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美国《科学》杂志公布2009年度十大科学突破
2009-12-22 科技日报 毛黎

  美国《科学》杂志今日公布了该杂志2009年十大科学进展,列在首位的是关于迄今最古老原始人“阿尔迪”的化石的研究成果。科学家认为,“阿尔迪”生活在距今440万年以前,居住地为如今的埃塞俄比亚。

  在此之前,1974年人们在埃塞俄比亚发现的南方古猿阿法种(Australopithecus afarensis)古人类露西的化石显示,露西生活在320万年之前。她所代表的南方古猿阿法种被认为是第一个直立行走的人类,是目前所知人类的最早祖先。然而,“阿尔迪”的化石显示,其比南方古猿阿法种的年代还要早100多万年。这项新成果让研究人员更加接近了人类与黑猩猩所拥有的最后的共同祖先。

  《科学》杂志的总编布鲁斯·艾伯茨博士在相关的社论中说:“有关‘阿尔迪’的研究改变了我们对早期人类进化的认识,它代表了来自9个国家不同专长的47名科学家为期15年的艰苦卓绝以及高度协作的研究成果。这些科学家对15万个动物和植物化石标本进行了详尽的分析。”

  在对颅骨、牙齿、盆骨、手、脚和其他骨头进行分析之后,科学家确认迄今“阿尔迪”具有混合型的特征:既有与其祖辈(如中新世的类人猿)所共有的“原始”特征,又有“衍生的”特征,即那些只与后来的原始人类所共有的特征。

  然而,其许多特征并不出现在现代的非洲猿身上。因此,令人意想不到的结论是:非洲猿可能自我们最后的共同祖先之后已经过了非常大程度的演化,这使得在研究人猿最后的共同祖先以及理解人类本身自那以后的进化方面,黑猩猩和大猩猩并非理想化的模型。

  实际上,最早的“阿尔迪”化石发掘于1994年,但获得该发现的研究团队非常谨慎,他们没有匆忙地公之于众,而是对其进行了长达10多年的详尽分析和材料整理,并且还将化石送往世界各地不同的实验室进行了评估。最后,他们才公布了自己具有划时代意义的发现和分析。

  《科学》杂志2009年另外9项开拓性的科学成就如下:

  费米伽玛射线太空望远镜探测到脉冲星。美国宇航局的费米伽玛射线太空望远镜帮助人们发现了过去未曾知晓的脉冲星,它们是具有高度磁性并快速旋转的中子星,同时科学家对这类脉冲星所发射出的独特的伽马射线有所理解。

  雷帕霉素延长实验鼠寿命。研究人员发现,利用免疫抑制药物雷帕霉素对小鼠体内一种关键性的信号通道进行调制,能帮助它们延年益寿。这是人们首次在哺乳动物身上取得如此结果。该发现中值得注意的是,科学家是在这些小鼠进入中年时才开始对它们进行治疗的。

  石墨烯的应用。在一系列获得快速进展的研究中,材料科学家对石墨烯——具有高度导电性的硅原子层的性质进行了探索,并开始用该材料制作实验性的电子装置。

  植物内脱落酸的受体结构。脱落酸是一种植物激素,可帮助植物对抗干旱等恶劣生存条件,这有望让科学家设计出新的保护作物不受长期干旱伤害的方法,从而可能在全世界提高农作物的产量,并有助于人们在边缘土地上种植特定植物以生产生物燃油。

  超快X射线激光。美国科学家用位于斯坦福直线加速器中心的直线加速器相干光源研制成功世界上首台X射线激光器。这是一种强有力的研究工具,它有能力拍摄正在进行中的化学反应、改变材料的电子结构以及改变多种科学领域的诸多实验。

  基因疗法的卷土重来。欧洲和美国的研究人员开发出结合了基因疗法的新方法,从而在治疗致命性大脑疾病、遗传性失明和严重免疫障碍等方面取得了进展。

  磁单极子的存在。磁单极子是理论上只有一个磁极的基本粒子。在一次巧妙的试验中,针对名为自旋冰的奇特晶体材料进行研究的物理学家获得了磁涟波,这些磁涟波可模仿“磁单极子”自身可预测的行为。

  在月球上发现了水。今年10月,美国宇航局月球陨坑观测和传感卫星的传感器通过观察弃用火箭撞击月球靠近南极的地方而发现月球上存在着水蒸气和冰。

  修复哈勃太空望远镜。今年5月,由航天飞机宇航员对哈勃所完成的近乎无暇的最后修复让其重新焕发生机,并拥有了更为锐利的“视觉”,经过修复的哈勃拍摄到了自其1990年进入太空以来最为壮观的天体画面。

  此外,《科学》杂志提出了2010年值得关注的领域,预测明年的科学热点话题包括癌细胞代谢、阿尔法磁谱仪、外显子组测序与疾病、治疗神经精神性疾病的多能干细胞以及载人航天飞行的未来。

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