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《科技日?qǐng)?bào)》：2003年世界十大科技新聞
人類第7號(hào)染色體
1.科學(xué)家破譯4條人體染色體
今年元旦，法國(guó)基因測(cè)序中心科學(xué)家破譯了人類第14號(hào)染色體的遺傳密碼。4月和6月，美國(guó)科學(xué)家又先后破譯了人類第7號(hào)和Y染色體。
10月23日，英國(guó)威康信托－桑格研究所的科學(xué)家在經(jīng)過8年努力后，破譯了人類第6號(hào)染色體。繼第22、21、20、14、7和Y染色體之后，6號(hào)染色體成為第7個(gè)被排序的人類染色體，總共發(fā)現(xiàn)2190個(gè)基因，這些基因約有半數(shù)以前從未被描述過。6號(hào)染色體中包含了一些與免疫反應(yīng)相關(guān)的基因，它們被統(tǒng)稱為“主要組織相容性復(fù)合體（MHC）”。這些基因不僅在機(jī)體對(duì)外界細(xì)菌和病毒入侵做出防御反應(yīng)方面有重要作用，在器官移植配型方面也有十分重要的意義，且還與自身免疫疾病有關(guān)，因此被稱為“免疫學(xué)中的圣杯”。此外，6號(hào)染色體上還有導(dǎo)致遺傳性血色素沉著病、帕金森病、癲癇等疾病的基因。
大型熱核聚變裝置
2.熱核聚變研究取得新突破
日本文部科學(xué)省熱核科學(xué)研究所研究人員用大型螺旋裝置將離子溫度為8100萬度的等離子體在磁場(chǎng)中成功封閉0.5秒鐘，從而向?qū)崿F(xiàn)人工熱核聚變大大前進(jìn)了一步。該研究所的螺旋裝置是目前世界上最大的。2001年12月研究人員曾通過這一裝置使離子溫度上升到5800萬度，自此以后，一直保持離子溫度世界最高記錄。
SARS冠狀病毒
3.國(guó)際社會(huì)合作確認(rèn)非典病毒
世界衛(wèi)生組織宣布，中、德、加、法、美、日、荷、英和新加坡等國(guó)家和地區(qū)的13個(gè)實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過通力合作，終于確認(rèn)冠狀病毒的一個(gè)變種———SARS病毒是引起非典型肺炎的病原體，它與流感病毒有親緣關(guān)系，以前從未在人類身上發(fā)現(xiàn)。
4.用干細(xì)胞培育出卵細(xì)胞和精細(xì)胞
法國(guó)和美國(guó)的科研人員5月初在《科學(xué)》雜志網(wǎng)絡(luò)版上發(fā)表研究成果說，他們將老鼠胚胎干細(xì)胞轉(zhuǎn)化成為具有性向的卵細(xì)胞。12月11日《自然》雜志網(wǎng)絡(luò)版報(bào)道說，美國(guó)麻省白頭生物醫(yī)學(xué)研究所的喬治·達(dá)里和他的同事從雄性老鼠胚胎上取出干細(xì)胞，并將它們放置在空球中培養(yǎng)。然后再將空球中獲得的類似精子的細(xì)胞注射進(jìn)未受精的卵子中，獲得了老鼠胚胎，其中1／5發(fā)育正常。
研究人員利用干細(xì)胞培育出卵細(xì)胞和精細(xì)胞，將為解決不孕不育、操縱細(xì)胞性特征及生理學(xué)基礎(chǔ)研究帶來新的前景，這也意味著實(shí)驗(yàn)室培育人類性細(xì)胞并最終用此進(jìn)行人工繁衍后代可能只是時(shí)間問題。
X3872新粒子
5.發(fā)現(xiàn)由4個(gè)夸克組成的新粒子
一個(gè)國(guó)際聯(lián)合實(shí)驗(yàn)小組的科學(xué)家利用大型加速器，對(duì)兩種基本粒子進(jìn)行了對(duì)撞實(shí)驗(yàn)，首次發(fā)現(xiàn)了由4個(gè)夸克組成的新粒子。新粒子被命名為“X3872”，“X”表示“未知”，“3872”代表粒子的質(zhì)量。
國(guó)際聯(lián)合實(shí)驗(yàn)小組的研究人員對(duì)1.5億次對(duì)撞結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)的分析，發(fā)現(xiàn)了36個(gè)新粒子，新粒子的質(zhì)量正好是4個(gè)夸克的質(zhì)量。
今年7月，日本大阪大學(xué)發(fā)現(xiàn)的由5個(gè)夸克組成的粒子，以及此次發(fā)現(xiàn)的4個(gè)夸克組成的新粒子，都證實(shí)了科學(xué)家提出的多個(gè)夸克構(gòu)成粒子的理論。新粒子的發(fā)現(xiàn)將使人類對(duì)物質(zhì)起源的研究進(jìn)入一個(gè)新的領(lǐng)域。
威爾金森微波各向異性探測(cè)器
6.發(fā)現(xiàn)宇宙暗能量的重要作用
美國(guó)匹茲堡大學(xué)斯克蘭頓博士領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)多國(guó)科學(xué)家小組宣布，他們借助美國(guó)“威爾金森微波各向異性探測(cè)器”衛(wèi)星的觀測(cè)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了暗能量存在的直接證據(jù)。探測(cè)結(jié)果顯示，宇宙年齡約為137億年，普通物質(zhì)、暗物質(zhì)和暗能量等在宇宙構(gòu)成中所占比例分別為4%、23%和73%。
斯克蘭頓等人在新聞公報(bào)中介紹說，如果星系主要由普通物質(zhì)組成，那么光子在落入“引力陷阱”以及從中逃逸出來的過程中，其能量總體上將不會(huì)變化。但是，如果星系中包含暗能量，情況就會(huì)不同。由于暗能量的排斥力作用，光子在落入“引力陷阱”并逃出來的過程中，“陷阱”會(huì)逐漸變淺，能量反而增加。體現(xiàn)在微波背景輻射觀測(cè)圖上，經(jīng)過這些星系區(qū)域的宇宙微波背景輻射溫度將出現(xiàn)細(xì)微上升。斯克蘭頓博士等將“威爾金森微波各向異性探測(cè)器”以及另一項(xiàng)名叫“斯隆數(shù)字天宇測(cè)量”的觀測(cè)計(jì)劃的結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析，對(duì)比結(jié)果發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過一些大質(zhì)量星系區(qū)域的宇宙微波背景輻射溫度確實(shí)出現(xiàn)了微升。科學(xué)家認(rèn)為，這一結(jié)果只有用暗能量才能予以解釋。
7.“人類基因組外遺傳計(jì)劃”啟動(dòng)
繼人類基因組計(jì)劃圓滿完成之后，“人類基因組外遺傳計(jì)劃（HumanEpigenomeProject）”也于10月7日正式啟動(dòng)。這是世界上首項(xiàng)針對(duì)控制人類基因“開”和“關(guān)”的主要化學(xué)變化進(jìn)行的圖譜繪制工作，它將幫助科學(xué)家建立人類遺傳與疾病之間的關(guān)鍵聯(lián)系。
大部分情況下，人類疾病有半數(shù)原因與基因遺傳有關(guān)，另一半則取決于基因組外遺傳變化，這種基因組外遺傳變化不改變遺傳信息，但可導(dǎo)致細(xì)胞遺傳性質(zhì)發(fā)生變化，被認(rèn)為是控制基因活動(dòng)的“開關(guān)”。曾經(jīng)成功完成人類基因組1/3測(cè)序工作的英國(guó)桑格學(xué)院負(fù)責(zé)人斯蒂芬·貝克說，“這是人類基因組計(jì)劃的深入。人類基因組計(jì)劃明確了基因的數(shù)量和位置，但對(duì)于哪些基因在人體不同組織和不同細(xì)胞類型中的表達(dá)我們卻知之甚少�！�
DNA上造出的納米晶體管
8.DNA上制造納米晶體管取得成功
以色列科學(xué)家利用生物自組裝技術(shù)和碳納米管的電子特性，首次在DNA上制造出納米晶體管。納米專家稱，這是納米技術(shù)研究領(lǐng)域的一大突破。這一突破顯示，利用生物技術(shù)制造無機(jī)物器件是可能的。
負(fù)責(zé)這項(xiàng)研究的物理學(xué)家布朗說，從分子生物學(xué)角度看，DNA具有很好的“組裝”能力，但遺憾的是它不導(dǎo)電，因此，必須在它上面敷設(shè)一層金屬。據(jù)報(bào)道，科學(xué)家共制造了45個(gè)這種器件，其中有近1／3形成了可以在室溫下工作的自組裝晶體管。此外，研究人員還利用生物技術(shù)，成功地將兩個(gè)晶體管連接在一起。
顯微鏡下的DNA鏈形成圖
9.記錄DNA連續(xù)活動(dòng)的原子力顯微鏡誕生
日本金澤大學(xué)研究生院安藤敏夫教授開發(fā)出能在納米水平上連續(xù)高速拍攝圖像的原子力顯微鏡。這種顯微鏡每拍攝一次最多耗時(shí)0.05秒，能連續(xù)給生物體內(nèi)DNA和蛋白質(zhì)的活動(dòng)錄像。
使用新的高速連拍原子力顯微鏡，可對(duì)迄今為止無法捕捉到的生物體內(nèi)高分子活動(dòng)的情形進(jìn)行直接觀測(cè)，為蛋白質(zhì)功能等方面的研究提供必要證據(jù)。
10.光波在傳播中成功止步
美國(guó)哈佛大學(xué)在光學(xué)領(lǐng)域取得重大進(jìn)展，使光波在傳播路線上成功停止了1毫秒。該成果有助于更進(jìn)一步了解光波，提高光纖通信和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)水平，在傳播光信號(hào)、研制量子計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域具有廣闊發(fā)展前景。《自然》雜志的評(píng)論文章稱，“使光線靜止不動(dòng)的成果標(biāo)志著量子光學(xué)翻開了嶄新的一頁”。
實(shí)驗(yàn)中，研究人員將一束紅色激光射入銣原子氣體中，然后用另外兩束控制光束和介質(zhì)相互作用，結(jié)果使介質(zhì)形成了一個(gè)個(gè)層面，對(duì)激光進(jìn)行交替?zhèn)鬏敽头瓷�。�?dāng)激光試圖穿越這些層面時(shí)，光子就會(huì)被反彈回來，在極小范圍內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，最終，光子不再向前運(yùn)動(dòng)，“停止在原地”，成功實(shí)現(xiàn)了光傳播的停頓。而當(dāng)兩束控制光波被取消后，光波又可繼續(xù)向前自由傳播。
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