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2010-12-27 12:16 |
《環(huán)球科學(xué)》評選出2010年最值得銘記的十大科學(xué)新聞
近日，《環(huán)球科學(xué)》最終盤點出2010年最值得銘記的十大科學(xué)新聞。 $9l3 DJ
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1、人造生命誕生 VvltVYOZA
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2010年5月20日，美國J•克雷格•文特爾研究所（J. Craig Venter Institute）宣布，他們利用人工合成的基因組，創(chuàng)造出了世界上第一個“人造生命”，取名為“辛西婭”（Synthia）。文特爾領(lǐng)導(dǎo)的研究團隊首 先選取了一種名為絲狀支原體的細菌，對這種細菌的基因組進行測序后，人工合成了它的基因組。然后，科學(xué)家將人造基因組移植到另一種名為山羊支原體、去除了 遺傳物質(zhì)的細菌中。通過分裂和增生，山羊支原體逐漸為人造基因組控制，最終成為一種全新的生命。在培養(yǎng)皿中，合成細菌的分裂等行為就像天然細菌一樣。 \
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文特爾認為，這種人造細菌將來可用于制造生物燃料，幫助人類從巖石和工業(yè)廢料中提取金屬，把泄漏的石油轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)，還可用于制造新藥物、疫 苗。但也有科學(xué)家認為，文特爾的研究無異于打開了潘多拉魔盒，人造的有機體如果擴散到自然界，引發(fā)生物基因變化，有可能造成環(huán)境災(zāi)難，還有可能被用來制造 生物武器。（參見《環(huán)球科學(xué)》2010年第7期《人造生命背后》一文。） AX1\L |tJS
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2、墨西哥灣大規(guī)模漏油事件 g B0)ec 0
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2010年4月20日，位于美國路易斯安那州威尼斯東南約82公里處海域的“深海地平線”（Deepwater Horizon）鉆井平臺發(fā)生爆炸并引發(fā)大火。這一平臺屬于瑞士越洋鉆探公司，由英國石油公司租賃�；饎莩掷m(xù)約36小時后，平臺沉入墨西哥灣，其底部油井自4月24日起漏油不止，造成大面積海域受到原油污染。直到9月19日，漏油油井才被徹底封堵。 7'&Xg_
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浮油涌至美國海岸，多處野生動物保護區(qū)面臨嚴重威脅。原油泄漏還威脅著墨西哥灣海岸生態(tài)及沿岸百姓生活。據(jù)美國哥倫比亞大學(xué)研究人員評估，此次 原油泄漏事件造成約440萬桶原油流入墨西哥灣，是人類歷史上僅次于海灣戰(zhàn)爭漏油事故（約800萬桶原油流入波斯灣）的第二嚴重的原油泄漏事故。墨西哥灣 漏油事件造成的影響將持續(xù)數(shù)年或者數(shù)十年。（參見《環(huán)球科學(xué)》2010年第8期《漏油猛于虎》一文。） #~#_) \l'F
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3、私營太空產(chǎn)業(yè)邁出第一步 c~tkY!c
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2010年12月8日22時53分，美國SpaceX公司在卡納維拉爾角使用“獵鷹-9”大型火箭將名為“龍”的太空艙發(fā)射升空。這個子彈形狀 的太空艙在10分鐘后進入軌道，繞地球兩周后從低軌道再次進入大氣層，于12月9日3時04分在墨西哥海岸外以西海域成功軟著陸。 P!vB S "S
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“龍”是第一架私人設(shè)計的載人宇宙飛船，這意味著人類史上首次有私人公司（而非國家）有能力進入地球軌道。此次太空艙飛行試驗沒有搭載相關(guān)人 員，但它具備搭載7名工作人員和充裕貨物的空間。美國航空航天局計劃在明年航天飛機退役計劃后，使用“龍”太空艙向國際空間站運送補給。它的成功發(fā)射和回 收，意味著新的太空產(chǎn)業(yè)的硬件部分已準備完成。 -({\eL$n
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4、NASA發(fā)現(xiàn)“砷基生命” QOP*vH >J
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2010年12月2日，美國航空航天局宣布，天體生物學(xué)家費麗莎•沃爾夫－西蒙（Felisa Wolfe-Simon）在加利福尼亞州的莫諾湖新發(fā)現(xiàn)了一種名為GFAJ-1的獨特細菌，能利用砷來代替磷元素構(gòu)筑生命分子，進行一些關(guān)鍵的生化反應(yīng)。 NuP@eeF>,
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長期以來，科學(xué)界都認定碳、氫、氧、氮、磷和硫是組成地球生命的6大基本元素，它們不可代替。磷元素在細胞中起著極為重要的作用，包括維持遺傳 物質(zhì)DNA和RNA的骨架、參與形成細胞膜、以三磷酸腺苷分子的形式輸送能量等。GFAJ-1的出現(xiàn)打破了這一理論。因此，那些過去被描述為“不適合生命 存在”的外星環(huán)境或許也可以存在生命，這將極大提高人類在外星球上找到生命的可能性。（這一發(fā)現(xiàn)尚存爭議，參見本期第30 頁《質(zhì)疑砷基生命》一文） Et- .[
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5、科學(xué)家首次探測到暗物質(zhì)粒子 Y8AU<M
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神秘的暗物質(zhì)一直令科學(xué)家感到迷惑不解，這種不可見物質(zhì)在星系、星系團等宇宙大尺度結(jié)構(gòu)中發(fā)揮著重要作用，施加著我們可以觀測到的引力作用，但它們本質(zhì)上由何種粒子構(gòu)成依然成謎。2010年2月，美國佛羅里達大學(xué)科學(xué)家宣稱，他們已首次探測到暗物質(zhì)粒子。 -(59F
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據(jù)研究人員介紹，在過去9年中，他們一直在美國明尼蘇達州北部一個名為索丹的廢棄鐵礦來捕捉暗物質(zhì)的蹤跡。實驗動用了30臺高靈敏度探測儀，并將溫度降低至-273.1℃。終于，他們通過位于地面以下2 000英尺（約610米）的高靈敏度探測儀捕捉到兩個“暗物質(zhì)粒子”的蹤跡。科學(xué)家們認為，這次探測到的事物應(yīng)該有3/4的可能是暗物質(zhì)粒子，而不是背景噪音。但研究者也承認，要想確認所發(fā)現(xiàn)的確實是暗物質(zhì)粒子，他們必須要繼續(xù)發(fā)現(xiàn)更多這樣的粒子。 ^L'K?o
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6、單分子層上的類腦計算 $GP A6
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2010年4月25日，來自日本筑波市國立材料科學(xué)研究所的人工智能和分子電子學(xué)科學(xué)家安尼班•班德亞帕德耶（Anirban Bandyopadhyay）、美國密歇根理工大學(xué)物理學(xué)院的蘭吉特•帕蒂（Ranjit Pati）以及其他科學(xué)家模擬大腦的工作原理，首次在有機單分子層上制造了一個同樣具備自我進化功能、能夠解決復(fù)雜運算問題的電路，這是科學(xué)家首次制造出類似大腦、能夠自我進化的電路。 a
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基于這種電路的新型計算機能夠并行運算，遠遠勝于目前最快的超級計算機。迄今為止，世界上運行速度最快的超級計算機每一個通道一次也只能處理一 個字節(jié)。而類腦計算能夠為那些很難確定算法的問題提供解決方案，比如預(yù)測自然災(zāi)害和疾病的暴發(fā)等。為了證明這種獨特性，研究人員在分子層面模擬了兩種自然 現(xiàn)象：自然散熱和癌細胞的擴散。 U ^,ld`
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7、宏觀物體的量子效應(yīng) s/T5aJR
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2010年3月，美國加利福尼亞大學(xué)圣巴巴拉分校的阿龍•奧康奈爾（Aaron O’Connell）及同事首次成功觀測到宏觀物體的量子效應(yīng)。奧康奈爾制作了一個1微米厚、40微米長的類似音叉的諧振器，然后把它置入超導(dǎo)線圈并冷卻 到-273.125℃（只比絕對零度高0.025℃）。研究者向超導(dǎo)線圈導(dǎo)入特殊電流，就可以使諧振器出于振動和不振動的疊加態(tài)。實驗表明，量子力學(xué)的原 理不但適用于原子，還可用于日常所見物體。該研究結(jié)果對物理學(xué)的發(fā)展和量子計算機的研發(fā)具有非常重要的意義。（參見《環(huán)球科學(xué)》2010年第7期《量子麥 克風(fēng)》一文。） .oe,# 1Qh{
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8、可能適合生命存在的行星 m83i6"!H
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