相关讯息:Science评2016年十大科技突破!
来源:纳米人
1.首次直接探测到引力波
Science将“发现引力波”评为2016年最重要科技突破。引力波的发现应验了100年前爱因斯坦的预测,并为人类探索宇宙的引力波天文学开辟了新的道路。
引力波是爱因斯坦在广义相对论中预言的一种以光速传播的时空波动,被称为“时空涟漪”。宇宙中黑洞等大质量天体碰撞、加速和合并等情况下才有可能产生强大的引力波。
探测引力波的意义在于:检验包括广义相对论在内的各种理论的正确性,并让我们探索宇宙大爆炸瞬间,了解宇宙的开端和运行方式。
2.发现相邻的系外行星
开辟人类探索太阳系之外的世界的新道路!
3.人工智能打败顶级围棋选手
经过五轮拼杀,AlphaGo打败了世界排名第二的围棋高手!人工智能这一里程碑事件表明了机器深度学习的强大,昭示人工智能时代的来临。
4.杀死衰老细胞可保持年轻
小白鼠已证明有效!
5.发现大猩猩也有读心术
人类不是唯一能够读懂心灵的了,大猩猩也能看穿你的心思……
6.定制设计蛋白质
通过计算生物学解析氨基酸的三维组装机制,指导蛋白质仿生设计,获得一系列全新的蛋白结构,实现新功能。
7.实验室培育卵细胞
首次实现在体外以多能干细胞为材料培育成熟卵细胞!
8. 发现非洲外居住的人类来源于同一批移民
基因分析证明,非洲之外人类的祖先来源于10万年前从非洲移民的同一批种群。这是真的么?
9.实现便携式基因测序
基于纳米孔的便携式检测技术,可在野外使用,24h内生成测序信息,有效控制类似埃博拉的疫情爆发,并将用于太空寻找生命迹象。
10. TiO2超材料透镜
约600纳米的二氧化钛“纳米砖”形成超薄超表面聚光镜片,有效聚集可见光,超高的图象分辨率。这一技术将大幅减小镜片的尺寸和成本,并对目前大多数光学设备带来重大改变。
《科学》杂志刊出五大“年度科技突破”
来源:生物探索
2016年科学发现、发展和趋势中,哪个最令你印象深刻?不久前,《科学》杂志收回11000张读者对这一问题的投票,刊登出读者所选的5项“年度科技突破”。《科学》杂志还将于12月22日宣布“2016年度十大科技突破”,届时读者可以将自己的答案与权威发布进行对比,来一场智慧较量。
老细胞清除术
让小鼠焕发新活力
美国梅奥诊所研究人员简?万?德尔森团队通过小鼠实验发现,衰老细胞会促进动脉粥样硬化形成,为心脏病或中风等心血管疾病埋下隐患。
携带受损DNA的衰老细胞会在体内长期“逗留”,一旦继续分裂就会引发癌变,因此保持“沉默”才是好消息。但它们有时会打破“沉默”,向周围释放酶和其他分子,影响其他正常细胞。
德尔森团队首次通过药物清除转基因小鼠体内大部分衰老细胞,然后喂食高脂肪食物,让它们“大快朵颐”3个月,并每天注射药物。测量主动脉内脂肪累积量后发现,存留衰老细胞对照组的小鼠动脉病变斑块内含有大量衰老细胞。
如何针对性清理衰老细胞,是他们下一步要解决的问题。德尔森参与创建的公司宣布,将于明年初针对其中一种能靶向衰老细胞的化合物,在一类关节炎患者中开展临床试验。
纳米孔测序仪
被诉讼、再升级、上太空
因开发出快速、便携式基因测序平台,牛津纳米孔技术公司已成为英国最具价值的科技公司,2016年虽历经基因测序垄断巨头Illumina的专利诉讼,仍然实现飞跃式发展。基因测序平台不断升级后精确度提高,更随着美国宇航员登上国际空间站,经受住发射途中的颠簸和太空微重力的考验。
纳米孔测序理念是,让单链DNA碱基逐个穿过纳米蛋白孔,检测不同碱基组合穿过时的电流变化来进行测序。2012年正式发布的纳米孔测序平台——MinION,只有U盘大小,价格仅1000美元左右,能对很长的DNA进行测序,特别适用于非洲临时实验室诊断埃博拉患者。
为回避占据基因测序90%市场的Illumina公司的专利诉讼,MinION的核心部件——微通道R7被公司升级成R9,精确度更提高了10个百分点。MinION今年8月甚至登上了国际空间站,宇航员用它在太空对老鼠、病毒和细菌的DNA样本进行了测序,结果与地球同时进行的测序“完美匹配”,预示着纳米孔测序仪必将占领基因测序的“制高点”。
人机围棋大战
赢了比赛也是工具
今年3月,谷歌人工智能“阿尔法狗”与世界排名第一的围棋选手李世石展开人机围棋大战,最终以4∶1完胜世界冠军。继人工智能“深蓝”在象棋比赛中战胜人类冠军后,再次引起人工智能是否会威胁人类的大讨论。
但回顾“深蓝”战胜人类的历程,人类或许不必担心:人工智能虽然在诸多方面改变了我们的生活,但真正的挑战不是如何击败它们,而是如何使其更好地为我所用。“深蓝”经过多年发展,已成为很多象棋选手学习和备赛的工具。
今年的人机围棋大赛留给人们的思考也应如此。“阿尔法狗”不可怕,它只是在经过程序员精心准备后的一次检验而已。未来这些智能程序会逐渐进入围棋培训领域,帮助快速提高围棋竞赛水平,甚至人机组团参赛。
首次探测到引力波
开启天文学全新时代
2月11日凌晨,美国科学家宣布了物理学领域具有里程碑意义的重大成果:激光干涉引力波天文台(LIGO)首次直接检测到引力波。6月,LIGO再次捕捉到引力波信号,虽然比首次探测到的信号要弱,但置信度高达5西格玛。
12月初,LIGO完成重新升级工作,经过对其激光器、电子回路和光学设备的升级后,它的灵敏度和观测时长进一步提高。未来必将探测到更多引力波,开启天文学的全新时代。
体外胚胎发育
首次超越一周存活13天
人类胚胎发育研究出现里程碑式突破。5月初,美国洛克菲勒大学胚胎实验室主任阿里?布莱文卢、英国剑桥大学生理学教授玛格丽娜?泽尼卡-戈茨带领的研究团队分别在《自然》和《自然?细胞生物学》杂志上发表论文称,他们将人类胚胎在实验室培育时间提升到10天和13天,突破了以前难以超越的7天局限。
之前科学家们曾认为,胚胎在第7天后只有进入子宫并接受母体指令才能继续发育。他们设计了一组特殊的氨基酸、激素和生长因子混合物,使胚胎成功度过第7天,并开始自我组织,形成身体内各个复杂器官组织极早期阶段的结构。
新研究再次掀起伦理之争:实验室胚胎是否应该延长“14天”禁令。在12月7日召开的一次会议上,英国权威专家表示,现在延长为时尚早,或要等5年之后时机才更成熟。
《Science》评选出2016年度最有趣科学故事Top10
植物居然会赌博?在外星世界的云层里有漂浮的生物?由于气候变暖,冰封在格陵兰冰盖下的冷战时期美军秘密军事基地即将问世?《Science》最近评选出了2016年度我们最喜爱的十个科学故事,这些科学故事可能并不是科学前沿也不是什么重大突破,但它非常有趣,使读者和社会大众产生共鸣,启发我们的好奇心去阅读。不管怎样,现在让我们简单重温一下这10个有趣的故事。
Top10:“不死基因”会在死后复活
死亡真的代表一切都结束了吗?对于某些基因来说,恐怕并不是这样。《Science》在今年6月的一项研究表明,有些动物的某些基因会在死后复活,甚至在死后数天后仍然保持活性。科学家可以用这些“不死基因”来培养胚胎,虽然这听起来有点毛骨悚然。
Top9:某些寓言可能存在6000年之久
寓言的出现可比格林童话早很多年,但令科学家感到不可思议的是这些寓言存在之久。利用生物学家追踪物种历史演化进程的特定方法,研究员发现一些寓言故事起源于2500~6000年以前。
Top8:睡鲨可能已经400岁,打破了长寿记录
科学家对于睡鲨的生命周期长度只有一个态度:太神奇了!这货居然存活超过了400年。但科学家也说了,雌性睡鲨只有在156岁后达到成熟阶段才能产子,也是等够久。
Top7:研究表明:植物也会打赌
人类常常如此,某些鸟类或者蜜蜂会这样,但你能想到植物居然也会赌博吗?我们美好的多叶植物朋友,在不确定的环境中,对于去哪寻找营养物质这种难以抉择的问题,居然是靠摇骰子决定的。(就是随机决定)这项新发现还在研究当中。
Top6:外星生物靠宇宙射线的照射存活
地球上所有的生物获取能量只有两种方法:1、太阳光能。2、消耗有机物。但外星生物如何存活呢?也是如此吗?科学家在南非一处金矿的深处发现了一种神奇的微生物,这货居然是从放射性铀中获取能量维持自身的存活。这让科学家不禁好奇是不是还有别的生物也以此类物质为食,尤其是一些宇宙射线。《Science》在十月发表的一篇文章称,外星的生物有可能靠着宇宙射线存活。
Top5:人类仍然在不断的进化
万物仍然在不断的进化。就拿人类举例,控制身高和眼球颜色的基因演化的相对越来越快,人体内关于烟草味敏感基因仅在一代就翻了一倍。
Top4:你可能比霸王龙跑的快
《侏罗纪公园》的热映使得我们对于恐龙的恐惧又重新席卷而来。但《Science》在2016年的一篇文章指出,根据古生物学家的研究,霸王龙奔跑的速度不会超过8千米/小时。这速度也是够醉人,这意味着霸王龙的速度不会超过一个中年男性步速。所以你只要稍微走快点,就不会成为他的盘中之餐了。
Top3:为什么座头鲸要救这只海豹呢?
自然总是这样的,物竞天择,适者生存。激烈的竞争往往是无情的,但有时候有些生物也会突然的显示出柔软的一面。《Science》中一篇文章描述了一只座头鲸将一只海豹从一群虎鲸的嘴边救下。科学家也不能确定这神奇的一幕为什么会发生,但能确定的是当虎鲸在这带觅食时,会多想想会不会突然窜出一只座头鲸打乱它们的计划。
Top2:由于全球变暖,冰封的美军军事基地即将面世
在格陵兰冰盖下有一个秘密的军事基地,曾经引起了全球的恐慌。这听起来神奇到很像詹姆斯·邦德电影里的桥段,但这确实是生活中真实存在的。现在,受全球变暖的影响,这个军事基地可能要问世了。
Top1:为什么我们自己的细胞却有自己独立的DNA?
《Science》将2016年度最受欢迎的科学故事给了生物细胞领域:为什么线粒体,这个为我们身体提供能量椭圆形细胞,有自己独立的DNA?这个答案已经被科学家找到,并且这项发现对于我们攻克一些稀有疾病有重要意义。
文章取自《Science》
以下为英文全文:
Our 10 favorite science news stories of 2016
Plants that gamble. Floating creatures in the clouds of alien worlds. An ice-encased military base uncovered by climate change. Our favorite stories of 2016 didn’t necessarily employ the most cutting-edge science—for that, see our breakthroughs of the year—but they were fun, compelling reads that resonated widely with our audience here and on social media. Some of these were our personal favorites; some were our most popular stories of the year. Either way, we hope you’ll enjoy reading them again.
10. 'Undead' genes come alive days after life ends
Is death really the end? Not for some genes. This spooky story revealed that hundreds of genes turn on after an animal dies—and many are still active days after death. Even more disturbing, some of these genes are involved in sculpting a developing embryo.
9. Some fairy tales may be 6000 years old
Fairy tales existed long before the Brothers Grimm came around, but even literary scholars may be shocked by just how old some of our favorite stories are. Using methods typically employed by biologists to trace the evolutionary history of species, researchers found that some of the first fairy tales may have originated between 2500 and 6000 years ago. The key to a yarn’s longevity? A story that’s strange enough to be remembered, but not so strange as to defy comprehension.
8. Greenland shark may live 400 years, smashing longevity record
“Astonishing.” That’s what scientists are saying about the life span of the Greenland shark, which new research reveals can live more than 400 years. The downside? Females aren’t ready to reproduce until they hit the ripe age of 156.
7. Plants can gamble, according to study
People do it. So do the birds and the bees. And now it appears that plants do it, too. Get your mind out of the gutter—we mean gambling. Our leafy friends, it turns out, roll the dice when it comes to making a tough decision such as where to find nutrients in uncertain circumstances. The findings need more testing, however, so don’t bring your favorite shrub to Las Vegas, Nevada, just yet.
6. Alien life could feed on cosmic rays
All life on Earth gets its energy either from the sun or by consuming organisms that do so. But would alien life do the same? A bizarre microbe found deep in a South African gold mine that gets energy from radioactive uranium suggests that life on other planets could feed off of this source as well, especially cosmic radiation raining down from space. In a somewhat related story—and one of our other favorites of the year—scientists found that alien life could thrive in the clouds of failed stars.
5. Humans are still evolving—and we can watch it happen
Evolution doesn’t just happen over millions of years—it can occur right before our eyes. Such is the case in humans, where genes for height and eye color have evolved relatively rapidly—and a gene that favors cigarette smoking has dwindled in just a single generation.
4. You could probably have outrun a T. rex
The Jurassic Park movies have made us fear dinosaurs all over again, but just how threatening was the infamous Tyrannosaurus rex? This story, concerning 66-million-year-old tracks found along an ancient shoreline in Wyoming, reveals that the beast may not have been able to run faster than 8 kilometers(or 5 miles)per hour. That’s slower than a middle-aged power walker, so with a bit of spring in your step, you probably could have avoided becoming a dino’s dinner.
3. Why did a humpback whale just save this seal's life?
Nature may be red in tooth and claw, but sometimes species show a softer side toward each other. Our favorite example from this year was the remarkable story of a humpback whale that saved a seal from a pack of killer whales. Scientists aren’t sure why it happened, but at the very least they say it should make killer whales think twice about hunting when a humpback is nearby.
2. Mysterious, ice-buried Cold War military base may be unearthed by climate change
A military operation hidden beneath the Greenland Ice Sheet. A covert plan known as Project Iceworm. Rising international tensions. These may sound like the ingredients for a James Bond movie, but they’re the real-life details of a Cold War base known as Camp Century. And now a warming world may be bringing them all to light.
1. Why do our cell's power plants have their own DNA?
Our most popular story of the year addresses one of the biggest mysteries of cell biology: Why do mitochondria—the oval-shaped structures that power our cells—have their own DNA, especially when the rest of the cell contains plenty of its own? A new study may hold the answers—and the clues to several rare and crippling diseases.