《环球科学》2008年十大科学新闻评选候选新闻

                               
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资料图：日本科学家研制出世界上最小的计算机，由17个分子构成(新浪科技配图)
　　“十大科学新闻”评选是《环球科学》杂志(《科学美国人》杂志中文版)每年的一大重头戏，从2006年开始，今年已经是第三次评选。与往年评选不同的是，2008年度“十大科学新闻”评选《环球科学》杂志与新浪网联合开设网上评选的环节。以下为候选新闻：
　　21、美科学家成功研制RNA分子生物计算机
　　10月20日，英国《新科学家》杂志报道，随着计算机发展的日新月异，研制运行速度更快的计算机已成为一种定式，但是目前科学家最新研制的生物计算机却能够在活酵母细胞中进行计算处理。
　　未来计算机将采取类似DNA的RNA分子作为生物计算机，实现传统电子计算机所具有的信息运行和处理。在上世纪90年代末，研究人员成功地建造由一组DNA分子构成的DNA分子计算机，能够处理简单的数学计算。这种分子计算机最显著的特征是在生物系统内进行信息运行和计算。
　　目前，美国加州理工学院已研制出一种RNA计算机，它是最先进的生物计算机，克里斯蒂娜•斯默克(Christina Smolke)建立了一个RNA分子装置实现逻辑门的功能，逻辑门是电子计算机的运算基础。这是合成生物学和活生物分子计算机领域向前迈进的重要一步。

                               
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资料图：北极熊(新浪科技配图)
　　“十大科学新闻”评选是《环球科学》杂志(《科学美国人》杂志中文版)每年的一大重头戏，从2006年开始，今年已经是第三次评选。与往年评选不同的是，2008年度“十大科学新闻”评选《环球科学》杂志与新浪网联合开设网上评选的环节。以下为候选新闻：
　　22、四分之一哺乳动物濒临灭绝
　　世界自然保护联盟(IUCN)10月6日在西班牙巴塞罗那召开会议，发布一项哺乳动物调查评估报告。报告显示，全球哺乳动物中四分之一濒临灭绝。
　　这是世界自然保护联盟12年来首次发表此类评估结果。此项研究耗时5年，来自130个国家和地区的1700多名研究人员参与，对全球已知5487种哺乳动物生存现状展开调查。研究表明，处境最为危险的是灵长类动物，也是和人类关系最近的哺乳动物。此外，八分之一鸟类、三分之一两栖动物和70%植物面临危机。

                               
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科学家在勘察沃德·亨特冰架上的裂缝(新浪科技配图)
　　“十大科学新闻”评选是《环球科学》杂志(《科学美国人》杂志中文版)每年的一大重头戏，从2006年开始，今年已经是第三次评选。与往年评选不同的是，2008年度“十大科学新闻”评选《环球科学》杂志与新浪网联合开设网上评选的环节。以下为候选新闻：
　　23、全球变暖导致北半球最大冰架断裂 冬季冰盖仍在持续融化
　　2008年4月，包括加拿大特伦特大学极地专家德里克•缪勒(Derek Mueller)在内的科学们和加拿大骑兵巡逻队(Canadian Rangers)共同发现了北半球最大的冰架，位于加拿大东北部的沃德•亨特冰架(Ward Hunt Ice Shelf)，已经断裂成三个部分，加拿大版图因此被改变。科学家们担心，随着海水不断变暖，会有更多的冰架融化崩解。
　　伦敦大学学院的研究人员使用人造卫星，测量了2002年到2008年北极冬天的海冰厚度。研究发现，北极冰盖在夏季缩小的过程在冬季仍在继续，北极冰盖不仅加速缩小快，而且开始垂直变薄，北极的消融可能比预想速度更快。如果不采取措施，北极夏季冰盖可能在10年内消失。
　　同时全球变暖还会导致动物性别失调，改变水循环系统引起供水危机，并增加飓风、暴雨等极端天气发生的可能性。

                               
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基因芯片
　　“十大科学新闻”评选是《环球科学》杂志(《科学美国人》杂志中文版)每年的一大重头戏，从2006年开始，今年已经是第三次评选。与往年评选不同的是，2008年度“十大科学新闻”评选《环球科学》杂志与新浪网联合开设网上评选的环节。以下为候选新闻：
　　25、日本开发出可检测20种病原体的DNA芯片
　　3月18日，《日经产业新闻》报道，新型DNA芯片由东芝公司、警察厅科学警察研究所和带广畜产大学成功研制出一种DNA芯片，能同时检测出炭疽菌等20种病原体。这种芯片技术由已经在医疗领域进入实用阶段的DNA检测技术转化而来，只需放少量可疑粉末或液体到芯片上，就可以在几小时内完成多达20种病原体检测。
　　现有的检测方法需要在实验室里逐一分析病原体，检测多种病原体需要花费几天时间，不适于在机场等公共场所进行防止生物恐怖袭击的检查。

                               
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英国的科学家发明的一种可以利用海水起伏产生的波浪来发电的独特装置“水蟒”
　　“十大科学新闻”评选是《环球科学》杂志(《科学美国人》杂志中文版)每年的一大重头戏，从2006年开始，今年已经是第三次评选。与往年评选不同的是，2008年度“十大科学新闻”评选《环球科学》杂志与新浪网联合开设网上评选的环节。以下为候选新闻：
　　24、英国科学欲用水下波浪发电 替代风力发电
　　日前，英国的科学家发明了一种可以利用海水起伏产生的波浪来发电的独特装置。这种名为“水蟒”的装置长约182米、宽约6米，由橡胶制成。它们可以收集海洋水下波浪的脉冲能量用以发电。试验表明，每条“水蟒”最多可以产生一兆瓦的电能，足以满足数百个家庭的日常电能需要。“水蟒”比其他波浪发电装置重量更轻、构造更简单、建造和维修成本更低，并且远低于近海风力发电的成本。
　　据估算，未来几十年内，英国需要建造的数千台风力发电装置，而首批“水蟒”在五年内即可安装完毕，替代昂贵的风力发电装置，缓解能源危机。

                               
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纳米背包示意图
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　　26、科学家发明纳米细胞“背包”用于药物输送
　　11月7日，美国麻省理工学院的科学家《纳米通讯》杂志上报告说，他们成功开发出一种微型聚合物，可以像背包一样附着在细胞上，这种聚合物在输送药物或者癌症诊断等领域有广泛应用前景。
　　从事这项研究的科研小组设计的聚合物“背包”共分三层，堆叠在一个特殊设计的表面上。其中，最下层负责让“背包”贴在表面上，中间一层装载“货物”，最上一层像个“钩子”，可以捕捉并与目标细胞附着在一起。如果降低这个聚合物系统的温度，聚合物“背包”就会脱离表面，并跟随目标细胞转移。
　　该研究的负责人迈克尔•鲁布纳说，研究人员可以利用这种聚合物“背包”运送一些微型“货物”，如果让这个“背包”装载带磁性的纳米粒子，就能借助磁场控制“背包”和目标细胞的运动。
　　在实验过程中，科研人员尝试给两种免疫细胞——B细胞和T细胞装备了这种“背包”。这两种免疫细胞可以在人体内肿瘤、感染部位以及淋巴组织等处发挥免疫作用。“背包”只会覆盖目标细胞表面的一小部分，因此不会干扰细胞的正常功能，也不会影响细胞与外部环境的相互作用。

                               
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温室气体增多引起海洋酸化
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　　27、温室气体增多引起海洋酸化
　　联合国教科文组织10月16日发表公报说，由于吸收了过多的二氧化碳，海洋正在以前所未有的速度酸化。自从工业革命以来，海水表面的酸性增长了30%，这一现象已经威胁到了海洋生态系统和几千万人的生计。目前海洋每年吸收的温室气体都在80亿吨左右，这对于减缓气候变暖起到了重要的作用。但海洋酸性增加，会影响珊瑚、贝类等多种海洋生物的生存，对海洋生态系统造成极大破坏。目前解决该问题的唯一有效方法就是减少二氧化碳的排放量。

                               
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MIT诺塞拉正专注地做实验
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　　28、MIT成功模拟光合作用 产生新能源可代替石油
　　美国麻省理工学院(MIT)的科学家日前在实验室内一种简单实惠的方法将水分解成氢气和氧气，并产生了可供燃烧的氢气和氧气。这种方法的原理和光合作用差不多，他们将铟和锡的氧化物做成的电极放置在钴离子和磷酸钾的水溶液中，然后在溶液中通入太阳能电池的电流，这样相当于叶绿体的触媒就产生了，它能够像叶绿体一样电解水，产生的氧气和氢气为清洁能源，能够用于补偿煤炭，石油等不可再生资源的损耗。

                               
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超导薄膜
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　　30、美科学家造出高温超导“薄膜”
　　在制造超导器件的道路上，一个重要的目标就是要找到作为纳米尺度超导体的材料。这样的超薄超导体将在超导晶体管以及最终的超快、节能电子学中发挥重要作用。
　　10月9日，美国能源部布鲁克海文国家实验室的科学家报告，他们成功利用多种铜氧化物材料，制造出了双层高温超导薄膜。尽管任何一层材料本身都不具有超导电性，但二者的界面2~3纳米厚的范围内却展现出了一个超导区域。此外，研究人员还进一步证实了，如果暴露于臭氧，该双层材料的超导临界温度可以提升到超过50K，这是一个相对很高的温度，更可能有实际的应用价值。
　　领导布鲁克海文薄膜研究小组的物理学家伊万•博若维奇(Ivan Bozovic)等人还利用自主设计的原子逐层排列(atomic-layer-by-layer)分子束外延生长系统，将多种绝缘性、金属性和超导性铜基材料以所有可能的组合和层厚度结合，总共合成出200多个单相双层或三层薄膜样品。这一成果还将让人们会在构建三端结超导器件上前进一步。

                               
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单个光子携带信息量纪录被打破
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　　29、单个光子携带信息量纪录被打破
　　3月23日，美国物理学家胡利奥•巴雷罗(Julio Barreiro)宣布，他们成功地让单个光子携带的信息量达到1.63比特，这一数字打破了此前单个光子最多携带1.585比特信息的纪录。该研究成果有助于卫星通信的效率的最大化。
　　科学家已经可以利用非线性的量子纠缠态来实现所谓的量子密集编码(quantum dense coding)，从而增加单个光子携带的内容。其思路就是在光子的终极接收器A上都预备一对处于纠缠态的光子，并向发射器B传送其中之一。当B向A发回其信息光子时，通过测量该光子对的状态，就能得到四种可能性，这实际上就是2个比特的信息量。在最新的研究中，美国伊利诺伊大学香槟分校的巴雷罗和同事为光子对的纠缠添加了一个新的自由度，即超纠缠(hyper-entangled)。两个光子不仅拥有自旋纠缠，而且被赋予了轨道角动量，这让它以螺旋状轨迹运动。虽然该过程并没有额外编码什么信息(携带信息的依然是极化方向)，但这一光子“扭曲”能够让接收端梳理出密集编码方式中的4种状态。

几乎都是和生物学有关的