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发信人: planet03c(Conan) 整理人: 2sinxcosx(2003-10-23 20:45:30), 站内信件 |
| 《三思科学》电子月刊 2002年第1期
总第7期 2002.01.01 HTML版下载 PDF版下载 往期杂志 阅读PDF版需要PDF阅读器及其亚洲语言包 
封面故事 [柯南]侧耳倾听 新闻 [柯南]2001年的故事 [柯南]追寻吉普赛人的身世 [柯南]太空甜点 [碧声]生命之书第三章 [碧声]海怪的传说与现实 [春上莱茵早]希格斯玻色子：也许我不是天使 求知 [异调]联合起来，变得虚弱(上) [逍遥]是是非非拉马克 [九歌]病毒从何而来？ [九歌]生物学性状都是由基因决定的吗？ [李淼]弦论通俗演义(一) 弦论通俗演义(二) 译述 自然：业余物候学爱好者初露头角 观点 [落雪]"李森科学派"真的存在过吗? [小茜]浅谈"安乐死" 历史 [异调]ENIGMA的兴亡(三下) [小江]肝脏移植简史 书评 [一笑]《惊人的假说——灵魂的科学探索》 读书笔记(二) 辨伪 [方舟子]迷雾笼罩的51号地区 版权声明·订阅与投稿须知 ======================================================== 2001年的故事 ——《科学》杂志评出的2001年十大科学进展 当比尔·盖茨说出“640K内存对于个人电脑足够了”的时候， 他肯定不会想到这句话日后成为了人们的笑柄。同样，当人们津 津乐道于更快、更便宜的芯片的时候，也不会想到，飞速发展的 微电子技术存在着一个不可逾越的极限，那个极限叫做量子物理 学。 在一小块硅片上制造出相互连接的数百万、上千万个晶体管 和电容电阻，这就是集成电路。为了在同样面积的硅片上制作更 多的元器件，它们之间的绝缘层就要变得更薄。然而，当薄到一 定程度的时候，量子效应开始显现，这些元器件再也无法完成它 们的工作。如何面对这个极限的挑战？科学家很自然的把目光投 向了新兴的纳米技术。这就是美国《科学》杂志评出的2001年列 第一位的科学进展：互联的分子 如果用一个个分子代替常规工艺制作的晶体管，芯片的尺寸 将会缩小上万倍。1月，哈佛大学的科学家报告说，他们成功的 制造出了纵横排列的纳米导线。4月，加州大学洛杉矶分校的科 学家制造出了一种分子“门闩”，利用这种“门闩”，他们得到 了一个16比特的存储器。8月，国际商用机器公司（IBM）的科学 家用半导体纳米管制造出了一个非门——这是计算机逻辑电路的 基础之一。此外，他们还制造出了有放大功能的分子晶体管。两 个月后，荷兰的科学家用碳纳米管——科学家非常喜爱的纳米材 料——制造出了放大功能更强的晶体管。11月，朗讯—贝尔实验 室的科学家用有机分子制造出了类似的电路。 所谓的“纳米电子学”不久以前还仅仅停留在理论阶段，而 现在，已尽可以制造出分子尺度的基本电路。这说明科学家的想 法是可行的。当然，人们面临的下一个难题是：如何制造具有成 千上万分子尺寸元器件的芯片？ 除了耀眼的纳米技术，《科学》杂志还评出了2001年其余9 项重大科学进展，它们是—— RNA：老兵新传 熟悉“中心法则”的人都知道，核糖核酸（RNA）负责传递 表达蛋白质的信息。然而，新近的研究表明，RNA在生命活动中 还有其他的作用。科学家在人体和老鼠中都发现了所谓的“RNA 干扰”现象——一小段RNA可以关闭某些基因。科学家还发现了 DNA转录成RNA的关键。RNA再次成为了研究的热点。 破解中微子失踪事件 科学家在加拿大的一座废弃的矿井中建造了一个“水库”， 为的是接受从太阳发出的中微子——一种几乎没有质量的粒子。 根据现有的物理模型，太阳应该发出更多的电子型中微子，然而 观测表明有一部分中微子神秘的“失踪”了。6月，科学家根据 加拿大的这个被称为SNO的探测器发现，那部分失踪的中微子很 可能变成了μ中微子和τ中微子，这就解决的了困扰科学家数十 年的中微子失踪之谜——感谢SNO，科学家暂时不用修改物理模 型了。 新版基因“地图” 竞争能让效率提高，在测定人类基因组这个问题上，人们毫 不怀疑这一点。几年前没人能想象人类基因组计划能运行得如此 之快。今年，国际合作的“人类基因组计划”（HGP）和美国塞 莱拉公司公布了修正后的人类基因组图谱，唯一让人困惑的是， 人类的基因数量似乎比预想的要少。此外，科学家还测定了从鼠 疫杆菌、疟蚊到河豚等60多种生物的基因组。 灰姑娘二硼化镁 二硼化镁(MgB2) ，一种简单的不能再简单的化合物，是今 年朴素而耀眼的明星。3月，在日本青山大学理工学部秋光纯教 授的手下，它在零下234℃时表现出明显的超导特性——即材料 的电阻完全降为零。单纯从温度讲，这不算什么纪录。然而，吸 引科学家的是这种材料简单的超乎想象，此前的理论认为简单的 化合物不太可能具有超导电性。于是，全世界的超导研究者开始 把目光投向这种廉价的黑色的粉末。此外，科学家还把含有碳 -60的超导材料的转变温度提高到了零下156℃——人们看到了常 温超导的希望。 “乡村路，带我回家” 当然，这和约翰·丹佛无关。我们的神经细胞有一个长“尾 巴”——科学家称之为“轴突”。一个很关键的问题是，在发育 之初，这些神经细胞的轴突是如何生长的？它们如何选择生长的 路径？人们发现某些分子可以充当轴突生长的“导航者”。科学 家今年的研究表明轴突是如何接受和转换这种“分子信号”的。 人类成年之后轴突不再生长，而这项研究可以帮助人们修复受损 的神经细胞。 为地球呼吁 “你就像进入了马戏团”，英国《自然》杂志这样引述政府 间气候变化小组（IPCC）一位成员的话。长期以来围绕着全球气 候是否在变暖这样一个话题的争论从来也没有停止过。1月， IPCC公布了关于气候变化的最新报告，这个由全世界数百名专家 组成的研究小组作出的报告是令人信服的：当排除掉所有其他因 素之外，过去50年中全球气温0.6℃的升高只能由人类活动负责。 然而，即使如此，在巨大的利益面前，各国仍在争吵不停，美国 甚至退出了旨在削减发达国家温室气体排放的《京都议定书》， 这引起了轩然大波。科学在政治面前似乎是无力的。每个人都要 想想，面对一个变暖的地球，我们应该做点什么？ 锁定癌细胞 完全攻克癌症是人类的梦想之一。去年，美国食品与药品管 理局(FDA)批准了一种叫做格里维克（Gleevec）的新药进入临床 阶段。科学家称赞这种药物具有“里程碑式的意义”。这种药物 最引人注目的地方是，它可以攻击癌症的某种特定缺陷——具体 地说，格里维克可以抑制导致白血病发生的一种酶。 BEC之年 对于物理学家，这是今年最熟悉的画面：玻色—爱因斯坦凝 聚（BEC）。所谓BEC是一种现象。即处于不同状态的原子“凝聚” 到了同一种状态。形象地说，这就像让无数原子“齐声歌唱”。 研究BEC有重大的意义。3月，法国科学家实现了氦原子的BEC。 越来越多的元素加入了BEC俱乐部，比如锂和钙。10月，本年度 的诺贝尔物理学奖颁给了在实验上实现BEC的三位科学家。毫无 疑问，这是BEC之年。 寻找碳沉降 植物通过光合作用吸收大气中的二氧化碳，这称为“碳沉 降”。科学家发现北美的森林吸收了数量令人难以置信的二氧化 碳。今年夏天，两个研究小组终于确定了美国森林碳沉降的能力： 它们吸收了美国排放的1/3二氧化碳。这为确定其他地区的碳沉 降提供了经验。 |
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