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第D0016版:新知·发现
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2007年1月9日     收藏 打印 推荐 朗读 评论 更多功能 
2007值得期待的7大科学突破
■本报通讯员 任秋凌
  据美国媒体7日报道,在刚刚过去的2006年,科学家们创造了令人眼花缭乱的一个又一个成就,在新的一年里,同样会出现许多科学突破,而以下7大研究项目最值得期待。

  1.解答宇宙之谜

  的机器将启动

  科学家预言,世界上功能最为强大的物理实验室将会解答很多我们想都不敢想的问题。今年晚些时候,这项耗资80亿美元、名为大型强子对撞机(LHC)的科学实验将开始陆续发现物理学史上几个最难解之谜的线索。

  物理学界在10年前提出了一系列难解的问题:物质为何会有质量?每个粒子是否有一个看不见的“伴侣”?但在这10年里,物理学家提出了很多有关宇宙如何形成的理论。如果一切进展顺利,大型强子对撞机或能揭开众多令人吃惊现象之谜,从而验证宇宙起源和结构的新理论正确与否。大型强子对撞机埋在瑞士日内瓦地下100米深的一条长16.8英里的环形隧道中。

  美国加州大学欧文分校理论物理学家乔纳森·冯表示,大型强子对撞机的碰撞可能会产生神秘、无形的暗物质。天文学家认为,宇宙中80%的物质都是暗物质。

  这同样适用于寻找多余的空间维数。多年来,寻找多余的空间维数被认为已超出了现代实验技术能力范围。

  2. 扩建空间站

  进入关键时期

  当“哥伦比亚”号航天飞机于2003年空中解体时,国际空间站只有49%硬件到位。航天飞机将在2010年退役,在此之前,航天飞机需要向空间站运送大量物资和设备。如果要把空间站建成世界级的研究室和科学家所预想的、20年后成为飞往火星和月球的中转站,2007年的扩建工作将会十分忙碌。

  为完成该计划,美国宇航局预计进行14次装配任务,其中今年进行5次。如果5次全部成功,到12月为止这个人类太空中唯一的前哨站将增重30%,并增加5000平方英尺的面积,发电能力提高至目前的3倍,最值得注意的是增加两个一流的科学实验室。

  3. 培育干细胞

  干细胞究竟能治疗哪些重大疾病,目前仍然不是很清楚:用干细胞治疗糖尿病、帕金森氏症甚至是癌症的研究仍然进展不大。承担30亿美元干细胞研究项目的加州再生医学研究院(California Institute for Regenerative Medicine,CIRM)在去年10月份估计,完全用干细胞治疗疾病还需10年时间。为什么还需要等待?科学家需要进一步了解细胞生物学,尽管美国的法律禁止在国家投资的实验室用人类胚胎干细胞进行研究,但是未来几年在该方面的研究力度将会加大。

  最吸引人的进展是成人干细胞研究,成人干细胞很难转化成其他组织细胞,它通常会修复和替代受损的细胞。但现在发生了变化,去年,加州大学洛杉矶分校的研究人员将成人的脂肪细胞转化成了肌肉细胞。该进展将有助于人类修复动脉和膀胱。

  4.战胜水危机

  联合国估计到2025年全球79亿人中将有50亿缺乏安全饮用水。水资源的争夺将引发冲突甚至战争。美国的地下水使用比注入的更快并且更多,从南达科他州延伸到德克萨斯州的奥加拉拉的水量下降到150英尺。7个西部州正设法在干涸的科罗拉多河抽取更多的水,该河流的水量较同期到达加利福尼亚湾下降了0.1%。

  脱盐厂正在经济上变得越来越可行:可以每天产生1万加仑的水,而上世纪90年代只能生产5000加仑。但专家警告:淡化只是通过供应来解决需求问题。他们还在考虑,淡化水所需的高昂成本和对环境产生的影响(会杀死海洋生物和排放高浓度盐水)是否使这一行动成为可能。事实上,解除水危机最好的办法是大量采用节水厕所和抗旱植物,特别在发展中国家,因为那里建设淡化工厂的资金和水一样稀缺。

  5.新核能

  美国的第一个核电厂发电已经33年了,这种情况很可能在今年晚些时候发生变化,因为美国核能管理委员会可能会批准在美国本土新建一个反应堆。受政府支持以及环保人士提出核能可成为化石燃料的没有污染的替代品,15家电力公司宣布有意近年内在美国兴建新的核电厂。

  新的反应堆将满足新增需要并填补部分电厂退役的空缺。新设计的反应堆的主要特点就是安全。今年5月,美国能源部将选择三个新设计中的一个来作为下一代的核电厂,其目标是在2021年前投入商业运行。

  6.应对碳的“堂兄”

  ——甲烷的危害

  一项关于永久冻土带融化的新的发现可能不久以后会改变全球的气候。当科学家们飞到遥远的西伯利亚研究永久冻土带时,他们发现了一处一直在膨胀的北极湖。听起来很好,但这些水却很危险。随着地下冰层的溶化,这个世界上最大的冻土带有三分之一的地区被这样的湖水覆盖,而且湖水的水量在不断增长。尽管它们的溶化是全球变暖的标志,但最大的担忧是一种无形的危险物质:随着地下远古动植物解冻并腐坏,这些湖会喷出大量甲烷。

  甲烷也是一种温室气体,并且其导致全球变暖的效力是二氧化碳的20倍。根据2006年的最新发现,现在排入大气的甲烷是过去所认为的5倍。事实上,更高的温度导致更多的冻土溶化并产生更多的甲烷,以致于整个地球都会因此变暖。目前采取的两个重要措施是:第一,极地研究团体联合起来,统一研究到底永久冻土带中存有多少碳。他们希望在今年底公布这一数字。

  7.新药物治疗大脑成瘾

  长期被认为是道德弱点的毒瘾正被科学家和内科医师重新定义为是一种复发性慢性病,可以通过药物进行治疗。

  今年,我们会发现一种全新的治疗方法——免疫疗法是否会发挥威力。抗瘾疫苗将产生抗体,它能发现毒品的分子,并绑定这些分子,将其逐出大脑,阻断这些分子所产生的舒适感。首先是抗烟瘾的疫苗,在早期研究中有40%的人接种疫苗(被称为NicVAX)后不再吸烟并没有复发的迹象。今年将进行更多的实验,如果疫苗效果良好,预计很快就会批准上市。

  然而,最重要的还是研究出帮助人们戒毒的药物。马上要进行针对50个酗酒病人临床药物实验。一个有力证据是利莫那班(rimonabant),它被批准在欧洲用于减肥。研究人员正在对它的戒酒和戒烟效果进行研究。

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钱江晚报 新知·发现 D0016 2007值得期待的7大科学突破 ■本报通讯员 任秋凌 2007-1-9 2