《環(huán)球科學(xué)》2012年十大科學(xué)新聞評選.doc

環(huán)球科學(xué)2012年十大科學(xué)新聞評選環(huán)球科學(xué)編輯部邀請科學(xué)家，經(jīng)過數(shù)輪討論評選出了2012年最值得銘記、對人類社會影響最為深遠(yuǎn)的十大新聞。NO.1 發(fā)現(xiàn)疑似“上帝粒子”的新粒子入選理由：近30年來物理學(xué)領(lǐng)域最重大的發(fā)現(xiàn)之一。2012年7月4日，歐洲核子研究中心（CERN）宣布，他們在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了疑似希格斯玻色子的新粒子。大型強(qiáng)子對撞機(jī)上的超環(huán)面探測器（ATLAS）測量到了質(zhì)量為126.5GeV（1GeV=10億電子伏特）的新玻色子；緊湊子線圈（CMS）則探測到質(zhì)量為125.30.6GeV的新玻色子，可信程度均可達(dá)到了99.99997%，這兩個新粒子非常像標(biāo)準(zhǔn)模型中的希格斯玻色子。近幾十年來，物理學(xué)家們一直在尋找希格斯玻色子，因?yàn)樗陌l(fā)現(xiàn)將會使粒子物理的標(biāo)準(zhǔn)模型得到完善。而希格斯玻色子和希格斯場則可以解釋宇宙大爆炸后電弱對稱性的破缺，揭示基本粒子的質(zhì)量來源。希格斯玻色子是一個不穩(wěn)定的粒子,它在極短的時間內(nèi)就衰變到其他粒子，實(shí)驗(yàn)學(xué)家必須通過測量這些衰變的粒子來觀察希格斯玻色子。圖為ATLAS在2012年偵測到的一個希格斯玻色子衰變到4個繆子(muon)的候選事件。 NO.2 “好奇號”登陸火星入選理由：太空探索領(lǐng)域的一項(xiàng)偉大成就，未來載人火星計(jì)劃的墊腳石。2012年8月6日，“好奇號”火星車成功著陸火星表面，這個耗資25億美元的火星車，于2011年11月在美國升空，飛行了近56300萬千米。“好奇號”是人類迄今為止最大的火星車，它所攜帶的設(shè)備也是目前飛往火星最先進(jìn)和最專業(yè)的，而且首次采用了天空起重機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)著陸。這次科學(xué)任務(wù)擴(kuò)大了人類對火星的探索領(lǐng)域，“好奇號”在火星表面開展了一系列科學(xué)實(shí)驗(yàn)，研究火星的地質(zhì)、氣候特征，探索巖石、大氣和土壤中的有機(jī)無機(jī)分子，更好地了解火星上是否存在水，有助于科學(xué)家確定火星上是否存在生命，以及火星過去和現(xiàn)在的宜居性問題，為載人登陸火星做準(zhǔn)備。好奇”號在火星留下的第一串腳步。可以看到在好奇號出發(fā)的地方有一塊小石頭，它直徑約9厘米，此前一直“咯”在好奇號的腳下。 NO.3 ENCODE首次描繪人類基因組功能地圖入選理由：人類基因組計(jì)劃之后基因組學(xué)研究領(lǐng)域最重大的進(jìn)展。人類基因組全部30億對堿基中，編碼蛋白質(zhì)的只略多于1%，其他近99%的DNA序列一度被認(rèn)為是“垃圾DNA”。ENCODE（DNA元件百科全書）項(xiàng)目在自然、科學(xué)等雜志上通過30多篇論文發(fā)表的階段性結(jié)果表明，約80%的基因都有功能，“垃圾DNA”包含著數(shù)以萬計(jì)的調(diào)控元件，它們組成了一個巨大的“開關(guān)”系統(tǒng)，調(diào)控基因活性。這些“開關(guān)”在不同類型細(xì)胞中的不同狀態(tài)，使每種細(xì)胞表現(xiàn)出獨(dú)有特征。這是繼人類基因組計(jì)劃之后，基因組學(xué)領(lǐng)域最重大的進(jìn)展。ENCODE的成果將幫助科學(xué)家針對這些基因的關(guān)鍵元件設(shè)計(jì)藥物，或者個性化治療方案。NO.4 第三種中微子相互作用得到確認(rèn)入選理由：決定了下一代中微子實(shí)驗(yàn)的方向，對人類認(rèn)識宇宙起源和演化過程有重要意義。2012年3月8日，中國大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)國際合作組在北京宣布，大亞灣反應(yīng)堆的中微子實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了一種新的中微子振蕩，并測量到其振蕩幾率。該實(shí)驗(yàn)達(dá)到了前所未有的精度，測得第三種中微子振蕩模式的振蕩幅度為9.2%，誤差為1.7%，無振蕩的可能性只有千萬分之一。中微子在微觀的粒子物理和宏觀的宇宙起源及演化中，同時扮演著極為重要的角色。這次發(fā)現(xiàn)讓我們可以更深入地了解中微子的基本特性，也決定了下一代中微子實(shí)驗(yàn)的方向。這也是中國近年來最重要的物理學(xué)成果之一。NO.5 石墨顆粒在室溫下表現(xiàn)出超導(dǎo)性入選理由：超導(dǎo)領(lǐng)域的突破性發(fā)現(xiàn)，或?qū)槌爻瑢?dǎo)研究指明道路。2012年9月，德國萊比錫大學(xué)的研究人員宣布了一項(xiàng)進(jìn)展：石墨顆粒能在室溫下表現(xiàn)出超導(dǎo)性。研究人員將石墨粉浸入水中后濾出干燥，置于磁場中，結(jié)果一小部分（大約占0.01%）樣本表現(xiàn)出抗磁性，而抗磁性是超導(dǎo)材料的標(biāo)志性特征之一。雖然表現(xiàn)出超導(dǎo)性的石墨顆粒很少，但這一發(fā)現(xiàn)仍然具有重要意義。迄今為止，超導(dǎo)體只有在溫度低于-110下才能夠發(fā)揮作用。如果像石墨粉這樣便宜且容易獲得的材料真能在室溫下實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)，將引發(fā)一次新的現(xiàn)代工業(yè)革命。NO.6 首個預(yù)防艾滋病的藥物獲批上市入選理由：在艾滋病疫苗屢遭挫折的情況下，預(yù)防HIV感染迎來新的曙光。2012年7月16日，美國食品及藥品管理局（FDA）批準(zhǔn)將特魯瓦達(dá)（Truvada）作為艾滋病預(yù)防藥物，允許沒有艾滋病但屬于艾滋病高危群體的人服用，例如同性戀和雙性戀男性。這是FDA批準(zhǔn)的第一個可以用于預(yù)防HIV感染的藥物。特魯瓦達(dá)以前一直被用于治療艾滋病。多項(xiàng)臨床研究表明，特魯瓦達(dá)不但能阻止HIV蔓延，還能預(yù)防HIV感染，服用特魯瓦達(dá)能使HIV感染風(fēng)險(xiǎn)降低42%-75%，大大增加了人類擊敗艾滋病的希望。NO.7 “蛟龍?zhí)枴眲?chuàng)深潛記錄入選理由：人類向從未涉足的深海領(lǐng)域邁出了重要一步。6月27日，“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器在西太平洋的馬里亞納海溝海試，成功到達(dá)7062米深處海底，創(chuàng)造了作業(yè)類載人潛水器新的世界紀(jì)錄。蛟龍?zhí)柾耆芍袊灾餮兄?，能在特殊的海洋環(huán)境或海底地質(zhì)條件下完成保壓取樣和潛鉆取芯等復(fù)雜任務(wù)。迄今為止，人類對深海的認(rèn)識，甚至不如對火星的認(rèn)識。正像進(jìn)入太空離不開航天器一樣，開發(fā)利用深海則離不開深海裝載裝備。有了載人深潛器，科學(xué)家可以直接參與到深海前沿科學(xué)研究。而7000米級的下潛深度，意味著人類已經(jīng)可以在占世界海洋面積99.8%的廣闊海域自由行動、進(jìn)行科學(xué)研究。2012年7月16日，“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器7000米級海試隊(duì)伍凱旋。此次海試共完成6次下潛，下潛深度分別為6671米、6965米、6963米、7020米、7062米和7035米，不僅深度刷新了世界紀(jì)錄，連續(xù)5次7000米級深潛同樣為國際深潛樹立了標(biāo)桿。圖為6月1日，“蛟龍?zhí)枴陛d人深潛器準(zhǔn)備入水。 NO.8 多哈氣候大會召開入選理由：所有主要國家都作出排放承諾，這是人類歷史上第一次。12月8日，經(jīng)過13天談判后，多哈氣候大會結(jié)束。大會決定2013年起執(zhí)行時限8年的京都議定書第二承諾期。京都議定書是唯一自上而下、具有法律約束力的量化減排協(xié)定。此外，會議上，德班平臺明確了2013年的工作計(jì)劃，雖然現(xiàn)在前景非常不明朗，但這是人類歷史上第一次所有主要排放國家都承諾，要加入一個全球性的有約束力的國際氣候條約。12月8日，在卡塔爾首都多哈，多哈氣候大會主席、卡塔爾廉潔和行政監(jiān)督機(jī)構(gòu)主席阿卜杜拉阿提亞（右二）宣布決議內(nèi)容。在經(jīng)歷一天的超時談判后，多哈氣候大會主席阿卜杜拉阿提亞當(dāng)晚宣布，大會通過包括京都議定書（議定書）修正案在內(nèi)的一攬子決議。NO.9 三維打印步入實(shí)用階段入選理由：三維打印將在制造業(yè)和科研領(lǐng)域引發(fā)一場革命。三維打印技術(shù)的推廣程度正以指數(shù)級增長。在汽車工業(yè)中，設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)新的零部件時，已經(jīng)習(xí)慣使用三維打印技術(shù)來制作快速模型；醫(yī)療設(shè)備公司也在嘗試用這項(xiàng)技術(shù)制造完整的假肢，新的假肢將比傳統(tǒng)方式制造的更便宜，而且可以讓使用者放心地機(jī)洗。三維打印帶來的改變遠(yuǎn)不止于此。以前科學(xué)家研發(fā)新藥品時，要長時間地在實(shí)驗(yàn)室里擺弄瓶罐，嘗試新的反應(yīng)流程，開發(fā)反應(yīng)容器。現(xiàn)在，一種廉價、自動化、設(shè)置方便的實(shí)驗(yàn)平臺有希望取而代之，直接打印出科學(xué)家想要研究的分子，讓實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)意更快轉(zhuǎn)化為工業(yè)化產(chǎn)品，這給制藥行業(yè)以及其他科研領(lǐng)域提供了更大的動力。NO.1