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2018 “科學圈”的那些事兒

2019-01-07 13:52:11|來源:經濟日報|編輯:薛維萌 |責編:韓東林

2018年12月8日升空啟程的嫦娥四號探測器經過20多天的飛行,于2019年1月3日10時26分在月球背面軟著陸。

港珠澳大橋成功開通,創下多項世界橋梁建設之最。

在中國誕生的體細胞克隆猴“中中”和“華華”。

“帕克”探測器前往太陽飛行示意圖。

“冰立方”首次探測到外太空中微子。

“洞察”號無人探測器工作示意圖。

我國自主研發生產的柔性顯示智慧手機。

  滿懷希望與憧憬,我們迎來了朝氣蓬勃的2019年。回眸2018年,嫦娥四號發射、首只體細胞克隆猴誕生、基因沉默藥物獲批上市、法醫係譜學走向成熟……一個個重要探索令人目不暇接,一項項科技突破催人奮進,一件件科技進展惠及民生

  探索

  我們從哪來,要到哪去?茫茫宇宙除了我們,是否還有外星人存在?許多個萬籟俱寂的夜晚,科學家們仰望星空,苦苦思索。

  探索未知宇宙,科學家們將目光對準了宇宙射線和引力波外的另一位“信使”——中微子。這是一種微小、幾乎沒有質量的粒子,非常難以觀測。為捕捉這種銀河系外的“幻影”,研究人員在南極下方製造了一塊1立方公里的冰塊,用光探測器裝飾,以記錄中微子在極其罕見情形下觸發的微弱閃光。

  這個名為“冰立方”的巨大探測器,之前已記錄了許多中微子,但科學家無法確定它們的特定宇宙來源。2017年9月22日,中微子與冰中的核相撞,光傳感器很好地確定了它的來向。2018年7月,研究人員報道,美國宇航局的費米伽瑪射線太空望遠鏡在檢測到中微子的幾天后,發現了一個非常明亮的耀變體。這是中微子望遠鏡第一次檢測到中微子的星系外來源。

  中微子的“精彩亮相”是2018年浩瀚太空中濃墨重彩的一筆,但不是唯一。

  美國夏威夷大學等機構研究人員于2018年8月21日宣佈,他們首次發現了月球兩極表面存在水冰的確切證據,這有可能為未來人類月球探測甚至定居提供便利。也是在8月,美國國家航空航天局(NASA)派遣“帕克”探測器前往太陽。10月,歐洲首個水星探測任務“比皮科倫坡”升空。“旅行者2號”探測器進入了星際空間,首次開始對這一區域進行探測。日本的“隼鳥2號”拜訪小行星“龍宮”,揭開了人類首次小行星採樣任務的序幕。11月,美國航天局“洞察”號無人探測器在火星成功著陸,執行人類首次探究火星“內心深處”的任務。12月,NASA的“源光譜釋義資源安全風化層辨認探測器”到達小行星“貝努”。

  中國的探索亦從未放慢腳步。

  12月8日淩晨,嫦娥四號探測器搭乘長征三號乙運載火箭順利升空,110小時後,到達月球附近的嫦娥四號,在月球附近順利實施近月制動,成功完成“太空剎車”。向著遙遠的月球飛去,嫦娥四號被賦予新的使命——實現人類首次月球背面軟著陸和巡視勘察。探訪這片“秘境中的秘境”,嫦娥四號將在接下來的日子堙A開展月球背面低頻射電天文觀測與研究、開展月球背面巡視區形貌、礦物組分及月表淺層結構探測與研究等。

  砥礪前行,這一年,中國航天領域的碩果還有不少。長征三號丙運載火箭在西昌衛星發射中心發射,成功將通信技術試驗衛星三號發射升空,衛星進入預定軌道;中國長征二號丁運載火箭在酒泉衛星發射中心以“一箭七星”模式,將包括鴻雁星座首顆試驗衛星“重慶號”在內的7顆衛星成功送入軌道……

  面對蒼茫宇宙,如今探索仍在繼續,因為我們的征途是星辰大海。

  突破

  拔根毫毛,吹口氣,就能變出千百個一模一樣的猴子——曾經《西遊記》堛滲姜雈縝b成為現實。2018年1月25日,兩隻來自中國的體細胞克隆猴“中中”和“華華”,登上了國際權威學術期刊《細胞》的封面。

  這是自1996年第一隻體細胞克隆綿羊“多莉”誕生以來,首次通過體細胞克隆技術誕生的靈長類動物。這項由中國科學家獨立完成的成果,被譽為“世界生命科學領域的里程碑式突破”。克隆猴的成功,將為阿爾茨海默症、自閉症等腦疾病以及免疫缺陷、腫瘤、代謝性疾病的機理研究、干預、診治帶來前所未有的光明前景。

  “中中”和“華華”的誕生僅是個縮影。科學的偉大進步,來源於嶄新與大膽的想象力。2018年,科技捷報頻傳,重大突破接二連三。

  這一年,分子層面的研究讓科學家發現人類細胞運轉的秘密。細胞內的各組分是如何協調的,以至於能在正確的時間和地點行使功能?科學家逐漸意識到,這個問題的關鍵是液滴。他們發現,許多蛋白質能夠分離或濃縮成離散的液滴,特別是當細胞對壓力做出反應時。如果液滴凝結過程發生錯誤,它們可能變為膠狀甚至固化,並引發神經退行性疾病。這項發現不僅揭示了生命的奧秘,還為治療神經退行性疾病等提供了思路。

  這一年,美國布羅德研究所華裔專家張鋒團隊開發出一種“基因試紙”,並在實驗室中成功檢測出一些病毒感染及肺癌患者的腫瘤標記物。

  生物學領域喜訊連連,其他領域亦是如此。這一年,中國散裂中子源項目通過國家驗收,正式投入運行。作為研究物質微觀結構的“國之重器”,散裂中子源是一個體積龐大的“超級顯微鏡”,其正式投入運行,將為中國科研人員提供一個全新的研究平臺。

  這一年,中國科學家首次在鐵基超導體中觀察到了馬約拉納零能模,即馬約拉納任意子。這種馬約拉納任意子純凈度較高,能夠在相比以往更高的溫度下得以實現,且材料體系簡單。該發現或對穩定的高容錯量子計算機研發有極大幫助,

  這一年,一塊來自生活在5萬多年前女性的骨頭碎片,成為眾多科學家關注的焦點:在西伯利亞的一個洞穴中,研究者從發現的骨骼中提取古DNA,分析結果顯示,“她”的母親是尼安德特人,父親則是丹尼索瓦人。這一最新發現,是尼安德特人和丹尼索瓦人之間親密相遇的見證。

  這一年,美國《科學》雜誌6月刊登的一項新研究稱,藍藻可利用近紅外光進行光合作用,其機制與之前了解的光合作用不同。這一發現有望為尋找外星生命和改良作物帶來新思路。

  這一年,來自澳大利亞國立大學的研究人員利用氣相色譜及質譜等方法在震旦紀(距今6.35億至5.41億年前)的狄更遜水母化石中找到了膽固醇樣分子的痕跡,這是動物生命的標誌,表明至少一部分震旦紀生物是地球上最早的動物之一。不久,另一研究團隊在來自6.6億到6.35億年前的岩石中發現了一種現今只有海綿製造的分子,這表明海綿這種形式的動物可能比已有最古老的化石早進化了一億年。

  ……

  路漫漫其修遠兮,吾將上下而求索。攀登無止境的科學高峰,我們腳步鏗鏘。

  惠民

  很少有一座橋能讓全國人民為之沸騰,港珠澳大橋做到了。

  全長55公里——世界最長跨海大橋;15公里全鋼結構鋼箱梁——世界最長鋼鐵大橋;海底沉管隧道全長6.7公里——世界最長海底隧道;沉管隧道每節長180米,重約8萬噸——世界最大沉管隧道;隧道最深處在海平面以下48米,也是世界紀錄。

  跨越伶仃洋的港珠澳大橋,東接香港,西接珠海和澳門,使用壽命120年,抗16級颱風、8級地震。如今,隨著大橋正式通車運營,珠江口天塹變通途,香港將獲得更廣闊的珠江西岸腹地支撐。

  正如俄國科學家門捷列夫所說,科學的種子,是為了人民的收穫而生長的。回顧2018年,一件件科技進展鼓舞人心的同時,也正悄然改變著你我的生活。

  以“食”為例。一種基於RNA干擾(RNAi)技術讓基因沉默機制的藥物,2018年獲得了美國食品藥品監督管理局的批准,這一結果可能意味著:一種靶向致病基因的新型藥物的誕生。早在20多年前,RNAi技術就已被發明,但RNA分子過於脆弱,且難以將它們引導到正確的組織中,因此難以轉化為藥物。後來,奧尼蘭姆制藥公司提出了解決方案,並推出靜脈注射藥物Onpattro,如今正式進入市場。

  與此同時,經過多年努力,來自20個國家的200多名科學家也於今年繪製完成完整的小麥基因組圖譜。科學家們相信,小麥基因組圖譜的繪製完成,可幫助培育出抗旱、抗病和高產優質的小麥品種。

  再看“用”。美國麻省理工學院的研究人員宣佈,創造並試飛了第一架不需要任何活動部件的飛機。這架2.45千克的實驗飛機不依靠任何旋轉渦輪葉片的推動,在直接使用電動力推進的情況下自主飛行了60米。研究人員認為,如果這種技術實現在大尺寸上的運用,未來將能生產出更安全、更安靜、更易於維護的飛機。

  不只是飛機,這一年,科學家宣佈發現了一種能在原子層面“無縫縫製”兩種超薄晶體的新技術,這將為製造高質量新型電子產品提供可能;美國警方將從犯罪現場提取的DNA片段與大型基因數據庫比對,通過犯罪者的遠親“順藤摸瓜”找到逃逸近40年的冷血殺手,開創了被稱為“法醫係譜學”的新領域;兩個研究小組同時發表論文,揭示了一種僅在幾分鐘內便可確定小型有機化合物分子結構的方法,為新藥研發打開了廣闊空間。

  ……

  乘風破浪會有時,直挂雲帆濟滄海。駕駛科學的巨輪,劈波斬浪,我們執著前行。(沈 慧)

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