2013年的十大科学之辩
来源：中国科学报 发布时间：2013-12-27
回顾2013年，我们为呈现最新的科技前沿不遗余力地深入探索，同时也在为科学界的观点交锋提供平台。因为，科学的发展不仅仅是实验室中惊艳的一刻，不同观点的激烈碰撞也是科学发展的重要推动力之一。
今天，我们就从2013年《探索周刊》刊登的稿件当中，筛选出十个科研人员为了追求科学真理而深入讨论的话题，为的是展现真理越辩越明的科学精神，以及交融开放的学术新风。
我们会越来越笨吗
智力，科学家们还没有给出一个统一的定义。似乎对智力的研究越深入，争论也就越多。“弗林效应”的提出者詹姆斯·R·弗林（James R.Flynn）在他的新书中依然坚持人类的智力一直在持续上升。然而美国学者最新研究认为，人类的生活越来越安逸导致智力的进化戛然而止。
甲方：优越生活阻止人类智力提高
美国斯坦福大学的研究人员从遗传学角度认为优越的生活阻止了人类智力水平的提高，我们可能会越来越笨。
斯坦福大学杰拉德·克拉布特里认为，人类智力得以长足发展的黄金时期在原始时代，当时人们在蛮荒、严酷的自然环境里不断面临生存挑战。这种环境一方面迫使人们的智力不断发展，一方面淘汰了智力、体力处于劣势的个体。而如今，随着农业发展和城市化的深入，绝大多数人已不再需要整天面对残酷环境带来的生死考验，生活状态趋于安逸和稳定，智力上的进化也就戛然而止了。
英国华威大学的托马斯·希尔斯和瑞士巴塞尔大学的拉尔夫·赫特维也提出了和克拉布特里相似的观点，他们认为，信息技术爆炸造成了原本可以锻炼人类大脑的工作都由电脑或网络完成，因而大脑用进废退，不再发展，人类智力才会下降。
克拉布特里得出这一结论是基于对人类基因中出现有害基因突变的频率的计算。他假定，人类拥有2000到5000个基因是智力能力所需要的基因数，估算3000年内，大约有120代人，我们的智力和情绪稳定性将承受两种以上的损害性基因突变。正是优越的生活，降低了我们的大脑剔除这种不良基因突变的能力，从而使这种基因突变代代相传并积累，导致人类智力水平逐渐降低。
乙方：神经可塑 智力不会退化
中国科学院心理研究所研究员施建农认为，从近些年与遗传相关的研究来看，目前有不少的研究发现，某些基因的片段与人类的智力发展有一定的关系。但这并不等于某一个完整基因与智力有直接关系。智力是一个复杂的性状，可能有多个基因与其有关。如果其中某个基因受到环境影响发生突变而影响大脑功能，或者是智力，这都是有可能的。但如果说是高科技的发展导致基因方面的突变不能被剔除，这还是需要更多的证据的。不论是网络发展，还是其他技术发展，虽然给人们带来了更便捷的生活，让人们生活安逸，但我们也要想到，这些技术依旧还是需要人类自身智慧的发展而发展。因此他认为，人类总体的智力还是在不断提高的。
中国科学院心理研究所另一位研究员罗非也表示，在2000年，科学家们就发现了神经的可塑性。即使是在老年，如果对某一方面不断地学习，那么在这方面的能力也会不断提高。大脑是一辈子都可塑的。在某些方面学习的停滞，只会带来这一方面能力的削弱或者不表现，但不会带来智力的退化。
目前也有一种学说叫作表观遗传学。意思是说父母如果不断学习，开发某方面的能力，那么后代也能够获得这方面的表达，从而获得积累。如果没有这样的积累，可能表现出后代的智力没有提升，但这并不代表智力会退化。
作为智力的生物基础，大脑不断进化、发展，才使得人类从众多的物种当中脱颖而出，成为地球的主人。然而，大脑之复杂也让我们难以对这个重要的器官完完全全的了解。对它的了解越是深入，越发现我们知之甚少。
正因为如此，我们对智力的发展也难以参透，因为影响智力的不仅仅是大脑本身，还掺杂了复杂的环境因素。科学家们在深入的研究中可能会提出很多与众不同的观点，也许会带来激烈的争论，但科学的发展不正是在这种不断的争论当中越辩越明吗？刊发日期：2013年1月11日
近视手术是否存在过度医疗
1993年，我国引进准分子激光角膜切削术，至今激光矫正近视的技术在我国已经发展了20年。20年间，对激光手术治疗近视的怀疑、争议一直不断，在2012年因台湾“激光近视手术之父”蔡瑞芳的“封刀”事件被推向了最高潮，并一度影响到了国内近视手术的数量。
一方面，为了职业前途、美容甚至仅仅是厌烦了戴眼镜的麻烦，对近视手术的心向往之，另一方面是怀疑、观望的敬而远之。
甲方：技术可以降低风险
2012年2月，台湾最早引进激光近视矫正手术的台北医学大学眼科兼任教授蔡瑞芳突然宣布今后不再做这种手术，原因是经他长期观察发现，不少当年接受手术的患者，在十多年后视力明显下降，他认为就是角膜瓣的炎症导致。
北京军区总医院眼科准分子激光治疗中心眼科主任李耀宇介绍，随着技术的改善，准分子激光虽然做到了精细切割，但随之也带来了术后并发症。李耀宇表示，目前所采用的最新技术LASIK并发症几率非常小。而技术、设备的不断更新也能够有效避免手术并发症。
他认为，蔡瑞芳最早进行激光手术的时期，是PRK手术末期LASIK手术早期，无论是技术、设备、认识与现在相比都不可同日而语。
中华医学会眼科分会对于台湾蔡瑞芳的封刀事件也发表说明，从学术和专业的角度出发，眼科专家们认为近视激光矫正手术在临床上仍将继续应用，以满足广大近视患者的需求。经过20年来我国和全世界大量科学研究和临床实践证明，近视眼激光矫正手术是安全的、有效的。疗效是稳定的，是目前国际上矫正近视眼的主流手术。近视眼激光矫正手术是多项尖端技术集成的视力矫正方法，与其他医疗技术一样，始终坚持持续不断地探索和发展，是持续完善的过程。
乙方：商业化是手术背后隐患
北京大学眼科中心主任医师王乐今表示：“实际上，近视手术最主要的问题就是过度医疗。”他认为，激光手术是有其适应症的。从学术角度上说，如果见人就做，那就是没有适应症。因此，激光近视手术前，必须要进行适应症检查。但在我国一些医疗机构，对于近视手术患者几乎是来者不拒。
李耀宇也表示，在患者进行手术前，必须有足够的术前评估，而这也要求医生的技术过硬。因为进行这类高费用手术，对于医生本身来说是有收益的，因此，一些医院领导为了平衡医生的收益，就让眼科医生轮流进行近视手术操作，而同时也进行其他的专业治疗。
因为手术患者的日益增多，近视手术变成了一种商业化行为。李耀宇表示，在一些国家，近视手术都是和一些美容院一样，随便就开在一些商业圈内。但在我们国家商业化会带来很多问题。在一些私立或小医院中，为了节约成本，手术刀头重复使用，增加了手术风险。
王乐今认为，对于近视手术应将循证医学制度引入，跟踪回顾术后人群的生活质量，生活是否受到手术影响，可获取详实的研究证据；同时结合临床医师个人的专业技能和长期临床经验，考虑患者的价值观和意愿，有助于今后制定出更好的治疗方案。
正如近视激光手术发源地美国的相关部门对不适应人群的建议：如果你不敢冒险，就不要去做。因为LASIK手术的风险是确定的，而且对于目前的手术还没有长期的观察数据。近视手术在某种程度上，与美容手术有些类似，美与风险并存，做与不做，更多的是个人选择。
不规范依然是类似行为的最大敌人。但近视手术既不是魔鬼也不是天使，既需要政府对这类行为的必要约束，也需要个人对风险的清醒认识。刊发日期：2013年6月7日
真节能还是假节能
我国每年城乡新建房屋建筑面积接近20亿平方米，预计到2020年底，中国房屋建筑面积将新增近200亿平方米，然而，我国建筑能耗已经占社会总能耗的三分之一。事实上，眼下全球建筑能耗数量惊人，建筑节能的潜力自然非常大，节能材料、技术层出不穷。但当各种绿色、环保、生态建筑扑面而来时，人们是否能够看清，它们真的节能吗？
甲方：大力倡导的建筑发展方向
目前，在世界上有一种比较前卫的绿色建筑叫作“零能源建筑”，这种建筑基本不消耗煤炭、石油、电力等不可再生能源，就能维持建筑的正常运转需要。
它除了强调建筑围护结构被动式节能设计外，还可将建筑能源需求转向太阳能、风能、浅层地热能、生物质能等可再生能源。
发展中国家需要可再生能源作为经济发展的动力，更需要绿色能源强有力的支持，因此，政府也正不断加大对节能环保建筑的推广。建绿色节能住宅既能降低不可再生能源消耗，又能减少运营成本支出，应该成为大力倡导的建筑发展方向。
乙方：生产付出高能耗代价
越来越多的研究发现，之前被认可并加以使用的节能技术很可能最终并不节能，而是更大程度地耗能。
一项技术的能耗最真实地体现于它的价格。
一些所谓的新型节能环保材料或者技术如果价格不菲，那势必意味着，它在生产加工的过程中付出了大量的能耗代价。而这根本上是因为我们依然生活在一个拥有并不完善的控制能源消耗和污染的生产系统的世界里。
当前许多“昂贵”的节能材料、技术的推广、应用被大肆炒作成绿色建筑的样本，事实上主要是出于材料销售的商业目的。这样的节能实际是假节能。
中国与发达国家居民的居住形态、生活习惯等都有所不同。最明显的差别是，在中国主要是高密度聚居区，若采用“零能耗建筑”，依靠的太阳能板、地源热泵管道等都需要非常大的占地面积。中国是否适合发展“零能耗建筑”值得思考。
事实上，建筑成本的控制是体现其节能的最有力的证据之一。朴素而有效的节能设计更适合中国的建筑，也更考验设计师。
此外，社会在倡导建筑节能的同时，更需要学会节能的生活方式。从一定程度上来说，建筑物的舒适度、美观度的要求和节能有时候是矛盾的，但当前我们所推崇的审美是被现代消费社会所洗脑的。人类无节制地消耗资源全在于自己的“贪欲”。因此，建筑节能如果不能建立在节能的生活方式之上，就不可能真正实现。刊发日期：2013年2月22日
月球基地：主角还是跳板
今年年底，随着令人瞩目的嫦娥三号月球探测器发射升空，人类的探月之旅再次掀起高潮。事实上，自21世纪初美国总统布什提出重返月球的计划以来，俄罗斯、欧洲、日本、印度都相继加入了发射月球探测器的阵营。毫无疑问，进行月球探测将是各国重要的空间发展战略，这似乎也让人们看到了建造月球基地的希望。
甲方：功能齐全的“天然空间站”
近年来，各国对于探月的热情指向非常明确，鉴于月球丰富的物质资源、优良的空间环境、空间轨道资源，试图对其进行开发和利用。
未来，建设一个具有生命保障系统的受控生态环境的月球基地，进行月面建筑、运输、采矿、材料加工和各项科学研究，可以为将来建设适于人类居住的月球村进行科研和技术准备，使月球最终成为一个庞大、稳固而功能齐全的“天然空间站”，成为人类共有的科学实验室和开展深空探测的研究试验基地、前哨阵地和物资转运站。
关于月球基地建设的地理条件、建筑结构体系等，已有初步的构想。月球基地将会经历从小型的临时性基地，到中型半永久性基地，最后形成有规模的永久性基地这样一个过程。
乙方：技术不达 代价巨大
目前为止，并没有国家能拿出一份关于月球基地的详细可行的实施方案，月球基地还仅仅停留在科学家们的构想中。近年来月球基地一词频繁出现，实际上有些被“放大”的嫌疑。
除了当前的技术还远远达不到目标水平，建设月球基地的投入产出比始终是一个不可回避的问题。如果考虑到前期的投入，作为月球基地一部分的月基天文台就没有强烈的建设必要，目前的空间望远镜技术完全可以取代它。至于月球资源开发，无论是氦3、水冰，还是金属矿产，尚不具备开采的技术和条件。况且，其储量相对较多的金属矿产并非地球上的稀有矿产，地球资源尚没有枯竭到需要花费巨额的代价去另一个星球寻找。事实上，奥巴马政府对于月球基地计划显然是缺乏热情的，探月实质是登陆火星的跳板。
无论是建月球基地还是登陆火星，本质上并不是矛盾的，它们需要实现的技术突破具备很多共性。而且，人类对于任何一项空间探测是无法在前期准确评估其可能实现的价值的，计划本身也很难在短期之内看到成果，因此，选择实施哪一个并不是一道简单的选择题。
正因为宇宙对于人类而言有太多未知，任何探索都可以被认为是有价值有意义的。人类永远不可能等待技术自己获得成熟。对科学家而言，不断创造技术上的可能性就是最重要的。是否真的需要建月球基地、登陆火星或者其他小行星，这个答案并不需要现在来回答。
换一个角度看，科学探索何尝不是一种“顺其自然”？刊发日期：2013年11月15日
跨流域调水的科学论证
尽管，南水北调东线、中线的一期工程将相继竣工，但关于这一巨大水利工程的争论从未间断过。今年夏天的南旱北涝更是让人们把目光再次投向这个史无前例的跨流域调水工程。
甲方：方案应因势调整
南水北调中线工程的调水方案是从丹江口水库调水95亿立方米，沿途供给44个城市。丹江口水库属于汉水流域，其调水主要依靠汉水的水源支持。然而，近几年，因为人口增加、水污染增大等多种原因，汉水水量已经比原设计水量减少了30%。与此同时，陕西省在陕南的汉水支流每年截15亿立方米水量，这就造成了汉水水量的进一步减少。
而且，如此长距离的跨流域调水，是否带来较高的用水成本？中国工程院院士王梦恕表示，南水北调东线工程靠水泵逐级提水，如果加上水处理费用，保守估计一吨水的成本至少十几元。同时，水泵逐级提水需要大量的电力，而我国电力供应以煤电为主。2000年，我国年消耗煤11亿吨，2010年，年消耗煤就达到了30亿吨，这两年煤的消耗量更以每年1.5亿吨的速度增长。如此高耗能，对一个城市的可持续发展不利。此外，南水北调过多采用明渠引水，一旦有暴雨、洪水，调过来的水很容易被污染。
因此，水资源科学调配要有整体的长远规划，不能头疼医头脚疼医脚，已有的方案也要根据形势的变化，随时调整。
乙方：水资源分配的必然选择
中国工程院院士王浩认为，南旱北涝属于水文的周期变化。中国北方从上世纪80年代初开始进入干旱周期，如果说今后要进入湿润周期，那也只是水文周期性的节律变化，并不能从根本上改变中国北方常年干旱的状况，而南水北调是千秋万代的永久性工程，针对的是大时间跨度的总体趋势。
此外，水源地的水资源量十分充沛，根本不可能无水可调。南水北调中线平均调水95亿立方米，而中线调水点的水资源有500亿立方米。南水北调东线三期调水162亿立方米，而东线调水点扬州三江营水资源高达9400亿立方米。可以说，中国水资源81%都在南方。
南水北调中线调水的水源是丹江口水库的一类水，全长1200多公里的调水明渠也都在水源涵养地，同时明渠两侧都有铁丝网保护，尽量避免对明渠的水造成污染。所以，南水到北京后可保持一类水或二类水，水处理成本并不高。
因此，南水北调是根据总体气候趋势，解决中国水资源分配问题的必然选择，短时期的气候变化不会对工程的效果产生影响。
