回首即将过去的2005年,人类在科学探索的道路上又有哪些新收获呢?美国《科学》杂志近日评选出的“2005年度十大科学进展”为人们揭晓了答案。
进化论新证据荣登冠军宝座
当达尔文于1859年首次提出物种进化论时,一定不会想到他的理论可以在极微小的尺度――基因层面上得
生物学研究的丰收年
其实从今年的十大科学进展榜单中频频出现细胞、基因、蛋白质、植物等字眼,就不难看出涉及生物学领域的研究成果在2005年将独领风骚。
位于细胞膜上的钾通道是一种对于神经和肌肉来说极为重要的看门蛋白质,其可根据电压的变化开合,从而对钾离子进出细胞进行控制。这种蛋白质对于神经和肌肉来说就好比晶体管对于计算机那样重要。今年,生物物理学家们观测到了迄今为止最为清晰的电压门控钾通道的分子结构图像,这对人们更好地理解钾通道的工作方式将带来极大的帮助(排名第七)。
而通过同时跟踪多个细胞信号网络的输入和输出,生物学家们今年对细胞响应其周围的化学和环境信号的过程也有了更加深入的认识。一些美国的研究人员还据此创建了与细胞凋亡有关的、由近8000个化学信号组成的信号传输网络模型(排名第九)。
在2005年浮出水面的还有数个与植物的开花以及其它一些神秘特征有关的关键分子线索(排名第三)。它们包括:启动植物季节性发育的信号、刺激开花的基因以及令人惊异的隐藏的RNA等。
外星探险和中子星大碰撞
继去年的火星热之后,2005年,科研人员在外星探险上花费了比以往更多的心血。众多的宇宙飞船和探测器载负着人类的重托与梦想飞向太空,以完成造访月球、水星、金星、火星、土星、小行星、彗星以及太阳系边缘的任务(排名第二)。它们中有的已经顺利抵达目的地,有的仍在旅途之中。而这支浩荡的探险队伍中的最大亮点当数今年一月成功登陆土星最大卫星 土卫六(又名泰坦)的欧洲惠更斯探测器。惠更斯探测器的泰坦旅行,揭示了这颗星球由滂沱大雨般的液态甲烷所造成的地貌和不同寻常的水文循环。
此外,利用新仪器获得的中子星最剧烈活动的记录也在2005年得以发表(排名第四)。2004年12月27日,科学家接收并记录下了来自银河系中心附近的短暂而强烈的辐射脉冲,它可能是一个短伽玛射线的爆发,被认为是由两个古老的中子星或一个中子星和一个黑洞快速碰撞所产生的。
地球起源及全球气候的改变
本年度与地球有关的科学进展共有两项。第一项是,2005年有研究人员发现地球岩石与地外岩石之间存在着巨大的同位素差异。这使得有关地球早期物质究竟来自何方的讨论再起纷争。科学界目前对此尚没有达成共识。有的科学家称,地球上的物质来自太阳系的另一个区域,而有的科学家则认为,早期地球已经被埋在地表下面,人们根本看不到它。看来,遥远的太空固然神秘莫测,但人类所赖以生存的地球也存在着诸多待解的谜团。
而另一项研究成果则关乎地球未来的命运(排名第八)。2005年出现了越来越多关于人类活动对全球变暖“贡献”良多的证据,其中包括:深海海水变暖、热带风暴的次数增多、北冰洋冰盖继续缩减以及鸟类迁徙模式改变等。随着证据的不断增多,也使得全球气候变化问题已从最初只受到部分专家学者的重视,逐渐发展到引起包括政府部门和普通民众在内的全社会的关注。
精神疾病探源与核能利用
下面这两项科研进展与上述项目相比,有更加突出的实用价值,一项关系到人类的健康,另一项目则关系到能源问题。
关于精神分裂症、抽动-秽语综合症(Tourette syndrome)以及阅读困难症(dyslexia)等疾病的发病机理研究的最新成果受到了广泛关注 排名第五 。有科研人员发现,这些疾病都与某些特定基因的发育不良、缺损或是变异密切相关,其发病根源也许可追溯到胚胎在子宫内发育时大脑神经回路发生的“错误连接”。
今年,国际热核聚变实验堆合作计划(简称ITER)的选址问题终于尘埃落定,这也使其在年度十大科学进展评选中占得一席(排名第十)。今年6月,历经18个月之后,来自欧盟、美国、俄罗斯、日本、韩国和中国的代表达成协议,决定将这一预计耗资120亿美元的世界最大的核聚变反应堆建造在法国南部的卡达拉什。利用受控核聚变产生电力从而为人类寻找到可替代的清洁能源将成为ITER的任务之一。