2013世界十大科技進(jìn)展新聞揭曉

編者按：由中國科學(xué)院、中國工程院主辦，中國科學(xué)院學(xué)部工作局、中國工程院辦公廳、中國科學(xué)報(bào)社承辦，中國科學(xué)院院士和中國工程院院士評(píng)選的瀚霖杯2013年中國十大科技進(jìn)展新聞、世界十大科技進(jìn)展新聞，2014年1月24日揭曉。此項(xiàng)年度評(píng)選活動(dòng)至今已舉辦了20次。評(píng)選結(jié)果經(jīng)新聞媒體廣泛報(bào)道后，在社會(huì)上產(chǎn)生了強(qiáng)烈反響，使公眾進(jìn)一步了解國內(nèi)外科技發(fā)展的動(dòng)態(tài)，對(duì)宣傳、普及科學(xué)技術(shù)起到了積極作用。

1. 人類探測(cè)器歷史性地飛出太陽系 美國航天局9月12日宣布，1977年發(fā)射的“旅行者1號(hào)”探測(cè)器已經(jīng)飛出太陽系，目前正在寒冷黑暗的星際空間中“漫步”。人類，迎來向星際空間進(jìn)軍標(biāo)志性的第一步。最新數(shù)據(jù)顯示，2012年8月25日可能就是“旅行者1號(hào)”脫離太陽系的日子。目前，該探測(cè)器距太陽約190億公里，但仍暫時(shí)受到太陽的影響?！犊茖W(xué)》雜志發(fā)表了相關(guān)報(bào)告。美國航天局副局長約翰？格倫斯菲爾德說，作為人類派往星際空間的“大使”，“旅行者1號(hào)”勇敢踏足從未有探測(cè)器到達(dá)過的地方，這是人類科學(xué)史上最偉大的成就之一，為人類的科學(xué)夢(mèng)想與事業(yè)掀開了新篇章。

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2. 首次3D打印出“活體組織” 研究人員創(chuàng)造出一種水滴網(wǎng)絡(luò)，能夠模仿生物組織中的細(xì)胞的一些特性。利用一臺(tái)3D打印機(jī)，英國牛津大學(xué)的一個(gè)研究小組將這些小水滴組裝成為一種與膠狀物類似的物質(zhì)，從而能夠像肌肉一樣彎曲，并能夠像神經(jīng)細(xì)胞束一樣傳輸電信號(hào)，這一成果將有望應(yīng)用在醫(yī)療領(lǐng)域。研究人員在4月5日出版的《科學(xué)》雜志上報(bào)告了這一研究成果。研究人員說，這樣打印出來的材料其質(zhì)地與大腦和脂肪組織相似，可做出類似肌肉樣活動(dòng)的折疊動(dòng)作，且具備像神經(jīng)元那樣工作的通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可用于修復(fù)或增強(qiáng)衰竭的器官。

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3. 世界第一臺(tái)碳納米管計(jì)算機(jī)建成 美國斯坦福大學(xué)研究人員利用新設(shè)計(jì)方法建成的碳納米管計(jì)算機(jī)芯片包含178個(gè)晶體管，其中每個(gè)晶體管由10至200個(gè)碳納米管構(gòu)成。不過，這一設(shè)備只是未來碳納米管電子設(shè)備的基本原型，目前只能運(yùn)行支持計(jì)數(shù)和排列等簡單功能的操作系統(tǒng)。論文發(fā)表在《自然》雜志上。專家認(rèn)為，受限于硅自身性質(zhì)，傳統(tǒng)半導(dǎo)體技術(shù)已經(jīng)趨近極限，而這項(xiàng)新突破使人們看到用碳納米管代替硅，制造出體積更小、速度更快、價(jià)格更便宜的新一代電子設(shè)備的可能性。這一成果或?qū)㈤_啟電子設(shè)備新時(shí)代。

4. 首次發(fā)現(xiàn)人類DNA存在四鏈螺旋結(jié)構(gòu) 劍橋大學(xué)的尚卡爾？巴拉蘇布拉馬尼安等人在《自然？化學(xué)》雜志上報(bào)告說，過去研究者能在實(shí)驗(yàn)室中制出四鏈螺旋結(jié)構(gòu)的ＤＮＡ，但一直不知道這種結(jié)構(gòu)是否在人體內(nèi)天然存在，他們使用一種會(huì)發(fā)出熒光、只與四鏈結(jié)構(gòu)ＤＮＡ結(jié)合而不與普通雙鏈結(jié)構(gòu)ＤＮＡ結(jié)合的物質(zhì)，首次證實(shí)了人類ＤＮＡ中也存在四鏈螺旋結(jié)構(gòu)。巴拉蘇布拉馬尼安說，能夠證實(shí)在人類細(xì)胞ＤＮＡ中存在四鏈螺旋結(jié)構(gòu)，是一個(gè)里程碑式的成就，對(duì)這一結(jié)構(gòu)的研究將來也許會(huì)成為控制癌細(xì)胞增生的關(guān)鍵。

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5. 首次捕捉到太陽系外高能中微子 多國研究人員11月21日在《科學(xué)》雜志上說，他們利用埋在南極冰下的粒子探測(cè)器，首次捕捉到源自太陽系外的高能中微子。科學(xué)家評(píng)論說，他們觀測(cè)到的是太陽系外高能中微子的首個(gè)“堅(jiān)實(shí)證據(jù)”。中微子天文學(xué)從此進(jìn)入新時(shí)代。從2010年開始，來自美國、歐洲、日本與新西蘭的200多名研究人員開始利用“冰立方天文臺(tái)”捕捉中微子。所謂“冰立方天文臺(tái)”，是指用86根鋼纜串聯(lián)5160個(gè)光學(xué)傳感器，埋入南極冰下制成的一個(gè)體積達(dá)1立方千米的探測(cè)器，這也是世界上最大的中微子探測(cè)器，它利用中微子與冰作用時(shí)會(huì)發(fā)出微弱藍(lán)光進(jìn)行工作。

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6. 成功培育出人類胚胎干細(xì)胞 借助多年猴子細(xì)胞實(shí)驗(yàn)積累的數(shù)據(jù)，美國比弗頓靈長類動(dòng)物研究中心的Shoukhrat Mitalipov及其同事發(fā)現(xiàn)了能夠適用于克隆人體細(xì)胞的“秘訣”。在刊登于5月16日出版的《細(xì)胞》雜志上的論文中，科學(xué)家表示，去除人體卵母細(xì)胞內(nèi)包含DNA的細(xì)胞核，然后將這些細(xì)胞與胎兒皮膚細(xì)胞或8個(gè)月大嬰兒的皮膚細(xì)胞融合，產(chǎn)生出的胚胎攜帶著來自皮膚細(xì)胞的DNA。之后科學(xué)家能夠使用這些胚胎衍生出胚胎干細(xì)胞，理論上這些胚胎干細(xì)胞能夠分化成這個(gè)嬰兒的所有類型的細(xì)胞。

7. 世界最大地面天文觀測(cè)裝置正式啟用 總投資15億美元、人類有史以來最大的地面天文學(xué)觀測(cè)裝置--“阿塔卡馬大型毫米波／亞毫米波天線陣”（簡稱“阿爾馬”）3月13日在智利北部阿塔卡馬沙漠正式投入使用。66個(gè)重約120噸、直徑從7米至12米不等的高精度拋物面天線組成一架直徑16公里的大型射電望遠(yuǎn)鏡，分辨率可達(dá)0.01角秒，相當(dāng)于能看清500公里外的一分錢硬幣，“視力”超出“哈勃”望遠(yuǎn)鏡10倍?！鞍栺R”項(xiàng)目由北美、歐洲和亞洲等多個(gè)地區(qū)的天文機(jī)構(gòu)合作完成。研究人員介紹說，在這個(gè)革命性的觀測(cè)裝置協(xié)助下，他們可對(duì)宇宙中的塵埃云和恒星的形成開展深入研究。

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8. 首張人腦超清三維圖譜問世 一個(gè)由神經(jīng)學(xué)家組成的國際團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)10年，通過對(duì)一名65歲婦女的大腦樣本進(jìn)行切片研究和分析，制作出迄今為止最詳細(xì)的完整三維人腦圖，包含1萬億字節(jié)數(shù)據(jù)的高分辨率圖譜，非常精確和精細(xì)地展示了神經(jīng)元組織，有助于弄清甚至重新定義幾十年前解剖學(xué)研究所獲得的大腦區(qū)域結(jié)構(gòu)。研究人員將結(jié)果發(fā)表在6月20日出版的《科學(xué)》雜志上。該“大腦”圖譜的分辨率為20微米，此前基于磁共振成像的人腦圖分辨率為1毫米，其清晰度是普通掃描圖的50倍以上。

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9. 首次實(shí)現(xiàn)兩個(gè)人腦之間的遠(yuǎn)程控制 美國華盛頓大學(xué)的研究人員通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送其中一人腦中的“想法”，實(shí)現(xiàn)對(duì)另一人大腦及手部動(dòng)作的控制。這項(xiàng)試驗(yàn)于8月12日在位于西雅圖的華盛頓大學(xué)校園內(nèi)進(jìn)行。研究人員表示，這項(xiàng)技術(shù)容易讓人聯(lián)想起各種科幻“心靈融合”情節(jié)。但實(shí)際上試驗(yàn)中所用的只是易被腦電圖儀識(shí)別的簡單腦電波信號(hào)，而不是人類真正復(fù)雜的思想，它不會(huì)讓任何人擁有控制別人行動(dòng)的能力。研究人員對(duì)人類數(shù)年以后掌握、利用大腦交流的能力充滿信心。

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10. “一箭32星”發(fā)射創(chuàng)新紀(jì)錄 俄羅斯11月21日用一枚“第聶伯”運(yùn)載火箭順利發(fā)射了多顆衛(wèi)星。根據(jù)計(jì)劃，本次發(fā)射的一顆意大利衛(wèi)星在入軌一個(gè)月后，還將釋放出其攜帶的多顆子衛(wèi)星，使發(fā)射載荷總數(shù)達(dá)到32個(gè)，超過美國 “一箭29星”的世界紀(jì)錄。據(jù)介紹，此次發(fā)射的衛(wèi)星中最大的一顆是阿聯(lián)酋的地球遙感衛(wèi)星，質(zhì)量為300千克，能夠從距地球600公里高的軌道上拍攝精確度達(dá)1米的地面影像。本次發(fā)射還有14顆微型立方體衛(wèi)星，每顆質(zhì)量不超過10千克，這類衛(wèi)星常用作科研或測(cè)試。這是“第聶伯”運(yùn)載火箭今年的第二次發(fā)射?！暗诼櫜边\(yùn)載火箭為三級(jí)液體燃料火箭，起飛質(zhì)量約211噸，主要用于發(fā)射小型商業(yè)衛(wèi)星。

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獲得提名的其他候選條目（按報(bào)道時(shí)間先后為序）

世界部分：

新型二維納米材料研制成功 澳大利亞科學(xué)家研制出一種由氧化鉬晶體制成的新型二維納米材料，有可能給電子工業(yè)帶來革命，使“納米”一詞不再停留于營銷概念而成為現(xiàn)實(shí)。這種新材料厚度僅有11納米，它有著獨(dú)特的性質(zhì)，電子在其內(nèi)部能以極高速度運(yùn)動(dòng)。研究小組已經(jīng)用新材料制造出納米尺度的晶體管。他們預(yù)計(jì)，如果被電子工業(yè)所接受，氧化鉬有可能在5到7年內(nèi)成為電子產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)材料。相關(guān)論文發(fā)表在1月4日的《先進(jìn)材料》雜志上。

首次功能性治愈艾滋病患兒 美國研究人員“功能性治愈”一名出生時(shí)攜帶艾滋病病毒女嬰的消息引起轟動(dòng)。約翰斯 霍普金斯大學(xué)、密西西比大學(xué)等機(jī)構(gòu)在《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》上報(bào)告說，這名現(xiàn)年３歲的孩子已停止治療18個(gè)月后依然保持健康，即便最敏感的檢測(cè)，也沒有發(fā)現(xiàn)其體內(nèi)有艾滋病病毒活動(dòng)的跡象。這讓他們興奮不已，因?yàn)檫@可能徹底改變針對(duì)艾滋病患兒的治療方式。 研究人員表示， 對(duì)新生兒進(jìn)行抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療后可以阻止體內(nèi)藏匿的HIV感染宿主細(xì)胞，該療法能夠清除、抑制該病毒，在非終身治療的情況下實(shí)現(xiàn)“功能性治愈”。

“普朗克”探測(cè)器繪出最精確宇宙微波背景圖 歐洲航天局3月21日公布了根據(jù)“普朗克”太空探測(cè)器傳回?cái)?shù)據(jù)繪制的宇宙微波背景輻射圖，這幅迄今最精確的反映宇宙誕生初期情形的全景圖幾近完美地驗(yàn)證了宇宙標(biāo)準(zhǔn)模型。這幅圖根據(jù)歐航局2009年發(fā)射的“普朗克”探測(cè)器在頭15個(gè)半月內(nèi)收集的數(shù)據(jù)繪制而成，比美國航天局此前發(fā)射的宇宙背景探索者（COBE）衛(wèi)星和威爾金森微波各向異性探測(cè)器（WMAP）探測(cè)到的微波背景輻射更為精確，見證了宇宙誕生38萬年后的情形。除了以前所未有的精確度很好地驗(yàn)證了宇宙標(biāo)準(zhǔn)模型外，這幅圖還反映出一些與現(xiàn)有宇宙理論不同之處，修正了人們此前的認(rèn)識(shí)。

阿爾法磁譜儀首批研究成果公布 丁肇中團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)中觀察到宇宙射線流中正電子存在的比率符合關(guān)于暗物質(zhì)存在的理論預(yù)測(cè)，但目前尚沒有充分證據(jù)排除其他可能性。據(jù)介紹，用于探測(cè)宇宙射線中的粒子的“阿爾法磁譜儀2”在從2011年5月至2012年12月的運(yùn)轉(zhuǎn)期間，記錄了250億個(gè)宇宙射線事件?？蒲腥藛T說，他們?cè)谟钪嫔渚€流中發(fā)現(xiàn)了過量的正電子存在。實(shí)驗(yàn)還顯示，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)隨著時(shí)間推移并沒有發(fā)生顯著的變化，也與宇宙射線來源方向沒有顯著關(guān)系。這個(gè)研究結(jié)果發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào)》上。

首次證明存在無窮多素?cái)?shù)對(duì)據(jù) 《自然》雜志網(wǎng)站報(bào)道，美國新罕布什爾大學(xué)的華人數(shù)學(xué)家張益唐日前證明，存在無窮多個(gè)之差小于7000萬的素?cái)?shù)對(duì)，從而在解決孿生素?cái)?shù)猜想這一終極數(shù)論問題的道路上前進(jìn)了一大步。雖然7000萬貌似一個(gè)非常大的數(shù)字，但不管數(shù)字多大，有限范圍的存在意味著，相連素?cái)?shù)之差并不是一直增長的。而且，從2到7000萬的跨越，與7000萬到無窮大的跨越不可同日而語。對(duì)此，美國圣何塞州立大學(xué)數(shù)論教授Dan Goldston評(píng)論說：“每縮小一段范圍，都是在獲得終極答案的道路上踏上一個(gè)腳印。” 張益唐于5月13日在哈佛大學(xué)展示了最新研究。

實(shí)驗(yàn)顯示記憶可編造移植 美國一研究團(tuán)隊(duì)7月25日宣布，他們已成功給小鼠的大腦植入虛假記憶，從實(shí)驗(yàn)上證實(shí)了人為改造記憶的可能性。簡而言之，研究人員人為激活小鼠大腦中一個(gè)特定記憶，并同時(shí)給予新刺激，使兩者聯(lián)系在一起轉(zhuǎn)化成一個(gè)新記憶，但這個(gè)記憶的內(nèi)容在現(xiàn)實(shí)中從未真正發(fā)生，是一個(gè)虛假的記憶。這一研究對(duì)記憶的理論研究和實(shí)際應(yīng)用方面都有潛在影響。理論方面，研究人員將能以前所未有的程度從細(xì)胞水平剖析記憶機(jī)理。在實(shí)際應(yīng)用方面，這一研究可幫助闡明人類錯(cuò)誤和虛假記憶的機(jī)理，比如目擊證人由于虛假記憶造成的錯(cuò)誤口供等。研究論文發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。

全球最薄可彎曲有機(jī)發(fā)光二極管問世 日本東京大學(xué)和奧地利約翰 開普勒大學(xué)的聯(lián)合研究小組宣布，他們研發(fā)出世界最薄最輕的有機(jī)發(fā)光二極管（ＯＬＥＤ），厚度僅為2微米。它具有良好的柔韌性，任意彎曲都不會(huì)影響其通電性能。研究小組此前還利用超薄高分子薄膜，成功開發(fā)出由碳分子材料組成的超薄有機(jī)太陽能電池和有機(jī)晶體管集成電子回路。此項(xiàng)新技術(shù)發(fā)明，可以使得有機(jī)發(fā)光二極管、有機(jī)太陽能電池和有機(jī)晶體管等元器件集成在同一個(gè)高分子薄膜上，比先前的同類電子設(shè)備更加輕薄實(shí)用。相關(guān)研究論文7月28日發(fā)表在《自然-光子學(xué)》雜志上。

研制出最精確原子鐘 美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所研究人員在《科學(xué)》雜志上發(fā)表報(bào)告說，這一原子鐘用鐿元素制成，首先將約1萬個(gè)鐿原子冷卻至10微開爾文，即在絕對(duì)零度以上百萬分之十?dāng)z氏度，然后將其封閉到由激光制成的被稱為光晶格的“容器”中，另一個(gè)每秒“滴答”518萬億次的光晶格則將引發(fā)這些原子在兩個(gè)能量級(jí)之間“擺動(dòng)”，最終制成了迄今最穩(wěn)定的原子鐘。研究人員說，鐿原子鐘的精度達(dá)10的18次方，比此前最精確的原子鐘提高約10倍。這種原子鐘有望在要求有穩(wěn)定時(shí)間信號(hào)的領(lǐng)域派上用場(chǎng)，包括互聯(lián)網(wǎng)、金融系統(tǒng)和導(dǎo)航定位系統(tǒng)等。

“曼加里安”號(hào)火星探測(cè)器發(fā)射成功 印度當(dāng)?shù)貢r(shí)間11月5日14時(shí)38分，“曼加里安”號(hào)火星探測(cè)器從南部斯里赫里戈達(dá)島的薩蒂什 達(dá)萬航天中心發(fā)射升空。發(fā)射后40分鐘內(nèi)，“曼加里安”號(hào)從火箭上分離，進(jìn)入地球同步軌道。預(yù)計(jì)探測(cè)器將圍繞地球運(yùn)行20到25天，之后將跋涉7.8億公里奔向火星，預(yù)計(jì)2014年9月抵達(dá)火星軌道?！奥永锇病碧?hào)探測(cè)器重約1.35噸，攜帶由太陽能電池板供電的4臺(tái)科研設(shè)備和一架照相機(jī)，將分析火星大氣和地質(zhì)等方面特征，并探索火星上是否曾存在某種原始生命形態(tài)。 印度這項(xiàng)火星探測(cè)計(jì)劃，耗資45億盧比（約合人民幣4.5億元）。目前國際上只有美國、俄羅斯和歐盟成功執(zhí)行了探測(cè)火星任務(wù)。

室溫維持量子疊加態(tài)創(chuàng)最長時(shí)間紀(jì)錄 一個(gè)國際研究小組11月14日在《科學(xué)》雜志上報(bào)告說，他們?cè)谑覝叵鲁晒S持嵌入硅片中一個(gè)磷原子核的量子疊加態(tài)長達(dá)39分鐘，創(chuàng)造新的最長時(shí)間紀(jì)錄。這一成果克服了研制超快量子計(jì)算機(jī)的一個(gè)關(guān)鍵障礙。參與研究的牛津大學(xué)的斯蒂芬妮 西蒙斯說：“39分鐘看上去或許不是很長的時(shí)間，但理論上這段時(shí)間可以實(shí)施超過2000萬次（量子）計(jì)算。對(duì)任何量子計(jì)算機(jī)研制者來說，如此耐用、持久的量子比特都有較大幫助。”此前，科學(xué)家在室溫下維持量子疊加態(tài)的最長時(shí)間只有２秒鐘左右。