《環球科學》2007十大科學新聞揭曉(組圖)
《環球科學》雜誌是《科學美國人》中文版,該雜誌最新一期評出了2007十大科學新聞,「人造生命誕生」位列榜首。
NO.1 人造生命誕生
人造生命誕生
2007年6月21日,美國生物學家克雷格·文特爾(Craig Venter)在《科學》雜誌上介紹說,他的科學研究團隊首次實現了不同物種間完整基因組的移植,向從零開始構建簡單的基因組邁出了關鍵一步。10月初,文特爾再次宣布,他的團隊化學合成了人工染色體,並成功移植到了另一個沒有染色體的細胞中,創造出了有史以來第一個「人造生命」(Artificial Life)。研究人員可以定製人工染色體,讓這些人造微生物具有各種用途,比如製造生物燃料、清理有毒廢物,清除二氧化碳等。人造微生物的出現,是生物工程發展的一個里程碑。
NO.2 用人體皮膚細胞製造出「類胚胎幹細胞」
用人體皮膚細胞製造出「類胚胎幹細胞」
2007年11月20日,日本京都大學的山中伸彌(Shinya Yamanaka)和美國威斯康星大學的詹姆斯·湯姆森(James Thomson)分別在《細胞》和《科學》雜誌網路版上撰文,宣布他們各自領導的研究小組成功地把人體皮膚細胞,改造成類似胚胎幹細胞的「萬能細胞」。兩個研究小組利用相同的基因重組技術,向皮膚細胞插入4個基因,將它們改造成了所謂的「iPS細胞」。這些細胞的功能與胚胎幹細胞十分相似,能夠培育成各類人體組織器官。這種技術不僅能避免因利用人類胚胎進行幹細胞研究引發倫理爭議,它的高效、便利也為進一步醫學應用打開了大門。科學界評價這一突破為生物科學的里程碑,同時意味著風靡一時的胚胎幹細胞克隆技術可能退出舞台。
NO.3 嫦娥一號升空,亞洲向月球進軍
嫦娥一號升空,亞洲向月球進軍
太陽系外發現「第二地球」
2007年4月24日,歐洲南方天文台的天文學家宣布,他們在距離地球20.5光年的紅矮星Gliese581周圍,發現了迄今與地球最為相似的太陽系外行星。這顆行星的質量約為地球的5倍,表面溫度可能介於0℃~40℃之間,恰好允許液態水存在於它的表面。這是科學家在太陽系外首次發現可能適合人類居住的行星。
7月12日,歐洲航天局和英國倫敦大學學院的天文學家宣布,他們在距離地球60多光年的另一顆行星的大氣層中,發現了水蒸氣的蹤跡,不過這顆行星向陽面的表面溫度高達2,000℃以上,不適合人類生存。這是天文學家首次確認太陽系外行星上有水存在。這些發現讓致力於尋找外星生命的科學家們看到了希望。
NO.5 IPCC確認是人類導致氣候變化,各國制定應對方案
IPCC確認是人類導致氣候變化,各國制定應對方案
2007年2月2日,聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)在法國巴黎發布第四份全球氣候變化評估報告,稱氣候變暖已經是「毫無爭議」的事實。科學家們比以往任何時候都更加確信,是人類影響了氣候,而且人類導致的氣候變化正在進一步發展。不過,人類的未來在很大程度上,仍然掌握在我們自己手裡——變化的程度取決於人類如何對待溫室氣體的排放。(參見《環球科學》2007年第9期《證據確鑿,是人類活動讓地球變暖》一文。)
12月15日,聯合國氣候變化大會通過決議,制定了「巴厘島路線圖」,決定在2009年前就應對氣候變化問題的新安排舉行談判。「路線圖」還為談判確立了明確議程,具體議題包括:適應氣候變化消極後果的行動,減少溫室氣體排放的方法,廣泛使用氣候友好型技術的方法,以及對適應和減緩氣候變化措施進行資助。(有關減少溫室氣體排放的市場化方法,參見2007年第1期《生病的碳市場》一文。)
NO.6 發現構成DNA的第六元素
發現構成DNA的第六元素
2007年8月26日,上海交通大學微生物代謝重點實驗室宣布,他們發現DNA中存在第六種元素——硫。DNA是生命的物質基礎,科學界以往認為,它是由五種元素——碳、氫、氧、氮和磷構成的。該實驗室的科學家發現,許多微生物合成DNA後,還會進行一種叫「硫修飾」的工作,它們依靠基因組中的硫元素,改變遺傳特性。這一發現開創了分子生物學的新領域——DNA硫修飾的研究,引起了國際上的高度重視。如果能夠干擾這種「硫修飾」,就可能改造病菌,化解它們對人體的危害。藥物的研發也可借鑒大自然中硫修飾的過程,通過基因藥物,對癌症、艾滋病患者的DNA進行人工修飾,治療疾病。
NO.7 人類癌症基因組計劃啟動
人類癌症基因組計劃啟動
2007年3月8日,英國威康信託基金會桑格中心(Wellcome Trust Sanger Institute)的科學家在《自然》雜誌上撰文表示,他們啟動了一項大規模的癌症基因破譯計劃,目標鎖定在致死率最高的腫瘤身上。就過去的研究來看,腫瘤的發生絕大多數和基因的變化有關,不過影響蛋白質活動的基因太多,不進行深入的序列分析,很難找到這些影響頗大卻又很微小的變化。此次計劃中,科學家將首先分析與200個特定腫瘤相關的500個目標基因。(參見《環球科學》2007年第4期《破譯癌症密碼》一文。)
科學家認為,測定腫瘤基因的序列並不困難,不過要找出真正引發癌症的關鍵基因變化,卻是一個難度很高的工作。他們希望通過這樣的測序計劃,可以對未來找到關鍵的起始基因變化提供更多可用的線索。 NO.8 個人基因組時代來臨個人基因組時代來臨
2007年5月31日,美國454生命科學公司向「DNA之父」沃森贈送了一張DVD光碟,其中記錄了沃森本人基因組的所有信息,使他成為世界上首位獲得自己基因組圖譜的人。沃森的基因圖譜繪製採用了新的測序技術,不但極大地提高了效率,而且只花費了不到200萬美元。隨著測序價格的進一步下降,個人基因組時代將全面來臨。
10月11日,我國深圳華大基因研究院召開新聞發布會,宣布他們成功繪製出第一幅完整的中國人基因組圖譜(又稱「炎黃一號」),這是第一個亞洲人全基因序列圖譜。科學家認為,這項基因組科學領域裡程碑式的科學成果,對於中國乃至亞洲人的DNA、隱形疾病基因、流行病預測等領域的研究具有重要作用。
NO.9 在土衛六泰坦上發現液態湖泊
土衛六泰坦上發現液態湖泊
2007年1月4日,《自然》雜誌封面文章公布可信的證據,表明土衛六泰坦上存在液態甲烷海洋或湖泊。科學家在20多年前就預測,甲烷能夠以液態形式存在於泰坦的表面。2006年7月22日,美國航空航天局的「卡西尼」探測器飛掠泰坦,獲得的雷達成像數據為泰坦上大量液體的存在提供了可信證據。這些液體在泰坦表面聚集成湖泊和海洋,使泰坦成為地球以外迄今發現的唯一一顆仍存在活躍液體循環的天體。這一發現將人類研究氣候和液體循環的視線延伸到地球之外,有助於揭示早期地球演化過程,甚至揭開生命起源之謎。(關於泰坦上的甲烷,參見《環球科學》2007年第6期封面故事《甲烷:火星與泰坦的生命證據?》。)
NO.10 世界第一台分子機器誕生
資料圖:美研製出世界上最小汽車 直徑只有4納米(新浪科技配圖)
2007年1月21日,法國圖盧茲材料設計和結構研究中心研究院與德國柏林大學的科學家在《自然-納米技術》上撰文宣布,他們成功地組裝出了第一台真正意義上的分子機器。分子機器的主要構件是蛋白質等生物分子,能夠行使某種加工功能,是近年來納米研究領域的重點。它們的用途極為廣泛,可以在人體細胞內清除病灶,充當藥物運輸的人造載體,構成分子閥門等。研究人員確信,他們發明的「分子輪」將在複雜的納米機器上發揮重要作用,比如分子卡車和分子納米機器人等。
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