原标题：奥科杯科技日报2015国际十大科技新闻解读

　　编者按 科技是一种迷人的信仰。理论的改写、技术的更迭，都让我们更深地理解世界，更好地改变世界。

　　2015年的国际十大科技新闻，有对基础物理的求索，对宇宙深空的探测，对人脑功能的发掘，也有对争议性技术的讨论，对气候变化的思考……而最让我们欣喜的是，今年的国际“十大”，有了更多来自中国的消息。

　　1.中科大首次成功实现“单光子多自由度量子隐形传态”

　　西方科幻电影中不乏“超时空转移”的吸睛情节，而中国古代志怪小说《聊斋志异》中也描述过崂山道士教习“穿墙术”的有趣故事。现实中这样的场景真能上演吗？中国科技大学潘建伟团队2月份公布的一项突破性研究，似乎让这一话题又热了起来。

　　从理论上来说，一个粒子所有的性质都可以通过量子纠缠传到很远的地方。这便是1993年美国科学家贝内特等人提出的量子隐形传态的概念，即通过光子等基本粒子的量子态携带信息，然后利用两个粒子在遥远距离上的诡异互动，将信息传送到接收地点进行复制。

　　1997年，奥地利物理学家塞林格的团队首次在实验中传送了一个光子的自旋，当时潘建伟作为塞林格的学生，也参与了这一项目。此后，原子自旋、相干光场以及其他的单个量子态也相继被成功传送。但是，所有这些实验都局限于基本粒子的单一自由度的传输——只是把粒子的某一个性质“转移”到了另一个粒子上，而其他的性质却被破坏了。

　　时隔18年，中科大的团队研发出“非摧毁性的测量技术”，首次实现单光子多自由度量子隐形传态——同时传送了单光子的自旋和轨道角动量两项信息。量子隐形传态是构建量子通信和量子计算系统最关键、最基础的“砖石”，而这项最新成果则将相关技术提升到了一个新的水平。

　　至于人或者物体的“瞬移”，显然仍属于科幻范畴。且不说做到完美的无损复制有极其苛刻的技术难度，单是“使用不同原子异地重建的我，还是我吗”这个哲学命题，就已经让人“细思恐极”了。

　　2.“罗塞塔”号探测器在67P彗星上发现氮和氧

　　这是一块天文学上的罗塞塔石碑——人类历史上首次将一个航天器送上彗星轨道并且成功登陆彗星。

　　宇宙丛林十年漂泊，远离家园上亿公里，“罗塞塔”号探测器和它的登陆器“菲莱”的职业生涯并不容易。对于那颗冷艳孤独的彗星来说，这是一次不请自来的造访；但对地球上的我们来说，这是前所未有的技术挑战。

　　在2015年3月，通过“罗塞塔”号探测器传回的照片和数据，我们了解到67P/丘莫留夫—格拉西缅科彗星（简称67P彗星）的组成和内部结构，也首次探测到了珍贵的元素——氮。这是太阳系形成时最常见的氮的类型，被科学家称为“最想找到的分子”。在早期的探测中，科学家主要在氨或者氰化氢的化合物中检测到氮，而本次发现的分子氮，则是第一次。

　　在10月份，美国密歇根大学研究小组通过对“罗塞塔”号数据的分析，在67P彗星彗核周围的气体——彗发中发现了氧气分子。虽然科学家们在其他有冰的天体，例如木星的卫星和土星的卫星上也发现过氧气，但对彗星来说这仍是破天荒的头一次，极有可能刷新人们对太阳系形成过程涉及的化学反应的认识。

　　67P彗星带着“罗塞塔”和“菲莱”不断靠近太阳，最终，它们跟地球的距离会再也无法满足通信的要求，或者在那之前就已把自己的能量耗尽。但这一任务送给地球的宝贵数据，蕴含彗星保存了数十亿年之久的太阳系初期“资料”。人类可从其中提炼出关于自身形成和生命起源的重要信息，并借此回溯太阳系古老的历史。

　　3.人类首次近距离观察冥王星

　　太阳系最大起大落的成员要数冥王星。自1930年被克莱德·汤博发现，冥王星的相关争议一直不断，即便全球教科书上都已将之冠以“第九大行星”名号，终于还是在2008年被踢出局，降级为“矮行星”。

　　美国国家航空航天局（NASA）2006年发射了“新视野”号探测器，目标直奔冥王星，9年后，美国东部时间2015年7月14日7时49分，“新视野”号近距离飞掠冥王星，成为首个探测这颗遥远矮行星的人类探测器。

　　“新视野”号形似一架三角钢琴，搭载有77千克推进剂，包括10.9千克二氧化钚作为动力能源。它是迄今速度最快的探测器，在不到10年的时间里，飞行了48亿公里。与其同行的，是冥王星发现者克莱德·汤博的一部分骨灰，以及NASA征集的45万人签名。在旅途中，它还顺路拜访了土星和海王星。

　　人们此前对冥王星几乎一无所知，此次“会面”使人类对冥王星的认识发生革命性变化——其直径为2370.6公里（±19.3公里），密度比此前预想的更低些，内部可能拥有更多的冰和更少的岩石，科学家还证实了其北极确如所推测的那样由冰组成，而且还富含甲烷和氮冰……

　　目前，“新视野”号探测器还在继续前行，将进入太阳系边缘神秘的柯伊伯带，柯伊伯带天体被认为是太阳系形成过程中尚未来得及成长为行星的残骸，记录着太阳系最初形成时的历史，因此，未来的“柯伊伯带”之旅，某种意义上也是在窥探太阳系的起源。

　　“新视野”号拜访冥王星，在全球范围内引起媒体、天文学界以及广大科技发烧友的狂欢。毋庸置疑，人类首次近距离观察冥王星，标志着行星探索黄金时代顶峰的到来。

　　4.科学家开发出有效率极高的埃博拉疫苗

　　从2014年起，一种向来只是非洲偏远地区短暂局部出现的病毒，在短短几个月内呈几何增长之势暴发，名为埃博拉的幽灵徘徊不散。世界卫生组织（WHO）称之为：迄今为止所面对的和平年代的最大挑战。

　　只有恐惧，比病毒传播的更快。疫区医务人员正在以前所未有的速度被感染死去，几内亚出生才三周大的孩子成为病毒感染者……而我们，用以遏制埃博拉的最佳方法正在失效——感染者接触追踪——应对病毒传播的基石之一，已经赶不上疫情发展的速度了。更痛苦的是，相关药物与疫苗的研发仍令人失望。

　　直到今年4月，埃博拉疫苗顺利进入人体试验阶段。8月，世界卫生组织宣布，经过初步临床实验分析，一种由加拿大卫生部等机构研制的VSV-EBOV疫苗对预防埃博拉病毒感染非常有效，2000多名埃博拉病毒密切接触者在接种疫苗后无一人染病，三期临床试验结果显示其保护效果介于75%至100%之间。该疫苗包括一种弱化后的活病毒，被改造用来生产埃博拉蛋白质。目前，根据仍在几内亚进行的临床测试初步分析，暴露在病毒中后不久接种疫苗的患者，疫苗可为其提供近乎100%的保护。

　　在疫情最严重的塞拉利昂、利比里亚和几内亚，已有过万人的生命无法挽回，原本脆弱的经济愈加糟糕。这场病毒大流行如同噩梦一般。但现在，疾病正在退去。

　　5.美国科学家完成目前最复杂人脑直连实验

　　大脑中有大约1000亿个神经元，彼此通讯，形成100万亿个突触，数量之繁密，胜过整个银河系的星辰。我们可以探索数光年之外的星系，却对两耳间的大脑知之甚少。

　　2013年，欧盟和美国先后启动“人脑工程”和“脑计划”，分别计划十年内投入10亿欧元和45亿美元，向“最后的科学堡垒和终极前沿”——“脑科学”进军。

　　今年9月，美国华盛顿大学研究人员使用一种脑—脑直连方式，让5对受试者通过互联网传递大脑信号来玩问答游戏。这一实验首次证明两个大脑可以直接连接，且无需发声，一方就能准确猜出另一方的想法。

　　这是目前人类进行过的最复杂的脑—脑实验：答辩人戴上一顶记录脑电活动的脑电图机（EEG），当看到电脑屏幕上显示出一个物体，比如一只狗，另一个询问者也看到了一组可能的物体和相关的问题。点击鼠标，询问者发送一个问题，答辩人则通过凝视连接在监视器上不同频率闪光的LED灯来回答“是”或“否”。两种答案都会通过互联网发送信号到询问者，激活其头部后方放置的磁线圈。但只有“是”的答案能够生成足够刺激询问者视觉皮层的信号，并让其看到一道波状或细线状的闪光，这种现象被称为“幻视”。通过这种反馈，询问者能确认并指出正确的物体。

　　此次采用的非侵入式的连接方式，与侵入式（比如植入电极到皮层）手段相比，信号接收虽然比较直接，但信号发送过程确实迂回和复杂。尽管如此，脑—脑直连却是未来深层次情感、知识、记忆等“交互”的基础之一，所以，哪怕只实现了一个拙朴的“游戏”，仍然带给人们无限的希望。

　　如此推断，虽然受试者大脑中暂时只显现出一道代表“是”的闪光，却不亚于1866年孟德尔在著名的豌豆杂交试验中，当时用以代表不同性状、后来代表基因的那组大小写字母。