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2018年十大颠覆性技术和科学事件

2019-05-11来源:百丽时尚网

2018年科学家们做出了诸多卓越的突破性的发现,在空间旅行、生物医药和地球科学等领域取得丰硕成果。

2018年十大颠覆性技术和科学事件

以SpaceX为代表的私营航天公司将很快能把旅客送往太空,他们已经把一辆红色的跑车发往火星;中国科学家用体细胞移植技术培育出人类历史上首对克隆猴“中中”和“华华”,将推动基于非人灵长类疾病动物模型的全新医药研发产业链;埃及考古学家发现了3000年前制成的奶酪;科学家还发明了通过隔热技术来“触碰”太阳的探测器,以及用纳米机器人杀死肿瘤细胞。

这些科学技术成就都帮助人们更好地认识我们的生存环境和人类自身的生命体征,回顾过去的2018年,我们总结了十大引起剧烈反响的颠覆性技术和科学事件。

SpaceX向太空发射跑车

今年2月6日,美国科技大亨伊隆-马斯克(ElonMusk)的新型火箭“猎鹰重型”(Falcon Heavy)在美国佛罗里达州的肯尼迪航天中心成功升空。标志着人类航空史上的一个新的里程碑。50年前的阿波罗时代,曾在同样的发射平台上,土星5号运载火箭首次把人类带向月球,开启了“阿波罗”时代。

2018年十大颠覆性技术和科学事件

此次发射成功,意味着“猎鹰重型”成为现役火箭中载荷量最重的一枚。在这次充满不确定性的试射中,马斯克为“猎鹰重型”选择了少而有趣的搭载物:价值10万美元的樱桃红特斯拉Roadster敞篷跑车,司机位坐着一个宇航服人偶,中控面板上显示着“不要慌张”(Don’t Panic)的字样,车上大卫-鲍伊(David Bowie)经典的歌声《Space Oddity》中反复唱道:“火星上的生活?”(Life on Mars?)。

未来10年,这辆跑车都将一直进行环太阳系的旅行,直到化为灰烬。今年11月,SpaceX宣布,Roadster已经飞过了火星。

意大利科学家发现火星湖泊

今年7月26日,《科学》杂志刊登了一项重要发现,意大利科学家通过欧洲航天局的“火星快车” (Mars Express)探测器的雷达系统,监测到了在火星南极1500米冰盖下的大面积液态湖泊。据分析,这片湖泊至少有几米深,直径约20公里,这一发现也成为火星探索旅程中的重大突破,不仅为火星的生命搜寻提供关键证据,还为数十亿年间的火星环境的转变提供了新的线索。

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就在圣诞节前夜,“火星快车”的高分辨率立体相机又发回一组科罗廖夫陨石坑的“冬日雪景照”。这一直径82公里的陨石坑是在火星北极冰盖下被发现的,在陨石坑北部是大片充满沙丘的地形,环绕着火星的部分北极冰盖,是一个保存特别完好的火星陨石坑,但它中间的并不是雪,而是冰。它的中心常年堆积着约1800米厚的冰。

帕克探测器首次“亲吻太阳”

今年8月12日,在美国佛罗里达州的肯尼迪航天中心,帕克太阳探测器(Parker Solar Probe)发射升空,踏上史无前例的太阳之旅,成为首个进入日冕层的飞行器。在未来的八年,帕克探测器将完成24次绕太阳轨道的飞行,与太阳表层的最近距离仅610万千米。

2018年十大颠覆性技术和科学事件

12月7日起帕克探测器就已经开始将收集到的大量数据发回地球。NASA太阳物理学部门的负责人Nicola Fox在一份声明中称:“60多年来,太阳物理学家们一直期待着这样一个探测任务,我们想要解开的秘密就在日冕中。”研究人员称,如果想要更准确的预测那些给地球造成严重破坏的宇宙气候事件,深入了解太阳内部的机制尤为重要。

NASA探测器火星着陆

今年5月NASA向火星发射了InSight探测器,在历时6个月的旅行后,InSight探测器于11月26日在火星着陆,并将于明年3月完成所有仪器的科学配置,并开始地质勘探。据了解,InSight降落在火星的赤道附近,位于极乐世界平原(Elysium Planitia)的西部,以北约600公里处是好奇号火星车(Curiosity rover)目前所在地。

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在过去50年里,人类发射的全部着陆器和漫游车只有约40%安全地降落到火星表面,而且在所有尝试发射的国际太空机构中,只有NASA的探测器成功在火星上着陆。

基于DNA的抗癌新药

癌症疗法正在由基于肿瘤在身体的部位转向基于人类基因DNA的“生物标记物”。由生物制药公司Loxo Oncology研发的一款名为Vitrakvi的新的抗癌药物今年11月获得美国FDA批准上市。

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新获批的这款药物可用于治疗“神经酪氨酸激酶受体”(NTRK)基因与无关基因发生异常融合并导致蛋白变异的实体瘤,不局限于特定细胞或组织,是第一款以这种变异为靶向的抗癌药。上市前,这款药物已经在乳腺癌、结直肠癌、肺癌和甲状腺癌等癌症患者身上试验。

美国FDA负责人Scott Gottlieb发表声明称:“这种新的不局限于特定肿瘤细胞组织的抗癌疗法。它的成功证明了使用‘生物标记物’来引导新药研发取得的进展,并有助于未来开发更有针对性的药物。

Loxo公布的数据显示,截至今年10月,已经有超过80%的使用该肿瘤药的患者报告了他们的肿瘤开始变下,其中有高达17%的患者肿瘤完全消失。但是每年近40万美元的高昂的治疗费仍然让这种药物无法触及所有的患者。

杀死肿瘤的纳米机器人

今年2月,中科院国家纳米科学中心和亚利桑那州立大学(ASU)华人科学家团队在《自然·生物技术》上发表文章,称他们用DNA折纸技术发明了一种可用于静脉注射的能够杀死肿瘤的“纳米机器人”。这种“机器人”的大小不到头发丝的千分之一,却足以让肿瘤细胞窒息。

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科研人员已经成功在小鼠和猪等动物身上做过实验,体现了良好的疗效和安全性。通过5年实验,他们发现“纳米机器人”可治疗乳腺癌、皮肤癌、卵巢癌和肺癌等肿瘤,原理是“机器人”能够在人体内自行找到给肿瘤供血的血管,随后释放药物制造血栓阻塞血管,从而阻断人体向癌细胞供给新鲜血液,从而让癌细胞“窒息”。不过他们尚未在人体身上进行验证。

“我们的研究表明,基于DNA的纳米载体已经被证明是一种有效的、安全的癌症治疗方法。”该项目的研究人员在一份声明中说道,“我们目前正在与一家生物技术公司合作,将这项革命性技术转化为一种可行的抗肿瘤疗法。”

“中华”克隆猴诞生

拔一根毫毛,吹出一万个猴子”,神话故事《西游记》中的这一场景终于在千年之后变成了现实。

今年1月25日生物学顶尖学术期刊《细胞》(Cell)以封面文章在线发表了由中科院神经所培育的世界上首个体细胞克隆猴的诞生。这也是自从1996年“多莉羊”体细胞克隆成功后,与人类相近的灵长类动物(猕猴)的体细胞克隆的难题首次得到解决。

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中国科学院神经科学研究所孙强研究员率领以博士后刘真为主的团队,经过五年的不懈努力,成功地突破了这个困扰生物学前沿多年的难题。孙强研究员对第一财经记者表示:“这意味着中国将率先建立起可有效模拟人类疾病的动物模型。利用克隆技术,未来可在一年时间内,培育大批遗传背景相同的模型猴。这既能满足脑疾病和脑高级认知功能研究的迫切需要,又可广泛应用于新药测试。”

这一突破标志着中国将率先开启以猕猴作为实验动物模型的时代,进一步巩固了中国科学家在我国灵长类全脑介观神经联接图谱国际大科学计划中的主导地位。

首例基因编辑婴儿诞生

今年11月26日,南方科技大学生物学家贺建奎所声称的“黑科技”一夜之间打开了潘多拉的魔盒,但愤怒的科学家们正在试图尽快将其关上。

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贺建奎声称,自己的实验室利用基因编辑技术,改变了7对夫妇孕期胚胎中一个叫做CCR5的基因,其中一个胚胎还孕育成功一对双胞胎女婴。贺建奎说道,他的目的并不是治愈或者预防某种非遗传性的疾病,而是试图使用一种几乎没有人与生俱来的特征,比如抵抗艾滋病毒感染的能力。

尽管贺建奎强调自己所做的只是第一步,未来将由社会来决定这项科学技术的发展前景,允许或者禁止。不过这种宣称遭到了大部分科学家的抵制。

全球最古老的奶酪出土

今年8月,美国化学学会期刊《分析化学》发布的一项研究结果显示,研究人员在埃及古墓中发现了迄今最古老的固体奶酪。

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建于公元前13世纪的古埃及城市孟斐斯的高官塔米斯的陵墓,自1885年首次挖掘以来,长期被流沙掩盖,终于在2010年重见天日。随后几年中,考古学家陆续在古墓中进行考察。他们对其中一个保存有凝固的白色物质的罐子进行考察后发现,其成分是牛奶或羊奶制成的乳制品。在缺乏其他特异性分子标记的情况下,研究人员认为这种乳制品就是奶酪。

女性科学家的胜利

2018年是女性科学家的胜利。今年3月,82岁高龄的中国科学院院士、中国古脊椎动物学家张弥曼摘得欧莱雅-联合国教科文组织颁发的“世界杰出女科学家成就奖”。她开创性的工作为水生脊椎动物向陆地演化提供了化石证据,进而推动了人类对生物进化史的认知进入新的阶段,也让中国女性智慧又一次在世界顶尖科技舞台上大放异彩。

2018年十大颠覆性技术和科学事件

今年10月,滑铁卢大学副教授、加拿大物理学家Donna Strickland与她的老师杰拉德-莫罗教授以及另一位物理学家亚瑟-阿什金因激光方面的突破性贡献分享了2018年诺贝尔物理学奖。Strickland是诺贝尔奖历史上210位物理学奖得主中的第三位女性获得者。今年的化学奖得主、美国化学家Frances Arnold也是1901年以来181位化学奖获奖人当中第五位获奖的女性科学家。

今年12月,复旦-中植科技奖获得者、来自杜克大学数学系的比利时人英格丽-多贝西(Ingrid Daubechies)也是一位女数学家。多贝西教授提出的紧支撑小波已被广泛应用在图像压缩方面,并在大量科学学科以及影视动画的建立中起了关键作用,同时也是很多医药和生物应用中的关键步骤。

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