2010十大科學突破 人工合成生命在列

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      （Jgospel 2011年1月2日）據美國《連線》雜誌報導，2010年，科學家在一系列研究領域取得進展並上演眾多備受關注的發現。從這些發現中，《連線》雜誌評選出2010年年度十大科學突破，從人工合成生命到三親胚胎，再從可能發現新的人類祖先到適於居住的系外行星，科學界在這一年可謂碩果累累。

 
      1.解釋恐龍顏色
 

      科學家第一次利用化石證據對恐龍的顏色給出合理解釋。基於在已成化石的恐龍羽毛細胞中發現的色素結構痕跡，古生物學家將恐龍細胞與相對應的鳥類細胞進行比較。通過研究鳥類羽毛中黑素體的不同組合形成的顏色，研究人員“重建”了最近發現的一種長羽毛恐龍——赫氏近鳥龍的顏色。這種恐龍頭上的羽毛可能呈亮黃色，喉部有斑點，身體呈灰色，翅膀上還有白色羽毛。同樣的技術隨後被用於確定一種巨型企鵝的顏色。


      2.合成DNA培育自複制生命

      5月，克雷格·文特爾研究所的生物工程師培育出可以自行複制的合成生命。在他們手上，遺傳密碼就像是軟件，可以按照自己的要求修改。首先，他們利用電腦繪製出基因組，而後打印出DNA片段。隨後，DNA片段被植入酵母細胞並自行拼接在一起。幾個小時後，一個合成生物在他們手上誕生。

      文特爾和他的同事將這個合成生命稱之為“實驗室支原體”，他們已決定申請專利。借助於基因工程學技術，人造基因組可以實現定制，用於生產生物燃料、 醫藥品或者其他具有應用價值的化學製品。為這個生物體申請專利也招致一些人的批評，他們認為這種做法將扼殺未來依賴於人造細菌的科學領域發展。奧巴馬政府要求對這一新興領域進行監管，但目前還沒有出台任何联邦法規。


      3.宇宙可能處於循環狀態

      對大爆炸殘餘輻射進行的一項新分析發現，宇宙處於一種周而復始的循環狀態。英國的兩位理論物理學家11月指出，宇宙微波背景——記錄宇宙開始後發出的第一批光線——中的同心圓意味著，宇宙並不像絕大多數宇宙學家當前認為的那樣，在最初不到一秒鐘時間內出現大規模擴張。

      實際上，我們熟知的宇宙可能是一個漫長“生死循環”中的新一輪重複。微波背景中的同心圓可能是上一次大爆炸前的上一個永世中特大質量黑洞碰撞產生的極度強烈的引力輻射波的印記，也就是說，大爆炸不只出現過一次。但這些同心圓也可能是宇宙噪音。新發射的微波背景測繪衛星普朗克可以檢驗英國理論物理學家提出的這項有爭議的理論。 7月，普朗克繪製了第一幅宇宙最早期光線圖。


      4.南方古猿源泉

      4月，人們在南非的一個洞穴內發現兩塊擁有190萬年曆史的骨骼化石。經過分析，這些骨骼屬於南方古猿源泉種。源泉種有助於科學家了解人類族譜進化史上的一個模糊時期。這個種群的一些特徵——例如長長的手臂和突出的鼻子——屬於人類，超長的前臂和靈活的雙腳等特徵則屬於靈長類動物。現在就斷定南方古猿源泉種是人類的一個直系祖先還為時尚早，但不管怎樣，這都是一個非常令人著迷的生物。


      5.破譯NDM-1超級細菌

      2008年，一名從新德里回到祖國的瑞典人成為關注焦點。此人患有一種幾乎無法治癒的肺炎，由NDM-1(新德里金屬β內醯胺1型)導致，這是最新發現的具有多重耐藥性的超級細菌。 NDM-1並不是一個單一的微生物，而是一種酶，能夠對絕大多數抗生素產生耐藥性。目前只有兩類藥物似乎可以對抗這種感染。

      2010年，科學家除了將NDM-1的源頭追踪到東南亞外，還發現編碼NDM-1的基因位於質粒或者完整的DNA片段，很容易從一個感染的細菌傳染給附近另一個細菌。這一年，美國醫院對他們的第一批NDM-1菌株進行了記錄。雖然感染病例仍在出現，攜帶NDM-1的菌株仍在傳播，但我們已經至少找到一種能夠對抗這種超級細菌的化合物。


      6.三親胚胎

      通過從受精卵(精子與卵子結合形成的單細胞)中提取染色體並將其植入剝離染色體但仍含有線粒體的受精卵，英國研究人員培育出一個擁有三親基因的胚胎。其他科學家此前就有過這種精密複雜的嘗試，但所使用的並非人類細胞。目前，這項技術還未獲得批准用於人類生育，但可以想像，它極有可能用於預防線粒體疾病，這種遺傳病往往具有致命性。此外，這項技術也引發倫理問題。如果提供線粒體DNA——只是細胞DNA的一個小片段，但卻擁有完整的功能——的人不能為視為母親或者父親，父母又是誰呢？

      7.發現適居系外行星

      9月，天文學家發現一顆可以支持液態水存在的系外行星。根據負責搜尋系外行星的天文學家宣布的消息，這顆行星在母星的適居帶繞軌道運行，這一區域的溫度既不太高，也不太低，允許液態水處於一種穩定狀態，生命可以在這裡找到一個立身之地。有意思的是，另一組天文學家並未在他們的數據中發現這顆行星，它的存在也很快遭到質疑。但支持這一發現的天文學家表示，隨著發現更多系外行星，將有數十顆適居行星走進我們的視線。

      8.恒河短尾猴可自我識別

 

      幾十年來，恒河短尾猴一直無法認出鏡子中的自己，導致這一物種在認知方面被“邊緣化”，有別於人類、黑猩猩、海豚和大象。 9月，美國威斯康星州大學神經科學家報告稱他們的短尾猴能夠認出鏡子中的自己。雖然其他科學家還沒有“複製”這一發現，但這一突破仍具有非常重要的意義。

      人類也許低估了猴子的智商，因為其他動物也都通過了鏡子的考驗。更為重要的是，鏡子測試可能是動物研究領域的行為主義者方法殘餘，就像生物自動機一樣，這面“鏡子”只能折射出人類在了解動物方面的“無能”，除此之外再無其他。


      9.發現HIV殺菌劑

      經過漫長的研究，科學家找到了一種可能對抗HIV(艾滋病病毒)的藥物。根據一項由889名南非婦女參與的研究，使用含抗逆轉錄病毒殺菌劑泰諾福韋的陰道用凝膠的參與者感染HIV的風險平均比其他女性低39%，使用次數最多的女性感染風險更是比其他女性低54%。

      雖然並不是一種非常可靠的疫苗，但進行此項為期兩年半研究的科研人員表示，這種殺菌劑第一次讓人們看到抑制HIV和AIDS(艾滋病)蔓延的希望。他們計劃對這種藥物的安全性和有效性進行進一步測試，以確定能否安全地向公眾分發。


      10.月球上有水

      2009年，美國宇航局的半人馬座火箭撞向一個永久陰暗區月球隕坑，並第一次發現月球有水的明確跡象。 2009年底，LCROSS(月球隕坑觀測與傳感衛星)任務便傳回月球有水的首批證據。 2010年10月，美國宇航局公佈月球水量數據。 LCROSS撞擊的隕坑含有341磅(約合154公斤)水，估計有5.6%的土壤中含有水。科學家表示，月球上的水量足以滿足未來月球居民的用水需求。根據此前的發現，幾乎所有水都位於月球南極附近。 3月，印度“月船1號”探月衛星發現北極地區同樣含有數百萬噸水。