發(fā)現(xiàn)年輕小鼠血液中“長生不老藥”，或適用于人類抗衰老；豬器官人體移植在爭議中前行，有望解決人類器官移植難題；世界首個分子機器人誕生，有望在諸多領域帶來新應用……2017年的這些大科技，或許蘊藏著改變人類命運的潛力。

年輕血液中的“長生不老藥”

2017年4月，美國斯坦福大學托尼·韋斯·克雷試驗室的神經科學家在《自然》上發(fā)文，證明了人類臍帶血中的蛋白質TIMP2可以改善老年小鼠的大腦功能。早在3年前，科學家就曾發(fā)現(xiàn)，將年輕小鼠的血漿注射到年老小鼠體內，可以提高年老小鼠的認知能力，幫助它們更快完成走迷宮的游戲。

為了驗證這樣的抗衰老規(guī)律是否也適用于人類，韋斯·克雷合作創(chuàng)立的公司開展了一項小型人體試驗。18名（年齡介于54到86歲之間）患有中度至重度阿爾茲海默癥的患者參與了測試。將生理鹽水安慰劑或去除了血紅細胞的血漿（血漿來自18-30歲的年輕人）作為注射物，每周對受試者注射一次，持續(xù)4周。在試驗周期中，監(jiān)測受試者的認知能力、自理能力和情緒狀態(tài)。結果顯示，受試對象沒有出現(xiàn)嚴重的不良反應，輸血并沒有提高他們的認知能力，但卻顯著提高了他們的自理能力。

這一結果，引起了阿爾茲海默癥研究者的極大興趣，不過他們仍抱有謹慎的態(tài)度：年輕血液提高認知行為能力試驗目前尚未被獨立團隊重復過、反復給老年人輸入外來血漿是否會導致免疫系統(tǒng)炎癥或者免疫系統(tǒng)疾病、該研究結果只是建立在小樣本實驗的基礎上等，更夯實的科學依據(jù)還有待獲取。

爭議中前行的豬器官人體移植

人類的器官移植，一直供不應求，豬臟器官的大小和功能與人體自身具有相似性，被認為是最有可能為人類提供異種器官移植的動物。

2017年1月26日，一個國際團隊在《細胞》雜志發(fā)表成果，他們把人類干細胞注入豬胚胎中，首次成功培育出人豬嵌合體胚胎，并在豬體內發(fā)育了3到4周時間。人豬嵌合體研究面臨巨大的倫理爭議，但科學家認為，這項工作最終有助在動物體內培育出可供移植的人類器官，從而解決移植器官來源嚴重不足的難題。研究人員表示，人豬嵌合體胚胎還有助于模擬認識許多人類遺傳疾病的早期起病過程，并實施藥物測試，最終將帶來可供移植的人類器官。同時，由于誘導多能干細胞直接取自需要器官移植的患者，所長出的器官移植后產生的免疫排斥風險將大幅降低。

人類首次“看到”引力波這一科技事件，在由部分兩院院士、資深科技記者和網友共同評選出的“國安杯”2017年國際十大科技新聞中摘得桂冠

不過值得警惕的是，豬的基因組中包含25種逆轉錄病毒，這些病毒對豬無害，卻可能導致人類尤其是有免疫缺陷的移植患者細胞感染。豬種群已經與這25種逆轉錄病毒共生了約2500萬年，這些病毒已經成為豬基因的一部分，此前研究人員認為這些逆轉錄病毒的失活會威脅豬的生存。

部分科學家還認為，豬逆轉錄病毒感染人類的風險尚不清楚，所以，距離真正實現(xiàn)豬源器官移植還有很長一段路要走。

智人起源又提前了十萬年

2017年6月，德國研究人員在摩洛哥發(fā)現(xiàn)了早期人類的遺骸化石，測算結果顯示，它們約有30至35萬年歷史，比先前發(fā)現(xiàn)的“最古老”智人化石還要早十萬年。研究證實，這些化石正是迄今最早的智人化石，成果發(fā)表于《自然》上。

此次發(fā)現(xiàn)的化石存在大量與早期或近現(xiàn)代人類一致的特征，如面部、下頜和牙齒形態(tài)，以及較原始的腦顱和顱內形態(tài)。所以考古學家認為，這批化石代表了智人最早期的演化階段，但這并不能說明智人起源于摩洛哥。研究人員表示，在摩洛哥發(fā)現(xiàn)的人類化石屬于人類進化線上的一個重要組成部分，目前的數(shù)據(jù)只能表明早期智人在整個非洲大陸都有分布。而摩洛哥發(fā)現(xiàn)的智人化石與來自非洲其他地區(qū)的智人化石相似的特征，加深了科學界對目前呼聲最高的“東非起源說”的質疑。

世界首個分子機器人誕生

2017年9月，《自然》雜志發(fā)表論文，介紹了英國曼徹斯特大學制造的世界首個分子機器人。它總共由150個碳、氫、氧和氮等原子組成，大小只有百萬分之一毫米，將幾百億個這種機器人堆起來，也只有一粒鹽那么大。

如此微小的分子機器人，卻擁有機器手臂，能根據(jù)“指令”操控單個分子，用機器手臂搭建分子產品。過程與搭建樂高機器人的過程極其相似，只是部件換成了原子。

雖然建造這類分子機器人極其復雜，但所用的技術都是基于簡單的化學反應，原子和分子相互作用的基礎原理，以及小分子如何構建大分子等化學知識。

由于非常微小，分子機器人具有很多優(yōu)勢，能降低材料需求、加速藥物研發(fā)、大幅減少能源消耗及推進產品微型化……未來有望在諸多領域帶來令人激動的應用。

量子通訊打造終極通信密鑰

毫無疑問，建造量子計算機是一個世界范圍內的競賽。

2017年，先是哈佛大學制造出擁有51個量子比特的量子系統(tǒng)，能模擬研究原子間相互作用；接著，IBM（國際商業(yè)機器公司）也宣布了一項里程碑式的進展，成功建成并測試全球首臺50個量子比特的量子計算機原型；2017年年底，又有美國兩項獨立實驗再次發(fā)力：量子模擬器受控量子比特數(shù)量已達到50多個，可用于研究經典計算機所無法進行的交互任務，模擬出目前真實物理設備達不到的物理條件。

然而，真正的突破并不是有多少個量子比特，而是量子能做些什么。

中國，去年因一個量子論和信息論相結合的研究領域——量子通信的最新突破，而領跑世界。

通信安全是人類數(shù)千年來追逐的終極目標，商業(yè)、金融業(yè)、軍事和國防安全等眾多領域都依賴通信安全?；诹孔恿W基本原理的量子密鑰分發(fā)從原理上提供了無條件安全的加密方式，被稱為終極的安全通信手段。

量子糾纏被愛因斯坦稱為具有“鬼魅般的遠距作用”，兩個處于糾纏狀態(tài)的量子似乎存在“心靈感應”，無論相隔多遠，一個量子狀態(tài)變化，另一個也會隨之發(fā)生改變。而量子糾纏分發(fā)，則是讓一對有“心靈感應”的量子異地而居，這尤其適用于保密通信，在此基礎上開發(fā)的量子通信技術被視為是信息安全的“終極武器”。

2017年6月，中國科學技術大學潘建偉研究團隊在《科學》發(fā)文稱，其利用“墨子號”量子科學實驗衛(wèi)星在國際上率先成功實現(xiàn)了千公里級的星地雙向量子糾纏分發(fā)，參與這次實驗的兩個地面站分別是青海德令哈站和云南麗江高美古站，兩站距離1203公里，而此前的量子傳輸距離紀錄僅為144公里。

人類首次“看到”引力波

引力波就像是時空的漣漪，帶有強大的吸引力，科學家認為它能攜帶信息，允許我們回溯宇宙起源時的狀態(tài)。美國激光干涉引力波天文臺（LIGO）最早的建造者之一、美國加州理工學院理論物理學家基普·索恩認為：當引力波探測成為常態(tài)之后，就會開啟天文學研究的另一扇窗——引力波天文學。

事實也正是如此。2015年，人類第一次探測到引力波，愛因斯坦廣義相對論初獲印證。第二次、第三次紛至沓來，第四次引力波事件在2017年諾貝爾獎宣布前夕公之于眾。

北京時間2017年10月16日，美國國家自然科學基金會召開媒體見面會，邀請LIGO、歐洲處女座引力波探測器以及世界各地70多家天文臺的科學家代表，共同宣布，人類首次探測到來自雙中子星并合產生的新型引力波，并“看到”了這次并合事件發(fā)出的電磁信號。

全球各大天文學機構同時宣布的此次引力波事件，再次表明宇宙的“蓋頭”正一點點被掀起來。然而，宇宙的“模樣”仍如水中望月，人類想要一窺全貌還有漫漫征程。