《环球科学》评选2012年十大科学新闻

2013-01-10 09:56:55 来源: 南方周末(广州)
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核心提示:《环球科学》编辑部邀请科学家,经过数轮讨论评选出了2012年最值得铭记、对人类社会影响最为深远的十大新闻。

2012年有很多激动人心的发现:上帝粒子的发现,是近几十年来物理学领域最重大的发现;好奇号登陆火星,再次激发了人类对空间探索的热情和愿望;蛟龙号的下潜,标志着人类朝着大海的未知领域迈出了重要一步;ENCODE计划发布首次成果,让人类对自身的认识进入了一个新的阶段⋯⋯

《环球科学》编辑部邀请科学家,经过数轮讨论评选出了2012年最值得铭记、对人类社会影响最为深远的十大新闻。

NO.1 发现疑似“上帝粒子”的新粒子

入选理由:近30年来物理学领域最重大的发现之一。

2012年7月4日,欧洲核子研究中心(CERN)宣布,他们在实验中发现了疑似希格斯玻色子的新粒子。大型强子对撞机上的超环面探测器(ATLAS)测量到了质量为126.5GeV(1GeV=10亿电子伏特)的新玻色子;紧凑μ子线圈(CMS)则探测到质量为125.3±0.6GeV的新玻色子,可信程度均可达到了99.99997%,这两个新粒子非常像标准模型中的希格斯玻色子。

近几十年来,物理学家们一直在寻找希格斯玻色子,因为它的发现将会使粒子物理的标准模型得到完善。而希格斯玻色子和希格斯场则可以解释宇宙大爆炸后电弱对称性的破缺,揭示基本粒子的质量来源。

《环球科学》评选2012年十大科学新闻
希格斯玻色子是一个不稳定的粒子,它在极短的时间内就衰变到其他粒子,实验学家必须通过测量这些衰变的粒子来观察希格斯玻色子。图为ATLAS在2012年侦测到的一个希格斯玻色子衰变到4个缪子(muon)的候选事件。

NO.2 “好奇号”登陆火星

入选理由:太空探索领域的一项伟大成就,未来载人火星计划的垫脚石。

2012年8月6日,“好奇号”火星车成功着陆火星表面,这个耗资25亿美元的火星车,于2011年11月在美国升空,飞行了近56300万千米。“好奇号”是人类迄今为止最大的火星车,它所携带的设备也是目前飞往火星最先进和最专业的,而且首次采用了天空起重机系统实现着陆。

这次科学任务扩大了人类对火星的探索领域,“好奇号”在火星表面开展了一系列科学实验,研究火星的地质、气候特征,探索岩石、大气和土壤中的有机无机分子,更好地了解火星上是否存在水,有助于科学家确定火星上是否存在生命,以及火星过去和现在的宜居性问题,为载人登陆火星做准备。

《环球科学》评选2012年十大科学新闻
好奇”号在火星留下的第一串脚步。可以看到在好奇号出发的地方有一块小石头,它直径约9厘米,此前一直“咯”在好奇号的脚下。

NO.3 ENCODE首次描绘人类基因组功能地图

入选理由:人类基因组计划之后基因组学研究领域最重大的进展。

人类基因组全部30亿对碱基中,编码蛋白质的只略多于1%,其他近99%的DNA序列一度被认为是“垃圾DNA”。ENCODE(DNA元件百科全书)项目在《自然》、《科学》等杂志上通过30多篇论文发表的阶段性结果表明,约80%的基因都有功能,“垃圾DNA”包含着数以万计的调控元件,它们组成了一个巨大的“开关”系统,调控基因活性。这些“开关”在不同类型细胞中的不同状态,使每种细胞表现出独有特征。

这是继人类基因组计划之后,基因组学领域最重大的进展。ENCODE的成果将帮助科学家针对这些基因的关键元件设计药物,或者个性化治疗方案。

NO.4 第三种中微子相互作用得到确认

入选理由:决定了下一代中微子实验的方向,对人类认识宇宙起源和演化过程有重要意义。

2012年3月8日,中国大亚湾中微子实验国际合作组在北京宣布,大亚湾反应堆的中微子实验发现了一种新的中微子振荡,并测量到其振荡几率。该实验达到了前所未有的精度,测得第三种中微子振荡模式的振荡幅度为9.2%,误差为1.7%,无振荡的可能性只有千万分之一。

中微子在微观的粒子物理和宏观的宇宙起源及演化中,同时扮演着极为重要的角色。这次发现让我们可以更深入地了解中微子的基本特性,也决定了下一代中微子实验的方向。这也是中国近年来最重要的物理学成果之一。

NO.5 石墨颗粒在室温下表现出超导性

入选理由:超导领域的突破性发现,或将为常温超导研究指明道路。

2012年9月,德国莱比锡大学的研究人员宣布了一项进展:石墨颗粒能在室温下表现出超导性。研究人员将石墨粉浸入水中后滤出干燥,置于磁场中,结果一小部分(大约占0.01%)样本表现出抗磁性,而抗磁性是超导材料的标志性特征之一。

虽然表现出超导性的石墨颗粒很少,但这一发现仍然具有重要意义。迄今为止,超导体只有在温度低于-110℃下才能够发挥作用。如果像石墨粉这样便宜且容易获得的材料真能在室温下实现超导,将引发一次新的现代工业革命。

NO.6 首个预防艾滋病的药物获批上市

入选理由:在艾滋病疫苗屡遭挫折的情况下,预防HIV感染迎来新的曙光。

2012年7月16日,美国食品及药品管理局(FDA)批准将特鲁瓦达(Truvada)作为艾滋病预防药物,允许没有艾滋病但属于艾滋病高危群体的人服用,例如同性恋和双性恋男性。这是FDA批准的第一个可以用于预防HIV感染的药物。

特鲁瓦达以前一直被用于治疗艾滋病。多项临床研究表明,特鲁瓦达不但能阻止HIV蔓延,还能预防HIV感染,服用特鲁瓦达能使HIV感染风险降低42%-75%,大大增加了人类击败艾滋病的希望。

顾纯 本文来源:南方周末 责任编辑:王晓易_NE0011
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