两院院士解读2006年度国际十大科技进展

(转自《新浪科技》)

 

“星尘”号成功将彗星样本带回地球”列国际科技进展新闻榜首。

　　2006年国际十大科技进展新闻结果如下：

 

1.“星尘”号成功将彗星样本带回地球

装有彗星尘埃样本的美国“星尘”号飞船返回舱，1月15日在美国犹他州的沙漠中降落。这是人类发射的探测器首次将彗星样本带回地球。

 

“星尘”号飞船于1999年2月发射升空。2004年1月，该飞船与“维尔特二号”彗星的最近距离达到240公里时，飞船上伸出的一个网球拍大小的尘埃采集器，成功捕获到彗星上百万个物质粒子。飞船上的光学导航相机还抓拍了一些彗核照片。

 

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。2005年7月的“深度撞击”计划让美国宇航局获得了彗星内部的图片，而“星尘”项目是人类第一次用航天器对彗星进行取样研究。美国宇航局曾将该项目形容为“将彗星带回地球”。

 

　　科学家认为，对这些彗星尘埃样本进行分析，将有可能把人们对彗星以及整个太阳系历史的认识向前推进一大步。

 

2．干细胞培育器官获重要进展

澳大利亚科 学家发现了控制乳腺生成的干细胞，首次成功利用单个干细胞使实验鼠体内新长出乳腺。科学家们说，利用单个干细胞生成像乳腺这样复杂器官在世界上尚属首次。 搞清干细胞是如何生成正常乳腺的，将有助于了解乳腺癌的形成机理，并在此基础上开发有针对性的疗法。这一成果有望为开发乳腺癌新疗法铺平道路。

 

英 国科学家首次利用脐带血干细胞培育出微型人造肝脏。科学家说，将来也许可以借助这一技术培育出完整人造肝脏用于器官移植。纽卡斯尔大学的科学家首先从婴儿 脐带血中提取出干细胞，然后将干细胞放入生物反应器。生物反应器中的干细胞在没有重力作用的情况下繁殖会加快。科学家紧接着又添加激素和化学物质，刺激干 细胞形成肝脏组织。科学家说，这些微型肝脏已可用来测试新药。随着技术不断成熟，还可以培育出修复各种肝脏损伤的人造肝脏组织，甚至是可用于器官移植的完 整人造肝脏。

 

3.国际热核计划启动

参加国际热核聚变实验反应堆计划(ITER)的欧盟、中国、美国、日本、韩国、俄罗斯和印度的7方代表11月21日在法国总统府正式签署了联合实验协定及相关文件，全面启动了世界瞩目的人类开发新能源的宏伟计划。

 

国际热核聚变实验反应堆的原理类似太阳发光发热，即在上亿摄氏度的超高温条件下，利用氢的同位素氘、氚的聚变反应释放出核能。核聚变燃料氘和氚可以从海水中提取，核聚变反应不产生温室气体及核废料。由于原料取之不尽，以及不会危害环境，核聚变能源成为未来人类新能源的希望所在。

 

国际热核计划于1985年提出，有关国家于1988年开始实验堆的研究设计工作。2001年，经过13年的努力，在汇集世界聚变研究主要成果的基础上，国际热核计划的工程设计终于完成。它是目前世界上仅次于国际空间站的大型国际科学工程计划，也是中国参加的规模最大的国际合作项目。

 

4.最小发电机问世

美国佐治亚理工学院教授王中林等成功地在纳米尺度范围内将机械能转换成电能，研制出世界上最小的发电机——纳米发电机。这一成果发表在4月14日出版的《科学》杂志上。国际纳米技术领军人物、哈佛大学教授Charles Lieber说：“该论文描述的工作极其令人振奋。”

 

一个美国天文学家小组通过美宇航局的“钱德拉”X射线天文望远镜等设备观测遥远星系的碰撞，发现了宇宙暗物质存在的最直接证据。

 

所谓暗物质是指宇宙中存在的一种不明性质的物质粒子，它的电磁放射和折射非常微弱，所以不能被直接探测到。天文学家尽管知道存在暗物质，但多年来一直没有发现它存在的直接证据。此次，美国亚利桑那大学的天文学家小组，用“钱德拉”X射线天文望远镜，观测距太阳系1亿光年处船底座两个星系团的碰撞、融合，发现了暗物质确实存在。

 

领导这一研究的亚利桑那大学天文学家道格拉斯• 克罗说，以可见光波段观测这个区域，可以发现明显的“引力透镜”现象，也就是更遥远地方恒星发出的光在“路过”这个区域时，被大质量物质吸引而发生了扭曲。根据这个现象，他们认为两个星系团周围存在大量的暗物质。

 

5.人类第一号染色体基因测序完毕

英美科学家5月18日公布了人类第一号染色体的基因测序图，这个染色体是人类“生命之书”中最长也是最后被破解的一章。第一号染色体中共有2.23亿个碱基对，占人类基因组中碱基对总量的8%左右。碱基对是组成生物遗传物质的基本单位。科学家这次测序确定了人类第一号染色体中的3141个基因，这些基因中存在的缺陷与350种疾病有关，其中包括癌症、帕金森氏症、早老性痴呆症等。人类有22对非性染色体，最大的是第一号染色体，最小的是第22号染色体。另外还有性染色体决定人的性别。

 

公布第一号染色体的基因测序图为美国、英国、日本、法国、德国、中国等国家的科学家共同执行的人类基因组计划16年来的努力画上了句号。美国北卡罗来纳州杜克大学的西蒙•格雷戈里说：“公布最后一个人类染色体的基因测序图，不仅标志着人类基因组计划的任务已经完成，而且也标志着建立在人类基因组测序图基础上的生物和医学研究的浪潮将日益高涨。”

 

6.首次发现宇宙暗物质存在的直接证据

一个美国天文学家小组通过美宇航局的“钱德拉”X射线天文望远镜等设备观测遥远星系的碰撞，发现了宇宙暗物质存在的最直接证据。

 

所谓暗物质是指宇宙中存在的一种不明性质的物质粒子，它的电磁放射和折射非常微弱，所以不能被直接探测到。天文学家尽管知道存在暗物质，但多年来一直没有发现它存在的直接证据。此次，美国亚利桑那大学的天文学家小组，用“钱德拉”X射线天文望远镜，观测距太阳系1亿光年处船底座两个星系团的碰撞、融合，发现了暗物质确实存在。

 

领导这一研究的亚利桑那大学天文学家道格拉斯• 克罗说，以可见光波段观测这个区域，可以发现明显的“引力透镜”现象，也就是更遥远地方恒星发出的光在“路过”这个区域时，被大质量物质吸引而发生了扭曲。根据这个现象，他们认为两个星系团周围存在大量的暗物质。

 

7.“智能1号”探测器成功撞击月球

欧洲第一个月球探测器“智能1号”9月3日在一小片闪光中成功撞击月球，以对月球的“温柔一击”结束了近3年的太空旅程，也奏响人类新一轮探月高潮的前奏。

 

“智能1号”撞击月球的速度仅为每秒2公里，而通常的自然天体撞击速度能达到每秒70公里。相比之下，“智能1号”此次撞击的动静要小得多，也“温柔”得多。专家说，这次撞击可能只会在月球表面留下一个直径在5米至10米之间、深度为1米左右的坑。据测算，撞击点位于月球南纬34.4度、西经46.2度。

 

　　“智能1号”于2003年9月升空，造价约1.1亿欧元。除撞击月球为科学研究“发挥余热”外，它还对新型太阳能离子窗体底端

发动机进行了测试，并搜集了大量月球形态和月表矿物构成等数据。

 

欧航局“智能1号”项目科学家伯纳德•富万认为，探测器所获取的数据是一笔“巨大财富”，探测成果有助于科学家更深入研究月球。

 

8.合成118号超重元素

美国劳伦斯-利弗莫尔国家实验室10月16日宣布，实验室科研人员与俄罗斯科学家合作，利用俄方的回旋加速器设备，成功合成了118号超重元素并观察到其存在。

 

劳伦斯-利弗莫尔国家实验室与俄罗斯联合原子核研究所科学家通过设在俄罗斯杜布纳的U400回旋加速器实验设备，用高速钙离子轰击处于旋转状态的锎，成功地得到了3个118号超重元素的原子。科学家们观察到了118号超重元素的原子“衰变链”过程，证实了这一新的超重元素的存在。

 

　　这种超重元素只能持续存在极短的时间，约有0.9毫秒，之后即迅速衰变为原子量较小的其他元素。在实验过程中，科学家们发现，118号元素衰变产生了116号元素，之后又继续衰变为114号元素。 至此，这个美俄科学家小组已经成功地合成过5种新元素。科学家们还将尝试寻找更大原子量的元素，他们计划设计实验用铁同位素轰击钚，制造120号元素。

 

9.证实艾滋病病毒起源于野生黑猩猩

由美国、欧洲和喀麦隆科学家组成的一个国际研究小组5月25日说，他们通过野外调查和基因分析证实，人类艾滋病病毒HIV-1起源于野生黑猩猩，病毒很可能是从猿类免疫缺陷病毒SIV进化而来。

 

研究人员说，他们在喀麦隆的10处森林地带搜集了599份野生黑猩猩的粪便样本，并用基因分析方法检测粪便样本中所含的病毒抗体。他们发现，不少当地的野生黑猩猩粪便带有SIV病毒抗体和病毒的核酸碎片，表明野生黑猩猩已广泛受到这种病毒感染，部分黑猩猩群落的SIV病毒感染率高达29%至35%。此外，野生黑猩猩身上的SIV病毒样本，与人类艾滋病病毒基因“惊人”相似，足以表明两者的同源性。研究人员因此推断，SIV病毒是艾滋病病毒的“祖先”。

 

科学家认为，最早的SIV病毒实际上感染的是当地的白眉猴等猿猴，而后跨物种传染给黑猩猩。由于当地一些人猎食黑猩猩，在与黑猩猩的密切接触中感染上艾滋病病毒，然后病毒通过性传播、血液传染等方式扩散，最终成为全球性“瘟疫”。

 

10.绘制出药物与细胞作用的基因“联系图”

美国科学家9月28日说，他们已绘制成第一份揭示药物分子如何在基因水平上影响细胞的“联系图”。科学家表示，这份包含了药物、基因和疾病之间复杂关系的图谱，将在研发新药物方面起到巨大作用。

 

　　所谓“联系图”，实际上是标明药物分子对基因产生什么作用的一个大型数据库。目前他们编制成功的第一版“联系图”，揭示了164种药物分子对细胞产生的“基因痕迹”，即细胞中究竟有哪些基因会被这些药物分子“激活”或“关闭”，此外还包括了肥胖、抗药性白血病、早老性痴呆症等一些病理状态对细胞产生的“基因痕迹”。这份“联系图”将对药物研发产生巨大的推动，其作用甚至可能超过人类基因组图谱。“联系图”最大的作用是在基因水平上揭示“药物分子如何治病”，因此它不仅可用来模拟预测一些新药物的治疗效果，还可以用来分析目前治疗某种疾病的药物是否具有新功能，能否治疗其他疾病。研究人员利用这份“联系图”，已经得到了两个实用成果。

 

(转自《新浪科技》)