2023-12-14 09:31

历史首次!Nature公布“2023年度十大科学人物”,非人类ChatGPT上榜

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ChatGPT 不是一个人。然而,在很多方面,这个程序在过去一年中对科学产生了深远且广泛的影响。

原文来源:学术头条

图片来源:由无界 AI生成

今天,顶级科学期刊《自然》(Nature)公布了 2023 年度十大科学人物榜单(Nature’s 10)——这一榜单旨在选出 10 位在这一年所有重大科学事件中占有一席之地的人物。

值得注意的是,今年还有一位非人类入选 Nature’s 10,那就是自去年以来占据各种新闻头条的人工智能(AI)助手 ChatGPT

《自然》特写部主编 Richard Monastersky 表示,“虽然这个工具不算人物,也不完全满足《自然》十大人物的评选条件,但我们将其破例纳入榜单,从而承认生成式 AI 给科学发展和进步带来的巨大改变。”

Nature’s 10 探讨了今年科学界的重要发展,以及在这些里程碑中发挥重要作用的十个人。这些人与他们的同事一起,帮助人们取得了令人惊叹的发现,并使人们开始关注关键问题(crucial issues)。其中:

  • Kalpana Kalahasti 在确保“月船 3 号”(Chandrayaan-3)成功着陆月球方面发挥了关键作用,使印度成为第四个实现这一壮举的国家。
  • Marina Silva 帮助巴西亚马逊控制了猖獗的森林砍伐,并重建了被前政府削弱的机构。
  • Katsuhiko Hayash 用雄性小鼠的细胞制造出了有活力的卵子,这一工作有助于拯救濒临灭绝的物种。
  • Annie Kritcher 帮助 NIF 产生了曾经只在氢弹和恒星中才能看到的核反应。
  • Eleni Myrivili 作为联合国首席高温官,正在帮助世界做好应对气候变化威胁的准备。
  • Ilya Sutskever 是 ChatGPT 和其他改变社会的 AI 系统的先驱,正对 AI 的未来感到担忧。
  • James Hamlin 帮助发现了室温超导这一耸人听闻的说法的缺陷。
  • Svetlana Mojsov 因参与开发价值数十亿美元的减肥药物而逐渐获得认可。
  • Halidou Tinto 推动了治疗致命疾病的第二种疫苗问世。
  • Thomas Powles 领导了一项治疗严重膀胱癌的变革性临床试验。

Monastersky 表示,“这十个人和一个 AI 工具的故事浓缩了 2023 年科学界最重要的进展。”

以下为入选 Nature’s 10 的十大人物和 ChatGPT 的详细介绍。(本文人物介绍基于 Nature 报道和权威公开资料。如有纰漏,欢迎留言批评指正。)

ChatGPT:福祉与负担?

它是生成式 AI 软件的典型代表,正预示着一个潜在的科学新时代。

它与人类共同撰写科学论文——有时还是偷偷进行的。它为演讲、拨款提案和课程草拟大纲,编写计算机代码,并作为研究想法的“传声筒”。它还编造参考文献、捏造事实,甚至发表仇恨言论。但最重要的是,它捕获了人们的想象力:ChatGPT 时而服从,时而引人入胜,时而娱乐性十足,甚至时而让人感到恐惧,它扮演了与众不同的任何角色——有些是用户期望的,有些则不是。

为什么要在 2023 年对科学产生重大影响的人物名单中包括一款计算机程序?ChatGPT 不是一个人。然而,在很多方面,这个程序在过去一年中对科学产生了深远且广泛的影响。ChatGPT 的唯一目标是以其训练数据的风格可信地继续对话。但在这样做的过程中,它和其他生成式 AI 程序正在改变科学家的工作方式。它们还重新引发了关于人工智能的局限性、人类智能的本质以及如何最好地调节两者之间互动的争论。这就是为什么今年的“Nature’s 10”中有一个非人类的新成员。

一些科学家早就意识到了大型语言模型(LLM)的潜力。但对许多人来说,正是 ChatGPT 在 2022 年 11 月作为免费对话代理发布后,才迅速知道了这项技术的强大和潜在风险。该程序由位于加利福尼亚州旧金山的 OpenAI 研究人员创建,其中也包括同样在今年入选“Nature’s 10”的 Ilya Sutskever。它基于一个有数千亿参数的神经网络构建,其训练成本估计达数千万美元,训练数据包括一个庞大的在线书籍和文档语料库。此外,他们还雇佣了大量标注工程师来编辑或评估其回应,进一步约束了这款机器人的输出。今年,OpenAI 升级了 ChatGPT 的底层模型,并将其与其他程序连接起来,使这个工具能够接收和创建图像,并能使用数学和编码软件提供帮助。其他公司也急忙地推出了竞争产品。

对一些研究人员来说,这些应用程序已经成为宝贵的实验室助手——帮助总结或撰写手稿、完善申请和编写代码。ChatGPT 和相关软件可以帮助人们进行头脑风暴、增强科学搜索引擎,识别出文献中的研究空白,哈佛医学院的 Marinka Zitnik 这样谈道,他在波士顿从事医学研究的 AI 工作。以类似方式对科学数据进行训练的模型可以帮助建立指导研究的人工智能系统,也许可以设计出新的分子或模拟细胞行为。

但这项技术也存在危险。自动对话代理可以帮助作弊者和抄袭者;如果不加以控制,它们可能会不可逆转地污染科学知识的海洋。未经声明的 AI 制作的内容已经开始在互联网上蔓延,一些科学家承认使用 ChatGPT 生成文章,却并未声明。

还有错误和偏见的问题,这是生成式 AI 工作方式的固有问题。大型语言模型通过映射语言的相互关联来构建一个世界模型,然后不加评估地吐出这个分布的可能样本,而无法辨别真假。这导致程序复制其训练数据中的历史偏见或不准确信息,并编造信息,包括不存在的科学参考文献。

华盛顿大学西雅图分校的计算语言学家 Emily Bender 认为,使用能够自动生成文本的计算机程序或系统的合适方式很少。她说,ChatGPT 对环境有巨大影响,存在问题偏见,可能会误导用户,让他们以为它的输出来自于人。最重要的是,OpenAI 正因窃取数据而被起诉,并被指控存在剥削劳动力的行为(以低工资雇佣自由职业者)。

大型语言模型的规模和复杂性意味着它们本质上是一个“黑盒”,但当它们的代码和训练材料不公开时(如 ChatGPT 的情况),就很难理解它们为什么产生某些内容。开源大模型运动正在发展壮大,但到目前为止,这些模型的能力不如 ChatGPT 这样的大型专有程序。

一些国家正在开发国家 AI 研究资源,使科学家在大公司之外能够构建和研究大型生成式 AI。但目前还不清楚监管将在多大程度上迫使大模型开发者披露专有信息或建立安全功能。

没有人知道类 ChatGPT 系统还具有多少潜力。它们的能力可能会受到计算能力或新训练数据的限制。但是,生成式 AI 革命已经开始,且已经无法回头

——By Richard Van Noorden、Richard Webb

Kalpana Kalahasti:登上月球


这位工程师和管理者在确保“月船 3 号”(Chandrayaan-3)成功着陆月球方面发挥了关键作用,使印度成为第四个实现这一壮举的国家。

Kalpana Kalahasti 在印度空间研究组织(ISRO)的“月船 3 号”任务成功着陆月球后不久说道:“我们完美地实现了我们的目标。”她补充道:“这将是我们所有人最难忘、最快乐的时刻。”

作为该任务的副项目主任,Kalahasti 在确保任务成功中发挥了关键作用。这一壮举使印度成为第四个成功在月球表面着陆的国家。

7 月 14 日,“月船 3 号”携带着印度整个国家的希望和忧虑升空。印度此前的尝试,“月船 2 号”任务于 2019 年因着陆器坠毁而失败。同年,SpaceIL 公司的“创世纪”(Beresheet)着陆器,以及今年日本 ispace 公司的 HAKUTO-R 任务 1 号和俄罗斯的“月球 25 号”着陆器也遭遇了类似的命运。

对于 Kalahasti 和她的团队来说,“月船 2 号”着陆器的失败是一个关键时刻,他们倾注了所有努力来避免下一次失败

团队面临的最大挑战之一是,航天器的总质量和预算必须与“月船 2 号”保持一致。这意味着团队无法对着陆器进行大幅重设计或增加许多冗余系统。因此,Kalahasti 与项目总监 Palanivel Veeramuthuvel 一起,重新配置了“月船 2 号”任务的轨道器和着陆器。ISRO 减轻了轨道器的质量,为着陆器提供了额外的燃料、更结实的支腿和其他改进。

Kalahasti 对《自然》杂志说:“‘月船 2 号’的飞行经验非常宝贵。它的许多成功运作系统让我们找到了最优的‘月船 3 号’配置。”

Veeramuthuvel 和 Kalahasti 花费了大量时间在“月船 3 号”开发上,进行全面测试和模拟,如评估导航系统在类月面地形上避开障碍的能力。

Kalahasti 说:“我们的目标是拥有一个记录完整、理解透彻的系统。在展示系统性能方面没有任何妥协。”

他们的努力得到了回报。但进行如此多的测试并在规划飞行的同时整合结果是一项巨大的任务,这需要协调印度全国十几个 ISRO 中心。“这就好像我们在一起构建五到六个不同的卫星。”Kalahasti 说。她依靠过去在项目管理和系统工程方面的经验,包括在 ISRO 多个地球观测卫星的开发中担任领导角色。

她在 2000 年加入 ISRO 时,距离担任月球任务的领导角色还非常久远。她表示,她说,她之所以被吸引到 ISRO,是因为她希望在一个核心工程机构工作,这样就能充分利用她的电子和通信专业学位。她在 ISRO 的第一份工作是在斯里哈里科塔的萨提什·达瓦恩航天中心担任雷达工程师,那里是 ISRO 发射任务的地点。

Kalahasti 对“月船 3 号”任务在印度年轻人中激发的热情感到欣慰。“除了任务的技术方面,我希望印度和全世界的年轻专业人士能受到团队如何从失败中精心崛起的启发。”

这次任务的成功也激发了其他国家和公司对未来登月尝试的信心。开放月球基金会(Open Lunar Foundation)的空间政策研究员和高级顾问 Jessy Kate Schingler 说:“看到印度在第一次尝试后不久就重返这一任务真是太好了。月球着陆是一件非常难的事情。所以‘月船 3 号’,我认为,是全世界都将从中受益的一项值得赞赏的投资。”

Kalahasti 对 ISRO 接下来可能承担的任务感到兴奋。该机构希望发送一个任务来回收月球样本,作为其 2040 年将人类送上月球表面这一目标的前奏。她说:“现在关键的月球着陆示范已经完成,我们可以朝着其他能力迈进。”

——By Jatan Mehta

Marina Silva:亚马逊保护者


巴西环境部长帮助控制了猖獗的森林砍伐,并重建了被前政府削弱的机构。

在一个充满坏环境消息的年份里,全球变暖创纪录,炎热的热浪和火灾肆虐,巴西环境与气候变化部部长 Marina Silva 在 8 月 3 日传递了一个充满希望的信息。她宣布,根据卫星图像,2023 年 1 月至 7 月亚马逊雨林的森林砍伐警报比 2022 年同期下降了 43%。这与之前四年显著增加的砍伐警报形成了鲜明对比。

这种环保保护在巴西的转变始于 1 月 1 日,当时 Luiz Inácio Lula da Silva 就任总统,Marina Silva 开始了她的现任职务。这是她第二次领导环境与气候变化部,她之前在 2003 年至 2008 年期间,在 Lula da Silva 的首次和第二次总统任期内担任过这个职位。

在第一次任职期间,Marina Silva 通过领导制定《预防和控制亚马逊森林砍伐行动计划》(PPCDAm),成功地在 2004 年至 2012 年间将巴西亚马逊地区的森林砍伐减少了 83%。

但是,她帮助建立的许多保护措施在 Jair Bolsonaro 担任巴西总统的 2019 年至 2022 年期间被废除了。在 Bolsonaro 的任期内,政府对环境犯罪的罚款减少了 40%,亚马逊地区的伐木活动比之前四年增加了约 60%。

Marina Silva 和她的团队今年开始了“艰巨的任务,重建被废除的东西,并同时为环境政策创造新成果”。

Marina Silva 从小就面临着很多困境。她 1958 年出生在位于亚马逊地区中心的里约布兰科,生活在一个有 11 个孩子(其中 3 个早逝)的贫穷家庭。她和她的兄弟姐妹一起从小就开始工作,从橡胶树中提取乳胶。她曾想成为一名修女,直到青少年时期才学会读写。

在 20 世纪 70 年代中期,Marina Silva 在一次农村领导力课程中遇到了环保活动家 Chico Mendes(在 1988 年被牧场主杀害),然后开始了她的环保活动生涯。1994 年,她以 35 岁的年龄成为巴西最年轻的当选参议员。

据巴西圣保罗大学的环境治理研究员 Pedro Jacobi 称,在 Marina Silva 目前的角色中,她并不总是与现政府保持一致。Lula da Silva 政府打算增加石油和天然气的钻探活动——包括在亚马逊河口。他说,因此环境部“一直如履薄冰”。

但在控制和防止森林砍伐方面,巴西正在努力,位于巴西里约热内卢的气候政策组织塔拉诺阿研究所(Talanoa Institute)所长 Natalie Unterstell 说,“Marina Silva 在这一议程上的领导作用非常重要,她的工作非常出色。”

她的一个关键成就是在 6 月 5 日启动了 PPCDAm 计划的升级版本(曾被 Bolsonaro 政府关闭)来保护亚马逊。Marina Silva 还恢复了对该地区的治安支持,以执行环境法规。很快这些政策就开始起作用了。2023 年 1 月至 7 月,巴西环境与可再生自然资源研究所(IBAMA)发出的环境犯罪罚款比 2019 年至 2022 年同期平均水平增加了 147%。

根据巴西国家空间研究所(INPE)的数据,2022 年 8 月至 2023 年 7 月亚马逊的森林砍伐预计比前 12 个月低 22%。这一比率是自 2018 年以来最低的,但仍是 2012 年最低砍伐率的两倍。

Marina Silva 说,环境保护之所以有效的一个关键原因是,政府各部门都在推广这一议程。她说:“让我充满喜悦的是,看到我非常珍视的一个理念正在实践中——环境政策不应仅限于一个部门,而是贯穿所有部门。

然而,仅仅结束森林砍伐是不够的。“如果各国不减少化石燃料的二氧化碳排放,森林也可能会因为气候变化而被同样的方式摧毁。因此,我们需要改变我们的生活方式。”

她将自己比作亚马逊树木的坚韧纤维,这种纤维用于绑定木材制造筏子。她说:“这就是我看待我的工作的方式,将那些愿意参与和所需的一切结合起来,形成我们时代挑战旅程中的一个支撑面。”

——By Meghie Rodrigues

Katsuhiko Hayashi:重新设计生殖


他用雄性小鼠的细胞制造出了有活力的卵子,这一工作有助于拯救濒临灭绝的物种。

当 Katsuhiko Hayashi 及其同事在 3 月宣布他们已经从两只雄性老鼠的细胞制造出小鼠幼崽时,这一消息令一些研究人员震惊。悉尼新南威尔士大学的生殖生物学家 Robert Gilchrist 说:“我从椅子上跌了下来,这是惊人的科学成就。”

这是 Hayashi 多年辛苦工作的结晶,他现任日本大阪大学的发育生物学家,他和他的团队此前开发出了一种方法,将老鼠的干细胞诱导成为未成熟的卵细胞,然后让它们成熟、受精并产生活体幼崽(O. Hikabe et al. Nature 539, 299–303; 2016)。今年,Hayashi 透露,他的实验室利用雄性小鼠的细胞成功制造了卵子(K. Murakami et al. Nature 615, 900–906; 2023)。许多研究人员曾认为这项任务几乎不可能实现。

然而,Hayashi 对他所取得的成就的评价更为保守:“实际上,这并不难。

Hayashi 及其同事取出雄性小鼠尾部的细胞,这些细胞既有 X 染色体也有 Y 染色体,并将它们转化为干细胞。在这个过程中,大约 3% 的细胞自发丢失了 Y 染色体。团队随后分离出这些没有 Y 染色体的细胞,并用一种化学物质处理它们,引起细胞分裂时的错误。

这些错误导致一些细胞产生了重复的 X 染色体,实际上将它们变成了雌性细胞。然后,团队将这些细胞经过复杂而费力的过程制造成卵子。每个步骤都非常微妙,通常会丢失许多细胞,日本京都大学的发育生物学家、与 Hayashi 合作的 Mitinori Saitou 表示。

随后,团队对这些卵子进行受精,并将所得胚胎植入雌性小鼠体内。630 次胚胎移植中只产生了 7 只活体幼崽。

多年来,Hayashi 以承担既艰巨又富有想象力的任务而闻名。“我很钦佩他的工作,”Hayashi 在英国剑桥大学的前导师、发育生物学家 Azim Surani 表示,“他的工作非常具有独创性。”

过去和现在的合作者们也都提到了 Hayashi 的耐心和职业道德。“他的工作效率相当于十个人,”东京科学大学的免疫学家 Daisuke Kitamura,他曾指导 Hayashi 的博士研究。

Hayashi 则没有迷失在这些赞美中:“我真的很难把所有事情做完,”他说,“有时候我无法按时完成工作。”

Hayashi 从本科时代起就想研究生殖细胞——自然产生精子和卵子的细胞,被它们在繁殖中的重要性以及如何在后代中延续生命所吸引。“生殖线是生命的源泉,”他说,“它是永恒的,这是唯一一种在分化后能无限期存活的细胞系。”

现在,他的实验室正寻求将这项研究从小鼠扩展到另一种动物:北方白犀牛(Ceratotherium simum cottoni)。如今,已知只有两只北方白犀牛存活,它们都是雌性。

Hayashi 的技术可能是拯救这个物种的方法,但他说,与小鼠相比,在实验室中培育犀牛的精子和卵子要困难得多。

在处理人类生殖细胞方面的复杂性则会更大。洛杉矶加州大学的发育和干细胞生物学家 Amander Clark 表示,Hayashi 开创的制造卵子和精子的技术可能需要几十年才能用于人类。与此同时,Hayashi 基本不参与这项工作所引发的伦理讨论。“从科学家的角度来看,我们相对简单:我们努力产生高质量的卵子,”他说,“然而,是否应该使用这些卵子不是我们的决定。这个决定应该由社会来做。

——By Heidi Ledford

Annie Kritcher:聚变点火人


这位物理学家帮助 NIF 产生了曾经只在氢弹和恒星中才能看到的核反应。

2023 年,物理学家 Annie Kritcher 带着乐观的情绪一直在前行。

几周前,她帮助美国能源部的国家点火装置(NIF)实现了一个长期以来让全球实验室难以实现的目标:通过高压缩原子使其核融合,并产生比反应消耗更多的能量。

然而,在达成这一被称为“点火”的实验里程碑后,更多地实现此成就的压力也随之而来。

耗资 35 亿美元,位于加利福尼亚州劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的NIF,原本旨在加强核武器科学。其进展还有助于将核聚变发展成为一种安全、清洁且几乎无限的能源。NIF 去年的成功实验让许多人感到意外。“点火”实验比原计划晚了十年,一些人开始担心这一目标根本遥不可及。作为主要聚变实验的首席设计师,Kritcher 和她的团队立即着手证明 NIF 能够可靠地实现点火。

高风险的研究往往不会一帆风顺:团队在 6 月份进行了首次重复尝试,结果差强人意。“这个过程可能会很疯狂,我感到压力很大,”Kritcher 说。

好在,下一次尝试成功了。7 月 30 日,该设施的 192 束激光向一个装在金筒中的冷冻氢同位素氘和氚的小球投放了 2.05 兆焦的能量。由此引发的内爆使同位素在融合成氦的过程中释放能量,产生的温度是太阳核心的 6 倍。这些反应产生了创纪录的 3.88 兆焦的核聚变能量。

其他设施在更长的时间内产生了更多的核聚变能量,特别是在使用强大磁场来限制核聚变反应的托卡马克反应堆中。耗资 220 亿美元的国际热核聚变实验堆项目正在开发这种技术,该项目是一项国际合作项目。然而,在 NIF 取得这一成就之前,没有实验室曾产生过产能超过其消耗的聚变反应。

Kritcher 和她的团队在七月的成功后,于十月又进行了两次点火尝试,在所有六次尝试中成功了四次。他们正为明年更高的产能做准备。在此过程中,该设施的科学家们打开了研究的大门,增加了人们对聚变能源未来的乐观情绪。

NIF 旨在帮助政府科学家确保美国核武库的安全和可靠性,而无需进行试爆,但这并不是最初吸引 Kritcher 到实验室的原因。2004 年,她在利弗莫尔进行暑期实习时就开始研究聚变能源,在开始研究生学习之前,她迅速将目光投向了 NIF,因为那里是地球上研究聚变反应的少数几个地方之一。

她于 2012 年加入 NIF,并在 2016 年成为首席设计师。从那时起,她就带领团队分析实验数据,并利用计算机模型设计实验,旨在通过调整目标的大小和配置以及各种激光束的能量和时序等参数,实现并提高核聚变产量。一旦她的团队完成设计,实验室的实验团队就会接手发射激光并收集数据。

“Kritcher 是一位优秀的学生,她全身心地投入到工作中,”加州大学伯克利分校的物理学家 Roger Falcone 说。他从 Kritcher 还是研究生时就开始与她合作,直到她早期在 NIF 的工作。在那段时间,她展示了在设计激光实验以测试材料在极端温度和压力下的行为方面的实力。

这些技能使 Kritcher 在 2016 年成为聚变计划的核心人物。当时聚变实验的能量产量已经停滞不前,NIF 首席科学家 Omar Hurricane 希望找到一种新的方法。Kritcher 提出了一些想法,“她全身心地投入其中,”Hurricane 说,就这样,她成为了 NIF 首席设计师之一。

Kritcher 和她的团队在接下来的几年里进行了大量的数字运算和设计调整,这成了 NIF 的主要实验工作。除了对目标进行各种改变之外,他们还利用各种改进措施提高了激光的总体能量。结果,他们越来越频繁地实现了聚变

现在,Kritcher 已经实现了正式的点火目标,她正致力于一系列新的实验,旨在通过向更厚的靶囊输入更多激光能量来再次提高产量。这代表着 NIF 向实现数十兆焦耳甚至更高产能的目标又向前迈进了一步。

从长远来看,她相信,该设施在经过一些升级后,将能够实现其目标,并将产量提高一个数量级,这将使科学家们有望开始研究原型激光聚变能源反应堆。“这不是一个‘是否’的问题,而是‘何时’的问题,”她说,她希望激光将在其中发挥作用。

“我认为这是一个很好的可能性,”她说,“我很想参与其中。”

——By Jeff Tollefson

Eleni Myrivili:气候变暖督导员


作为联合国首席高温官,这位前政治家正在帮助世界做好应对气候变化威胁的准备。

今年 7 月,希腊气温飙升,森林野火肆虐,Eleni Myrivili 在雅典的家中惊恐地看着这一切。“这种破坏是无法替代的,”她说,“这显然是一场需要我们担责的灾难。”

Myrivili 曾任雅典副市长,现在她在全球范围内致力于减轻气候变暖带来的灾难性影响。她是联合国首位首席高温官(chief heat officer),其职责是让人们在地球“沸腾”时保持凉爽。

今年七月打破了单日和单月全球平均气温最高的非官方记录,到 12 月底,2023 年几乎肯定会成为有记录以来最热的一年。极端高温正在造成致命的损失。7 月份发表的一篇论文估计,2022 年欧洲的热浪在 5 月底至 9 月初期间造成 61000 多人死亡,其中意大利、希腊和西班牙的高温死亡率最高(J. Ballester et al. Nature Med. 29, 1857–1866; 2023)。

从她作为文化人类学家的职业生涯开始,Myrivili 对高温的关注已有多年。她获得了研究移民、暴力和边境地区的博士学位,专门研究阿尔巴尼亚、北马其顿和希腊交界地区。随后,她开始在希腊爱琴海大学任教。2007 年夏天,希腊部分地区燃起大火,雅典附近的帕尔尼斯国家公园大部分被烧毁。“我们所有从事气候变化工作的人都会有这样的时刻,你会清醒地认识到气候变化的现实,”她说,“对我来说,就是 2007 年。”

由于缺乏有关火灾的信息和建议,Myrivili 感到非常愤怒,便决定从政。在希腊一个绿色政党工作了一段时间后,她读了 Benjamin R. Barber 在 2013 年出版的《如果市长统治世界》(If Mayors Ruled the World)一书,决定转向市政府。

她在雅典政府中担任过各种职务,致力于将气候复原力和规划融入城市各个部门。当她成为公园部门的负责人时,她将自己的头衔改为城市自然、恢复力和气候变化适应负责人,以强调她认为自己的工作重点。2021 年,她被任命为雅典的首席高温官。

为了提高人们对致命天气模式的认识,Myrivili 在希腊发起了为热浪命名的活动。她还努力为气候倡议争取资金;2018 年,她的团队从欧洲投资银行获得了 500 万欧元贷款(当时折合 590 万美元),用于气候适应项目,包括在雅典种植绿地。

今年早些时候接替 Myrivili 担任雅典首席高温官的 Elissavet Bargianni 说,Myrivili 的努力和人脉使她在市政府中获得了有效的支持。“很多人都信任她,”Bargianni 说,“她能把看似不可能的事情变成可能。”

现在,Myrivili 的工作重点是在全球范围内提高人们对极端高温的认识,并通过联合国人居署这个致力于实现城市可持续发展的计划为项目争取资金。这包括本月在迪拜举行的 COP28 气候大会上提出的全球冷却承诺。该承诺旨在支持不增加温室气体排放的冷却技术的开发和推广。

不要向 Myrivili 提及空调,他讨厌空调对气候的影响。但在 2021 年的一次热浪中,她终于为自己的卧室买了一台小型空调。“我仍然讨厌空调,”她说道。

然而,随着气温的攀升,空调的使用只会越来越多。这也是 Myrivili 参加迪拜气候谈判的原因之一,只为了阻止世界“燃烧”,并为未来做好准备。

——By Alexandra Witze

Ilya Sutskever:人工智能远见者


他是 ChatGPT 和其他改变社会的人工智能系统的先驱。

十几岁时,为寻求一份工作,Ilya Sutskever 敲开了现代人工智能(AI)教父 Geoffrey Hinton 在加拿大多伦多大学的门。“他说,相比于在假期炸薯条来赚钱,他更愿意为我工作,研究AI,”Hinton 说。

Hinton 给了这位雄心勃勃的学生一些论文让他阅读,Sutskever 回来后很纳闷,为什么作者们没有研究出在他看来显而易见的解决方案。Hinton 说:“他的直觉都是正确的。”他认为 Sutskever 是深度学习和大型语言模型(LLMs)领域富有远见的先驱,而这正是今年风靡全球的 ChatGPT 等对话式 AI 机器人的根基。“让他与众不同的不仅仅是智能,”Hinton 说,“而是他处理事情的紧迫感。”

后来,Sutskever 成为了 OpenAI 的首席科学家,在开发 ChatGPT 的过程中发挥了核心作用。然而,他也对 AI 的未来感到担忧。今年 7 月,他将工作重心转移到共同领导 OpenAI 为期四年的“超级对齐(superalignment)”项目上。OpenAI 表示,该项目将使用其 20% 的计算能力来研究如何“引导和控制比我们聪明得多的 AI 系统”。

安全与快速发展的商业动机之间的矛盾,可能导致了今年 11 月的一场令人困惑的闹剧,在这场闹剧中,Sutskever 在解雇和重新聘用 OpenAI 首席执行官 Sam Altman 的过程中发挥了关键作用。动荡之后,Sutskever 拒绝接受《自然》杂志的采访。

在一些人看来,Sutskever 的远见卓识令人钦佩。“他有很强的道德感,”Hinton 说,“他真的非常关注 AI 的安全。”但也有人说,关注如何控制尚未到来的 AI 系统,会分散人们对该技术真实存在的危险的注意力。纽约市政策研究机构 AI Now 研究所常务董事 Sarah Myers West 说,这“将干预措施推迟到一个遥远的未来”。她说,相反,我们需要“解决近期的危害”,比如 AI 系统在训练数据中强化了偏见,或可能泄露私人信息。

AI 系统缺乏透明度也是一个令人担忧的问题。OpenAI 和其他一些公司对其代码和训练数据保密。Sutskever 说,从长远来看,封闭系统将是避免让其他人制造出强大 AI 的负责任的做法。他在今年四月时说:“会在某一个时间点,AI 的能力将变得非常强大,以至于开源模型显然是不负责任的。”

Sutskever 出生于 1986 年,他十几岁时就开始学习大学水平的编码课程。在举家迁往加拿大后,他于 2003 年开始与 Hinton 合作研究深度学习。2012 年,Sutskever 和 Hinton 的另一名学生(Alex Krizhevsky)建立了神经网络 AlexNet,并以惊人的优势赢得了具有里程碑意义的图像识别竞赛。后来,Sutskever 去了谷歌,在那帮助开发了 AlphaGo。

2015 年,Sutskever 受邀与 Altman 以及马斯克等人共进晚餐。同年,他们共同创立了非营利组织 OpenAI,旨在“造福人类”。Sutskever 认为这是一个认真追求通用人工智能(AGI)的机会。“我想说的是,研究人员在某种程度上被训练成从小处着手......。但在 OpenAI,我们敢于从大处着眼,”他在今年早些时候如是说。

OpenAI 的另一位联合创始人 Wojciech Zaremba 认为,在 2018 年推出 GPT-1 后,是 Sutskever 推动公司在其生成式预训练 Transformer(GPT)系统上倾注了更多精力。与当时其他许多人不同,Sutskever 坚信仅靠提升计算能力就能让这些系统变得更加智能。“他几乎比其他人都更早地理解了这一点,”Hinton 说道。

为了吸引更多算力所需的资金,团队在 2019 年将 OpenAI 从非营利模式转变为“上限营利”模式,吸引了科技巨头微软公司向其投入数十亿美元的现金和计算资源。这带来了回报:模型得到了改进,他们于 2022 年 11 月发布的 ChatGPT 在全世界范围内引起了轰动。

就在这一成功之后,今年 11 月 17 日,Sutskever 和OpenAI 其他董事会成员解雇了 Altman,从而引发了内部混乱。许多员工威胁要与 Altman 一起投奔微软。后来,Sutskever 表示对自己的行为感到后悔。五天后,当 Altman 重新加入公司时,Sutskever 被董事会除名了。

自始至终,Sutskever 对 AI 的表述一直都很大胆。2022 年,他宣称 AI 可能已经“有一些知觉”,引起了人们的惊叹、恐惧和嘲笑。他公开表示,AGI 甚至超越人类智力总和的“超级智能”可能会在数年或数十年内被开发出来。“时至今日,我仍对他的乐观态度感到惊讶,”AI 研究员吴恩达这样说道。

但吴恩达也表示,Sutskever“有一个令人钦佩的特质,那就是无论别人是否同意他的观点,他都能选择一个方向并坚持不懈地追求下去。”

——By Nicola Jones

James Hamlin:超导调查员


这位物理学家帮助发现了室温超导这一耸人听闻的说法的缺陷。

James Hamlin 回忆起他第一次被实验欺骗的情景。作为一名研究生,Hamlin 在一种意想不到的材料中发现了超导现象——电子无阻力流动的现象。他兴奋地与导师分享这一消息,但导师却显得很淡定。Hamlin 说:“他问了我很多问题,还建议我进行更多的测量。”经过进一步检查,超导信号消失了。他从中学到了一个直接的教训:“不要假设你发现了什么。”

这个教训在今年的国际舞台上得到了体现,当时纽约罗切斯特大学的物理学家 Ranga Dias 在《自然》杂志上报告说,他在中等压力下实现了长期追求的室温超导目标。

在一片炒作和批评的声浪中,在佛罗里达大学盖恩斯维尔分校进行高压实验的 Hamlin,以及纽约伊萨卡康奈尔大学的超导研究员 Brad Ramshaw,向《自然》表达了他们对这项研究的担忧。这篇论文在 11 月被撤回,引发了轰动:这是 Dias 在一年多的时间里第三次被撤稿。

Hamlin 曾多次揭露 Dias 工作中的问题。2020 年,Dias 在《自然》上发表了一篇论文,声称发现了第一个室温超导体,尽管需要在更高的压力下才能实现。目前所有已知的超导体都必须在极低温或高压下才能工作。一个能在常温常压下工作的超导体可能会带来充满想象的应用,比如不需要昂贵冷却设备的磁共振成像(MRI)用磁体和高效的计算机芯片——这些诱人的可能性导致了围绕室温超导的炒作。

Dias 在 2020 年论文发表后,加利福尼亚大学圣地亚哥分校的物理学家 Jorge Hirsch 认为该研究中的一项测量看起来可疑——并在与 Hamlin 2009 年合著的一篇论文中的测量有相似之处。在 Hirsch 的推动下,Hamlin 调查了自己的工作,发现另一位合著者 Matthew Debessai 操纵了那些数据。(不再从事研究的 Debessai 没有回应置评请求。)这篇论文于 2021 年被撤回,但 Hamlin 怀疑 Dias 2020 年的研究也存在问题。

Dias 和合著者、内华达大学拉斯维加斯分校的物理学家 Ashkan Salamat 花了一年多的时间才公布了 Hirsch 想要的数据。Hirsch、Hamlin 和其他人的分析发现了操纵证据。2022 年 9 月,《自然》撤回了这项工作;撤稿声明没有提到不当行为,Dias 否认了不当行为的指控。

Hamlin 还发现,Dias 的论文中抄袭了他自己和其他人的工作——Dias 还在 Physical Review Letters 后来的一篇论文中重复使用了一些论文数据。这篇论文在今年 8 月被撤回。(尽管 Dias 对撤稿表示不同意,但他承认没有为论文中的某些内容提供“明确归属”。)

今年 3 月,Hamlin 在一个虚拟研讨会上展示了他的证据,一些观察者对他所做的工作表示“震惊”,俄亥俄州立大学哥伦布分校的物理学家、会议组织者 Brian Skinner 说。Hamlin 在某个时刻,由于无法访问原始的电阻数据,创建了一个工具,直接从 Dias 的图表中提取数据。“这非常英勇,”Skinner 说。

这一争议背景是许多研究人员对《自然》今年 3 月发表 Dias 的第二篇论文感到惊讶的原因,尽管是在不同材料中,但同样声称实现了室温超导。

这一次,大量原始数据是公开的,网上很快出现了问题。Ramshaw 和 Hamlin 关注了一些核心问题,包括 Dias 是否真的测量到电阻归零。

在随后与 Ramshaw、Hamlin 和《自然》编辑的来回讨论中,Dias 和他的合著者 Salamat 没有解释他们是如何获得这一测量的。“我们无法就这个非常简单的问题得到一个明确的答案,”Hamlin 说。《自然》新闻团队联系了 Dias 和 Salamat 征询意见,但没有收到任何回复。

然后,9 月,11 名论文作者中的 8 人(包括 Salamat)要求撤稿,证实了 Hamlin 和 Ramshaw 提出的担忧。《自然》在 11 月 7 日撤回了这篇论文,原因是对数据完整性的担忧。

Hamlin 和 Ramshaw 表示,数据可用性使最新的撤稿更容易:这次只用了半年时间,而不是两年。

在犹他大学盐湖城分校担任高压实验家的 Shanti Deemyad,在 Hamlin 本科时就在实验室指导过他。她对他的奉献精神并不感到惊讶。“他非常有野心,非常兴奋,”她说,“他想了解所有细节。”即使她早上 6 点半就来到实验室,Hamlin 也在那里,对学习保持热情。

Hamlin 并不是全职调查员,他渴望花更多时间进行自己的超导研究。“这仍然是我认为最激动人心的物理学话题,”他说,“人类的胡说八道比发现自然的奥秘要无趣得多。”

——By Dan Garisto

Svetlana Mojsov:无名药物开发者


一位生物化学家如何最终因参与开发价值数十亿美元的减肥药物而获得认可。

一种新的减肥药物类别迅速进入诊所,使得如 Ozempic 和 Wegovy 这样的药物成为家喻户晓的名字。它们为制药行业带来了数十亿美元的利润,并为那些发现了这些药物背后的激素(一种名为胰高血糖素样肽-1(GLP-1)的食欲抑制剂)的研究人员赢得了科学赞誉。

然而,有一位早期的先驱却没有得到应有的认可:Svetlana Mojsov。她现在是纽约市洛克菲勒大学的生化学家,曾在确定和描述 GLP-1 活跃形态方面发挥了关键作用。然而,她在激素发现史上的努力在许多记述中却被忽略,也没有分享因此成就而颁发的科学奖项。

今年,Mojsov 挑战了那些根深蒂固的说法——并开始为她对该领域的贡献赢得更广泛的认可。她说:“我所做的一切,只是为了纠正科学记录。”

这位科学家现年已有七十多岁,曾是 20 世纪 80 年代波士顿麻省总医院(MGH)内分泌科的一名成员,她还领导着一个制造合成蛋白质的机构,供科室内外使用。在此期间,她进行了一系列具有里程碑意义的研究,并为其他人提供了进行研究所需的工具。

她与 GLP-1 的工作始于她预测哺乳动物肠道组织中应存在某种特定版本的激素,随后她通过实验证实了这一预测(S. Mojsov et al. J. Biol. Chem. 261, 11880–11889; 1986)。她之后又证明了这种生物活性形态的 GLP-1 能够触发大鼠胰腺释放胰岛素(S. Mojsov et al. J. Clin. Invest. 79, 616–619; 1987)。

Mojsov 创建的多肽和抗体对当时在细胞系中进行的几项其他 GLP-1 实验也至关重要,并使临床医生能够证明 GLP-1 在早期人体试验中能够降低血糖。

这些研究为诸如 Ozempic 和 Wegovy 之类的药物奠定了基础,这些药物都含有一种名为塞马格鲁肽(semaglutide)的 GLP-1 类似物。它只对 Mojsov 原始论文中概述的肽进行了微小的改动;这些改动提高了稳定性并确保了更持久的效果。塞马格鲁肽的全球销售额现已超过每月 10 亿美元,预计这类药物将成为有史以来销售最佳的药物之一。

然而,Mojsov 在发现过程中的作用长期被忽视。

她不得不经历漫长的法律斗争,才将自己的名字作为共同发明人添加到基础专利上,这一举动使 Mojsov 因第一代 GLP-1 药物的销售而获得了一两年的版税。但随着她的专利长期过期,她在塞马格鲁肽的巨额利润中没有获得任何经济利益。

Mojsov 开始对缺乏认可感到不满。她说,历史正在被“操纵”。例如,她认为,为了配合奖项而发表的评论过分夸大了一些获奖者的贡献,而忽视了她的努力

Mojsov 说:“那是我决定反击的时刻。”她开始发声。

在她的敦促下,《细胞》和《自然》等期刊修正了 GLP-1 发现史的叙述,以更好地反映 Mojsov 在 MGH 的参与——这是两个独立关注并描述该激素活跃形态的地方之一,另一个是哥本哈根大学。2023 年 9 月,《科学》杂志和新闻媒体 STAT 发表了两篇详尽的个人简介,终于在她开始研究 GLP-1 大约 40 年后,讲述了她的故事。

此后,她收到了一封又一封表达支持的电子邮件——来自同行科学家,尤其是那些认为自己的工作同样被边缘化的女性,以及对生物医学研究的等级制度感到沮丧的人。

关注 Mojsov 的注意力也开始改变一些早期 GLP-1 研究中的人的想法。

“她说得有道理,”MGH 的分子内分泌学家 Joel Habener 说。Habener 与 Mojsov 合作,在她所有的开创性论文上都作为高级作者出现,但在 Mojsov 更正专利之前,他是唯一的专利持有人。“她绝对值得被认可,”他说。

在过去关于这一发现的报道中,Mojsov 被错误地描述为 Habener 研究小组的一名科学家,而不是一名独立研究人员,她的努力帮助推动了 MGH 的工作。俄勒冈健康与科学大学波特兰分校的分子神经生物学家 Richard Goodman 说:“她的贡献至关重要。”Goodman 曾是 Habener 的博士后,帮助解码了 GLP-1 前体的基因。“没有 Mojsov,它会向前发展吗?不会。”

尽管奖项和它们带来的声望可能随之而来,但这不是 Mojsov 的首要任务,她将继续在实验室研究 GLP-1 及相关蛋白质。

“我只是很高兴我的工作得到了认可,”她说,“其他一切都是次要的。”

——By Elie Dolgin

Halidou Tinto:疟疾斗士


得益于这位研究员的严格测试,治疗致命疾病的第二种疫苗即将问世。

2020 年 10 月,当 Halido Tinto 的六岁女儿染上疟疾时,他的工作与生活发生了冲突。Tinto 担任疟疾药物和疫苗临床试验主任已有十多年,他深知这种疾病的严重性。他的女儿因发烧、头痛和呕吐住院四天,虽然最后康复了,但他表示“情况确实很严重”。

就在同一个月,他一直在测试的疫苗 R21 获得了世界卫生组织(WHO)的推荐使用。这是第二种获批的疟疾疫苗,许多人认为它可以避免非洲数百万人的死亡,非洲每年有超过 2 亿起病例和 50 万起死亡,主要是 5 岁以下的儿童

Tinto 所领导的机构,布基纳法索纳诺罗的临床研究单位(CRUN),是测试 R21、其前身 RTS,S 以及其他几种药物的关键地点。许多科学家都认为 Tinto 的勤奋是该机构成功的关键。

Tinto 在比利时安特卫普大学获得了博士学位,研究疟疾对各种药物的抗药性。他当时的导师、现在伦敦卫生与热带医学学院的临床流行病学家 Umberto D’Alessandro 评价称,Tinto 既有科学家的严谨,又充满奉献精神。“他真心想推动非洲的科学和研究”,D’Alessandro 说。

Tinto 本有机会在美国一所大学做博士后研究,但他选择在 2006 年返回布基纳法索。在那里,他与当地科学家和临床医生一起帮助建立了 CRUN。

2007 年,制药公司 GSK 及其合作伙伴准备进行 RTS,S 疫苗的后期临床试验——这是一种经过多年研发的疫苗。对于只有 10 名员工的 Tinto 新诊所来说,成为试验的一部分似乎是一个遥不可及的梦想。“他们对我们的申请感到惊讶”,他说,“因为那里没有电力、没有汽车,什么都没有。”尽管如此,Tinto 还是说服了协调员。

他见到了村落里的国王,并一起说服 Burkina Faso 政府将 Nanoro 接入电网。CRUN 提供的数据帮助 RTS,S 在非洲获批。

这种疫苗与儿童死亡率显著下降有关。但 GSK 每年只能生产几百万剂。即使 Burkina Faso 获得了其中的 100 万剂,Tinto 表示,这也只能每年为 25 万儿童接种疫苗。“我们还有数百万儿童”,他说。这就是人们对 R21 兴奋的原因:目前印度浦那血清研究所每年能生产 1 亿剂 R21。与 RTS,S 相比,R21 将更实惠,一些研究人员预计它会更有效。

Tinto 从 2019 年开始对这种疫苗进行了一项具有影响力的早期研究(M. S. Datoo et al. Lancet 397, 1809 1818; 2021)。“他领导的试验真的让领域内的人认为这种疫苗会有所不同,”英国牛津大学的疫苗学家 Adrian Hill 说,他监督了 R21 的开发。

WHO 表示,R21 将在 2024 年中旬之前在非洲各地推广。与此同时,Tinto 正在进行超过 30 项临床试验,包括另外两种疟疾疫苗和更多关于 R21 的研究。

CRUN 已经超越 Nanoro,目前拥有 400 多名员工和合作伙伴,包括来自非洲各地的数十名研究生。Tinto 仍与 D’Alessandro 合作,他说这是研究如何促进非洲发展的一个很好的例子。但激励 Tinto 最多的是拯救生命的机会。“没有什么比这更让人满足了,因为对我来说,生命是最重要的。”

——By Brendan Maher

Thomas Powles:癌症探索者


这位医生和癌症研究员领导了一项治疗严重膀胱癌的变革性临床试验。

当 Thomas Powles 浏览一项晚期膀胱癌临床试验数据时,他几乎不敢相信眼前的结果。“我本以为总会发现些问题,”在伦敦圣巴塞洛缪医院工作的癌症研究员 Powles 说。但他并没有。

相比于传统化疗,两种新药的组合似乎将患者的平均生存时间从大约 16 个月延长到了 2.5 年。Powles 今年 10 月在马德里举行的欧洲医学肿瘤学会大会上公布这一数据时,观众两次爆发出热烈的掌声。“那真是让人动容,”Powles 说。

“这次试验无疑是我们在过去大约 40 年里治疗晚期膀胱癌领域最重大的突破,”来自加州斯坦福大学的膀胱癌研究员 Eila Skinner 说。这种药物组合是自 1980 年代以来首次超越标准治疗效果的药物。

来自德克萨斯大学 MD 安德森癌症中心的癌症研究员 Funda Meric-Bernstam 说,这些激动人心的成果加入到越来越多的研究中,这些研究突显了一类新近开发的治疗方法——抗体-药物偶联体(ADCs)的前景。ADCs 由一个特定的靶向肿瘤细胞的抗体和一个有毒的化疗药物结合而成。Meric-Bernstam 说,对其他癌症类型的研究也显示,ADCs 能够减缓肿瘤生长并延长受治疗者的生存时间。“我认为,ADCs 将成为癌症护理的下一个支柱。很明显,我们将能够改变多种肿瘤类型的治疗结果。

这次膀胱癌试验测试了一种名为 enfortumab vedotin 的 ADC,它针对一种名为 nectin-4 的蛋白,这种蛋白在膀胱癌细胞上十分丰富。它与另一种免疫治疗药物 pembrolizumab 共同使用,后者能解除对抗癌免疫细胞的抑制。

今年早些时候,美国食品和药物管理局批准了这种疗法,适用于那些不适合接受某种称为 cisplatin 的化疗的患者,这大约包括了一半的晚期膀胱癌患者。

位于佛罗里达州奥兰多的 Advent Health 癌症研究所的膀胱癌研究员 Guru Sonpavde 说,这种药物明年初可能会获得更广泛使用的批准。

Powles 在完成医学训练后,曾几乎成为一名心脏病学家。但他意识到,在膀胱癌领域有更多的发现机会。“20 年来,人们一直在接受同样的治疗。患者的预期寿命是 12 个月,不幸的是几乎所有人都会死于这种疾病,”他说。“在这张地图上,只有非常小的一部分被描绘出来了。”

他领导了 20 多项随机临床试验,其中几项专注于将先进的免疫治疗药物应用于肾癌和膀胱癌。许多试验未能显示出改善效果,但 Powles 坚持不懈,相信有办法提高生存率。最大的挑战是说服研究资助者投资。“有时候我们在这段旅程中会遇到风暴,但即使是失败的试验,我们也在发现新的东西,”Powles 说。

Sonpavde 认识 Powles 已有十多年,他说 Powles 能提出很好的想法并将其付诸实践。“很多人都有想法,”他说,但这些想法“没有得到执行”。

Powles 喜欢旅行,在业余时间还会画画。他一直在创作一系列航拍城市风景画,这反映出他对描绘复杂系统的喜爱。“我可以在其中迷失。如果我过得不顺,我会去调整其中的一幅,”他说。

但除了对发现的渴望,Powles 说,驱动他的还有他所治疗的患者。“参与这些试验的患者真的是做出了非凡的牺牲,”他补充说。

——By Carissa Wong

原文链接:

https://www.nature.com/articles/d41586-023-03919-1

本文链接:https://www.aixinzhijie.com/article/6840986
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