美《科學(xué)》雜志評(píng)出2010年十大科學(xué)進(jìn)展

添加日期：2011年1月5日 閱讀：767

    美國(guó)《科學(xué)》雜志日前公布了該刊評(píng)選出的2010年十大科學(xué)進(jìn)展,其中第*臺(tái)量子機(jī)研制成功位居榜首。
    這10項(xiàng)進(jìn)展包括:
    1. 第*臺(tái)量子機(jī)。
    迄今為止,所有的機(jī)器都按照支配日常物體運(yùn)動(dòng)的不足為奇的經(jīng)典力學(xué)法則進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。與此相反,由美國(guó)加利福尼亞大學(xué)圣芭芭拉分校的物理學(xué)家安德魯·克萊蘭德、約翰·馬丁尼斯等人研制的這臺(tái)新的小裝置的搖晃方式只有用通常支配分子、原子、亞原子粒子運(yùn)動(dòng)的量子力學(xué)的怪異規(guī)則才能解釋。這臺(tái)原始量子機(jī)為研制無(wú)數(shù)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、甚至測(cè)試人們對(duì)現(xiàn)實(shí)的感覺(jué)開(kāi)辟了道路。它的這一潛力和創(chuàng)造力使其成為“年度十大科學(xué)進(jìn)展”之首。
    2. 建立自己的基因組。
    美國(guó)馬里蘭州羅克維爾市和加利福尼亞州圣迭戈的克雷格-文特爾研究所(JCVI)的研究人員創(chuàng)建了一個(gè)合成基因組,并把它插入到一個(gè)細(xì)菌內(nèi)、代替細(xì)菌原有的DNA。這個(gè)新基因組促使細(xì)菌產(chǎn)生一組新的蛋白質(zhì)。
    3. 解讀尼安德特人基因組。
    研究人員公開(kāi)了尼安德特人核基因組的一個(gè)草圖,以及對(duì)這30億個(gè)DNA堿基揭示這些已滅絕人類和人類進(jìn)化過(guò)程的第*次分析結(jié)果。通過(guò)解讀這個(gè)序列,研究人員得出結(jié)論,認(rèn)為現(xiàn)代歐洲人和亞洲人——但不是非洲人——有1%到4%遺傳了尼安德特人的基因。
    4. 新一代基因組學(xué)。
    2010年,基因組學(xué)的研究人員品嘗到了大規(guī)模并行測(cè)序技術(shù)的成果。過(guò)去5年來(lái),更廉價(jià)、更快捷的“下一代”機(jī)器已經(jīng)得以立足;2010年,他們?cè)趲讉�(gè)大項(xiàng)目中都取得了重要成果。
    5. 效率提高了的細(xì)胞再編程。
    通過(guò)加入額外的基因拷貝來(lái)改變細(xì)胞的命運(yùn)已成為世界各地實(shí)驗(yàn)室的慣例。這項(xiàng)技術(shù)被稱為細(xì)胞再編程,它使科學(xué)家們能回?fù)芗?xì)胞發(fā)育時(shí)鐘,使得成體細(xì)胞像胚胎干細(xì)胞一樣工作。2010年,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)一種方法,使得用合成RNA分子再編程變得更容易。合成RNA是為了避開(kāi)細(xì)胞通常用來(lái)攻擊外來(lái)RNA的抗病毒防御。這項(xiàng)技術(shù)的速度是標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)的兩倍,效率是普通技術(shù)的100倍。而且由于RNA快速分解,經(jīng)過(guò)再編程的細(xì)胞在基因上與源細(xì)胞完全相同,因此在用于治療時(shí)可能更安全。
    6. 追蹤迷途的基因。
    2010年,研究罕見(jiàn)遺傳疾病的科學(xué)家們偶然發(fā)現(xiàn)一個(gè)有效戰(zhàn)略,能找到肇事DNA。通過(guò)采用廉價(jià)的測(cè)序技術(shù)和一條捷徑——只測(cè)序告訴細(xì)胞如何構(gòu)建蛋白質(zhì)的基因組的1%,他們找到了治療之前研究人員無(wú)法找到的幾種疾病的方法。
    7. 量子模擬器通過(guò)第*次關(guān)鍵測(cè)試。
    2010年,物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)量子模擬器可以迅速解決凝聚態(tài)物理學(xué)的問(wèn)題,這個(gè)量子模擬器通常是模擬晶體,其中的激光點(diǎn)扮演晶體離子的角色而光點(diǎn)中的原子扮演電子的角色。
    8. 分子動(dòng)力學(xué)模擬。
    研究蛋白質(zhì)折疊的**很早之前就求助于超級(jí)計(jì)算機(jī)。但是這些龐然大物也要追蹤到足夠長(zhǎng)的蛋白質(zhì)運(yùn)動(dòng)才能模擬完整的折疊過(guò)程。美國(guó)的研究人員推出了一個(gè)配有特制的512兆芯片的新型超級(jí)計(jì)算機(jī),以加快計(jì)算蛋白質(zhì)中鄰近原子與周圍的水相互作用的方式。這使他們獲得了另一次速度上的提高。這個(gè)研究團(tuán)隊(duì)在2010年報(bào)告說(shuō),他們已經(jīng)能夠跟蹤到一個(gè)小蛋白里原子的運(yùn)動(dòng)比之前長(zhǎng)100倍,長(zhǎng)得足以看到蛋白質(zhì)如何在15次折疊和展開(kāi)中蜿蜒前進(jìn)。
    9. 大鼠歸來(lái)。
    今天,大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室的籠子里關(guān)著的都是小鼠,但是以前曾經(jīng)優(yōu)選是大鼠。其原因是:與小鼠相比,大鼠更像人類。2010年8月,一個(gè)研究小組宣布了一個(gè)好辦法,用與培養(yǎng)基因剔除小鼠相同的遺傳技巧來(lái)培養(yǎng)“基因剔除大鼠”。另外也是在2010年,有幾個(gè)研究團(tuán)隊(duì)報(bào)告了取得的進(jìn)展:他們利用轉(zhuǎn)座子——從基因組內(nèi)一個(gè)位置跳到另一個(gè)位置的DNA序列——生成了具有基因突變的大鼠,這樣的動(dòng)物對(duì)發(fā)育生物學(xué)和疾病的研究非常有用。由于這種技術(shù),基因剔除大鼠和轉(zhuǎn)基因大鼠可能很快就會(huì)取代被關(guān)在世界各地實(shí)驗(yàn)室的籠子里的小表親。
    10. 預(yù)防艾滋病病毒。
    2010年7月和11月,對(duì)預(yù)防艾滋病病毒的不同的、新的策略的兩個(gè)試驗(yàn)取得了成功:一種含有抗艾滋病病毒藥物泰諾福韋的陰道凝膠可使女性感染該病毒的風(fēng)險(xiǎn)降低39%,另一種藥物可使男同性戀者和通過(guò)變性手術(shù)告別“男兒身”者感染艾滋病病毒的風(fēng)險(xiǎn)減少43.8%,這使幾乎所有艾滋病研究人員都?xì)g欣鼓舞。
        責(zé)任編輯：陳江濤    m.mjwave.cn    2011-1-5 10:31:11

文章來(lái)源：