【盤點】2015年世界十大科技進(jìn)展

　　由中國科學(xué)院、中國工程院主辦，中國科學(xué)院學(xué)部工作局、中國工程院辦公廳、中國科學(xué)報社承辦，中國科學(xué)院院士和中國工程院院士投票評選的2015年世界十大科技進(jìn)展新聞，2016年1月19日在京揭曉。

　　此項年度評選活動至今已舉辦了22次。評選結(jié)果經(jīng)新聞媒體廣泛報道后，在社會上產(chǎn)生了強(qiáng)烈反響，使公眾進(jìn)一步了解國內(nèi)外科技發(fā)展的動態(tài)，對宣傳、普及科學(xué)技術(shù)起到了積極作用。

　　1.美國癌癥基因組圖譜計劃完成

　　美國一項從遺傳學(xué)角度描述1萬個腫瘤的龐大計劃正式落下帷幕。作為在2006年開始的一個斥資1億美元的試點項目，癌癥基因組圖譜(TCGA)如今是國際癌癥基因組聯(lián)盟中最大的組成部分，該聯(lián)盟由來自16個國家的科學(xué)家組成，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了近1000萬個與癌癥相關(guān)的基因突變。研究人員利用相關(guān)數(shù)據(jù)已經(jīng)提出了對腫瘤進(jìn)行分類的新方法，并發(fā)現(xiàn)了以前未被認(rèn)識的藥物靶點和致癌物質(zhì)。相關(guān)研究將能夠把病人的健康狀況、治療歷史和對治療的反應(yīng)等詳細(xì)的臨床信息整合在一起。研究人員希望能夠繼續(xù)專注于測序，或擴(kuò)充他們的工作，從而探索已經(jīng)被查明的基因突變?nèi)绾螌Π┌Y的形成與發(fā)展產(chǎn)生影響。癌癥遺傳學(xué)家Bert Vogelstein指出，幾乎癌癥研究的方方面面都受益于TCGA。

　　2.埃博拉疫苗為接種者提供100%保護(hù)

　　在幾內(nèi)亞進(jìn)行的一項不同尋常的臨床試驗第一次顯示，一種埃博拉疫苗可以保護(hù)人體免遭這種致命病毒的侵害。7月31日在線發(fā)表于《柳葉刀》雜志上的這項研究表明，注射這種由默克公司生產(chǎn)的疫苗能夠在10天后對埃博拉病毒接觸者提供100%的保護(hù)。科學(xué)家認(rèn)為，這種疫苗將有助于最終結(jié)束在西非暴發(fā)的埃博拉疫情，該疫情已經(jīng)持續(xù)了18個月之久。美國明尼蘇達(dá)州雙子城傳染病研究與政策中心主任Michael Osterholm認(rèn)為：“這將是載入史冊的一項公共衛(wèi)生成就。”

　　3.發(fā)現(xiàn)調(diào)控細(xì)胞衰老的關(guān)鍵“開關(guān)”

　　美國科學(xué)家最近利用人類成纖維細(xì)胞，找到了細(xì)胞衰老的一個關(guān)鍵“開關(guān)”，為一些疾病的治療和干預(yù)提供了線索。哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院研究人員用快速高通量篩選技術(shù)，誘導(dǎo)人類成纖維細(xì)胞衰老以尋找調(diào)控該過程的未知基因與途徑。他們的研究表明，NFKB的激活受到一個叫GATA4的轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控。GATA4的過量表達(dá)會直接導(dǎo)致細(xì)胞衰老;GATA4的缺失則抑制細(xì)胞炎癥反應(yīng)，進(jìn)而延緩衰老。GATA4在心臟等器官的發(fā)育中有非常重要的作用，但在細(xì)胞衰老中的功能還是第一次發(fā)現(xiàn)。GATA4這個節(jié)點的發(fā)現(xiàn)把下游的NFKB和上游的DNA損傷連接起來，形成一個調(diào)控衰老的完整網(wǎng)絡(luò)。確定GATA4在細(xì)胞衰老以及相關(guān)炎癥反應(yīng)中的關(guān)鍵作用，為將來的相關(guān)治療和干預(yù)提供了可能的途徑和靶標(biāo)。

　　4.“終極電池”研究獲重大進(jìn)展

　　多年來，鋰-空氣電池被業(yè)界譽(yù)為“終極電池”，因為理論上它可使電動車?yán)m(xù)航能力接近傳統(tǒng)汽油汽車，甚至可用于電網(wǎng)儲電。英國劍橋大學(xué)研究人員10月29日報告說，他們克服了困擾鋰-空氣電池的多個技術(shù)難題，把這項技術(shù)朝實用化方向推進(jìn)了一大步。這項成果發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。在最新工作中，劍橋大學(xué)的研究人員改用多層次的大孔石墨烯作為正極材料，利用水和碘化鋰作為電解液添加劑，最終產(chǎn)生和分解的是氫氧化鋰，而不是此前電池中的過氧化鋰。氫氧化鋰比過氧化鋰要穩(wěn)定，大大降低了電池中的副反應(yīng)，提高了電池性能。

　　5.最大太陽能飛機(jī)首次環(huán)球飛行

　　“陽光動力”2號是全球最大太陽能飛機(jī)，于3月9日從阿聯(lián)酋首都阿布扎比起飛，開始首次環(huán)球飛行。“陽光動力”2號從阿布扎比起飛后向東飛行，途經(jīng)阿拉伯海、印度、緬甸、中國、太平洋、美國、大西洋、南歐和北非，最后于7月返回阿布扎比。“陽光動力”2號環(huán)球飛行總里程為3.5萬公里，共停留12個城市。在環(huán)球飛行計劃中，最困難的航段無疑是從中國至美國橫跨太平洋五天五夜的不間斷飛行。這是對飛行器整體設(shè)計的全面檢驗，更是對飛行員體能和心理狀況的嚴(yán)酷挑戰(zhàn)。“陽光動力”項目在其官方中文網(wǎng)站上說，“陽光動力”關(guān)心的不只是能源問題，“我們還希望以此鼓勵每個人，無論是在個人生活中，還是在我們思考和處事的方式上，都能努力成為一名開拓者”。

　　6.單個光子“糾纏”3000個原子

　　美國麻省理工學(xué)院和貝爾格萊德大學(xué)的物理學(xué)家開發(fā)出一種新技術(shù)，使用單個光子成功實現(xiàn)了與3000個原子的糾纏，創(chuàng)下了迄今為止粒子糾纏數(shù)量的新紀(jì)錄。該技術(shù)為創(chuàng)建更復(fù)雜的糾纏態(tài)奠定了基礎(chǔ)，未來有望借此制造出運(yùn)算速度更快的量子計算機(jī)和更精確的原子鐘。相關(guān)論文發(fā)表在3月26日出版的《自然》雜志上。量子糾纏是一種奇特現(xiàn)象，理論上是指粒子在兩個或兩個以上粒子組成的系統(tǒng)中相互影響的現(xiàn)象，即使相距遙遠(yuǎn)，一個粒子的行為也會影響另一個的狀態(tài)。科學(xué)家們一直在尋求方法讓大量的原子實現(xiàn)糾纏，為功能強(qiáng)大的量子計算和精確的原子鐘奠定基礎(chǔ)。論文第一作者、麻省理工學(xué)院物理學(xué)教授弗拉丹·盧勒狄克說：“我們開辟了一種新的糾纏態(tài)類別。”