人与人之间如何在协作中共生，最大化人类的福祉，将持续考验着地球上这一独一无二的智慧群体。

请回答2020

2020年，对你来说意味着什么？你有怎样的经历与思考？对于即将到来的2021年，你有怎样的期待？欢迎来信告诉我们。《知识分子》将选出部分回答在2020年最后一周发表，并选出20位读者送出2020年诺贝尔化学奖得主、加州伯克利大学教授詹妮弗·杜德纳（Jennifer Doudna）与合作者撰写的新书：《破天机：基因编辑的惊人力量》。

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