美《科學》雜志評出2010年十大科學進展

添加日期：2011年1月5日 閱讀：887

    美國《科學》雜志日前公布了該刊評選出的2010年十大科學進展,其中第*臺量子機研制成功位居榜首。
    這10項進展包括:
    1. 第*臺量子機。
    迄今為止,所有的機器都按照支配日常物體運動的不足為奇的經(jīng)典力學法則進行運動。與此相反,由美國加利福尼亞大學圣芭芭拉分校的物理學家安德魯·克萊蘭德、約翰·馬丁尼斯等人研制的這臺新的小裝置的搖晃方式只有用通常支配分子、原子、亞原子粒子運動的量子力學的怪異規(guī)則才能解釋。這臺原始量子機為研制無數(shù)的實驗設備、甚至測試人們對現(xiàn)實的感覺開辟了道路。它的這一潛力和創(chuàng)造力使其成為“年度十大科學進展”之首。
    2. 建立自己的基因組。
    美國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)建了一個合成基因組,并把它插入到一個細菌內(nèi)、代替細菌原有的DNA。這個新基因組促使細菌產(chǎn)生一組新的蛋白質(zhì)。
    3. 解讀尼安德特人基因組。
    研究人員公開了尼安德特人核基因組的一個草圖,以及對這30億個DNA堿基揭示這些已滅絕人類和人類進化過程的第*次分析結(jié)果。通過解讀這個序列,研究人員得出結(jié)論,認為現(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。
    2010年,基因組學的研究人員品嘗到了大規(guī)模并行測序技術(shù)的成果。過去5年來,更廉價、更快捷的“下一代”機器已經(jīng)得以立足;2010年,他們在幾個大項目中都取得了重要成果。
    5. 效率提高了的細胞再編程。
    通過加入額外的基因拷貝來改變細胞的命運已成為世界各地實驗室的慣例。這項技術(shù)被稱為細胞再編程,它使科學家們能回撥細胞發(fā)育時鐘,使得成體細胞像胚胎干細胞一樣工作。2010年,科學家們發(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是為了避開細胞通常用來攻擊外來RNA的抗病毒防御。這項技術(shù)的速度是標準技術(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)過再編程的細胞在基因上與源細胞完全相同,因此在用于治療時可能更安全。
    6. 追蹤迷途的基因。
    2010年,研究罕見遺傳疾病的科學家們偶然發(fā)現(xiàn)一個有效戰(zhàn)略,能找到肇事DNA。通過采用廉價的測序技術(shù)和一條捷徑——只測序告訴細胞如何構(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法找到的幾種疾病的方法。
    7. 量子模擬器通過第*次關(guān)鍵測試。
    2010年,物理學家發(fā)現(xiàn)量子模擬器可以迅速解決凝聚態(tài)物理學的問題,這個量子模擬器通常是模擬晶體,其中的激光點扮演晶體離子的角色而光點中的原子扮演電子的角色。
    8. 分子動力學模擬。
    研究蛋白質(zhì)折疊的**很早之前就求助于超級計算機。但是這些龐然大物也要追蹤到足夠長的蛋白質(zhì)運動才能模擬完整的折疊過程。美國的研究人員推出了一個配有特制的512兆芯片的新型超級計算機,以加快計算蛋白質(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。這個研究團隊在2010年報告說,他們已經(jīng)能夠跟蹤到一個小蛋白里原子的運動比之前長100倍,長得足以看到蛋白質(zhì)如何在15次折疊和展開中蜿蜒前進。
    9. 大鼠歸來。
    今天,大多數(shù)實驗室的籠子里關(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,一個研究小組宣布了一個好辦法,用與培養(yǎng)基因剔除小鼠相同的遺傳技巧來培養(yǎng)“基因剔除大鼠”。另外也是在2010年,有幾個研究團隊報告了取得的進展:他們利用轉(zhuǎn)座子——從基因組內(nèi)一個位置跳到另一個位置的DNA序列——生成了具有基因突變的大鼠,這樣的動物對發(fā)育生物學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取代被關(guān)在世界各地實驗室的籠子里的小表親。
    10. 預防艾滋病病毒。
    2010年7月和11月,對預防艾滋病病毒的不同的、新的策略的兩個試驗取得了成功: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險降低39%,另一種藥物可使男同性戀者和通過變性手術(shù)告別“男兒身”者感染艾滋病病毒的風險減少43.8%,這使幾乎所有艾滋病研究人員都歡欣鼓舞。
        責任編輯：陳江濤    pndqq.cn    2011-1-5 10:31:11

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