• 2016年国内十大科技新闻解读
  •           2017/1/7     浏览()     【
  •     导读:从深埋山底的中微子探测仪,到九天之上的量子通信机,每一次闪烁,每一声嘀嗒,都是为中国前进的步伐计数。2016年,中国科技工作者奉献出更多的精彩之作。科技日报评选出的以下新闻远不能涵盖所有领域的重要进步;它更像是中国创新历史进程在新年节点的一个剖面,呈现出中国科技赶超世界强国的气魄。(文章来源:科技日报)

        1大亚湾实验测得最精确反应堆中微子能谱

        在深圳大亚湾的核电站旁,粒子物理学家今年再次发现,中微子的确是个奇怪的家伙。

        基本粒子中,小小中微子是唯一人们完全摸不透的。目前的粒子标准理论模型中,赋予所有粒子质量的是希格斯粒子,但中微子质量较之低了15个量级,“很不自然”。为了解释中微子为何如此轻,理论学者都倾向于相信一种跷跷板机制,认为有一种重的中微子还没有发现,叫惰性中微子,它也可能是暗物质的组成部分。越高的侦测精度,越能帮助科学家理解中微子的本质。今年2月发布的一份报告中,大亚湾中微子实验测得了迄今为止最精确的反应堆中微子能谱,并发现这一能谱与以前的理论预期存在两处偏差。

        中微子几乎穿透一切阻挡物,最不好拦下来测量。核反应堆发电时会释放副产品中微子。1950年代,科学家正是在反应堆旁首次探测到了中微子。而大亚湾实验现在测量出了最精确的、与模型无关的反应堆中微子能谱。能谱好比中微子的手相,大亚湾中微子探测器能瞄出平滑的掌纹上细小的皱褶,在此基础上道出中微子的本性。

        科学家测量和分析了包含30多万个中微子的数据,发现在大部分能量范围内,中微子能量达到了前所未有的精度——好于1%。新发现的两处偏差,为未来反应堆中微子实验提供了重要测量数据。

        2《国家创新驱动发展战略纲要》印发

        五月份,中共中央、国务院印发了《国家创新驱动发展战略纲要》(以下简称《纲要》),并发出通知,要求各地区各部门结合实际认真贯彻执行。这是对中央关于创新驱动发展的系列部署和要求进行的顶层设计和系统谋划,是落实创新发展理念的具体行动。

        党的十八大提出实施创新驱动发展战略,强调科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑,必须摆在国家发展全局的核心位置。随后,十八届五中全会提出,创新是引领发展的第一动力,必须把发展基点放在创新上,塑造更多依靠创新驱动、更多发挥先发优势的引领型发展。习近平总书记强调,抓创新就是抓发展,谋创新就是谋未来,要深入实施创新驱动发展战略,推动以科技创新为核心的全面创新,加快形成以创新为主要引领和支撑的经济体系和发展模式。

        创新驱动发展是立足全局、面向全球、聚焦关键、带动整体的国家战略,是党中央综合分析国内外大势、立足我国发展全局作出的重大战略抉择,契合我国发展的历史逻辑和现实逻辑。《纲要》部署了未来几十年的发展目标:提出到2020年进入创新型国家行列、2030年跻身创新型国家前列、到2050年建成世界科技创新强国“三步走”目标。

        评论认为,《纲要》是新时期推进创新工作的纲领性文件,是实施创新驱动发展战略、加快建设创新型国家的基本遵循和行动指南,对于指导新时期我国经济社会和科技事业发展都具有非常重大的现实意义和深远的历史意义。

        3我国科学家领衔 绘制全新人类脑图谱

        中国科学院自动化研究所脑网络组研究中心蒋田仔团队联合国内外其他团队,经过6年努力,成功绘制出全新的人类脑图谱:脑网络组图谱。它比目前最常用的由德国神经科学家布罗德曼在100多年前绘制的脑图谱精细4—5倍,第一次建立了宏观尺度上的活体全脑连接图谱。

        大脑是人体最精密的器官,但人类对这个器官的了解还远远不够。比如布罗德曼图谱还是100多年前德国神经科学家布罗德曼在单个人的尸体组织标本上利用细胞构筑绘制的。之后虽然陆续出现了许多类型的脑图谱,但存在诸多问题:有些脑图谱未考虑个体变异;基于细胞构筑学构建的脑图谱仍然是对尸体标本的研究,而且只包含局部的分区信息;许多功能复杂的脑区的功能亚区边界并不明确;现有的大部分脑图谱基本来源于西方人的数据,不具备东方人的特征。

        我国科学家的努力改写了这一现状。

        蒋田仔团队绘制的全新脑图谱包括246个精细脑区亚区,以及脑区亚区间的多模态连接模式,突破了100多年来传统脑图谱绘制思想,引入了脑结构和功能连接信息对脑区进行精细划分和脑图谱绘制的全新思想和方法,具有客观精准的边界定位,第一次建立了宏观尺度上的活体全脑连接图谱。

        人类脑图谱是理解脑的结构和功能的基石。全新的脑图谱为在宏观尺度上研究脑与行为的关系提供了不可或缺的工具,将加深对于人类精神和心理活动的认识,为理解人脑结构和功能开辟了新途径,并对未来类脑智能系统的设计提供重要的启示,能让临床神经精神疾病治疗技术取得跨越式发展。

        4“探索一号”首次万米深渊科考

        8月12日,中国4500米载人潜水器及万米深潜作业的工作母船——“探索一号”科考船结束TS01-01航次,首航凯旋。本航次取得的成果,表明了万米深海已不再是我国海洋科技界的禁区,这是继蛟龙号7000米海试成功后又一个海洋科技的里程碑。

        在6月22日至8月12日期间,“探索一号”船在马里亚纳海沟挑战者深渊开展了我国第一次综合性万米深渊科考活动,航次历时52天,其中作业37天,共执行作业任务84项。

        该航次是我国在万米深海进行的第一次深潜科考尝试,是为实现国家“十三五”重点研发计划部署的万米载人/无人深潜科技目标所做的先期努力,为最终全面实现我国的万米深潜迈出了具有重要意义的一步。它的成功缩短了我国与美、日、英等世界海斗深渊科考先驱国家在万米科考能力上的差距,标志着我国的深潜科考开始进入万米时代。

        此次航次所获得的深度序列完整的原位探测数据及水体、沉积物和大生物样本,填补了我国长期以来无法获得超大深度特别是万米海底数据和样品的空白,这将极大地促进我国深海深渊科学研究的发展,并有效推动我国海斗深渊科学研究体系的建立。

        5中国发射多颗 先进科学卫星

        继一年前的暗物质探测卫星后,中国2016年又发射一系列先进的科学卫星,令世界瞩目。

        8月,世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射,成为各大媒体的热点话题。“墨子号”的作用,是在太空中分发纠缠光子给地面站,就好像扔出一个旋转的硬币,掉进地面上的存钱罐的扁口里,难度极大。纠缠的光子蕴含着密码,而且这种密码一旦被拦截窃听,就会被发射者看见。我国欲通过量子卫星来建立天地一体的量子绝对保密通信网。这是欧洲科学家推动多年却不能上马的事,现在被中国抢先了。

        12月,中国首颗碳卫星发射,成了许多国内媒体的头条。这颗卫星将监测全球和中国的二氧化碳浓度,精度达到1—4ppm,中国二氧化碳监测水平跻身世界前列。今后全球排放多少二氧化碳,中国也有自己的话语权了。从设计能力上来讲,这款探测仪可以为研究雾霾提供重要数据支撑。

        4月发射和成功返回的实践十号卫星,是中国第一个专用的微重力实验卫星。它包含19项科学实验,涉及微重力流体物理、微重力燃烧、空间材料科学、空间辐射效应、重力生物效应、空间生物技术6大领域。这也是中国迄今为止最复杂的一次空间微重力实验行动。它携带了一些专门设计的实验器材,比如像左轮手枪一样的多材料棒的熔炉,很可能制造出地球上没有的奇葩神器。

        6中国航空发动机集团公司成立

        作为“现代工业皇冠上的明珠”的航空发动机,是衡量一个国家综合科技水平、科技工业基础实力和综合国力的重要标志。

        10月28日,中国航空发动机集团公司在北京成立。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平作出重要指示强调,党中央作出组建中国航空发动机集团公司的决策,是从富国强军战略高度出发,对深化国有企业改革、推进航空工业体制改革采取的重大举措。

        这是举全国之力突破发动机核心技术的决心和举措。2016年1月,国务院正式批复中国航发的组建方案;3月,中组部和国资委先后宣布了主要领导以及董事、监事的任职决定;5月,集团完成工商注册;8月,总部正式入驻北京海淀区。

        中国航空发动机集团在北京挂牌成立,标志着中国航空发动机产业将形成全新格局,对中国航空工业未来发展具有重要意义。中国航空发动机集团,是由国务院、北京市人民政府、中国航空工业集团公司、中国商用飞机有限责任公司共同出资组建的国有控股集团公司。注册资本人民币500亿元,下辖职工9.6万人,包括两院院士6名、“千人计划”专家6人。

        新成立的中国航空发动机公司将集中致力于发动机设计、制造、试验、相关材料研制等方面,建立中国航空动力研制和生产的完整产业链,以提升中国航空发动机整体水平,立足自主创新解决中国航空动力。

        7神舟十一号 与天宫二号对接

        “在广阔宇宙的一隅,还有一艘宇宙飞船,和两名宇航员。这一画面让我激动。”在听到神舟十一号发射成功消息时,国际空间站的一名宇航员写下了这些话。10月17日,神舟十一号载人飞船在酒泉发射升空后准确进入预定轨道。航天员景海鹏、陈冬的随“神十一”上天,飞行3天后,进驻先前一个月发射的天宫二号飞行器,在太空驻留了30天,创造了中国航天员太空驻留时间的新纪录,完成多项空间科学实验和技术试验。11月18日,神舟十一号飞船返回舱在内蒙古中部着陆,景海鹏和陈冬身体良好,任务成功。

        天宫二号实验室从天宫一号的备份改造而来,全长达到10.4米,直径3.35米,中国用十多年的时间独立研发出了这一较高水准的空间站,包括锻炼区和一个医疗实验间。还有消息称,中国已开发出了全球独有的低轨道太空电磁驱动设备,就安装在天宫二号上。

        未来几年,中国将把大得多的轨道实验室发射上空;2020年国际空间站退役后,天宫将是太空中唯一的人类住所。

        12月,景海鹏被颁发“一级航天功勋奖章”,陈冬得到 “三级航天功勋奖章”。颁奖词中说,天宫二号和神舟十一号载人飞行任务圆满成功,首次实现了我国航天员中期在轨驻留,标志着我国载人航天工程取得新的重大进展,展示了我国建设创新型国家和世界科技强国的最新成果,展示了中国人民攀登世界科技高峰的最新成就。

        8FAST望远镜启用

        我国500米口径球面射电望远镜(FAST)9月25日在贵州省黔南州平塘县大窝凼竣工落成。在经历了22年从构想、预研、开工建设到反复调试的过程后,终于启用,迈向试运行阶段。从此,黔南大地“生长”出的这只巨大“天眼”,将承载着人们对于浩瀚宇宙的无限想象,日夜无休地望向璀璨星空。

        群山拥抱的一个巨大的天坑里,由4450块、186种大小不同的三角形反射板拼成的银灰色“大碗”坐落其中。沿着碗的边缘走一圈需要40分钟左右,而这只碗的面积,足足有30个足球场那么大。

        为什么需要一台如此大口径的望远镜?科学家们说,来自宇宙天体的无线电信号极其微弱,半个多世纪以来,所有射电望远镜收集的能量尚翻不动一页纸。只有让望远镜的灵敏度变得更高,探测微弱无线电的能力才能更强,而要想提高灵敏度,就需要扩大射电望远镜的口径。

        FAST的口径达到了世界之最——500米。理论上说,FAST能接收到137亿光年以外的电磁信号,这个距离接近于宇宙的边缘。从射电望远镜诞生至今,人类共发现了约2500颗脉冲星,如果FAST的工作时间全部用于观测脉冲星,它一年时间内就有望将这个数量翻倍。因此,FAST加盟大口径望远镜家族,将大大推进人类认识宇宙的速度。

        9大火箭长征五号 首飞成功

        中国航天发射历史上,还从未有如此忐忑的一次发射经历。11月3日,中国首枚大型运载火箭长征五号预定在海南文昌升空。发射准备的最后时刻,由于出现异常,几次暂缓,甚至在倒数10秒期间,仍有三次暂停,并重置倒数10秒。

        “长五”最终首飞成功,标志着中国运载火箭升级换代,运载能力进入国际先进行列,开始由航天大国迈向航天强国。载人登月和去火星的念想,曾经很缥缈,有了“长五”之后就踏实了。大火箭研发是1986年起步的,近几年它的进度之快令很多国外观察家没想到。

        “长五”也被称为“胖五”。有了它,中国液体火箭直径由3.35米跨越到5米。“长五”捆绑4枚3.35米直径助推器,全长约57米,起飞重量约870吨,起飞推力超过1000吨。

        “长五”90%的技术都是新试用的,比如液氢液氧发动机、液氧煤油发动机和新型不锈钢、钛合金等等。中国甚至应用了一种史无前例的新型隔热材料——纳米气凝胶。这种材料是最轻的固体,它被用于隔绝燃气管路的余热,保护外围元件。

        计划中的2017年嫦娥五号落月采样返回、2018年发射空间站核心舱、2020年发射火星探测器等任务都将依靠长征五号来实现。大推力火箭技术也可以应用于洲际导弹,增加战略威慑力。

        6月,“长五”的小兄弟,中国新一代中型火箭长征七号在海南文昌首飞成功。“长七”是为发射货运飞船而研制的新一代中型火箭。和“长五”一样,它也使用无毒无污染的煤油液氧以及液氢液氧发动机,运载力超过现役火箭。

        10“神威·太湖之光”两度摘得世界超算冠军

        全球超级计算机500强(TOP500)榜单11月14日公布,中国“神威·太湖之光”以较大的运算速度优势轻松蝉联冠军。TOP500榜单每半年发布一次。2016年6月的排行榜上,中国国家并行计算机工程技术研究中心研制的“神威·太湖之光”横空出世,以每秒9.3亿亿次的浮点运算速度出人意料地夺冠。这个速度是原冠军中国“天河二号”的近三倍,更重要的是“神威·太湖之光”实现了包括处理器在内的所有核心部件全部国产化。

        “神威·太湖之光”的峰值计算速度和持续计算速度都位居世界第一。它占据了国家超级计算无锡中心一间约1000平方米的房间,包括40个运算机柜和8个网络机柜。每个运算机柜比家用的双门冰箱略大,一台机柜就有1024块处理器,整台“神威·太湖之光”共有40960块处理器,用的是国产的核心处理器“申威26010”。

        此前,由中国国防科技大学研制的“天河二号”超级计算机已在TOP500榜单上连续六度称雄。中国目前还在研制比“神威·太湖之光”还快几倍的超级计算机。从六连冠的“天河”到新霸主“神威”,超级计算机的屋顶已经由中国人撑起。

        附:2015中国十大科技进展新闻

    中国十大科技进展新闻、世界十大科技进展新闻评选活动至今已经举办了22次,每一届评选都引起强烈反响,对公众了解国内外科技最新发展动态,宣传科普科学技术意义非凡。今日(1月19日),2015年中国十大科技进展新闻、世界十大科技进展新闻,在北京正式揭晓。

    据了解,该活动由中国科学院、中国工程院主办,中国科学院学部工作局、中国工程院办公厅、中国科学报社承办,中国科学院院士和中国工程院院士投票评选。

    以下是科学网带来的此次评选的详细内容:

    2015年中国十大科技进展新闻

    1、首次实现多自由度量子隐形传态

    中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等组成的研究小组在国际上首次成功实现多自由度量子体系的隐形传态,成果以封面标题的形式发表于《自然》杂志。

    这是自1997年国际上首次实现单一自由度量子隐形传态以来,科学家们经过18年努力在量子信息实验研究领域取得的又一重大突破,为发展可扩展的量子计算和量子网络技术奠定了坚实的基础。

    国际量子光学专家Wolfgang Tittel教授在同期《自然》杂志撰文评论:“该实验实现为理解和展示量子物理的一个最深远和最令人费解的预言迈出了重要的一步,并可以作为未来量子网络的一个强大的基本单元。”

    该成果已被欧洲物理学会评为“2015年度物理学重大突破”。

    2、北斗系统全球组网首星发射成功

    3月30日,北斗系统全球组网首颗卫星在西昌发射成功,标志着我国北斗卫星导航系统由区域运行向全球拓展的启动实施。

    这颗卫星由中科院和上海市政府共建的上海微小卫星工程中心研制,是我国首颗新一代北斗导航卫星,入轨后将开展新型导航信号体制、星间链路等试验验证工作。

    这颗卫星实现了多个首创:首次使用中科院导航卫星专用平台,首次采用远征一号上面级直接入轨发射方式,首次验证相控阵星间链路与自主导航体制,首次大量使用国产化器部件以实现自主可控。

    由于采用一体化设计方法,按照功能链设计理念,整星分为有效载荷、结构和热控、电子学和姿态轨控等功能链,极大地提高了系统的可靠性和功能密度。

    3、“长征六号”首飞“一箭多星”创纪录

    9月20日7时01分,我国新型运载火箭“长征六号”在太原卫星发射中心点火发射,成功将20颗微小卫星送入太空。

    此次发射任务圆满成功,不仅标志着我国长征系列运载火箭家族再添新成员,而且创造了中国航天一箭多星发射的新纪录。

    此次“长征六号”运载火箭首飞,搭载发射了中国航天科技集团公司、国防科技大学、清华大学、浙江大学、哈尔滨工业大学等单位研制的开拓一号、希望二号、天拓三号、纳星二号、皮星二号、紫丁香二号等20颗微小卫星,主要用于开展航天新技术、新体制、新产品等空间试验,对于促进我国微小卫星发展和新技术试验验证等具有重要意义。

    4、首架国产大飞机下线

    中国自主研制的大型客机C919首架机11月2日在上海正式下线。

    C919飞机自主创新有5个标志,包括飞机总体方案、气动外形、飞机机体设计与制造、系统集成及工程项目管理等。

    研制人员针对气动布局、结构材料和机载系统,实现先进材料首次在国产民机上的大规模应用、数百万零部件和机载系统研制流程高度并行。在研发的集成创新过程中,全产业链上有将近20万人参与研发制造,其采用的新技术、新材料、新工艺辐射拉动了中国经济和科技发展、基础学科进步及航空工业发展。

    业内专家认为,C919总装下线对于中国民机产业发展、基础工业实力提升、发展制造强国具有深远的意义。按计划,该飞机将于2016年首飞。

    5、剪接体高分辨率三维结构获解析

    由中科院院士、清华大学教授施一公领导的研究组在《科学》杂志同时在线发表了两篇背靠背研究长文,分别报道了通过单颗粒冷冻电子显微技术(冷冻电镜)解析的酵母剪接体近原子分辨率的三维结构,并在此结构基础上进行详细分析,阐述了剪接体对前体信使RNA执行剪接的基本工作机理。

    这是科学家首次捕获到真核细胞剪接体复合物的高分辨率空间三维结构,并阐述相关工作机理。美国科学院院士、斯隆—凯特琳癌症研究中心教授丁绍?帕特尔评价说:“剪接体的结构是完完全全由中国科学家利用最先进的技术在中国本土完成,这是中国生命科学发展的一个里程碑。”

    6、首次发现外尔费米子

    中科院物理所方忠研究员带领的团队首次在实验中发现了外尔费米子。这是国际上物理学研究的一项重要科学突破,对“拓扑电子学”和“量子计算机”等颠覆性技术的突破具有非常重要的意义。外尔费米子是德国科学家威尔曼·外尔在1929年预言的。不过,科学家们始终无法在实验中观测到这种粒子。

    2012年以来,该所理论研究团队首次预言在狄拉克半金属中或许可以发现无“质量”的电子。陈根富小组制备出具有原子级平整表面的大块TaAs晶体,丁洪小组利用上海光源同步辐射光束照射TaAs晶体,使得外尔费米子第一次展现在科学家面前。外尔费米子的半金属能实现低能耗电子传输,有望解决当前电子器件小型化和多功能化所面临的能耗问题。

    7、首次发现相对论性高速喷流新模式

    中科院国家天文台研究员刘继峰带领团队在国际上首次从超软X射线源发现相对论性高速喷流,打破了天文学界以往的认知,揭示了黑洞吸积和喷流形成的新方式。该成果发表于《自然》杂志。

    审稿人认为,此项工作是2015年度本领域内最重要的5大发现之一。“在超软X射线源中发现相对论性喷流出乎所有人的意料,这改写了我们对超软X射线源的认知和喷流形成的认知。”

    美国科学院院士、英国皇家学会院士、哈佛大学教授Remash Narayan评论说:“它的观测特征和人们猜想并进行了大量数值模拟的处于极高吸积率的黑洞完全契合,生动展示了黑洞吞噬物质过多后产生高速重子喷流和浓密吸积盘外流的情况。”

    8、攻克细胞信号传导重大科学难题

    中科院上海药物所研究员徐华强带领的国际团队利用世界上最强X射线激光,成功解析视紫红质与阻遏蛋白复合物的晶体结构,攻克了细胞信号传导领域的重大科学难题。这项突破性成果以长文形式在线发表于《自然》杂志。

    美国科学家在G—蛋白偶联受体(GPCR)信号转导领域作出的重要贡献获得了2012年诺贝尔化学奖。然而,GPCR信号转导领域还有一个重大问题悬而未决,即GPCR如何激活另一条信号通路——阻遏蛋白信号通路。

    研究团队创新性地利用了比传统同步辐射光源强万亿倍的世界上最亮的X射线——自由电子激光(XFEL)技术,用较小的晶体得到了高分辨率的视紫红质—阻遏蛋白复合物晶体结构,为深入理解GPCR下游信号转导通路奠定了重要基础。

    该研究为开发选择性更高的药物奠定了坚实的理论基础。

    9、首个自驱动可变形液态金属机器问世

    由刘静带领的中科院理化技术研究所、清华大学医学院联合研究小组,发现液态金属可在吞食少量物质后,以可变形机器形态长时间高速运动,实现了无需外部电力的自主运动。

    此发现在世界属首次,相关论文在《先进材料》杂志上发表。标志着中国在液态金属领域达到世界领先水平。这种液态金属机器完全摆脱了庞杂的外部电力系统,向研制自主独立的柔性机器迈出了关键的一步。

    《自然》杂志在其研究亮点栏目以《液态金属马达靠自身运动》为题进行了报道;《科学》杂志也在网站指出“可变形金属马达拥有一系列用途”。

    10、“永磁高铁”牵引系统通过首轮线路试验考核

    搭载着由中国中车研发的永磁同步牵引系统的中国首列“永磁高铁”在10月底通过整车首轮线路运行试验考核。这意味着我国高铁动力正发生革命性变化,成为世界上少数几个掌握“永磁高铁”牵引技术的国家。

    该牵引系统包括永磁同步牵引电机、牵引变压器、变流器、控制器等核心部件,其中电机采用世界新型稀土永磁材料,有效克服了永磁体失磁的世界难题;其巧妙设计的轴承散热结构能有效降低轴承温升,确保牵引动力运行的安全可靠;

    同时,采用了宽域高效的控制技术策略,实现高速方波弱磁控制和高速平稳重投;整个牵引系统体现节能高效系统特性匹配,节能10%以上。其研制成功不仅拉开了我国高铁“永磁驱动时代”的序幕,也为我国高铁参与国际竞争赢得了先机。

    2015年世界十大科技进展新闻:

    1、美国癌症基因组图谱计划完成

    美国一项从遗传学角度描述1万个肿瘤的庞大计划正式落下帷幕。作为在2006年开始的一个斥资1亿美元的试点项目,癌症基因组图谱(TCGA)如今是国际癌症基因组联盟中最大的组成部分,该联盟由来自16个国家的科学家组成,已经发现了近1000万个与癌症相关的基因突变。

    研究人员利用相关数据已经提出了对肿瘤进行分类的新方法,并发现了以前未被认识的药物靶点和致癌物质。相关研究将能够把病人的健康状况、治疗历史和对治疗的反应等详细的临床信整合在一起。

    研究人员希望能够继续专注于测序,或扩充他们的工作,从而探索已经被查明的基因突变如何对癌症的形成与发展产生影响。癌症遗传学家Bert Vogelstein指出,几乎癌症研究的方方面面都受益于TCGA。

    2、埃博拉疫苗为接种者提供100%保护

    在几内亚进行的一项不同寻常的临床试验第一次显示,一种埃博拉疫苗可以保护人体免遭这种致命病毒的侵害。7月31日在线发表于《柳叶刀》杂志上的这项研究表明,注射这种由默克公司生产的疫苗能够在10天后对埃博拉病毒接触者提供100%的保护。

    科学家认为,这种疫苗将有助于最终结束在西非暴发的埃博拉疫情,该疫情已经持续了18个月之久。美国明尼苏达州双子城传染病研究与政策中心主任Michael Osterholm认为:“这将是载入史册的一项公共卫生成就。”

    3、发现调控细胞衰老的关键“开关

    美国科学家最近利用人类成纤维细胞,找到了细胞衰老的一个关键“开关”,为一些疾病的治疗和干预提供了线索。哈佛大学医学院研究人员用快速高通量筛选技术,诱导人类成纤维细胞衰老以寻找调控该过程的未知基因与途径。

    他们的研究表明,NFKB的激活受到一个叫GATA4的转录因子调控。GATA4的过量表达会直接导致细胞衰老;GATA4的缺失则抑制细胞炎症反应,进而延缓衰老。GATA4在心脏等器官的发育中有非常重要的作用,但在细胞衰老中的功能还是第一次发现。

    GATA4这个节点的发现把下游的NFKB和上游的DNA损伤连接起来,形成一个调控衰老的完整网络。确定GATA4在细胞衰老以及相关炎症反应中的关键作用,为将来的相关治疗和干预提供了可能的途径和靶标。

    4、“终极电池”研究获重大进展

    多年来,锂-空气电池被业界誉为“终极电池”,因为理论上它可使电动车续航能力接近传统汽油汽车,甚至可用于电网储电。

    英国剑桥大学研究人员10月29日报告说,他们克服了困扰锂-空气电池的多个技术难题,把这项技术朝实用化方向推进了一大步。这项成果发表在《科学》杂志上。

    在最新工作中,剑桥大学的研究人员改用多层次的大孔石墨烯作为正极材料,利用水和碘化锂作为电解液添加剂,最终产生和分解的是氢氧化锂,而不是此前电池中的过氧化锂。氢氧化锂比过氧化锂要稳定,大大降低了电池中的副反应,提高了电池性能。

    5、最大太阳能飞机首次环球飞行

    “阳光动力”2号是全球最大太阳能飞机,于3月9日从阿联酋首都阿布扎比起飞,开始首次环球飞行。“阳光动力”2号从阿布扎比起飞后向东飞行,途经阿拉伯海、印度、缅甸、中国、太平洋、美国、大西洋、南欧和北非,最后于7月返回阿布扎比。

    “阳光动力”2号环球飞行总里程为3、5万公里,共停留12个城市。在环球飞行计划中,最困难的航段无疑是从中国至美国横跨太平洋五天五夜的不间断飞行。这是对飞行器整体设计的全面检验,更是对飞行员体能和心理状况的严酷挑战。

    “阳光动力”项目在其官方中文网站上说,“阳光动力”关心的不只是能源问题,“我们还希望以此鼓励每个人,无论是在个人生活中,还是在我们思考和处事的方式上,都能努力成为一名开拓者”。

    6、单个光子“纠缠”3000个原子

    美国麻省理工学院和贝尔格莱德大学的物理学家开发出一种新技术,使用单个光子成功实现了与3000个原子的纠缠,创下了迄今为止粒子纠缠数量的新纪录。

    该技术为创建更复杂的纠缠态奠定了基础,未来有望借此制造出运算速度更快的量子计算机和更精确的原子钟。相关论文发表在3月26日出版的《自然》杂志上。

    量子纠缠是一种奇特现象,理论上是指粒子在两个或两个以上粒子组成的系统中相互影响的现象,即使相距遥远,一个粒子的行为也会影响另一个的状态。科学家们一直在寻求方法让大量的原子实现纠缠,为功能强大的量子计算和精确的原子钟奠定基础。

    论文第一作者、麻省理工学院物理学教授弗拉丹·卢勒狄克说:“我们开辟了一种新的纠缠态类别。”

    7、火星表面找到液态水的“强有力”证据

    美国航天局9月28日宣布,在火星表面发现了有液态水活动的“强有力”证据,为在这个红色星球上寻找生命提供了新线索。

    自2006年以来,美国火星勘测轨道飞行器多次在火星山丘斜坡上发现手指状阴影条纹。它们在火星温暖的季节里出现,并随着温度上升而向下延伸,到了寒冷季节就消失。美国航天局将其称为“季节性斜坡纹线”,并认为这种奇特的季节性地貌由盐水流造成,但一直没有找到直接证据。

    在新研究中,研究人员分析了火星勘测轨道飞行器获取的火星表面4处地点“季节性斜坡纹线”的光谱数据,发现这些阴影条纹达到最大宽度时便出现水合盐矿物的光谱信号。研究人员在发表于《自然·地学》杂志的论文中写道:“‘季节性斜坡纹线’是现今火星水活动的结果,我们的发现强有力支持这一假设。”

    美国航天局副局长约翰·格伦斯菲尔德表示:“我们非常激动,因为这项发现意味着今天的火星有可能存在生命。”

    8、新疫苗或有潜力遏制艾滋病感染

    《科学》和《细胞》杂志6月18日发表的两项研究认为,一种基于多轮免疫接种策略的试验性疫苗,也许有潜力遏制艾滋病病毒感染。这两项研究都是关于一种叫做“eOD-GT8 60mer”的免疫原。

    美国斯克里普斯研究所等机构对它进行了测试,结果显示它可结合并激活B细胞,而B细胞具有抗艾滋病病毒的作用。《科学》杂志还发表了第三项由康奈尔大学领衔的艾滋病研究,对一种人工分子复合物进行测试的结果显示,这种免疫原可激发兔子与猴子产生抗体,阻止一种艾滋病病毒株的感染。

    美国国家卫生研究院为这3项研究提供了资金,它在一份声明中评价说,这3篇论文代表着在研发艾滋病疫苗方面的“一个重要新起点”。

    9、全球海洋考察揭示大量新生命形式

    在对全球海洋微小生物进行了为期3年半的考察工作后,一个研究团队报告了这项调查的第一批成果,揭示了海洋浮游生物丰富而多样的面貌。

    研究人员于2009年9月从法国洛里昂乘船出发。他们在航程中的210个地方采集了约35000件样本,该项研究旨在对地球的上层海洋建立一个整体认识。科学家在5月22日出版的《科学》杂志上用5篇论文介绍了这一研究成果。包括一个超过4000万微生物基因的目录——大多数是之前未有报道的,以及约5000个病毒基因类型,同时还有对15万种真核生物(复杂细胞)的评估,这大大超过了目前已知的11000种真核浮游生物的数量。

    美国伊利诺伊州阿贡国家实验室微生物生态学家Jack Gilbert说:“整个项目提供了一个真正有价值的数据库,从而使我们能够以一种前所未有的方式探寻全球的海洋微生物生态系统。”

    10、人类探测器首次近距离飞过冥王星

    美国“新视野”号探测器于美国东部时间7月14日7时49分近距离飞过冥王星,成为首个探测这颗遥远矮行星的人类探测器。

    “新视野”号与冥王星最近时的距离约为1、25万公里。“新视野”号探测器于2006年1月升空,经过9年多长途跋涉,终于与冥王星“会面”。由于冥王星从未被来自地球的探测器近距离造访过,“新视野”号“看”到的一切都将被记录下来。

    此后,这个探测器还将继续前行,进入太阳系边缘神秘的柯伊伯带,这里可能隐藏着数以千计的冰冻岩石小天体。冥王星于1930年首次进入人类视野,曾被当作太阳系第九大行星。但国际天文学联合会于2006年对大行星重新定义,冥王星“惨遭降级”为矮行星。

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