美国杂志评08年十大科学进展 强子对撞机被遗忘

　　英雄不再，科学继续

　　贝小戎

　　12月18日，美国《科学》杂志发布了该刊评选的2008年十大重大科学进展。排在榜首的是迅速扩大的细胞重新编程研究，这项研究开创于2006年，今年在基础理论和实际应用方面都很有收获。

紧随其后的是直接观测到了太阳系外围绕其他恒星运转的行星。一个100光年外的行星距离地球大约有 1015公里远，一个细胞的直径只有10-5 米。因此，最靠前的两大进展在数量级上相差1023，该刊主编布鲁斯·艾伯茨在社论中评论说这“充分显示了科学领域的宽广”。

　　每一项新发现都会

　　提出新的宇宙问题

　　“这些进展说明，新技术促进了科学的进步。实现这些进展的科学家使用的技术和手段是20世纪60年代的科学家们无法想象的。像计算机的速度和程序、探测器、望远镜、DNA排序和重组技术，这些新技术源自以前的科技进步带来的知识。因此，我们知道得越多，我们能够发现的就越多，科学发现的速度在加快。这些进展还说明在科学上未知事物是无限的。科学家总是会遇到新的难题的挑战，因为每一项新发现都会提出一系列新的关于宇宙的问题。

　　“科学进展最光明的一面是，它们体现了科学知识之美。物理学家费曼擅长解释这种美。他曾经说，学习科学之后世界的面貌就不一样了。比如，树木基本上是由空气组成的，它们燃烧之后，又回到空气中，燃烧时释放的热量是太阳释放出的把空气转化成树木的热量。科学中全是这些美丽的东西。它们能让你受到启发。当你阅读2008年得到的新的理解时，受到启发后，你会把它们中的每一个看作一首特别的诗。”

　　强子对撞机让欧洲

　　走到了物理学前沿

　　《科学》杂志评选的十大进展中没有列出大型强子对撞机（CERN），但该刊专题中《欧洲大科学》一文说，9月，位于日内瓦附近的CERN启动的时候，媒体纷纷说欧洲走到了物理学前沿，表明欧洲是物理学的中心。虽然后来氦泄露造成大型强子对撞机在开启后不足两周的时间就关闭，但整体图景没有改变。这一成功让美国粒子物理学家悲喜交加，他们自己的对撞机在1993年被取消了。

　　CERN是泛欧洲实验室的典范，建立于1953年，为的是帮助重建战后欧洲的科学和鼓励国际合作，这一实验室已经成为欧洲粒子物理学的指路明灯，其他领域纷纷追随。接下来几十年间，欧洲又创办了LL中子源、欧洲分子生物学实验室、欧洲太空局、欧洲南方天文台、欧洲联合环形加速器、欧洲同步辐射加速中心（ESRF）。1984年达成建设ESRF的协议之后，欧洲人合作搞科研的热情就消退了。这十年情况又发生了变化。首先，欧盟决定主持国际热核聚变实验堆（ITER），以实现聚变能商业化。2002年，欧盟又创建了欧洲研究基础设施战略论坛（ESFRI），负责起草一系列值得欧盟赞助的项目。2006年发布的ESFRI路线图列出了35个项目，包括人口老龄化数据库。

　　《时代》周刊12月10日公布了该刊评选的年度十大科学发现，前两项分别是大型强子对撞机启动和凤凰号在火星北极着陆，跟《新科学家》意见一致的还有“复活猛犸象成为可能”和“隐身衣”，该刊提到美国科研人员在这项研究上做出的工作，可以说欧美科学家都在研究相同的问题、作出了各自的贡献。

　　更快、更廉价的基因组测序

　　对于“更快、更廉价的基因组测序”，9月22日的《纽约客》上一篇文章做了通俗、生动的描述：2006年成立的23andMe公司专门帮助顾客分析他们的基因：支付400美元，向一个玻璃瓶里吐一口唾液，寄到一个实验室，工作人员从唾液中提取出DNA，分析其中大约60万个基因片段，一周后你在网上登录，就能知道自己的遗传特征。该公司将举办一个吐唾液派对，由巴里·迪勒、默多克、哈维·温斯坦和他们的妻子一起主持。沃西基说，这对个性化医疗来说意义重大，如果你知道你有患下肢深静脉血栓的危险，乘飞机的时候就会很小心地不停走动。并不是所有的消息都那么可怕，有一种基因叫α辅肌动蛋白－3，擅长短跑的人体内有这种基因。近来，该公司开始调查他们的顾客怪异的遗传特征（雀斑、晒到太阳会打喷嚏、能闻到自己的尿液有芦笋味）。基因检测还能知道一个人的族系——耳垢有两种，湿的和干的，后者在亚洲人中比较普遍。

　　2008年的科学英雄和恶人

　　英国《新科学家》杂志12月22日发布了“2008年的科学英雄和恶人”。8位英雄中，哈佛大学的乔治（George Church）推出了第一个向顾客提供完整的基因测序服务的公司Knome，其口号是“认识你自己”；德国普朗克研究所研究进化人类学的Svante Paabo完成了已经灭绝的猛犸象的基因组草图；伦敦大学帝国理工学院的John Pendry对隐身衣的研究虽然暂时还不能让我们变成哈利·波特，但已经因为让物理学得到了大众媒体的关注而受到好评。另外还有提出利用地球工程学应对全球气候变暖的肯·卡尔代拉（Ken Caldeira）、CERN的负责人林恩·埃文斯(Lyn Evans)。

　　CERN启动时，英国历史学家亚当·哈特·戴维斯在《每日电讯报》上撰文说，一百年前，几乎科学上的每一个重大进展都是由个人完成的：卢瑟福发现了原子的基本结构，爱因斯坦创立了量子力学、提出了相对论，哈勃说明了宇宙的膨胀。但接下来几十年间，科研设备变得越来越强、越来越贵，科研需要团队合作。“人们喜欢英雄，十多个国家的上千名科学家让人们很难兴奋起来。但如果实验本身非常重大，也能够点燃人们的想象力。强子对撞机的启动会唤起公众对科学的热情吗？它是用来寻找一些跟我们有关的最深刻的问题的答案。宇宙来自何处？我们为什么在这里？我们是孤单的吗？每个人都想知道这些问题的答案。”

　　美国《科学》杂志评选出的2008年十大科学进展

　　——对细胞重新编程、“定制”细胞系：这些细胞系以及“定制”它们的有关方法，为科研人员理解甚至未来治愈一些医学上的顽疾提供了工具，比如帕金森氏症、Ⅰ型糖尿病等。

　　——系外行星，眼见为实：今年，天文学家们利用特殊的望远镜技术将行星微弱的光线与恒星明亮炫目的光芒区分开来，第一次直接观测到了太阳系外围绕其他恒星运转的行星。

　　——癌症基因名单扩充：通过对来自不同癌症（包括胰腺癌和胶质母细胞瘤这两种最致命的癌症）细胞基因进行测序，科研人员发现了数十种与癌症有关的基因突变，这些变异使得细胞分裂失去控制，导致细胞一步步发生癌变。

　　——神秘的新型材料：科研人员制造了一场发现一类全新的以铁化合物为基础的高温超导材料，这是继“铜-氧”化合物高温材料之后高温超导领域的最重大进展。

　　——观察蛋白质的工作：生物化学家今年取得了令人惊讶的新进展：他们“看”到了蛋白质如何与目标结合，然后转换细胞的代谢状态，起到促成某一组织特性的作用。

　　——迈向可再生能源：今年，科研人员发现了一种非常有应用前景的新工具，能够把风能、太阳能发电等所产生的过剩电能进行规模化存储。这种新工具就是并不难获取的钴磷催化剂，在其作用下，电能把水裂解，将氢分离，然后就可以把氢填充到燃料电池中进行发电。

　　——胚胎视频：2008年，研究人员对发育中的胚胎内部细胞进行了史无前例的细致观察，他们对组成斑马鱼胚胎的大约1.6万个细胞的运动进行追踪，并对追踪的影像进行了分析。

　　——“好脂肪”工作过程：“好的”褐色脂肪可以燃烧“坏的”白色脂肪，为身体产生热量。科学家的研究发现，他们可以将“好脂肪”转变为肌肉，反之亦然。这一研究将来可能会为治疗肥胖症提供新方法。

　　——计算物质世界的重量：物理学家最新的计算数据表明，标准模型（即描述宇宙中大多数可见的粒子及其相互作用的标准模型）非常准确地预测了质子和中子的质量。

　　——更快、更廉价的基因组测序：从长毛猛犸象到癌症患者，科研人员今年又报告了一批新的基因组测序成果。这些研究借助了多种测序技术，这些先进的测序技术比当年用于第一次人类基因组测序的技术要快速、便宜得多。

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