《環球科學》2009年十大科學新聞 _科學

     回首剛剛過去的2009年，有許多科學事件值得我們重視。以下這十大科學新聞是經過編輯初選，讀者、新浪網友投票，專家顧問團評選得出的。
     剛剛過去的2009年，有許多科學事件值得我們重視。面對來勢洶洶的甲型H1N1流感與艾滋病，科學家拿起科學武器予以反擊；物理、航天領域的成果，也彰顯了人類的無窮智慧。
    1 哥本哈根會議召開

哥本哈根會議
    哥本哈根會議全稱是“《聯合國氣候變化框架公約》締約方第15次會議” ，于2009年12月7日—19日在丹麥首都哥本哈根召開。超過85個國家元首或政府首腦、192個國家的環境部長和其他官員參加了本次會議，商討《京都議定書》一期承諾到期后的后續方案，這次會議被喻為“拯救人類的最后一次機會” 。經過發達國家和發展中國家的激烈爭論，最終達成不具法律約束力的《哥本哈根協議》。《哥本哈根協議》維護了《聯合國氣候變化框架公約》及《京都議定書》確立的“共同但有區別的責任”原則，就發達國家實行強制減排和發展中國家采取自主減緩行動作出安排，并提出升溫控制目標，即確保全球平均溫度的升幅不超過 2℃ 。
    2 香港中文大學學者首次揭示癌癥復發之謎
    2009年1月，香港中文大學馮明釗教授（左）領導的實驗小組研究發現，癌細胞在藥物抑制下，若不被徹底消滅，24小時內即死灰復燃，但若用藥至癌細胞解體，藥物的毒性卻足以致命。這是人類首次揭示癌癥復發之謎。
    長期以來，醫學界都對細胞死亡的定義存有爭議，學界傳統觀點認為，細胞萎縮、細胞核收縮等，代表細胞凋亡和已死。但研究小組首次發現，在停止化療用藥后，多種類型的癌細胞均可從凋亡過程中復原，出現死亡逆轉的跡象。而馮明釗研究小組的研究顯示，在化療過程中，細胞核在解體和分裂后，才代表完全死亡，這時候即使停藥，癌細胞也不會“復活” 。然而，由于化療藥物具有毒性，病人若持續用藥至癌細胞解體和分裂，毒性同時會侵蝕健康細胞，等于要病人和癌細胞“同歸于盡” 。參與研究的博士研究生鄧浩林解釋，乳癌和肝癌的復發率高達40%及70%，他們在進行實驗后發現，在停用各類型化療藥物后，不同種類的癌細胞的逆轉情況相似，在24小時內癌細胞即作出絕地反擊。
    3 甲型H1N1流感侵襲全球
    2009年3月開始，墨西哥、美國等國相繼暴發甲型H1N1流感，并迅速向全球范圍擴散。甲型H1N1流感是近年來最嚴重的一次流行病暴發，感染病例分布范圍極廣——歐洲、美洲、大洋洲、亞洲、非洲都發現了染病患者。2009年6月11日，世界衛生組織把甲型H1N1流感流行警報等級提升到最高的第6級。據世界衛生組織報告，截至12月18日，全球甲型H1N1流感死亡人數已超過1萬人。為了阻止甲型H1N1流感繼續蔓延，世界衛生組織與各國政府緊急行動，中國率先于2009年9月研制出了甲型H1N1流感疫苗，目前全球已有數千萬人接種疫苗。我國從2009年10月起開始向學生及高危人群接種疫苗。
    4 科學家研制出艾滋病“準疫苗”
    2009年9月24日，美國和泰國研究人員宣布，雙方合作開發試驗的一種艾滋病聯合疫苗可以將人體感染艾滋病病毒的風險降低31.2% 。這是人類首次獲得具有免疫效果的艾滋病疫苗。這種新型疫苗為泰國三期（Thai Phase Ⅲ，又名RV144），屬于聯合疫苗的范疇，由ALVAC和AIDSVAX這兩種疫苗構成。這兩個疫苗在此前分開進行的獨立試驗中都不能有效預防HIV 。但將兩者結合使用，效果卻很明顯。前者是一種重組的金絲雀痘病毒載體疫苗，包含有三個HIV基因，設計初衷并不是為了避免感染，而是負責刺激免疫系統，通過細胞介導的免疫效應，使機體能夠未雨綢繆，并在遇到HIV時能夠發揮強力的抵抗作用；后者包含有一種重組的HIV表面蛋白gp120，它扮演的是助攻手的角色，起到增強免疫反應、加強攻擊力度的作用。
    5 月球極地發現大量水
    2009年6月，美宇航局使用“半人馬座”火箭同時發射了月球勘測軌道飛行器和月球環形山觀測和遙感衛星（LCROSS），開始了尋找月球上是否有水的科學探索。2009年10月9日，火箭和LCROSS分離，重達2.2噸的火箭以9,000千米的時速撞向預先被選定的月球南極凱布斯環形山。它在撞月后激起了兩部分塵埃：一部分由蒸汽和微塵組成，另一部分由質量更重的物質組成。4分鐘以后，LCROSS再次給凱布斯環形山以重擊。NASA負責這一項目的首席科學家安東尼·科拉普雷特（Anthony Colaprete）表示，初步分析結果提供了多種證據表明，上述兩部分塵埃中都存在水的蹤跡，即月球南極永久陰影帶里存在水冰。這一發現將對人類建立月球基地以及探索更遙遠的星球具有重要意義。
    6 首個固態量子處理器問世
    2009年6月，美國耶魯大學的羅伯特·舍爾科普夫（Robert Schoelkopf）領導的研究小組與一批理論物理學家合作，研制出世界上首個固態量子處理器，采用雙量子比特超導芯片成功進行了簡單搜索這樣的基礎運算，向最終實現研制量子計算機的夢想又邁出了重要一步。該研究小組制成了兩個量子比特（人造原子），其中每個量子比特都由10億個鋁原子組成，可以像單原子一樣具有兩種不同的能量狀態，類似傳統計算機中的“1”和“0” 。利用量子力學中的反直觀效應，研究人員能夠有效地在同一時刻使量子比特處于疊加態，以獲得更強大的信息存儲和處理能力。
   7 維修哈勃望遠鏡
【《環球科學》2009年十大科學新聞】    美國東部時間2009年5月11日下午2時，美國“亞特蘭蒂斯”號航天飛機于從佛羅里達州肯尼迪航天中心發射升空。在隨后十幾天里，航天飛機上的約翰·格倫斯菲爾德（John Grunsfeld）和德魯·福伊斯特爾（Drew Feustel）等7名宇航員對哈勃空間望遠鏡進行了第5次維修，為它更換了相機、電池、陀螺儀、對接環、光譜儀等設備。這次升級維修將使哈勃望遠鏡的服役期至少延長至2014年。由于美國的航天飛機將于2010年退役，這次維修也將是對哈勃望遠鏡的最后一次維修。
    8 首次利用胚胎干細胞培養出人造精子
    2009年7月，英國紐卡斯爾大學的生物學家卡里姆·納耶爾尼亞（Karim Nayernia）調制出一種化學物質和維生素構成的“雞尾酒”，在這種“雞尾酒”培養下，人體干細胞轉變成了精子。干細胞是一類具有自我復制能力的多潛能細胞，在一定條件下，它可以分化成多種功能細胞。干細胞的發育受多種內在機制和微環境因素的影響。當胚胎發育到幾天大時，研究人員從中提取干細胞，并放在營養液里。接著，研究人員將這些干細胞置于人體溫度下，放在一種特殊的混合物中促使它生長，數月之后，這些胚胎干細胞經過分裂，最后長成成熟的精子。這種試管培育精子與人類自然產生的精子并不完全一樣，但兩者擁有4個重要的相似點：它們包含有23條染色體、有精子那樣的頭和尾巴、有可以使卵細胞受精的蛋白質、能像天然精子一樣游動。醫學專家估計這項最新科學成就可能最早在5年內就會被用于體外受精。
    9 首次在實物中發現“磁單極子”存在的證據
    長期以來，人們都認為磁性粒子通常總是以偶極子（南北兩極）的形式成對出現。2009年9月，法國勞厄-郎之萬研究所的湯姆·芬內爾（Tom Fennell）領導的研究小組和德國亥姆霍茲研究中心的喬納森·莫里斯（Jonathan Morris）領導的研究小組首次觀測到了磁單極子的存在，以及這些磁單極子在一種實際材料中出現的過程。研究人員在反應堆中進行中子散射實驗時，對晶體施加一個磁場，利用這個磁場就可影響狄拉克弦的對稱和方向，從而降低狄拉克弦網絡的密度以促成單極子的分離。結果，在接近絕對零度（0.6K~2K）的條件下，這些弦是可見的，并在其兩端出現了磁單極子。研究人員也在熱容量測量中發現了由這些單極子組成的氣體的特征。這進一步證實了單極子的存在，也表明它們和電荷一樣以同樣的方式相互作用。不過他們發現的并不是像電子那樣以基本粒子形式出現的磁單極，而是在一種名為“自旋冰”的物質中存在的脫耦磁極。詳情參見《環球科學》2009年第12期《磁單極現身？》一文。
    10 “開普勒”發射升空尋找系外地球
    拉爾角空軍基地發射升空。在為期至少3年半的任務期內，“開普勒”太空望遠鏡將對天鵝座和天琴座中大約10萬個恒星系展開觀測，通過觀測行星的“凌日”現象，尋找類地行星和生命存在的跡象。盡管天文學家已經用這種技術（連同其他技術）在太陽系外發現了300多顆行星，但大都是質量較大、距離恒星極近的“熱類木星”，它們溫度極高，根本不適合生命生存。開普勒衛星的優勢則在于，它所攜帶的設備十分靈敏，能夠檢測到更小、更冷、更適宜生命生存的外星“地球” 。

來源：《環球科學》

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《環球科學》2009年十大科學新聞