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2006十大科学突破:庞加莱猜想获证明列榜首
每逢岁末,美国《科学》杂志都会公布当年度的十大科学进展。这是对全球科学研究的年终盘点,因此有“科学界的奥斯卡”之称。
在《科学》杂志22日公布的2006年度十大科学进展中,有关百年数学难题
(确切地说是102年)“庞加莱猜想”的一个有争议的证明占据了《科学》杂志评选的“年度科学突破排行榜”榜首的位置。另外九大科学突破是:
化石DNA:研究人员利用破译、分析DNA的新技术,从穴居人和猛犸象化石中获取了遗传信息。
冰川融化:今年,研究人员证明了一个令人担忧的趋势。南极地区和格陵兰岛上的冰层正在消融,以更快的速度流入海洋。
过渡期的鱼类:一种鱼化石的发现成为2006年的一大新闻,这种鱼长有结实的、有关节的鳍。这种鱼是已知的与有肢脊椎动物最为接近的同族,它为研究生物如何离开海洋,开始在陆上生活提供了一个窗口。
隐形衣:虽然它看起来比不上哈利·波特的魔法斗篷,但今年科学家们发明的这种“隐形衣”是第一种用来防止物体被看见的初步设计。这种设计支配导入微波的方式使得它们既不会产生反射也不会有影子。
眼部衰老的福音:研究视力衰退即老年黄斑病变(Age-related
Macular Degeneration)形式的研究人员指出,一种叫做ranibimuzab的药物可以提高部分患者的视力,并确认了对人体在这种疾病感染性方面有影响的几种基因。
物种进化:从沙滩鼠到果蝇再到蝴蝶,多种动物帮助科学家们揭开了遗传变化的秘密,正是因为这些变化,才导致新物种的进化诞生。
显微镜的新用途:今年,生物学家利用了新的显微镜使用技术,这种技术能让他们看见比大约200毫微米更小的细目,从而给他们提供更为清晰的细胞和蛋白质微细结构图像。
记忆是如何形成的:2006年的几项发现让神经科学家们进一步了解了大脑是如何记录新记忆的。这种所谓的“长时程增强(1ong-term
potentiation)”过程巩固了神经细胞之间的联系,现在这一过程似乎更可能是形成记忆的基础。
新的核糖核酸种类:科学家们发现了一种新的核糖核酸小分子,这种小分子会关闭基因表现,被称为“Piwi互相作用核糖核酸”。(2006/12/22
“新浪科技”)
《探索》杂志评出2006年12项重大生物学发现
即将过去的2006年,科学家们在生物学研究方面取得了一个又一个突破,尽管这一年也出来了黄禹锡学术告假丑闻,但总的说来,在生物学上的进步仍值得认真回顾。《探索》杂志认为以下12项重大发现不能不提:
1.
干细胞研究新方法层出不群
2006年是克隆羊“多利”诞生十周年,这本该是值得庆祝的日子,然而,克隆羊技术在年初便遭重创。一些患者、科学家和政治家过去一直希望,克隆技术可用于培育同捐助者相匹配的、具有治疗功能的干细胞。在得知韩国科学家黄禹锡有关人类胚胎干细胞的研究论文造假之后,《科学》杂志分别撤销了黄禹锡在2004年和2005年发表在该杂志的两篇“里程碑意义”的论文。黄禹锡在论文中宣称他领导的研究小组从克隆胚胎中成功提取从第一个人类胚胎干细胞。
然而,黄禹锡造假丑闻仅仅过去六个月,干细胞研究再遭打击。七月十九日,美国总统布什否决了美国国会通过的H.R.
810议案——《干细胞研究加强法案》,这项法案在美国参众两院受到大部分议员的认可。然而,在这些挫折面前,科学家并没有气馁,开始将研究重点转向不破坏胚胎的干细胞系。传统上,这一过程涉及从五天大胚胎(称为胚泡,相当于150至200个沙粒大小细胞的圆球)中抽取内细胞群,这势必会破坏胚胎。
但今年3月,德国研究人员报告说,他们把从成年老鼠睾丸提取的可生成精子的细胞转化成同胚胎干细胞十分相像的细胞。实际上,德国研究人员面临的政治氛围比美国还严峻。一周后,美国科学家宣称利用人体细胞也成功做到这一点。今年7月,意大利科学家宣布,从孤雌生殖体(parthenote)上成功提取了第一个人类胚胎干细胞。孤雌生殖体是在卵子开始自我分裂时,形成的胚胎似机构,这一过程不涉及精子。在哺乳动物身上,孤雌生殖体无法被植入子宫之中,完成怀孕,因此,并不认为具有生成生命的潜力。孤雌生殖体目前所产生的干细胞同卵子捐献者的基因轮廓极为匹配。
8月,日本科学家公布了另一个无需克隆制造“个性化”细胞的方法:他们用四个在胚胎干细胞中十分活跃的基因产物处理老鼠的皮肤细胞,把皮肤细胞转化为类似干细胞的细胞。一个月后,一个欧洲研究小组宣布,他们从一个“遭逮捕”的试管受精胚胎中培育出人类胚胎干细胞。这种受精胚胎是指在到达孤雌生殖体阶段之前停止分裂的胚胎,结果自然而然“寿终正寝”。
之后,美国生物科技集团——先进细胞技术公司公布的一份研究报告描述了从一个来自三天大、只有八个细胞的人类胚胎的个体细胞中培育干细胞的过程。这一消息在科学界引发了热议。先进细胞技术公司负责此项研究的副总裁罗伯特·兰萨(Robert
Lanza)介绍说,个体细胞活组织检查通常在实验室进行,并不会破坏胚胎,从而使研究“合乎伦理”,“让总统没了反对干细胞研究的借口。”
2.老鼠身上发现新器官
老鼠是最为常见的实验动物,经常被开肠破肚,但生物学家从未想到会在几乎每天都要接触的老鼠身上发现新器官。2006年4月,德国乌尔姆大学免疫学家汉斯-雷默·罗德瓦尔德(Hans-Reimer
Rodewald)宣布,他在解剖胸部胸腺存在疾患的实验鼠时,发现了另一处胸腺——颈部胸腺。两个胸腺器官都要产生成称为T淋巴球的免疫细胞。新发现的器官位于颈部,只是老鼠胸部胸腺大小的几分之一。
罗德瓦尔德说:“当我们第一次见到它时,我简直难以置信。”为了查看它是否真正发挥功能的器官,罗德瓦尔德的研究小组将正常老鼠身上的小胸腺移植到没有胸腺、发生过变异的动物身上。当他们向这些动物注射了一种来自B型肝炎疫苗的蛋白质时,它们就会产生免疫反应。生物学家目前正在展开大规模排查,试图发现第二种也许同样被忽视的人类器官。
3.艾滋病病毒源于野生黑猩猩
研究人员长期以来就怀疑黑猩猩艾滋病病毒HIV-1的来源,只不过一直缺乏证明这一观点的证据。由美国伯明翰市阿拉巴马州大学医学教授比阿特丽斯·哈恩
(Beatrice Hahn)领导的一个研究小组在野生黑猩猩的粪便中发现了HIV-1前体的抗体以及来自病毒本身的核酸。HIV-1病毒显然源自中非喀麦隆南部森林,后来,顺着桑加河流向民主刚果首都金沙萨,科学家就是在那里发现人类第一例有据可查的艾滋病病毒感染病例的。
4.娘胎决定男性性取向
在过去十年里,大量研究表明男性性取向与血缘关系兄长个数之间存在关联。最新研究发现,这种关联一个重要因素是他们的生母是一个人。加拿大安大略省布鲁克大学心理学家安东尼·博加特(Anthony
Bogaert)为了证明生物学及环境在决定一个性取向的重要性,进行了一项研究。在今年7月公布的针对944名男性的研究中,博加特发现,没有血缘关系的兄长确实不影响一个人的性取向。如果一个男孩同具有血缘关系的兄长在一起生活,这同样不影响他的性取向。
据博加特估计,每七个同性恋男性当中,就有一个将这种性取向归因于拥有相同血缘关系的兄长。他们每个人成为同性恋的可能性增加三分之一,没有兄长的男性成为同性恋的比率估计在4%左右,而拥有一个血缘关系兄长的男性具有同性倾向的比率则为5.2
%。博加特说:“我对这种亲缘关系的影响备感吃惊。而更让我吃惊的是发现了有关某种出生前生物机制可能存在的证据。”这种影响可能是因为母亲的免疫系统对男性胎儿产生的蛋白质有所反应,博加特希望在今后的研究中对这种可能性进行深入研究。
5.节肢动物:孢子植物的“蜜蜂”
生物学课本称,雄性苔藓交配的方式十分独特:将精子流到周围雨水或露水薄雾上——在古代水生藻类身上显现出来的一种危险策略。但瑞典研究人员今年九月宣布,事实上,节肢动物可能在苔藓交配交配过程中起到了媒介的作用。这种辅助性繁殖被认为早在1.4亿年前便已出现,当时昆虫开始在开花植物之间收集并传递花粉。而现如今的研究则表明,这种方法应用的年代可能更加久远,大概4.4亿至4.7亿年前,即植物最早开拓陆地疆土后不久。
瑞典兰德大学植物学家尼尔斯·克隆伯格(Nils
Cronberg)此前就猜测,藓类可能利用一种媒介进行交配,为此,他专门设计了一个简单的试验,对这一观点进行测试。克隆伯格将雄株和雌株银苔藓(Bryum
argenteum)放置在涂有熟石膏的器皿中,从而能够捕获任何试图进行授精活动的生殖细胞。这些雌雄苔藓不是被放在一起,便是相距2到4厘米远。
结果发现,如果不借助螨类或跳虫,雌苔藓只有在与雄苔藓接触的情况下才能形成孢子体。在另一次实验中,这些动物被放入器皿后,雌苔藓与距离2到4厘米远远的雄苔藓就能繁殖出自己的下一代。克隆伯格说:“节肢动物之所以愿意充当媒介作用,是因为它们得到了某些回报。这显然是一种与蜜蜂授粉相似的现象。”
6.电流加快伤口愈合甚至再生
在19世纪中期,德国著名生理学家埃米尔·杜波伊斯-雷蒙德(Emil
du Bois-Reymond)在手臂受伤之后,测量到受伤处有电流经过,这表明伤痛诱发了电子信号。不过,从此以后,生物学家在研究何处电流适于同疗伤有关的无数化学和物理反应几乎无任何进展。今年7月,苏格兰阿伯丁大学生物医学教授赵敏(音译)宣布,电流可加快伤口愈合甚至再生。赵敏及同事利用电流,疏导上皮细胞(类似皮肤和粘膜中的细胞)出入老鼠角膜的受损组织。此外,他们发现上皮细胞移动的速度同所用电压数量成正比。赵敏说,他们的下一步将是研究电流在遗传层面的疗伤特性。他的研究小组已经确认了两个在细胞移动过程中发挥着重要作用的基因。今后,他们将寻找帮助感知电子信号及引起细胞对其起反应的分子和基因。
7.蠕虫无肠胃系统也能存活
Olavius algarvensis是一种海洋寡毛纲小蠕虫,生活于地中海沿海浅水沙子中,在漫长的进化过程中,它们的身体特征发生了引人注目的变化,不但没有嘴、胃和肠,还没有了排泄器官。相反,它们仅仅依靠寄生于其皮肤下面的多种细菌为生,更令人吃惊的是,宿主和寄生虫之间还形成了一种默契的合作关系。今年九月,德国马克思·普朗克研究所研究人员尼科尔·杜比勒(Nicole
Dubilier)及同事宣布,他们已完成对寄生细菌四种基因的排序工作,详细揭示了它们同蠕虫之间的亲密关系。
美国加州沃尔纳特克里克联合基因组研究所主任爱德华·鲁宾(Edward
Rubin)表示:“它们提供了能量。一方面,它们把蠕虫喂得饱饱的,另一方面还帮助蠕虫打扫垃圾。”作为回报,细菌可以自由在蠕虫身上留宿或活动。这是首次对如此复杂的共生关系的基因组分析。寄生细菌的基因排序工作就是在联合基因组研究所进行的。
8.坦桑尼亚发现新猴种
生物学家今年又给我们的灵长目动物族谱增加了一个新分支。科学家对生活于坦桑尼亚的“奇庞吉”猴(kipunji)的基因研究后发现,它属于一个新的灵长目动物类属,这也是科学家83年来首次确认灵长目动物新品种。奇庞吉猴长着一身浅褐色毛发,身长三英尺左右,能发出类似雁叫的吠声,生活在大部分被科学家所忽视的丘陵地区,最初被称为高地白眉猴。目前它们的数量可能仅有一千只。国际野生生物保护学会生物学家蒂姆·达文波特(Tim
Davenport)表示,“如果我们现在没有发现它们,这种新猴种可能在科学界尚未意识到它们存在之前便会濒临灭绝。”
9.南太平洋海底惊现长毛白蟹
今年,科学家在南太平洋深达6500英尺的海底发现了一种满身披毛的甲壳类动物,调查后证实是新品种,并划分为一个新科Kiwaidae。这个白蟹身长六英寸,没有眼睛,螯上覆盖着人发般细丝,里面到处是最有可能是共生细菌的东西。蒙特里海湾水生动物研究所的乔·琼斯(Joe
Jones)发现了这个长毛蟹,并将它命名为“雪人”(Yeti),一种传说中居住在喜马拉雅高山上的多毛类人动物。乔·琼斯在用“阿尔文”号(Alvin)潜水器探测深海热液喷口时发现了它的踪影。
10.超级蚂蚁“飞”起来
好莱坞可能在如何塑造超人方面已经黔驴技穷,但大自然并没有失去这种能力。今年,生物学家在一项研究中发现了一种超级蚂蚁(Super-Ant)。它们嘴部的咬力之大,甚至一使劲能让自己弹射到空中。为产生必要的力量,它们会将钳状下颚骨张开,拉紧肌肉,忽然放松。下颚骨的力量接着就会增至一个可怕的速度,就像一个人的手指在被咬到忽然松开一样。科学家利用每秒达70000帧清晰度的高速录像对蚂蚁的咬力分析后发现,它们拥有动物世界中速度最快的自我推动式攻击,甚至一口下去能咬断虾的筋骨。
11.狗群中传播癌症
英国伦敦大学学院的病毒肿瘤学家罗宾·威斯(Robin
Weiss)二十多年前首次听说了癌症可以在狗身上通过性接触传播。而今天,他已找到了有关这种癌症在数百年或数千年前起源于犬科动物祖先的令人吃惊的线索。威斯发现的肉瘤长在狗的生殖器上,似乎在交配时传播,一些早期基因证据表明,这种肉瘤会在狗与狗之间传播。为了找到相关证据,威斯和经验丰富的兽医克劳迪奥·穆尔基亚(Claudio
Murgia)从全世界的各种狗身上采集了肉瘤标本的DNA,随后展开分析。
这些狗的所有肉瘤DNA都同他们所发现的肉瘤DNA不相匹配。相反,细胞证明它们源自于单个原始肉瘤,这个肉瘤通过体液和性接触在狗与狗之间传播,持续一代又一代。狗的肉瘤引起了医学界的好奇,它们成了已知现存最古老的哺乳动物的细胞系(cell
line)以及一种新奇的寄生虫,这种寄生虫不同寻常,可能并不适于目前的任何划分标准。
类似的癌症细胞系有可能存在于其它动物身上,包括人类,但威斯认为它们相当罕见。威斯表示,来自外国捐助者的大多数细胞(如在器官移植中的细胞)都会被免疫系统盯上,但“这种细胞却发现了长时间抑制宿主免疫细胞的诀窍,由于免疫细胞遭抑制的时间过长,它们得以闯关成功。”
12.DNA测算大熊猫数量
一项针对大熊猫粪便DNA分析的新研究表明,目前可能有大约3000只大熊猫生活于中国,这一数字比此前估计的数量多出一倍。在此项研究之前,估算大熊猫数量在很多程度上是一门艺术:检测大熊猫粪便中的竹子碎片,察看咬痕,辨别不同的大熊猫。但威尔士加迪夫大学遗传学家迈克尔·布鲁福德(Michael
Bruford)指出,不同大熊猫细嚼慢咽对竹子造成的咬痕看上去都十分相似,因此,研究人员无意之中就低估了大熊猫的真正数量。他说:“我们并不是说大熊猫脱离了濒危状况,但随着保护力度的加大,从长期看,大熊猫的未来会更加光明。”
(2006/12/21 “新浪科技”)
美国《科学》杂志预测2007年科研热点
美国《科学》杂志21日预测说,2007年的科研热门领域及话题将涉及全基因组相关性研究、气候变化、在其他恒星周围搜寻类地行星以及人类与灵长类基因组比较研究等。
全基因组相关性研究,是指将健康人的基因组与患病者的基因组进行全面对比,试图找出疾病的基因病理。这类研究目前正在以令人吃惊的速度兴起。科学家们已经将这种基因对比方法应用于黄斑变性、炎性肠道疾病等研究中,而且下一步将还尝试分析精神分裂症、牛皮癣、糖尿病等更多人类顽疾。但依靠大量的基因对比数据,到底能在多大程度上帮助人类理解疾病发生的机理,目前仍未可知。
人类与灵长类基因组比较研究也将继续推进。《科学》杂志说,科学家已经完成人类和黑猩猩基因组的测序,下一步生物进化的基因研究将向灵长家族树的其他分支推进。目前,大猩猩、恒河猴、长臂猿等的“低清晰”版本基因组图也已得出,2007年,科学家们将绘制出更加精确的版本。另外,科学家还有望绘制出婴猴、树鼩、鼠狐猴的基因组草图。如果研究进展顺利,可能会最终解释人类是如何与其他灵长类动物在进化道路上分道扬镳的。
近年来,古人类学家在格鲁吉亚、中国、肯尼亚的多处考古地点新发掘出不少最早期人类的颅骨、牙齿、下肢等化石。从2007年开始,研究人员将陆续发布对这些化石的比较研究结果。这将为人类理解180万年前离开非洲的祖先们的身份提供更多线索。
对于从事行星研究的科学家来说,2007年将是令人无比期待的一年,4个初出茅庐的行星探测器将在这一年全速运转。欧洲的COROT探测器2006年12月27日即将升空,它未来将专职搜索太阳系外行星。美国宇航局的“火星勘测轨道飞行器”2007年将在火星表面拍摄迄今最为清晰的图像,并启用雷达试图搜寻火星地表之下1000米深处的岩石层。欧洲的“金星快车”探测器也将全力工作,为人类发回有关金星的更多宝贵信息。而明年2月,美国的“新地平线”号探测器也将在远征途中发回它所拍摄到的木星图像,“新地平线”号的最终探测目标是遥远的冥王星。
2007年,气候变化问题仍将是关注热点。《科学》杂志说,人类活动引发的气候变暖问题已经不容忽视。2007年2月,政府间气候变化问题研究小组将发布最新的全球变暖研究报告。3月份,国际极地年计划正式启动,科学家们将着手研究地球两极的气候变化。此外,国际社会仍将关注美国在气候变化问题上的立场,民主党领导下的国会能不能出台某种程度上的温室气体减排措施,总统布什将作何反应,这些都将是明年气候问题的关注重点。(2006/12/22
“新浪科技”)
美国《商业2.0》:2007最令人期待的15件科技大事出炉
科技世界年年惊喜无尽,迈向2007年,美国著名财经杂志《商业2.0》预告15项最令人引颈以待、又铁定年内成真的科技大事,其中印度和中国的探月计划备受瞩目。
1.中印争探月
新时代的航天发展已非由美国专美,印度和中国近年急起直追,明年各有重大突破。印度将于9月发射月球轨道探测器“月球初航”,连美国也要搭顺风车,运载冰块探测雷达上太空。另一方面,中国“嫦娥一号”月球探测卫星明年亦会发射,为2017年前载人登月铺路。
2.高清晰兼超薄电视面世
若嫌航天发展离生活太远,可留意明年的电视、电脑新产品。7月面世的SED电视,被誉为兼具窗体顶端窗体底端液晶电视(LCD)的纤薄和传统显像管电视(CRT)的影像质素,价钱却没有窗体顶端等离子电视(Plasma)般昂贵,预料约售7.8万港元,势掀起电视机市场连番恶斗。
3.无线USB(简称WUSB)的广泛应用
电脑方面必须注意无线USB(简称WUSB)的广泛应用,WUSB传输速度达每秒480MB,媲美USB
2.0,而且可在10米内的范围无线传送,耗电量低于蓝芽,各大电脑生产商已将WUSB融入明年推出的新产品中。
4.微软Vista
微软Vista操作系统零售版料明年初公开发售。
5.Chumby:电脑迷翘首可待
明年最叫电脑迷期待的科技玩意,相信是Chumby界面集成装置,由华裔电脑专家Andrew
Huang等一众软件工程师开发。他们提倡开放源码,让该产品通过无线网络免费下载Google新闻和Flickr的相簿,甚至作为电视和MP3机遥控,声称两岁童也能操控,明春有售。
6.革命性安全套 媲美“伟哥”
新事物不一定是天文电脑,继俗称“伟哥”的阳痿药“威而刚”于98年面世后,患有性障碍的男士明年又多一个选择。杜蕾斯明年底推出革命性的安全套CSD500,内含有助男性勃起的物质Zanifil,可谓一举两得。
7.去咖啡因绿茶
另一方面,窗体底端
减肥人士的饮食也有另类选择,Enviga将推出去咖啡因绿茶,据称可燃烧的卡路里比内含的还多。
8.Apple ITV:可串流电脑或iPod的影片到电视机
9.100美元个人电脑:专为第三世界贫穷儿童而设,料年售1,000万部
10.手机赌博:威尼斯人集团成首家提供手机赌博的公司
11.Pleo玩具恐龙:身藏38个感应器,栩栩如生
12.Real News:无广告新闻频道,预期成为“公民新闻”网的电视版
13.超薄太阳能面板:所需的矽片仅为传统太阳能面板的1%
14.DARPA机械人赛车:继沙漠作赛后,明年进军城市
15.Wi-Fi连城:无线上网将覆盖三藩市和费城
(2006/12/22 “中国新闻网”)
美联社评出今年美国十大经济新闻
美联社20日评选出今年美国十大经济新闻。其中,美国房地产市场急剧降温名列榜首,安然最终裁决位居其次;引人注目的是,中国发展势头强劲入选为“十大”第九位。这十大经济新闻分别为:
1、房市急剧降温。按照穆迪公司的预测,2007年美国旧房销售中间价将比今年下跌3.6%,这也是20世纪30年代经济大萧条以来,美国首次出现全年房价下跌。
2、安然最终审判。安然公司创始人、前董事长肯尼斯·莱和前首席执行官杰弗里·斯基林分别被定罪,莱在最终宣判前去世,斯基林则于12月13日开始其24年零4个月的漫长刑期。
3、期权“倒填日期”丑闻。美国众多公司高管人员被揭露参与期权“倒填日期”的欺诈行为。截至12月19日,已有至少195家企业宣布对此进行内部调查或接受联邦政府调查,至少59名公司高管下台。
4、汽车业陷入困境。美国车尤其是运动型多功能车市场份额迅速萎缩,造成美国汽车业陷入困境。福特和通用汽车为此大幅裁员,这些公司股票也成为“垃圾股”。
5、油价大起大落。中东局势紧张和市场需求强劲一度推动油价达到有史以来最高的每桶78美元以上,石油公司因此赚得盆满钵满。但自8月份以来,国际油价显著回落,目前累计跌幅达到20%左右。
6、汽油价格变动。受原油价格高企、提炼能力不足和担心飓风袭击等因素影响,今夏汽油价格达到每加仑3.04美元高位。油价上涨对高油耗的美国车形成沉重打击。虽然汽油价格随后有所下降,但开车人仍心有余悸。
7、美联储停止提息。从2004年6月的1%,美联储一路将短期利率提升到2006年6月的5.25%。虽然美联储此后停止了加息,但美联储主席伯南克仍表示对通货膨胀保持警惕,意味着加息可能性依然存在。
8、惠普“电话门”丑闻。惠普公司董事会的内部争吵以这起窃听事件的羞辱性结果收场。董事会主席帕特里夏·邓恩因为卷入窃听公司董事和记者电话事件而被驱逐出董事会。
9、中国发展势头强劲。中国今年的经济增长率预计将超过10%,对美国的贸易顺差也达到了历史最高水平。
10、道琼斯指数创新高。道琼斯工业指数首次突破12000点大关。标准普尔500种股票指数也接近2000点高位,只有纳斯达克综合指数仍与其历史最高位有一段距离。(2006/12/22
“中国证券报”)
2006重大太空发现揭晓:土星阳光令人称奇
新浪科技讯据12月号《探索》杂志报道,即将过去的2006年对于太空探索来说是非同寻常的一年,最新的探测仪器让我们看到了更深更远的空间,很多发现让科学们兴奋不已,而冥王星被喝出行星行列则出乎很多人的意外。下面是《探索》杂志评出的2006年度重大太空发现。
1.土星阳光乍现令人惊
今年9月,“卡西尼”号飞船捕捉到了这张令人叹为观止的土星及其发光微弱光环的照片。当时,太阳正好处于土星后面——这种排列从地球上看不到,通过这张照片,天文学家发现了两个此前从未见过的模糊外环,同时详细地观测到形成光环的微小颗粒,这种详细程度是史无前例的。在这张色彩稍显夸张的照片上,从光环向外展开的光束是照相过程的产物,就如个人照相机有时也能捕捉到沙滩上发出的刺眼强光一样。
2.冥王星被踢出行星行列
没想到,如此小的一颗行星——冥王星(如今已降为矮行星)竟然在今年掀起大波浪。今年8月在捷克首都布拉格举行的国际天文联合会(IAU)上,424位天文学家的投票最终将冥王星踢出行星行列,行星数量因此保持在八颗,让太阳系到底有多少颗行星的长期争论尘埃落定。根据国际天文联合会新出台的行星定义,只有在其引力领地具有统治力的天体才有资格成为行星,冥王星因此被降格为“矮行星”。“矮行星”是指绕太阳旋转、并非卫星、“几近圆形”的天体。天文学界对这一决定褒贬不一。
不久,有关冥王星降级所引发的短暂沉默又演化为新的争论。尽管国际天文联合会对行星较为保守的定义使得许多天体无缘享有行星的荣誉,但这却产生了一系列新疑问。例如,构成矮行星的因素有哪些?“太阳系小天体”是什么?这个定义数万颗在太阳周围游走的小行星和彗星的默认类别相当模糊。包括三颗小行星和九颗冰球(ice
ball)在内的至少12个候选者准备争夺矮行星的地位,这会引发热火朝天的争论以及更多的投票。有谁会想到天文学竟会充满了争议?
3.探测器抓拍到宇宙婴儿时期照片
五年来,威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)一刻不停地在绘制宇宙微波背景辐射(宇宙大爆炸之后残留的无处不在的余辉)的图谱。今年三月,WMAP项目研究小组公布了威尔金森微波各向异性探测器搜集到的最新数据,提供了宇宙作为一个“万亿分之一秒新生儿”模样的最详细的证据。最新公布的照片描述了探测器在2003年拍摄到的最初结果,这些结果表明微波背景振荡是由大爆炸之后40万年的各种事件造成的。自从2003年以来,WMAP项目研究小组对微波能量做出了更为精确的测量,从而让他们可以及时地回顾更遥远的事件。
在美国约翰斯·霍普金斯大学物理学家查尔斯·班尼特带领下,WMAP项目研究小组揭开了微波变形之谜,即遥远电子云的碰撞。结果,研究人员能够对弱于此前所探测信号百倍的信号进行研究。研究表明,第一批恒星在宇宙大爆炸之后四亿年左右亮了起来,这比科学及最初估计的迟了两亿年左右。经过细致分析,科学家还发现了宇宙大体构成:由22%的暗物质和74%的暗能量构成。暗能量似乎会加速宇宙膨胀,而暗物质则有助于星系和星系团保持“团结”。
4.土星最大卫星降下“甲烷雨”
天文学家希望,“惠更斯”号探测器2005年1月14日经过土星最大卫星土卫六表面时,能发现波澜壮阔的“甲烷海洋”。然而,“惠更斯”号探测器着陆时,却没有溅起水花,反而发出啪啪声响。美宇航局埃姆斯研究中心行星科学家克里斯托夫·麦凯(Christopher
McKay)说:“探测器是在淤泥中着陆的。”只不过淤泥中夹杂有甲烷。此前研究表明,土卫六下过甲烷雨,土卫六北极区域有二十多个甲烷湖泊。事实上,土卫六同科学家原本想象的状况有很大出入,大气富含氮和有机化合物,可能同早期地球大气相似。
土卫六大气温度在零下300华氏度左右,甲烷可能以固体、液体或气体三种形式存在。据麦凯和同事推测,在由甲烷冰晶构成的更高、更厚的云堤下面,可能存在一个液体甲烷云层。较低的云层不断产生毛毛雨,一年下来相当于两英寸的降水量。麦凯说:“那种系统像它一样运动,拥有一个受抑制的天气循环,对于依靠甲烷生存的有机体而言确实是理想的环境。”
5.地外行星发现屡破纪录
今年,科学家在太阳系以外又发现了二十多颗行星的踪影,其中包括迄今为止最为怪异的一些。今年一月,天文学家对外介绍了迄今发现的质量最小的太阳系外行星——OGLE-2005-BLG-390Lb。它的质量约是地球的5.5倍,最有可能是覆盖着冰的岩石球体,围绕一颗距地球约21000光年远的冰冷红矮星旋转。9月,另一颗新发现的太阳系外行星HAT-P-1再次改写了历史纪录。它是至今为止发现的体积最大、密度最小的行星,直径大约是木星直径的1.5倍左右。
更令人吃惊的是,HAT-P-1的质量只有木星的一半。由于密度比软木还小,可以漂浮在水中。接着,天文学家又在10月发现了已知运行速度最快的行星——SWEEPS-10,它一年只有十个小时,表面温度可能有3000华氏度。如果其母恒星(home
star)温度比它高,那么SWEEPS-10可能会被汽化。
6.最大三维星系分布地图
在对三个大陆进行了为期二十年的研究后,天体物理学家绘制出附近星系最大、最详细的完整分布图。这个三位绘图计划称为“2MASS红移巡天”(2MASS
Redshift Survey),覆盖地球周围方圆6亿光年的所有区域,重建了25000个星系的位置和速率。另外一个细节令我们惊讶不已:我们所在的星系——银河系及其姐妹星系仙女座相对于宇宙大爆炸遗留的无处不在的背景能量(天文学家的标准参照系),以每小时140万英里的速度移动。
7.土星卫星发现冰状火山
土星的卫星土卫二(又称“恩克拉多斯”)直径有300英里,现在绕这颗环状行星旋转,如今已成为美宇航局“卡西尼”号探测器最大的发现之一。据今年三月公布的数据显示,土卫二上面的一个间歇泉不断向太空中喷射水柱和冰状颗粒,喷射高度达数百英里。喷射物还包含碳化合物。这些发现表明液态水可能正在土卫二地表下面流淌,一旦这一理论得到证实,则表明即便上面没有真正的生命,那么有机物也可能存在于这颗卫星上。
卡西尼成像中心实验室成像小组领导人卡罗琳-帕科(Carolyn
Porco)已经确定,来自土卫二羽毛状“轨迹”的冰屑绕土星旋转,形成了土星上的一个“签名环”(signature
ring)。科学家尚不清楚土卫二如此活跃的原因,但一种主流理论是,土星重力所引起的张力比科学家此前想象的更为有效地加热了土卫二内部。
8.太空惊现复杂有机分子
去年,美国国家射电天文观察站绿岸望远镜(Green Bank Telescope)项目的天文学家确认了八个新分子,其中一些是迄今为止在太空中发现的最大、最为复杂的化合物。此项发现表明,有机化学可能在我们的星系以及更远的太空中很普遍。有机化学是指也许有助于地球上生命成熟的化学。
美宇航局戈达德航天飞行中心天文学家霍利斯(Jan Hollis)表示,生成这些新分子的反应可能发生于星际尘埃颗粒表面,那些表面充当了一个汇集点的作用,原子、带电基团、小中性分子能够在这个点结合。星际冲击波(如伴随恒星诞生而出现的振荡)为克服反应化学性阻挡层以及向周围气体喷射新形成分子提供了能量。一旦身处气体之中,这些分子就能旋转并释放出无线电信号,而绿岸望远镜则可以探测到这些信号。
9.成功采集记录太阳系混沌状态彗星尘埃
“星尘”号的返回舱于今年一月回到地球,降落于美国尤他州的沙漠地区,里面装有大约0.33毫克来自彗星维尔德二号的尘埃物质。来自彗星的尘埃是科学家三十多年来从天体上收集到的第一个固体样本,也是迄今为止来自彗星的第一个样本。根据研究人员最初的推测,维尔特二号可能含有太阳系诞生之前,形成于恒星之间寒冷地带的物质,但他们所发现的样本可能形成于太阳星云的最热部分。
也许,处于婴幼儿时期的太阳系内部的气体、尘埃和小岩石猛烈地喷射到海王星之外的地区,诸如维尔德二号这样的彗星就形成于此。这项发现表明,行星形成涉及无法预料的混沌。尽管“星辰”号飞船收集的彗星样本太小,甚至一个喷嚏就能吹走,但却是让全世界科学家长期以来梦寐以求的。美宇航局约翰逊航天中心负责研究彗星样本的科学家迈克尔·泽伦斯基(Michael
Zolensky)表示,“你可以从中取出一粒,将它切开,送给世界各地的二十个实验室。我们收集的样本将持续使用好几代。”
10.充气式太空旅馆发射
目前世界上约有300位宇航员,但却只有一个仅够三位宇航员每次停留六个月的目的地——国际空间站。为了弥补这种缺憾,去年7月,毕格罗宇航公司(Bigelow
Aerospace)发射了“起源-1”(Genesis-1)——世界上第一个充气式空间站。“起源-1”是个试验性气球——长14英尺的成比例模型,而可供人类下榻的“起源-1”则拥有三个相同大小的太空舱。
毕格罗宇航公司创始人罗伯特·毕格罗(Robert Bigelow)在美国国会2001年大幅削减美宇航局充气式太空站“Trans
Hab”的研发经费时,抓住了打造太空旅馆的机遇。后来,他开始对外授权使用这项技术的专利,根据他的估计,“可能会有50个国家希望扩大他们的宇航员队伍。”去年夏天“起源-1”的成功发射证明,私营公司完全有能力建造空间站——尽管只是微型试验模型,但起码比美宇航局的更便宜、建造速度更快。
11.新天体挑战天文学定义
科学家在距地球约450光年远的区域发现的两个天体在科学家引发了一场大讨论,由于介于行星与恒星之前,科学家难以对其进行界定。这两个天体的质量分别是木星质量的7倍和14倍,由于太小,它们不能被划分为恒星。同时,它们又没有像其它行星一样的母恒星(parent
sun),只能孤苦伶仃在我们的星系中飞行。两颗天体的发现者——加拿大多伦多大学天文学家雷·贾亚瓦哈纳(Ray
Jayawardhana)说:“它们其实是介于行星和恒星之间的一种天体。”
这是已知第一个通过重力将行星质量的物体“绑定”在一起的案例,天文学家无法在两颗天体的命名上达成一致。一些天文学家将其称为是处于孤立状态的巨星(giant)或次棕矮星(sub-brown
dwarf)。而贾亚瓦哈纳则将它们归为一种新的天体类型——“行质天体”(Planemo)。另外,天文学家在两颗天体的构成上也存在分歧。一种理论称,行质天体可能是由稠密的尘埃和气体云团“放逐”的,但贾亚瓦哈纳认为,这一过程几乎肯定会将它们两个分开。
也许,它们像双子星(binary star)一样形成。双子星形成于气云(gas
cloud),气云在下降过程中一分为二。但贾亚瓦哈纳反问道,“你如何能造出这样一个自身不断分散的一小块气团?”无论它们的起源如何,行质天体周围都是坚如岩石的圆盘状残骸,这表明它们每一个都有可能处于整个微小行星系的中心,而这个行星系又围绕行星旋转。
12.金星南极区惊现猛烈螺旋型风暴
金星几乎就是地球的“双胞胎兄弟”,体积和质量都相似,尽管在其它方面也存在不同。欧洲航天局发射的“金星快车”飞船本来是去研究厚厚的、由硫酸黄色云层覆盖的金星大气的,但它发回的照片反而加深了金星大气构成之谜。科学家从照片中发现一个旋涡状结构从金星的南极地区袅袅升起,在这个区域,“金星快车”探测器显示了一个直径达1250英里左右的奇怪双旋风云团。“金星快车”飞船项目科学家哈坎·斯韦德赫姆博士(Hakan
Svedhem)表示:“我们的模型并不能预测这些模式。”按照他的估计,这个旋涡结构可能同金星超高速赤道风存在某种程度的联系。赤道风与地球上的飓风不同,每年都会同一区域活动。
13.宇宙碰撞,暗物质现形
距地球三十亿光年之遥的两个星系团之间的距离碰撞产生了迄今为止暗物质存在的最直接证据。暗物质是一种无形物质,据认为,宇宙中80%的物质都是暗物质。为了捕捉到运转中的暗物质,美国斯坦福大学科维理研究所(Kavli
Institute)及亚利桑那大学和佛罗里达大学两所高校的天体物理学家对星系团中的可见物质的X光照片和总质量(total
mass)图谱进行了比较。他们通过测量来自遥远星系的光线经过时所弯曲的程度,获得了总质量图谱,这一现象也称为引力透镜(gravitational
lensing)。
据科维理研究所天体物理学家马鲁萨·布拉达克(Marusa Bradac)介绍,在研究人员比较两幅图像的时候,“两个并没有排成一列。这表明那里可能存在一些东西,它就是暗物质。”因为暗物质不会同常规物质相合,或自身相合,它正好穿过一切事物。因此,当两个星系团以每小时1000万英里的速度撞在一起时,可见物质在撞击的极度拥挤过程中放缓速度,但暗物质仍无拘无束地飞过。布拉达克说:“可见物质会造成中间部分出现‘交通堵塞’,相反,暗物质则具有其自己的阳光大道。”两种物质的不同位置在图中清晰可见,红色代表可见物质,而蓝色则代表暗物质。
如果暗物质存在于宇宙中,那么它也应该在地球中存在。物理学家下一步将是在陆地实验室检测暗物质。这种努力在科维理研究所宣布暗物质发现后的两个月获得重大突破。当时,世界上最敏感、最近刚刚升级的暗物质观测器恰好联机运行。低温暗物质搜寻器(CDMS)埋藏于明尼苏达州一个废弃铁矿半英里深处,以防止遭到宇宙射线照射。这个仪器在一个相当于19个曲棍球大小的锗块上寻找称为WIMPS的暗物质颗粒和普通原子之间的碰撞。
结果,它发现了这些罕见撞击(散射事件)所存储起来的热能,因此,仪器的地下硅锗探测的温度保持在零下459.58华氏度(仅处于绝对零度之上)。布拉达克表示,物理学家也许能在未来五年内掌握探测暗物质的技术手段,并推测它具有科学家所估计的属性。低温暗物质搜寻器计划物理学家、凯斯西储大学教授丹·雅克利布(Dan
Akerib)相信事实确实如此。他说:“如果WIMPS就身处某个角落,我们就可以看到某些东西。我敢以十年生命打赌,它们确实存在。”
(2006/12/19 "新浪科技")
美国《时代》周刊评出今年最佳创新技术
新近出版的一期《时代》周刊杂志评出了今年最佳创新技术。
1.
可探测地雷的草
丹麦哥本哈根的Aresa公司采用遗传工程方法,将普通阿拉伯芥草进行改造,用于探测地雷。当这种草接触到那些由尚未爆炸的塑料地雷所泄漏出来的二氧化氮时,其颜色会变为红色。这是探测地雷的一种新方法。据统计,全世界每年大约有1.5万至2万人被地雷炸死或致残。目前,人们大多采用钻地雷达、红外探测装置及热中子激活等方法来探测地雷,但这些方法探测的速度缓慢。据估计,全球雷区大约为20万平方公里,现有方法的探测能力每年仅能探测全球雷区总面积的1%。而采用探雷草技术,其探雷速度可以提高4倍。
目前,该公司所面临的难题是,它培育的这种草的高度有限,不能达到易于辨识的程度。幸运的是,全球有1600种阿拉伯芥,而该公司仅试验了其中一种草。在今年夏季结束后,Aresa公司从利比亚、挪威、英国和美国等国订购了174种不同的草种。该公司总裁认为,有望在两年内培育出可靠的、能够用于探测地雷的阿拉伯芥草。
2.
便宜的纸质电池
芬兰Enfucell公司制造出一种纸质电池,避免了传统电池所带来的金属、锂及碱性化合物的泄漏问题,因而可作为一般的家庭废物加以处理。这种被称之为“软电池”的纸质电池,与普通钮扣电池一样,电离子从阳极通过电解液流到阴极从而产生电荷。该公司采用一个薄层纸片作为传导体,在其一边镀锌,而在其另一边镀二氧化锰。在纸内的电离子“流过”水和氧化锌组成的电解液。这种电池对环境无害,且其价格也十分便宜。据公司称,当能够实现批量生产时,其售价可降到一美分一个。目前研制成的“软电池”厚度为0.4毫米,如有必要可将若干个电池迭加起来使用。该公司已经研制成的电池最大面积为25平方厘米的正方形。
由于这种电池的放电时间不够长,目前尚不能用于数码相机、手电筒或手表中,但它可用于“射频识别条码”(RFID)。随着RFID技术的发展迅速,这种纸质电池的潜在市场在未来可以达到几十亿美元。此外,纸质电池还可用于音乐贺年卡。目前,该公司已经获得了芬兰政府和一家风险投资家公司的资助。公司总裁认为,这种电池将会成为未来电子报纸的电源。
3.
搜寻“博客”的检索引擎Technorati
当今,很多人都想创建一家能力和影响力都超过“谷歌”的公司。有人认为,“谷歌”是一家虚拟参考图书馆,而设在加州的Technorati正在逐步成为一间咖啡屋。在这间咖啡屋内,人们能发现谁在讲话、他们在谈论些什么。该“博客”检索引擎的总裁认为,他们正在以一种与“谷歌”完全不同的方式来注视着全球。他说:“我们已形成了全球最大的对话流,几百万人在同时对话。”该检索引擎所联系的“博客群”越来越多。据估计,全球目前大约有600万个博客或网志,而且每天有10万个新博客加入这一“博客流”。该检索引擎与“谷歌”的最大不同在于,它在检索博客的过程,会自动将180天以前曾联系过的博客过滤掉。
4.
能显示影像的眼镜
“微光学”公司制成供专家使用的影像眼镜。在手术室,这种眼镜能为外科医生显示出重要数据。他们一边监视患者重要症状,还能继续做手术。驾车的士兵采用这种眼镜,在精确地注视目标图像时,就不用再总上下扫视车上的影像板了。公司官员称,这种眼镜主要供几百万医学和军事人员使用。公司已开始售卖一种同“影像iPod”连用的眼镜,售价为279美元。该公司正对这种眼镜进行改进,以使其更像普通眼镜,而能将其价格降到99美元。公司称,他们已把目标锁定在2008年北京奥运会,到那时,观众可以配戴眼镜观看奥运会比赛。由于这种眼镜耗电量高,因此研发更有效的电池,是他们面临的更大挑战。
5.
无线传感器网
将石油冶炼厂、造纸厂及加工厂中大量传感器连接在一起,是一件极为困难的事,特别是在一些旧厂房中,要用大量导线将这些传感器连起来。设在加州的“Dust网络”公司,实现了将工厂和商业建筑物中的大量传感器无线连接的梦想。他们解决了工厂建筑物中巨型钢状结构物会阻断无线信号传输的难题。这个无线网络中使用若干个基站,而每个基站10年才更换一次电池。一家使用该无线网络的大型制造工程公司总裁说,该无线网络的建成,是30年来制造过程工业中最令人激动的创新之一。英国石油公司在华盛顿州的一家冶炼厂内使用这一网络,使他们每台机器节约10万美元。
6.
太阳能空调
瑞典“气候友好”公司正推售一种太阳能空调。与传统用石油和天然气作动力的冷却或加热系统不一样,该公司的CW10系统,利用有效的、太阳能加热的水,而减少了能源的使用,还可在冬季为房屋供暖。该系统拥有一个灵巧的储能系统,可在无阳光时,冷却或加热水。所谓空调就是依靠某种形式的热交换。在太阳能空调下,它是一种发生在真空条件下的、水和盐之间的热化学反应。太阳能电池板为确保连续冷却提供所需能源。在西班牙,安装一套“气候友好”公司的太阳能空调系统,成本为2.5万美元,比标准空调多1万美元。但使用这种新空调,每月可节约电费130美元(尽管让水和盐循环要使用电机,但仅用100瓦电力),而平均每个家庭每年可减少11.8吨二氧化碳的排放。
7.
为疯牛病找到了血试方法
加拿大多伦多大学的凯施曼找到了一种疯牛病的血液测试方法。他从血液中筛选出一种畸形的蛋白质团,这些畸形蛋白质团是引起疯牛病或神经退化病的主因。凯施曼和企业家阿达姆斯可望于2007年在欧洲引入可诊断一种神经退化病的诊断盒。如果对凯施曼的血试方法进行改进,还可利用此法进行对阿尔茨海默氏病的诊断。阿尔茨海默氏病是一种神经中枢系统变性疾病,可逐渐发展成老年痴呆症,危害着大量老年人。目前,全世界有4.6亿65岁以上的老年人,因此能及早诊断出阿尔茨海默氏病,可进行及时治疗。据称,阿尔茨海默氏病的诊断市场值达50亿美元。
8.
手表式血压计———可连续24小时监测血压
新加坡医生丁先生设计出一种可连续24小时监测血压的手表式血压计BPro。这种新型血压计特别适合于完全没有感知到自己患有高血压症状的人。该手表式血压计不仅会降低心脏病发作率和中风率,而且也收集大量的数据。每4名美国成年人中就有1人患高血压,而其中1/3的人不知道自己患有高血压。由于中风往往发生在人醒后3小时内,而在这一期间,能实时监测血压更为重要。(2006/12/19
“科技日报”)
科技日报:2006年国内十大科技新闻揭晓
由科技日报社组织,部分院士、多家中央新闻单位参与评选的“2006年国内十大科技新闻”今天正式揭晓。
2006年国内十大科技新闻是:
一、家蚕基因芯片与表达图谱诞生
1月2日,西南大学蚕桑学重点实验室研制成功家蚕基因芯片与表达图谱。这是我国在家蚕基因研究领域取得的又一项重大进展,将为我国家蚕产业的发展以及人类防病找到有效途径。
二、北京正负电子对撞机上发现新粒子
1月6日,北京谱仪国际合作组在北京中国科学院高能物理研究所和美国夏威夷大学同时宣布:在北京正负电子对撞机上进行的北京谱仪实验,观测到一个新粒子。科学家猜测,它有可能是在高能物理实验中寻找了几十年的新型粒子。
三、全国科学技术大会召开,党中央、国务院发布关于增强自主创新能力的决定和政策
全国科学技术大会1月9日上午在人民大会堂隆重开幕。中共中央国务院决定组织实施《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》,作出了增强自主创新能力,建设创新型国家的战略决策。
2月26日,国务院全文发布了《实施国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)若干配套政策》,第一次非常系统地提出了促进自主创新的政策体系。
四、我科学家研制成功口蹄疫基因工程疫苗
2月22日,由复旦大学等合作完成的猪口蹄疫O型基因工程疫苗成果通过鉴定。现在研制成功的基因工程疫苗的优点是该疫苗在制造过程中,不需要大量培养高致病口蹄疫病毒,基因工程疫苗产品中不带任何致病因子,是一种安全而高效的疫苗。
五、我建成世界最大畜禽遗传资源体细胞库
4月13日,我国建成了一个世界最大的“畜禽遗传资源体细胞库”。在全球性抢夺生物资源和保护生物多样性的今天,中国科学家理应构建重要濒危畜禽品种群体细胞库,以保存其基因资源。
六、青藏铁路全线胜利建成通车
7月1日,经过10多万筑路大军历时5年的艰苦奋战,青藏铁路格尔木至拉萨段建成,至此世界上海拔最高、线路最长的高原铁路青藏铁路全线胜利建成通车。青藏铁路是世界上海拔最高、线路最长的高原铁路,沿线高寒缺氧,地质复杂,冻土广布,工程十分艰巨。修建这样一条铁路,不仅是对我国综合实力和科技实力的检验,也是对人类自身极限的挑战。
七、具有自主知识产权的CPU芯片龙芯2E通过验收
9月13日,由中科院计算所承担的国家863项目“龙芯2号增强型处理器芯片设计”(龙芯2E)通过专家组验收。该项目的成功,标志着我国在信息领域迈出了关键的一步。
八、我科学家找到自由调控植物发育的“钥匙”
中国农业大学生物学院的一个课题组首次发现了一种参与叶绿素生物合成的蛋白质———植物脱落酸(ABA)受体,从而找到了控制植物气孔运动和种子发育的“钥匙”。10月出版的《自然》杂志,以主题论文的形式发表了这一研究成果。
九、中国加入国际热核聚变实验堆(ITER)计划
ITER计划是目前世界上仅次于国际空间站的又一个国际大科学工程计划,是人类开发洁净新能源的一个大胆尝试,也是一项长期艰巨的工程。ITER计划是中国有史以来参加的规模最大的国际科技合作项目。
十、国产抗艾药物疗效首选方案确定
国家“十五”科技攻关课题“中国艾滋病病人的抗病毒治疗研究”的最新研究成果显示,国产艾滋病抗病毒药物疗效与进口药物一致,不良反应发生率相当,并确定了两组优选配伍方案。该课题组研究结果表明国产艾滋病抗病毒治疗药物是安全有效的。国产艾滋病抗病毒治疗药物可以有效抑制病毒和提升免疫功能指标。(2006/12/26
“科技日报”)
2007年五大科技趋势
Web 2.0挑战传统媒体
12月22日消息,知名IT专栏作家约翰.德瑞克(John
Dvorak)日前对2007年全球IT发展趋势进行了五大预测。德瑞克认为,随着Web
2.0逐渐被认可,社交网络站将对传统媒体构成威胁。同时,一些知名站点还有望于明年上市。以下为德瑞克对明年IT市场的五点展望:
1. Web 2.0挑战传统媒体
YouTube、Digg、LinkedIn和Yelp!等具有强烈社交网络性质的企业应该注意,一旦社交网络被认可,成为技术和出版行业的一部分,那么首次公开募股便顺理成章。而传统媒体将遭遇挑战。
2.
微机电系统(MEMS)
微机电系统(MEMS)是半导体市场最热门的发展趋势。在该领域,德仪凭借DLP芯片独领风骚。但是,这些产品要实现赢利也并非易事。
3.
能源替代品
如果燃料电池技术能够有所突破,那么能源市场将迅速发生转变。当然,短期内燃料电池还可能有所作为。此外,而太阳能的发展依然缓慢。但重要的不是何种替代品,而是要节省能源。
4.
连通性
吸引用户接入互联网明年将继续上演,尤其是无线市场。电信运营商提供无线接入,802.11
Wi-Fi的持续开发,以及WiMAX等技术将进一步推动无线市场的蓬勃发展。
5. VoIP和无线电话
作为传统电话的升级,VoIP和无线电话继续普及。(2006/12/22
"赛迪网")
解读2006年十大国际科技新闻
1
人类首次将彗星样本带回地球“彗星灰尘”通过“身份认定”
彗星探测一直是科学家研究了解太阳系、行星和生命起源的重要途径。去年7月的“深度撞击”让人类首次获得彗星内部的图像;“星尘”号项目则是人类首次用航天器对彗星进行取样研究,带来的科学收获更加丰厚。美国宇航局曾经将“星尘”号项目喻为“把彗星带回地球”。“星尘”号项目的成功,无疑在人类彗星探测史上写下了辉煌一笔。
“星尘”号飞船于1999年2月发射升空,2004年1月近距离飞过位于太阳系边缘冥王星以外的“维尔特二号”彗星,伸出由气凝胶材料制成的网球拍状尘埃采集器,成功捕获到许多彗星物质粒子和星际尘埃颗粒。这些尘埃是太阳、月亮、地球等太阳系天体最初形成物质中保存最完整的标本,有助于深入了解太阳系和宇宙生命的起源奥秘。
今年1月,在外奔波了7年之久的“星尘”号将载有宇宙星尘的返回舱送回地球。踏上地球之后,这些远道而来的“贵宾们”一直在接受“解剖”和进行“身份认定”。初步结果显示,彗星灰尘非常微小,有些灰尘直径只有4微米,25粒彗星灰尘排成一列才有一根头发丝细,而且确实是45亿年前太阳系刚刚形成时留下的原生质。科学家还发现,这些尘埃物质明显是在不同时期、不同太空位置形成的,甚至形成的条件也各不相同,其多样性令科学家十分吃惊。
2 “九大行星”重排座次冥王星遭遇“降级”
自冥王星76年前首次被人类观测到,并跻身太阳系第九大行星之日起,围绕它的争论一直不断,其行星地位一再受到质疑。它那比月球还小的个头,特立独行的公转轨道……屡遭非议。
为了确认冥王星的身份、探索柯伊伯带星体的奥秘,新年伊始,美国宇航局就将第一个造访冥王星的人类探测器———携7种科研仪器的“新地平线”号,于美国东部时间1月19日下午2时送入太空,“新地平线”号计划于2015年抵达,对原九大行星中面目最模糊的、人类航天器尚未涉足的最后一个死角———冥王星进行近距离观测。该探测计划是人类对太阳系最遥远的第三个区域———冥王星及其柯伊伯带的首次探索。这次探测将极大地加深人类对太阳系的形成与演化的认识,有望澄清围绕冥王星的争议和众多谜团,更可将人类对太阳系最后的“地平线”———柯伊伯带的认识向前推进一大步。
然而就在“新地平线”号动身不久,它前去拜访的客人的身份就发生了巨变。经过激烈争论,本届国际天文学联合会大会终于投票决定,将冥王星与前8颗地位毫无争议的行星区分开来。备受争议的冥王星从8月24日起正式下岗,被“开除”出太阳系行星行列,太阳系行星数目从此降为8颗。游走在太阳系边缘的冥王星将只能与其他个头相近的“兄弟姐妹”一道被称为“矮行星”。根据8月24日通过的新定义,“行星”指围绕太阳运转、自身引力足以克服其刚体力而使天体呈圆球状、并能清除其轨道附近其他物体的天体。而同样具有足够质量、呈圆球形,但不能清除其轨道附近其他物体的天体则被称为“矮行星”。其他围绕太阳运转但不符合上述条件的物体则被统称为“太阳系小天体”。
确定新的行星定义是天文学研究的里程碑。对“九大行星”的传统说法作出修改,将冥王星排除在行星家族之外,这是人类认知自然的一次重大跨越,也反映出人类对行星的认知出现新的突破,改变了对太阳系的传统认识。
“新地平线”号探测器仍在朝冥王星飞去。冥王星和柯伊伯带其他天体可能有着与八大行星完全不同的起源。预计,“新地平线”号将会为揭示冥王星的庐山真面目,以及研究太阳系早期演化过程提供重要线索。
3
反物质研究获重大进展Bs介子与稳定反氢原子面世
反物质是宇宙大爆炸时的最初始产物,只在自然界存在了短短一瞬间,但却是科学家孜孜以求的重点研究对象,对解答宇宙构成等问题至关重要。
今年的反物质研究战果颇丰:观察到正反物质粒子相互转换现象,论证了“宇宙物质较多是因为夸克的反应衰变速率不同”理论;高效生成“活的”反氢原子,标志着人类对“活的”反氢原子的研究正式起步。
一国际研究小组4月份报告说,他们观察到一种奇异的粒子与其反物质粒子迅速相互转换的现象,这种“物质—反物质振荡”现象将有助于理解宇宙中为何看起来只有物质而没有反物质。该小组利用加速器使质子和反质子相互撞击,制造出由一个夸克和一个反夸克构成的Bs介子。在分析了超过10亿次对撞事件的数据后发现,Bs介子和反Bs介子以每秒2.8万亿次的超高速度不断地相互转变。这是科学家首次观测到Bs介子振荡的细节,这一结果为“宇宙物质较多是因为夸克的反应衰变速率不同”的理论提供了新证据。
反氢原子是最简单的反物质,由反质子和正电子构成。日本理化研究所和东京大学研究出一种新方法,使用具备轴对称性的磁场,能高效生成稳定的、接近绝对零度的反氢原子,还可稳定储存反质子和正电子等离子体,随后再使这两种粒子高效变换,生成反氢原子,并把反氢原子冷却到接近绝对零度的状态后再加以储存。利用这种新方法,科学家能够高效生成“活的”反氢原子,并直接观测到“活的”反氢原子,为观测反氢原子的性质准备了环境条件,这将能使人类在宇宙构成等问题的研究上更进一步,也标志着对“活的”反氢原子的研究正式起步。
4
首次成功逆转细胞分裂过程有望获得治愈癌症新方法
对于人类而言,细胞分裂是生命得以延续的关键环节。在正常情况下,人体内的细胞每天要进行多达数百万次的分裂。然而,细胞分裂行为一旦失控,就会诱导癌症出现。如果人类能够逆转已经失控的细胞分裂行为,就会掐住癌细胞的“咽喉”,阻止癌变。美国俄克拉荷马州医学研究基金会的科学家率先在世界上实现了细胞分裂过程的逆转,此前还从未有人能够将细胞分裂的循环周期加以倒转。该成果使科学家可以对细胞分裂做进一步探索,以更深入地了解细胞分裂的复杂过程。
研究人员首先控制了负责细胞分裂的一种蛋白质,然后设法使分裂过程停止并最终将其逆转。已经被复制的染色体则又被重新送回到了原细胞的细胞核中,这在以前一直被认为是绝无可能的事情。这项研究表明,促使细胞分裂的因素可以被改变甚至可以被逆转,这为“细胞分裂的循环周期必须处于精确控制之下”的观点提供了非常有力的证据。这一重大突破有可能最终使人类获得治愈癌症及其他多种疾病的有效办法。
5
困扰数学界百年有余“庞加莱猜想”终获证明
法国数学家庞加莱被公认为“最后一位数学全才”,他曾经提出过许多具有开创意义、奠基性的大问题,庞加莱猜想就是其中之一。在他留下的巨大科学遗产中,有一个属于代数拓扑学中带有基本意义的命题,这就是他在1904年提出的,困扰了数学家百余年之久的“庞加莱猜想”:如果一个封闭空间中所有的封闭曲线都可以收缩成一点,那么这个空间一定是三维圆球。这个猜想后来被推广到n维。”其高维推论已于上个世纪60年代和80年代分别得到解决,三维的今年也被彻底破解。
俄罗斯数学家佩雷尔曼提出了证明这一猜想的要领。目前国际数学界公认,佩雷尔曼在最终证明庞加莱猜想的过程中作出了决定性贡献,因而获得今年的菲尔茨奖。在佩雷尔曼的成果基础之上,由来自美国、中国等国数学家组成的3个独立小组均对庞加莱猜想的最终完全证明作出了贡献。这一证明意义重大,有助于更好地研究三维空间,对物理学和工程学都将产生深远影响。因而被美国《科学》杂志评选为2006年度十大科学进展之首,认为科学家们在2006年完成了“数学史上的一个重要章节”。
6
第一号染色体基因测序图完成人类基因组计划画上句号
人类基因组计划是当代生命科学的一项伟大科学工程,奠定了21世纪生命科学发展和现代医药生物技术产业化的基础,具有巨大的科学价值和商业价值。
这项被称为“生命登月计划”的多国联手项目于1990年正式启动,其主要目标包括识别人类DNA中所有基因(超过10万个);测定组成人类DNA的30亿碱基对的序列等。来自英、美、法、德、日、中等国的科学家分担了这项工作。到2001年初,完成了99%的人类基因组草图;到2002年2月12日,人类基因组计划基本完成,公布了99%的人类基因组序列。今年5月18日,人类第一号染色体的基因测序图正式公布,至此,该计划全始全终,圆满完成。从今往后,建立在人类基因组测序图基础上的生物和医学研究将会按部就班,继续逐步展开,为人类带来源源不断的新技术、新成果。
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算出暗物质大小及温度发现暗物质存在证据
看不见、摸不着的暗物质是宇宙的主要组成物质之一。今年的暗物质研究收获颇丰:算出了暗物质的大小及其温度;观察到暗能量在过去90亿年里始终在提高宇宙的膨胀率;找到暗物质存在的直接证据。
英国剑桥大学天文学家2月5日宣布,首次计算出了暗物质的一些基本的物理属性,如温度、体积、密度等,在揭开暗物质奥秘的过程中跨出了关键的一步。他们利用超大望远镜阵列,观察了环绕银河系运行的12个矮星系,获得7000多个独立的观测结果,进而计算出了暗物质的大小及其温度,其“体温”大约为1万摄氏度,这一发现有助于揭示究竟什么是暗物质。计算结果表明,无论星系的规模有多大,亮度有多高,或者包含多少颗恒星,所有星系似乎都含有相同数量的暗物质。暗物质温度可以提供暗物质最基本的特性,此次获得的暗物质温度表明,暗物质应由弱互相作用的大质量粒子组成。这一结果有助于粒子物理学家转变思维方式,换个角度去寻找暗物质。
8月,美国科学家宣称,他们借助哈勃太空望远镜发现,暗能量并非太空中的新事物,在过去90亿年里,暗能量始终在提高宇宙的膨胀率。该成果为天体物理学家认识暗能量的本质提供了证据,表明暗能量不但早已存在,同时在赢得宇宙间排斥和吸引作用的“拖拉战”前,它就在阻挠宇宙间物质的引力。
此外,美国科学家还利用钱德拉X射线天文台等,连续观测了由距地球30亿光年之遥的两个大星系团碰撞形成的星系团“1E0657-56”,找到了暗物质存在的直接证据,探测到暗物质与普通物质在两个星系团的大碰撞中被扯开的现象。这是目前证明宇宙大部分是暗物质的最有力证据,它让科学家更加确信,在地球上和太阳系中适用的牛顿引力在大尺度星系团中同样有效。过去,尽管有不少证据表明暗物质的存在,但仍有科学家试图用其他理论进行解释,他们提出:在星系间尺度上,实际引力比从牛顿和爱因斯坦的理论推导的引力更强,因此可以不需要暗物质的存在。但这次的碰撞观测结果推翻了这一理论。这是人类首次测定到暗物质的性质,也为了解暗物质提供了更多线索。
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首次利用人造精子育出老鼠为解决不育症开启一扇“大门”
对于渴望生出亲生子女的不育男性而言,英国纽卡斯尔大学达勒姆生物干细胞研究所的科学家纳耶尼亚博士给他们带来了希望。纳耶尼亚6月10日在《细胞发育》杂志上宣布,他的研究小组首次成功地用胚胎干细胞制造的人造精子培育出了生命。此项研究意义重大,首次表明由人类培育出的精子可以最终形成完整的生物个体,这为研究遗传学、癌症或细胞重组等学科提供了思路,也为解决人类不育症开启了一扇大门。利用这项技术,患不育症的夫妇今后有可能通过使用人造精子或人造卵子,生出带有自己遗传特征的后代。
其实,人造精子研究已持续了十几年,但一直没有人用人造精子孕育出生命。研究人员从老鼠的胚泡中分离出精原干细胞(可发育成早期精子细胞的干细胞)进行培养,最终培育出7只老鼠。虽然实验只获得部分成功,但仍然令人激动不已,证明可在实验室中制造出有活力的精子,这在帮助深入了解精子生成的生物过程方面尤为重要,也为科学家研究生命如何孕育提供了动物模型,有助于揭示不孕不育的根源。从理论上讲,这一进程还意味着,男性无须自身参与,或利用精子捐献者,就能孕育出胎儿。科学家相信,这项技术有着巨大的应用前景。如果人造精子技术发展成熟,将有可能一劳永逸地解决男性不育症问题。将来,医生可以通过克隆方法,用一名男子的皮肤细胞制造精子;科学家甚至还可以从一位女人的细胞中培育出人造精子。
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病毒在计算机中“复活”50纳秒完整生命形态数字仿真首获成功
病毒是介于生命和非生命之间的微小蛋白质和遗传物质束,它们与正常生命形式一样包含RNA或DNA,但仅能在其他有生命的细胞中进行复制。它们能够用“精细”的方法感染细胞并在宿主内增生扩散,导致种种疾病,如流感和艾滋病。
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