重大國際科技成果評介

 

全球每年約有78萬人被瘧疾奪去性命。經(jīng)過24年研究，英國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種抗瘧疫苗，在非洲7個國家進行的第三階段功效試驗今年終于被證實非常成功，對5—17個月嬰兒的有效率約為56％。預(yù)計該疫苗最早于2015年進入市場。

 

12月，科學(xué)家研制出一種能夠?qū)?0％致命癌癥的疫苗，能使乳腺癌腫塊縮小80％。

 

人體器官組織再生研究也取得了豐碩成果。3月，美國研究人員成功制造出人的尿道。醫(yī)生將其植入病人體內(nèi)后，這根體外培育的尿道真的開始正常工作了。

 

4月初，日本研究人員利用實驗鼠的胚胎干細(xì)胞人工培育出視網(wǎng)膜的雛形結(jié)構(gòu)，這是迄今人工培育出的最為復(fù)雜的生理組織。

 

4月中旬，英國科學(xué)家在實驗室中利用人的羊水和動物的胚胎細(xì)胞培育出人體腎臟。這一突破有望讓需要接受器官移植的病人按需培育出自己的器官，在移植手術(shù)中規(guī)避排斥反應(yīng)風(fēng)險。

 

12月上旬公布的一項最新研究發(fā)現(xiàn)，盡管人類的智商存在上限，但最新腦功能磁共振成像研究表明，可以通過傳遞信號改變一些人的大腦活躍模式，“誘使”知識經(jīng)過視覺皮質(zhì)。未來在學(xué)習(xí)一項新技能時，人只需坐在電腦顯示器前等待把該技術(shù)“下載”到大腦里即可。

 

今年多國科學(xué)家借助最先進的天文測量技術(shù)，對20萬個星系進行了觀測。通過運用兩種不同方法，對以前的暗物質(zhì)觀測結(jié)果進行了驗證，確認(rèn)了暗能量推動宇宙加速膨脹的事實。

 

12月，美國科學(xué)家利用“開普勒”太空望遠(yuǎn)鏡，證實在距離地球600光年的一個恒星系中有顆代號為“開普勒—22b”的宜居行星，其半徑約為地球的2.4倍，繞恒星運行的周期約為290個地球日。這是人類首次在與太陽系類似的恒星系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)宜居行星，也是迄今發(fā)現(xiàn)的最小且最適于表面存在液態(tài)水的行星。

 

 

2月，美國科學(xué)家研制出可供青光眼病人使用的植入式眼壓監(jiān)測器，這是世界首個完整的毫米級計算系統(tǒng)原型。一般認(rèn)為，毫米級計算系統(tǒng)是未來電子學(xué)研究的前沿領(lǐng)域，將推動普適計算的發(fā)展。5月，德國科學(xué)家成功地將單個光子的量子狀態(tài)寫入一個銣原子中，并在180微秒后將其讀出，首次證明了采用一種可控方式量子信息也能在單個原子和光子之間交換。單原子量子存儲的前景不可估量，有望助力科學(xué)家設(shè)計出功能強大的量子計算機。 

 

5月，美國科學(xué)家使用石墨烯研制的調(diào)制器大幅提高了數(shù)據(jù)包的傳輸速度，實現(xiàn)超快數(shù)據(jù)通訊。制作調(diào)制器的石墨烯用量非常少，一支鉛筆提供的石墨烯，足以制造出10億個光調(diào)制器。未來，使用石墨烯調(diào)制器，消費者只需幾秒就能將整部3D高清電影下載到智能手機上。

 

目前傳感器的設(shè)計都很復(fù)雜，常常依賴單個納米結(jié)構(gòu)，而且必須在特定的溫度或壓力下才能工作。11月，美國科學(xué)家利用石墨烯泡沫研制出一種郵票大小的新型傳感器。它操作簡單且具獨特電性，靈敏度是現(xiàn)有最好設(shè)備的10倍，能夠用于精確追蹤空氣中的化學(xué)物質(zhì)。

 

 

3月，美國科學(xué)家設(shè)計出一種新型納米儲氫復(fù)合材料，該材料在常溫下就能快速吸收和釋放氫氣，而且在吸收和釋放氫氣的循環(huán)中金屬鎂不會氧化。

 

太陽能電池一般都由高品質(zhì)硅晶體制成，因制造成本高而限制了其大規(guī)模應(yīng)用。10月，新加坡科學(xué)家將一種獨特的納米結(jié)構(gòu)置于非晶硅制成的太陽能電池的表面，研制出轉(zhuǎn)化效率高、成本低的新型薄膜太陽能電池，有助于推進太陽能電池的普及。

 

11月公布的研究表明，太陽能電池釋放光子的效率越高，其能源轉(zhuǎn)化效率和提供的電壓就越高。外部熒光是太陽能電池轉(zhuǎn)化效率達到理論最大值的關(guān)鍵。美國科學(xué)家用砷化鎵制造出最高轉(zhuǎn)化效率達28.4％的薄膜太陽能電池，這種電池不僅打破了此前的轉(zhuǎn)化效率，其成本也低于其他太陽能電池。

 

低能耗的電控光源是下一代光學(xué)系統(tǒng)的關(guān)鍵。11月，美國科學(xué)家研發(fā)出一種能以每秒100億比特速度傳輸數(shù)據(jù)的超快納米級發(fā)光二極管，它比以激光為基礎(chǔ)的系統(tǒng)能耗更低，可達到目前最高效設(shè)備能源效率的2000—4000倍。

 

 

2—3月間，科學(xué)家借助相對論性重離子對撞機，先后發(fā)現(xiàn)“反超氚”和“反氦—4”。“反超氚”是“反氦—4”出現(xiàn)前最重的反物質(zhì)，也是首個含有反夸克的粒子。觀測數(shù)據(jù)表明，宇宙中“反氦—4”并不多，在宇宙中觀測到“反氦—4”的可能性微乎其微。據(jù)預(yù)測，下一個可能“現(xiàn)身”的更重反物質(zhì)將是“反鋰—6”。此外，4月升空的阿爾法磁譜儀肩負(fù)著尋找宇宙反物質(zhì)的重要使命。如果能找到存在反物質(zhì)的區(qū)域，就能解決長期困擾科學(xué)家的一個重大問題：為何可見的宇宙主要由物質(zhì)而不是反物質(zhì)組成。

 

5月，歐洲核子研究中心的科學(xué)家將實驗捕獲的309個反氫原子保持了1000秒，為進一步研究反物質(zhì)屬性鋪平了道路。