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标题: 2011年十大科学发现 [打印本页]

作者: 教师之友网 时间: 2012-8-22 14:30
标题: 2011年十大科学发现
2011年十大科学发现

比光速还快的中微子？
9月，意大利OPERA合作组织的研究人员递交了大量的研究报告，称他们测量到一些中微子超越了光速，尽管根据爱因斯坦的相对论，光速已是宇宙的最高速度。多数物理学家并不认可这一发现，他们认为一定是测量或分析环节中存在问题，但这一发现仍令很多人感到兴奋，他们期盼这也许可以掀起新一轮的科学革命。
图片：中微子轨迹（CERN）

聪明的动物与有情绪的蜜蜂 2011年几乎每周都有关于动物智慧的新证据：会移情的老鼠，能数数的鸽子，善合作的大象，竟会使用工具的鱼，等等。
通过严格的测试与记录，这些发现科学地表明，就在我们身边的这些生命远比我们想象的要更为聪明，也更有内涵。但似乎这些发现都没有一个发现更意义非凡— 因为对动物智商的测试更多依赖的是冷冰冰的数据标准，而非温暖又模糊的感情—科学家竟然发现蜜蜂也有情绪。特别的是，它们竟然表现出“半杯水”（译者注：一种衡量人的悲观与乐观情绪的心理学实验）的悲观主义。这足以挑战了人们的传统观点：当昆虫也具备了我们传统上认为高级生物才会具备的那些特点，这意味着什么？
图片：JackWolf / Flickr

细胞老化与人体老化的新关系 生物学家已经对此已争论了很久：组织层面的老化是否与细胞层面的老化有关系？宏观层面机体与新陈代谢的故障，是否由于微观层面的细胞因遇到了复制极限，进而对整体系统产生的破坏？
11月，医学家发现通过清除老鼠体内的老化细胞与受损细胞能够减缓老鼠的衰老，这有力地证明了这些“衰老细胞”确实作用于衰老。当然，目前这种对于基因改造老鼠的方法还无法应用于人，但这一发现将会引领衰老研究的新风潮。
图片：左侧，两只老鼠，上面一只清理了老化细胞，另一只未清理；右侧，上方为未清理过的骨髓细胞，下方则清理过。（Bakeret al. / Nature）

丙型肝炎研究不再需要黑猩猩 经过二十年不断减少在传染病研究领域对黑猩猩的使用，尚有一种疾病仍需黑猩猩试验是不合理的，这种疾病就是丙型肝炎，每年全球有34万人死于该病，而除了人类和黑猩猩之外，任何其他动物都不会感染。
丙型肝炎因此成为了关于侵犯性黑猩猩试验伦理之争的主战场，而只有加蓬（译者注：非洲国家）和美国两国允许这类试验。但至少科学地讲，这场争论现在似乎已经解决了。5月，FDA批准了两种丙型肝炎的新药，其效果均远超现有的治疗方式，但该药研究过程中并未使用黑猩猩进行试验。12月，医学会正式宣布丙型肝炎药物的研发并不需要黑猩猩，为实现人道地对待黑猩猩这一人类近亲铺平了道路。
图片：黑猩猩母子在新加坡动物园（ShinyThings / Flickr）

已灭绝的人类祖先活在我们的基因中 多年来，人类学家一直猜测尼安德特人灭绝之前与智人（译者注：智人，现代人的学名）进行了混交，那么尼安德特人将是离我们年代最近的一支祖先。这一猜测在2010年得到证实，我们在现代人的基因中发现了尼安德特人基因存活其中的证据，而今年6月进一步的检测发现了更多混交的证据。不仅是尼安德特人活在我们的基因中，还有一个灭绝更久，近来才被发现的尼安德特人的姐妹亲丹尼索瓦人也一样活在我们的基因中。
这些早期的非人类基因变体的作用还需进一步探明，但它们对于人类的意义已经非常明显：人类并非一个保持长期纯血统的物种，而更像是早期人种的混种。
图片：尼安德特人雕像，JohnGurche创作，ChipClark 摄（SmithsonianInstitution）

全球人口超70亿 10月，全球人口达到70亿。从60亿到70亿仅仅花了12年；而人类达到第一个十亿则花了72,000年。这一数字令全球开始反思：作为一种文明，我们该如何生存？面对唯一的地球，我们愿意与他人，与其他生命共享吗？
图片：NASA

撤销管制、投机与食品价格 2008年与2011年，全球食品价格都出现了大范围并离奇的飙升。而这没有明显的诱因：需求并未明显增长，供给也未显著跌落。这一次价格的变化似乎用以往的经济学逻辑根本解释不通。
人们提出各种解释，从坏天气增加了市场的敏感度，到生物燃料占用了过多的粮食作物。新英格兰复杂系统研究所的研究人员将他们的数学模型应用于全球食品市场，结果有了新的发现：生物燃料的需求确实扮演了价格上涨的推手，但这一次价格的飙升，如此突发的、大范围的、带有破坏性的波动，看起来主要是由于投机者进入了食品市场。自从上世纪90年代末，在一波针对金融产业的管制撤销风潮之后，投机者的力量得到史无前例地壮大，正是这种力量引发了2008年的次贷危机及随后席卷全球的经济危机。
图片：CoryDoctorow / Flickr

禽流感梦魇成真——所幸是在实验室中 自从H5N1禽流感在上世纪90年代末出现，已感染了全世界范围内数十亿的禽类，科学家早已警告这其中潜藏的巨大危机。禽流感对人的传染性并不高，但一旦感染，致死率却高达60%。如果H5N1具备季节性流感的传染性，那么人类文明将遭遇一场传染病大灾难。
12月，美国政府的一个安全小组宣布，有两组研究人员，分别位于荷兰与威斯康辛，他们在实验室里制造出了这种具备高传染性的禽流感病毒。科学家试图通过理解禽流感病毒如何能够感染人类，令我们可以更好地阻止它发生，并设计药物与疫苗来为那可怕的一天做好准备。
尽管一些科学家支持这项工作，而另一些人则认为这很可怕，因为如果这项研究成果被恐怖分子掌握，后果将不堪设想，即便这很难发生，却还有另一种可能：实验室虽然具有高度的保护措施防止病毒外泄，但有时却难免意外。
尽管正式的报告将于2012年公布，但数百位科学家已经掌握了相关细节。无论这是件好事还是坏事，这项研究都可能是2011年最重要的科学发现。
图片：两个H5N1病毒的电子显微镜照片。（Centerfor Biologic Counterterrorism and Emerging Diseases）

一个可能宜居的类地行星 通过NASA的开普勒空间望远镜，天文学家发现了一颗最接近我们的类地行星。这颗行星被命名为开普勒22-b，质量是地球的2.4倍，并位于类太阳恒星宜居带中，可能具有温和的气温和适合生命的环境。
图片：开普勒-22b艺术想象图（NASA）

希格斯粒子几近现身
造价100亿美元的LHC终于能够证明自身的价值，12月，ATLAS和CMS侦测器均发现有一小部分的碰撞数据可能有关于苦苦寻找的希格斯粒子。如果未来的数据证实这一发现，那么希格斯粒子的发现将成为21世纪最伟大的科学发现之一。
图片：LHC内部（CERN）

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