2012十大科學突破 上帝粒子居首

 |2012.12.22
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【新華社電】美國《科學》雜誌網站二十日公布該刊評選的二○一二年十大科學進展,其中發現被稱為「上帝粒子」的希格斯玻色子,被列為本年度最大科學突破。

希格斯玻色子是英國教授彼得‧希格斯在上世紀六○年代的理論研究中,預言存在的粒子,是物質的品質之源。在物理學「標準模型」所預言的基本粒子中,希格斯玻色子是最後一種被證明存在的基本粒子,由於它極為重要又難以尋覓,曾有人開玩笑說它是「上帝詛咒的粒子」,後來常被稱作「上帝粒子」。

歐洲核子研究中心(CERN )今年七月四日宣布,該中心的兩個強子對撞實驗項目——ATLAS和CMS均發現一種新的粒子,具有和科學家們多年以來一直尋找的希格斯玻色子一致的特性,CERN當時形容新發現是「了解宇宙的新里程」。《科學》雜誌認為,這項發現將「標準模型」拼圖中的最後一塊填充到位。雖然尚不清楚該發現未來將把粒子物理領域引向何處,但其對物理學界的重大影響不可否認。

其他上榜的九項進展包括:

一、丹尼索瓦人基因組:德國馬克斯‧普朗克進化人類學研究所科學家開發出一種將特定分子與單股DNA相結合的新技術,透過這種技術,他們利用一個距今七點四萬年至八點二萬年的指骨碎片,獲得了丹尼索瓦人的基因組高覆蓋率測序數據,重建其基因組全序列。這意味著科學界在古代DNA測序領域取得巨大進步。

二、用幹細胞製造卵子:日本京都大學研究小組今年十月報告說,他們首次利用誘導多功能幹細胞,成功培育出實驗鼠的卵子,並使其受精誕生出健康小鼠。此實驗為研究基因及其他影響生育和卵細胞發育的因素,提供了強有力工具。

三、「好奇」號火星車著陸系統:重達九百多公斤的美國「好奇」號火星車,八月六日藉助由火箭提供動力的、名為「天空起重機」的助降系統,緩緩在火星表面著陸,從進入火星大氣層到著陸僅用了七分鐘。這也使美國太空總署再次獲得信心,希望有朝一日讓另一輛火星車著陸,將「好奇」號蒐集的樣本回收並送回地球。

四、X射線激光給出蛋白質結構:一個科學家團隊利用比傳統同步加速輻射源亮十億倍的X射線激光,確認了布氏錐蟲所需的一種的結構。這一進展證明用X射線激光照射的方式來解密蛋白質結構的可能性。

五、基因組的精密工程:一種名為「轉錄激活子樣效應因子核酸」的工具,賦予研究人員改變或消滅活的斑馬魚、蟾蜍、牲畜甚至病人細胞中特定基因的能力。這種技術被證明與基因靶向技術一樣有效但較為廉價,而且能讓研究人員確認基因及突變在健康人和病人中的特定作用。

六、馬約拉納費米子:它是一種反粒子就是自身的粒子,物理學界有關其是否存在的爭論已持續了七十多年。荷蘭代爾夫特理工大學科學家今年首次觀測到馬約拉納費米子存在的堅實證據。

七、DNA元素百科全書(ENCODE)計畫:國際科學界九月五日宣布,《DNA元素百科全書》計畫獲得了迄今最詳細的人類基因組分析數據,這是「人類基因組計畫」之後,國際科學界在基因研究領域取得的又一重大進展。

八、人腦—機器接口:美國布朗大學等機構研究人員今年展示了讓癱瘓病人用意念移動機械臂,並從事複雜三維運動的技術。這種技術仍然是試驗性的,而且極其昂貴,不過科學家們希望,更先進的計算程序可改善這種神經性假肢,用以幫助因中風、脊髓損傷等而癱瘓的病人。

九、中微子震盪:大亞灣中微子實驗國際合作組三月宣布,大亞灣中微子實驗發現了一種新的中微子震盪,並測量到其震盪幾率。這一重要成果對於最終揭開宇宙起源和演化之謎,有著重大意義。



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