最具影响力的科技大餐——2015年七大科学新闻盘点

2016-04-20

发明与创新 2016年8期

关键词：费米子冥王星新视野

在人类发展的辉煌历史中，每一个重要的科学进展，都会照亮未来的一隅；每一个重大的科学事件，都会给未来以启迪。2015年，科技界硕果累累，七大相关成果也代表着未来的七种可能。

1.发现外尔费米子

2015年2月16日，中国科学院物理所与普林斯顿大学的两个独立团队先后宣布，在一种特殊晶体中发现了外尔费米子。1929年，德国物理学家外尔提出，狄拉克方程无质量的解描述的是一对具有相反“手性”的新粒子，即外尔费米子。

多年来，研究者一直未能在实验中发现这种粒子，后来凝聚态物理的发展让物理学家得以在特殊晶体中寻找外尔费米子。理论计算表明，特殊晶体内的电子态符合无质量、具有手性的特征，即存在相当于外尔费米子的准粒子，而进一步的实验证实了这个预言。

外尔费米子的性质使其在新型电子器件开发和拓扑量子计算等领域有着广泛的应用前景。

2.编辑人类胚胎基因引争议

2015年4月24日，中山大学黄军就团队在《蛋白质与细胞》杂志上发表论文称，他们运用基因组编辑技术在无法发育成胎儿的异常人类胚胎中删除并修复了与地中海贫血症有关的HBB基因。这篇曾因伦理等问题被《自然》、《科学》拒稿的论文，引发了广泛的争论。

这些争论直接促成了2015年12月的“人类基因编辑国际峰会”。在此次会议上，20多个国家的参会科学家一致认为，以“定制婴儿”为目的改变人类胚胎或生殖细胞基因组是不负责任的，但不应排除以其他目的在胚胎层面进行基因组编辑的可能性。

3.大脑中的淋巴系统

2015年6月1日，弗吉尼亚大学医学院的神经科学家称，他们在小鼠硬脑膜上发现两根与外周免疫系统直接相连的淋巴管，而人类的硬脑膜上很可能也存在类似结构。

这一发现在改写教科书的同时，也颠覆了科学界对神经-免疫系统相互作用的认识，将对脑部给药以及自闭症、阿尔茨海默病、多发性硬化症等多种与免疫和炎症相关的神经系统疾病的研究与治疗产生重要影响。

4.“新视野”号飞掠冥王星

2015年7月14日，美国航空航天局的“新视野”号探测器在经过9年时间的漫长跋涉后，终于抵达并近距离飞掠了它的目的地——冥王星。在此期间，“新视野”号通过搭载的科学仪器采集了大量数据，并在之后不断传送回地球。

冥王星曾被当作行星中的一员，也是柯伊伯带天体的代表。柯伊伯带天体远离太阳，化学成分的演化很缓慢，可能还保存着与太阳系诞生以及生命起源相关的线索，但由于它们距离地球非常遥远，此前天文学家对其了解非常有限。

5.量子力学的“超距作用”

量子力学最让人迷惑的特性之一，就是它可以容许相隔甚远的两个粒子发生瞬时的相互作用，对一个粒子进行观测会同时影响另一个粒子，且不受光速的限制。

2015年8月24日，荷兰代尔夫特理工大学的团队宣布，他们设计并进行了迄今为止最严格的实验，证明了量子力学的“超距作用”是真实的。这一新发现可促进量子加密技术的研究。

6.火星上存在液态水

2015年9月28日，美国航空航天局召开发布会，宣布火星勘测轨道飞行器（MRO）发现了火星存在流动液态水的有力证据。利用MRO上的成像光谱仪，研究者在有神秘条纹的火星山坡上探测到了水合矿物的特征信号。这些暗色条纹会随时间的推移反复消失和出现——在温暖的季节，这些条纹颜色会加深并显现出来，而在较冷的季节则消失不见。

这一发现增进了人类对火星的了解，有助于研究生命形成的条件。