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《科学美国人》2010年十大科学新闻
《科学美国人》2010年十大科学新闻

  尼安德特人基因组解码、墨西哥湾的石油泄漏造成的水域灾难——这些以及其他事件,确定了今年是科学与技术的一年。下面是《科学美国人》所评选出的2010年度十大科学新闻。

  10.尼安德特人基因组解码

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  在经历了长期的炒作丑闻以后,科学家确认了早期人类与尼安德特人之间曾经小范围有过交配。尼安德特人的DNA终于被制作成基因特征目录保存下来。

  在5月7日出版的《科学》杂志中,研究人员得出结论,除了生活在非洲的人群以外,现代人基因组中大概有1%到4%比例的区段可能来源于尼安德特人。这一发 现证明了尼安德特人在人类进化树上应当被改写为现代人类的一个亚种:尼安德特远古智人(Homo sapiens neandertalensis)。

  2008年完成的线粒体基因组测序强力证明了我们最后的共同祖先曾经与尼安德特人在不到一百万年前共同居住过这一假设。(甚至可能不会超过52万年前),但是,这种对mDNA的测序,既不能证实也不能否认尼安德特人曾经与我们祖先共享山洞里的石床。

  随着基因组草图的绘制,研究人员报告发现一些著名人物的身体里也含有尼安德特人的基因。在今年年初测序的前黑色安息日主唱奥兹•奥斯本的基因组时发现,他 的基因组里含有尼安德特人的一些痕迹。但是奥兹体内的穴居人份额比起基因测序小组联合创始人乔治•丘奇教授而言,就少得多了,后者身上所含的尼安德特人份 额比起前者多了三倍。

  9.可以生存在砒霜里的微生物,存在或未知?

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  一切来源于一篇语焉不详又极富煽动力的新闻稿:美国宇航局(NASA)于2010年11月在网站上宣布举行记者会,“讨论一项太空生物学的发现,对搜索外 太空生物证据有着极大的影响”。听起来让人觉得NASA似乎发现了ET正在猖獗的证据,而事实上,这一切发现不是来自于外太空,恰好相反,是深入地球内 部。研究者们发表在《科学》上的报道宣称,他们已经从加州的莫诺湖分离出能够在必要时候用砷元素取代磷元素的菌种,这一菌种甚至能够把砷元素纳入自己的 DNA。众所周知,磷元素是构成生命所必须的六种最关键的元素之一。已知的所有生物,没有任何例外可以用其他元素代替这六种基本元素的。然而,不久以后, 一些独立的科学家开始大声抗议和警告,他们认为这一证据不足以支撑这一令人震惊的结论。这类微生物或许仅仅是能够吸收利用砷元素,而并非能够纳入它替代磷 元素。随着2010年即将结束,这一剧毒的问题仍然悬而未决,或许能够在新的一年里得以盖棺定论。

  8.电动力车的回归

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  EV-1电动力汽车惨遭“灭绝”十多年之后,美国通用汽车公司新款电动力汽车雪佛兰沃蓝达(如图所示)于12月在美国纽约州、加利福尼亚州、德克萨斯州和 华盛顿等地汽车经销商处正式扬帆起航。雪佛兰声称这款前轮驱动的五座沃蓝达车型可以在完全由电力发动机支持之下最多行驶55公里。此后可以利用汽车内置的 天然气动力引擎为锂电池进行充电。(因此,从技术上来说,沃蓝达其实并非完全的电动力汽车)。

  不甘示弱的日产汽车公司也向第一个北美洲用户交付了自主研发的全电动力汽车,聆风。与沃蓝达不同的是,聆风的动力完全来源于它的电池。据美国环境保护局的 测算,聆风汽车在完全充电之下可以行驶约为115公里。更多的电动力汽车也即将跟进,包括福特福克斯的BEV纯电动力车,将在2011年实现量产。

  消费者是否决定采用纯电动力车还有待观察,由于缺乏专门的充电站,燃料的“范围焦虑”仍然困扰着诸多司机,政府减税和其他奖励措施正在帮助大家尝试这种新 鲜的产品。真正能决定司机们满意度的,仍然是充电的进程,而并非汽车的加速性能或者操纵性能,这一点将成为电动力汽车能否留在历史舞台的关键。

  7.维基解密网站

《科学美国人》2010年十大科学新闻(组图)

  自11月28日起,维基解密,这一举报人倡导者的网络组织,给予了美国一次沉痛的打击,维基解密网站陆续公布了持有的超过25万份美国从电缆里泄露的 200多个驻外使馆同美国国务院的往来电报内容。而这次爆料并非第一次,甚至也不是第二次或者第三次,维基解密今年主要公布内容如下:今年4月,网站发布 了一段揭露了2007年美军阿帕奇直升机在伊拉克打死无辜平民的视频;而后在7月和10月公布了美国在阿富汗战争和伊拉克战争中的敏感报告。然而,“密电 门(Cablegate)”网站显然是压垮美国和其政治联盟的最后一根稻草,该网站上的文件揭露了从1966年至2010年美国大使馆超过300份对世界 各国领导人的外交分析、东道国评估和有关国际和国内问题的内部讨论。

  虽然看上去维基解密没有黑客行为(许多观察家认为,维基解密所获取的文件来自陆军上等兵布拉德利•曼宁),这一场骚乱则显示了现代技术使信息的安全性难以 得到保证——报复行为同时更为容易。12月7日维基解密的创始人朱利安•阿桑奇(图片)以毫不相干的所谓性犯罪理由在伦敦被逮捕,此后,他的拥护者对万事 达信用卡(MasterCard)、贝宝(PayPal,全球最大的在线支付平台)、维萨(VISA)等网站发动了报复性攻击,其他的组织和个人已经意识 到在对待阿桑奇和他的行为方面有着不公正的待遇。

  6.美国宇航局的新方向

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  自从美国太空探测计划初露端倪之时,这一项目便一直委托给美国宇航局(NASA),而NASA本身则筹备和发射了诸多火箭,以运送宇航员进入太空轨道。或 许在不久的将来,这一局面会有所改变。在2011年航天飞机退役之后,私营公司有望步入运送宇航员到国际空间站的行列,以解放NASA建设更多对遥远目的 地的测绘设备,例如火星。

  这一提议引起了很多立法者和评论家的讨论和争议,包括《科学美国人》的编辑在内。但是9月美国国会原则性通过了奥巴马计划的修改版本。同时,美国私营的太 空探索技术公司(SpaceX)在2010年完成了一系列成功的尝试,发射了猎鹰9号火箭(如图所示),或许在未来,该火箭可以承担太空出租车的义务,用 来将NASA的宇航员运送到太空轨道。

  5.冰岛火山(Eyjafjallajökull)喷发

《科学美国人》2010年十大科学新闻(组图)

  2010年3月20日,冰岛一座名称很难发音的火山喷发,并在随后的几个星期内持续喷发。总而言之,Eyjafjallajökull火山(发音应为 “AY-uh-fyat-luh-YOE-kuutl-uh”,中文译为“埃亚菲亚德拉”),它的名字意义为“岛屿-山峰-冰川”,随着它的冰盖融化,大 气中约被注入了2.5亿立方米的火山灰。4月14日,它的第二次大规模喷发至少中断了欧洲大陆六天的空中交通,因为火山灰在整个欧洲大陆上飘动,布满了厚 约10多公里的天空。这些含有沙砾的火山灰对现代喷漆涡轮发动机构成太大的风险,可能会导致发动机堵塞或熄火。并且——除了对旅客生命和肢体安全以外—— 更是造成了航空公司及其他行业超过25亿美元的损失,这一数据来自于欧洲委员会。

  如此规模——甚至更大规模——的火山喷发很普遍,但它们一般不会在这样重要的空中领域发生。可是,最终,欧洲空难的重演也只是时间问题:例如日本和太平洋西北地区的火山,或许正准备随时步其后尘,在任何时候都有可能不可避免地破坏人类的活动。

  4.人造生命

《科学美国人》2010年十大科学新闻(组图)

  2010年3月26日会成为人造生命历史中名垂千古的曙光么?在这一天,美国克莱格•文特尔研究所将一组完整的细胞基因组合插入了山羊支原体中,重塑了 “丝状支原体丝状亚种”。3月29日,这一通过人工制造的遗传生物被证明与自然生物生存得一样好——事实上,是更好一点。精简的人工改造基因使得细菌增长 比自然遗传的同类速度更快。

  生物学家在这一领域的目标并非创造生命本身,而是要改变生物体,使它们变得更加有用。并通过从无到有建立一个基因组,合成生物学家们希望得到遗传的基本原则,更好地理解为什么基因组会沿着其顺序进行编译。

  但是许多科学家并不认为文特尔的研究是实验室生命创造,并且总统委员会最近回应了这种看法,其声称合成生物学应当应允这类研究继续,给予诸多便利。但它同 时警告,适当的保障措施也是必要的。尽管如此,人造生物(被称为辛西娅,Synthia,意为“人造儿”),标志着人造生物在漫长的旅程中走出了重要的一 步。目前,它被保存在文特尔研究所在马里兰州分公司的冷冻室内,被使用的机会和历史的审判同时等待着它。

  3.在艾滋病病毒和艾滋病预防方面的重大进展

《科学美国人》2010年十大科学新闻(组图)

  2009年年底,泰国艾滋病疫苗试验获得了令人鼓舞的结果,逆转录病毒有望最终被击败。今年又一次目睹了新的进展。

  含有泰诺福韦的阴道凝胶剂能够帮助女人避免感染,即使她们的伴侣拒绝使用避孕套。实验中,使用这种凝胶指示剂的妇女比起对照组而言,减少了约54%的感染风险。

  对于男同性恋,性交行为则具有特别高的HIV/AIDS传播概率,而同样的药物则帮助了数以百万人控制艾滋病病情。11月发表的一项研究显示,每日接受预 防剂量泰诺福韦的男性,则可从最初的90%艾滋病新感染风险下降到73%。尽管这种治疗方法将非常昂贵,维持长期效果方面仍具有挑战性,这一结果仍然表明 这种生物剂的预防方式是可行的。

  不过,最广为人知的预防策略还是在2010年南非世界杯赛,在当地,约有18%成年人可能HIV呈阳性。因此,当地政府订购了十亿避孕套,世界杯组织者希望它们足够让整个国家在这一世界盛宴持续的时候能够被安全地“套”住。

  2.海地地震和霍乱疫情

《科学美国人》2010年十大科学新闻(组图)

  1月在海地首都太子港发生的7.0级地震拖出了长长的死亡和破坏的尾巴。虽然这座受难的城市的图像显示出的损失已经让人震惊——这绝大部分源于缺乏强制执行的建筑法规,然而,破坏仍然在地震后持续了将近一年的时间。

  霍乱(霍乱弧菌)已经广泛蔓延到海地全国各地,而在多米尼加共和国也已经发现了感染霍乱的案例(该国与海地共享伊斯帕尼奥拉岛)、古巴和佛罗里达。尽管救 援组织大规模地努力防御,分发口服补液和干净的水,在海地境内仍然有超过2000名民众死于霍乱。在地震之后的九个月内,霍乱仍然可能与难民营继续同住。 总而言之,迄今为止,这场灾害或许已经夺去了超过94000条生命。

  另一个潜在的健康威胁可能也会在地震中酝酿。“在这些灾难性事件之后,可能会大范围爆发心理健康问题。”哥伦比亚大学流行病学专家桑德罗•加利如是说。

  地震之前,海地的医疗条件和卫生基础设施就已非常有限,尽管在该地区已经预知大地震的风险,该国却几乎没有任何防备计划。尤其是与2月智利所遭受的里氏8.8级地震相比,死亡人数却多了许多。

  1.墨西哥湾原油泄漏

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  4月20日,英国石油公司(BP)位于马孔多的“深水石油线”石油钻井平台(如图所示)发生了一起大爆炸,钻机漂流了约一英里以上。爆炸导致了11名工人 罹难,钻机沉没并引发了一场为期三个月,总量约为7.5亿公升的原油泄漏(还有天然气),泄漏的原油污染了墨西哥湾。为了制止无情的油流,经过几次失败的 尝试以后,BP公司于7月15日成功封堵住喷发的油井。此次石油的深水泄漏已经是最严重的自然灾害之一,将继续危害今后几年的海洋和野生动物栖息地。

  有太多理由可以责怪这次惨痛的失败。11月,美国国会在其BP深水石油泄漏事件和海上钻井结束报告中明确指出哈利伯顿公司使用的水泥混合物存在问题。该公 式是由英国石油钻井公司雇佣的承包商。在油井爆炸之前,该公司认为所使用的水泥密封性能够预防任何气体泄漏。12月15日,美国司法部对英国石油公司及其 他八家企业提起民事诉讼,声称其违反联邦法规有关的石油钻机运作和安全条例。该诉讼根据《清洁水法》,要求法庭裁决BP公司及其余八名被告为墨西哥湾原油 泄漏灾难作出无上限的损害赔偿。(林南山)

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