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

環(huán)球科學(xué)2012年十大科學(xué)新聞評(píng)選環(huán)球科學(xué)編輯部邀請(qǐng)科學(xué)家，經(jīng)過(guò)數(shù)輪討論評(píng)選出了2012年最值得銘記、對(duì)人類社會(huì)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(lái)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?cè)趯?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(duì)撞機(jī)上的超環(huán)面探測(cè)器（ATLAS）測(cè)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(cè)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(gè)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(lái)，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(huì)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(chǎng)則可以解釋宇宙大爆炸后電弱對(duì)稱性的破缺，揭示基本粒子的質(zhì)量來(lái)源。希格斯玻色子是一個(gè)不穩(wěn)定的粒子,它在極短的時(shí)間內(nèi)就衰變到其他粒子，實(shí)驗(yàn)學(xué)家必須通過(guò)測(cè)量這些衰變的粒子來(lái)觀察希格斯玻色子。圖為ATLAS在2012年偵測(cè)到的一個(gè)希格斯玻色子衰變到4個(gè)繆子(muon)的候選事件。 NO.2 “好奇號(hào)”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(lái)載人火星計(jì)劃的墊腳石。2012年8月6日，“好奇號(hào)”火星車成功著陸火星表面，這個(gè)耗資25億美元的火星車，于2011年11月在美國(guó)升空，飛行了近56300萬(wàn)千米?！昂闷嫣?hào)”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(duì)火星的探索領(lǐng)域，“好奇號(hào)”在火星表面開(kāi)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(wú)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(guò)去和現(xiàn)在的宜居性問(wèn)題，為載人登陸火星做準(zhǔn)備。好奇”號(hào)在火星留下的第一串腳步。可以看到在好奇號(hào)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(hào)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(duì)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(guò)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(wàn)計(jì)的調(diào)控元件，它們組成了一個(gè)巨大的“開(kāi)關(guān)”系統(tǒng)，調(diào)控基因活性。這些“開(kāi)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(duì)這些基因的關(guān)鍵元件設(shè)計(jì)藥物，或者個(gè)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(duì)人類認(rèn)識(shí)宇宙起源和演化過(guò)程有重要意義。2012年3月8日，中國(guó)大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)國(guó)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(cè)量到其振蕩幾率。該實(shí)驗(yàn)達(dá)到了前所未有的精度，測(cè)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(wú)振蕩的可能性只有千萬(wàn)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(shí)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(guó)近年來(lái)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(guó)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(chǎng)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(gè)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(lái)新的曙光。2012年7月16日，美國(guó)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(méi)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(gè)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?guó)自主研制，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(duì)深海的認(rèn)識(shí)，甚至不如對(duì)火星的認(rèn)識(shí)。正像進(jìn)入太空離不開(kāi)航天器一樣，開(kāi)發(fā)利用深海則離不開(kāi)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(jí)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(dòng)、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(jí)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(jí)深潛同樣為國(guó)際深潛樹(shù)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(huì)召開(kāi)入選理由：所有主要國(guó)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(guò)13天談判后，多哈氣候大會(huì)結(jié)束。大會(huì)決定2013年起執(zhí)行時(shí)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(huì)議上，德班平臺(tái)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(guó)家都承諾，要加入一個(gè)全球性的有約束力的國(guó)際氣候條約。12月8日，在卡塔爾首都多哈，多哈氣候大會(huì)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(shí)談判后，多哈氣候大會(huì)主席阿卜杜拉阿提亞當(dāng)晚宣布，大會(huì)通過(guò)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(chǎng)革命。三維打印技術(shù)的推廣程度正以指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。在汽車工業(yè)中，設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)新的零部件時(shí)，已經(jīng)習(xí)慣使用三維打印技術(shù)來(lái)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(lái)的改變遠(yuǎn)不止于此。以前科學(xué)家研發(fā)新藥品時(shí)，要長(zhǎng)時(shí)間地在實(shí)驗(yàn)室里擺弄瓶罐，嘗試新的反應(yīng)流程，開(kāi)發(fā)反應(yīng)容器?，F(xiàn)在，一種廉價(jià)、自動(dòng)化、設(shè)置方便的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)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(dòng)力。NO.1