《环球科学》 2009年十大科学新闻

回首刚刚过去的2009年，有许多科学事件值得我们重视。以下这十大科学新闻是经过编辑初选，读者、新浪网友投票，专家顾问团评选得出的。

     刚刚过去的2009年，有许多科学事件值得我们重视。面对来势汹汹的甲型H1N1流感与艾滋病，科学家拿起科学武器予以反击；物理、航天领域的成果，也彰显了人类的无穷智慧。

    1 哥本哈根会议召开

    哥本哈根会议全称是“《联合国气候变化框架公约》缔约方第15次会议”，于2009年12月7日—19日在丹麦首都哥本哈根召开。超过85个国家元首或政府首脑、192个国家的环境部长和其他官员参加了本次会议，商讨《京都议定书》一期承诺到期后的后续方案，这次会议被喻为“拯救人类的最后一次机会”。经过发达国家和发展中国家的激烈争论，最终达成不具法律约束力的《哥本哈根协议》。《哥本哈根协议》维护了《联合国气候变化框架公约》及《京都议定书》确立的“共同但有区别的责任”原则，就发达国家实行强制减排和发展中国家采取自主减缓行动作出安排，并提出升温控制目标，即确保全球平均温度的升幅不超过 2℃。

    2 香港中文大学学者首次揭示癌症复发之谜

    2009年1月，香港中文大学冯明钊教授（左）领导的实验小组研究发现，癌细胞在药物抑制下，若不被彻底消灭，24小时内即死灰复燃，但若用药至癌细胞解体，药物的毒性却足以致命。这是人类首次揭示癌症复发之谜。

    长期以来，医学界都对细胞死亡的定义存有争议，学界传统观点认为，细胞萎缩、细胞核收缩等，代表细胞凋亡和已死。但研究小组首次发现，在停止化疗用药后，多种类型的癌细胞均可从凋亡过程中复原，出现死亡逆转的迹象。而冯明钊研究小组的研究显示，在化疗过程中，细胞核在解体和分裂后，才代表完全死亡，这时候即使停药，癌细胞也不会“复活”。然而，由于化疗药物具有毒性，病人若持续用药至癌细胞解体和分裂，毒性同时会侵蚀健康细胞，等于要病人和癌细胞“同归于尽”。参与研究的博士研究生邓浩林解释，乳癌和肝癌的复发率高达40%及70%，他们在进行实验后发现，在停用各类型化疗药物后，不同种类的癌细胞的逆转情况相似，在24小时内癌细胞即作出绝地反击。

    3 甲型H1N1流感侵袭全球

    2009年3月开始，墨西哥、美国等国相继暴发甲型H1N1流感，并迅速向全球范围扩散。甲型H1N1流感是近年来最严重的一次流行病暴发，感染病例分布范围极广——欧洲、美洲、大洋洲、亚洲、非洲都发现了染病患者。 2009年6月11日，世界卫生组织把甲型H1N1流感流行警报等级提升到最高的第6级。据世界卫生组织报告，截至12月18日，全球甲型H1N1流感死亡人数已超过1万人。为了阻止甲型H1N1流感继续蔓延，世界卫生组织与各国政府紧急行动，中国率先于2009年9月研制出了甲型H1N1流感疫苗，目前全球已有数千万人接种疫苗。我国从2009年10月起开始向学生及高危人群接种疫苗。

    4 科学家研制出艾滋病“准疫苗”

    2009年9月24日，美国和泰国研究人员宣布，双方合作开发试验的一种艾滋病联合疫苗可以将人体感染艾滋病病毒的风险降低31.2%。这是人类首次获得具有免疫效果的艾滋病疫苗。这种新型疫苗为泰国三期（Thai Phase Ⅲ，又名RV144），属于联合疫苗的范畴，由ALVAC和AIDSVAX这两种疫苗构成。这两个疫苗在此前分开进行的独立试验中都不能有效预防HIV。但将两者结合使用，效果却很明显。前者是一种重组的金丝雀痘病毒载体疫苗，包含有三个HIV基因，设计初衷并不是为了避免感染，而是负责刺激免疫系统，通过细胞介导的免疫效应，使机体能够未雨绸缪，并在遇到HIV时能够发挥强力的抵抗作用；后者包含有一种重组的HIV表面蛋白gp120，它扮演的是助攻手的角色，起到增强免疫反应、加强攻击力度的作用。

    5 月球极地发现大量水

    2009年6月，美宇航局使用“半人马座”火箭同时发射了月球勘测轨道飞行器和月球环形山观测和遥感卫星（LCROSS），开始了寻找月球上是否有水的科学探索。2009年10月9日，火箭和LCROSS分离，重达2.2吨的火箭以9,000千米的时速撞向预先被选定的月球南极凯布斯环形山。它在撞月后激起了两部分尘埃：一部分由蒸汽和微尘组成，另一部分由质量更重的物质组成。4分钟以后，LCROSS再次给凯布斯环形山以重击。NASA负责这一项目的首席科学家安东尼·科拉普雷特（Anthony Colaprete）表示，初步分析结果提供了多种证据表明，上述两部分尘埃中都存在水的踪迹，即月球南极永久阴影带里存在水冰。这一发现将对人类建立月球基地以及探索更遥远的星球具有重要意义。

    6 首个固态量子处理器问世

    2009年6月，美国耶鲁大学的罗伯特·舍尔科普夫（Robert Schoelkopf）领导的研究小组与一批理论物理学家合作，研制出世界上首个固态量子处理器，采用双量子比特超导芯片成功进行了简单搜索这样的基础运算，向最终实现研制量子计算机的梦想又迈出了重要一步。该研究小组制成了两个量子比特（人造原子），其中每个量子比特都由10亿个铝原子组成，可以像单原子一样具有两种不同的能量状态，类似传统计算机中的“1”和“0”。利用量子力学中的反直观效应，研究人员能够有效地在同一时刻使量子比特处于叠加态，以获得更强大的信息存储和处理能力。
   7 维修哈勃望远镜

    美国东部时间2009年5月11日下午2时，美国“亚特兰蒂斯”号航天飞机于从佛罗里达州肯尼迪航天中心发射升空。在随后十几天里，航天飞机上的约翰·格伦斯菲尔德（John Grunsfeld）和德鲁·福伊斯特尔（Drew Feustel）等7名宇航员对哈勃空间望远镜进行了第5次维修，为它更换了相机、电池、陀螺仪、对接环、光谱仪等设备。这次升级维修将使哈勃望远镜的服役期至少延长至2014年。由于美国的航天飞机将于2010年退役，这次维修也将是对哈勃望远镜的最后一次维修。

    8 首次利用胚胎干细胞培养出人造精子

    2009年7月，英国纽卡斯尔大学的生物学家卡里姆·纳耶尔尼亚（Karim Nayernia）调制出一种化学物质和维生素构成的“鸡尾酒”，在这种“鸡尾酒”培养下，人体干细胞转变成了精子。干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能细胞，在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞。干细胞的发育受多种内在机制和微环境因素的影响。当胚胎发育到几天大时，研究人员从中提取干细胞，并放在营养液里。接着，研究人员将这些干细胞置于人体温度下，放在一种特殊的混合物中促使它生长，数月之后，这些胚胎干细胞经过分裂，最后长成成熟的精子。这种试管培育精子与人类自然产生的精子并不完全一样，但两者拥有4个重要的相似点：它们包含有23条染色体、有精子那样的头和尾巴、有可以使卵细胞受精的蛋白质、能像天然精子一样游动。医学专家估计这项最新科学成就可能最早在5年内就会被用于体外受精。

    9 首次在实物中发现“磁单极子”存在的证据

    长期以来，人们都认为磁性粒子通常总是以偶极子（南北两极）的形式成对出现。2009年9月，法国劳厄-郎之万研究所的汤姆·芬内尔（Tom Fennell）领导的研究小组和德国亥姆霍兹研究中心的乔纳森·莫里斯（Jonathan Morris）领导的研究小组首次观测到了磁单极子的存在，以及这些磁单极子在一种实际材料中出现的过程。研究人员在反应堆中进行中子散射实验时，对晶体施加一个磁场，利用这个磁场就可影响狄拉克弦的对称和方向，从而降低狄拉克弦网络的密度以促成单极子的分离。结果，在接近绝对零度（0.6K~2K）的条件下，这些弦是可见的，并在其两端出现了磁单极子。研究人员也在热容量测量中发现了由这些单极子组成的气体的特征。这进一步证实了单极子的存在，也表明它们和电荷一样以同样的方式相互作用。不过他们发现的并不是像电子那样以基本粒子形式出现的磁单极，而是在一种名为“自旋冰”的物质中存在的脱耦磁极。详情参见《环球科学》2009年第12期《磁单极现身？》一文。

    10 “开普勒”发射升空 寻找系外地球

    拉尔角空军基地发射升空。在为期至少3年半的任务期内，“开普勒”太空望远镜将对天鹅座和天琴座中大约10万个恒星系展开观测，通过观测行星的“凌日”现象，寻找类地行星和生命存在的迹象。尽管天文学家已经用这种技术（连同其他技术）在太阳系外发现了300多颗行星，但大都是质量较大、距离恒星极近的“热类木星”，它们温度极高，根本不适合生命生存。开普勒卫星的优势则在于，它所携带的设备十分灵敏，能够检测到更小、更冷、更适宜生命生存的外星“地球”。