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科技政策
联合国
保护生物多样性;敦促各国尽快实现《联合国气候变化框架公约》最终目标。
卞晨光(本报驻联合国记者)2010年是联合国设立的“国际生物多样性年”。联合国在英国伦敦召开《生物多样性公约》全球研讨会,对《生物多样性公约》2010年后战略规划的制定进行磋商。10月,联合国在日本名古屋主持召开了生物多样性公约第10次缔约国会议,193个国家和地区的代表经过近三周的艰苦谈判,发展中国家和发达国家最终通过了《名古屋议定书》,就未来十年生态系统保护的世界目标和生物遗传资源的利用及其利益分配规则达成了一致。按照议定书的要求,采集生物须事先征得原产国同意,具体利益分配须由当事人之间签订协议而定,生物派生物的利用虽未明确但应纳入生物利用范畴,在重大传染病扩散的紧急关头应迅速提供病原体并设立监督机构以监视生物利用国的不法获取等。这些规定有力地保障了生物遗传资源利益的公平分配,具有历史性意义。
联合国2010年的另一项重要工作是为敦促世界各国尽快实现《联合国气候变化框架公约》所确立的最终目标而采取的一系列积极有效的行动。3月底,联合国气候变化框架公约秘书处公布了哥本哈根气候变化大会闭幕以来缔约方按照《哥本哈根协议》的要求所做出的温室气体减排承诺。
联合国在德国波恩召开了哥本哈根气候变化大会后的首轮联合国气候谈判,由于部分发达国家在《京都议定书》特设工作组会议上表现消极,甚至直接要求抛弃《京都议定书》,使各方的互信受损。在德国波恩举行的第二轮联合国气候变化谈判上,谈判各方首次开始实质性磋商,并在援助资金管理结构等问题上取得进展,但《联合国气候变化框架公约》长期合作行动特设工作组主席提出的案文草案则遭到与会广大发展中国家的严厉批评。
11月底,《联合国气候变化框架公约》第16次缔约方会议及《京都议定书》第6次缔约方会议在墨西哥坎昆召开,会议通过了两项应对气候变化的协议。在坎昆会议上,发达国家与发展中国家提出的减排目标与减排行动正式获得确认,首次将所有国家的减排承诺包容进了《联合国气候变化框架公约》的正式进程。坎昆会议坚持了《联合国气候变化框架公约》、《京都议定书》和“巴厘岛路线图”,坚持了“共同但有区别的责任”原则,确保了今后的谈判继续按照“巴厘岛路线图”设定的双轨方式进行,但会议未能完成“巴厘岛路线图”的谈判,在《京都议定书》的问题上没能取得突破。
美 国
碳捕集和封存确定商业化目标;确立新的载人航天计划;重整稀土生产供应链;出台网络安全法。
毛黎(本报驻美国记者)2010年奥巴马政府仍将加强创新和创业作为其优先政策之一,期望通过科技创新应对经济危机,实现经济的复苏与增长。同时加强基础研究和教育,重点通过发展新能源等产业来创造新的经济增长点。
2月,白宫发布《碳捕集与封存发展备忘录》。8月,碳捕集与封存部际工作组向奥巴马提交了《碳捕集与封存部际工作组报告》,提出2016年实现5至10个碳捕集与封存商业化项目的目标。5月12日,参院版《美国能源法》草案出台。法案规定:以2005年排放量为基准,美国温室气体排放到2020年减少17%;到2030年减少42%;至2050年减少83%。
美国为防止稀土供应的减少对本国相关产业发展产生影响,正采取行动重整稀土战略。美国能源部将拟定战略,以增加美国产量、寻找替代材料并提高稀土使用效率。五角大楼也将完成有关美国军方对稀土依赖度的研究。众议员也已拟订法案,旨在使美国在5年内实现稀土资源的自给自足。
奥巴马4月15日公布美国新太空探索计划,将放弃旨在重返月球的“星座计划”,而将火星作为美国载人航天计划的目的地。同时宣称到本世纪30年代中期,美国将具有运送宇航员平安往返火星轨道的能力。6月28日奥巴马发布了新的《国家空间政策》。这是美国继2006年制定《国家空间政策》后再一次出台的关于航天的新政策。作为美国今后开展航天活动的指导性文件,该政策旨在进一步强化美国在空间探索的领导地位,为世界各国和平利用太空创造稳定、有效的环境。
2月4日,美国众议院以422票对5票通过《加强网络安全法案》。该法案提出:壮大高素质的网络安全队伍;增加联邦政府在网络安全领域的研发投入;促进网络安全技术的商品化和市场化;加强网络安全教育,提高全社会对网络安全的认识。
美国五角大楼国防高级研究计划局还公布了一系列野心勃勃迎击病毒的计划,试图寻求一种“万能病毒衍变预测法”,即在病毒演化发生之前,准确掌握和预知其可能的趋势,好比拥有一套万试万灵的病毒预警系统。一旦该计划能够奏效,将做出巨大贡献,让人类面对公共卫生安全的威胁时,不再因准备不足而显得束手无措。
德 国
制定可持续发展研究新框架计划;通过《国家可再生能源行动计划》;发布《信息与通讯技术战略:2015数字化德国》。
李山(本报驻德国记者)制定可持续发展研究新框架计划。新计划为期10年,头6年预备投入经费20亿欧元。新框架计划的核心是提高能效与原料生产以及为应对气候变化发展适应性战略,同时也要为深入了解地球系统而进一步建设基础设施。
7月14日通过《德国2020高技术战略》。汇集了德国联邦政府各部门的研究和创新政策举措,重点关注5个领域:气候/能源、保健/营养、机动性、安全性和通信。
8月通过《国家可再生能源行动计划》。该计划设定了到2020年底可再生能源消费量占德国能源消费总量18%甚至达到20%的约束性指标(目前这一比例约为10%)。9月,德国政府又发布《能源规划——环境友好、可靠与廉价的能源供应》,作为面向2050年的能源总体发展战略。在温室气体减排方面,到2020年,德国的温室气体排放量将比1990年降低40%,到2030年,降低55%,到2050年将降低80%—95%。
联邦经济和技术部10月5日发布了《云计算行动计划》,明确表示德国要大力发展云计算,支持云计算在德国中小企业的应用,消除云计算应用中遇到的技术、组织和法律问题。通过云计算示范项目挖掘创新和市场潜力,营造有利于云计算发展的创新环境,参与国际发展和标准制定,推广和普及云计算。
11月,德国政府发布了《信息与通讯技术战略:2015数字化德国》。该战略面向2015年为实现“数字化德国”的目标规划了发展重点、主要任务和相关研究项目。规划的发展目标是:到2015年,实现在信息通讯产业领域新增3万个就业岗位。
英 国
寄望高科技产业重塑英国经济;先进制造、新能源等成为未来重点领域。
刘海英(本报驻英国记者)3月,英国皇家学会推出《科学的世纪:确保未来经济增长》报告,明确指出,英国需要将科学与创新置于英国经济长期发展战略的核心;而11月政府智囊机构“先见”发布研究报告也称,在未来20年,科学技术的发展将是重塑英国经济的关键。
大选之前,工党政府在1月向低碳清洁技术投资1.25亿英镑后,时任首相布朗2月又宣布,通过英国创新投资基金投资2亿英镑,用于发展生命科学、数字产业和先进制造。
10月,英政府公布削减810亿英镑计划。与其他部门平均19%的巨大削减幅度相比,科技领域的开支基本未变。英政府采取了一系列政策与措施促进学院与企业的结合,加快知识转移和高技术产业化的步伐,以期提振英国经济。10月25日,卡梅伦宣布将在未来4年里投资2亿英镑,筹建技术创新中心网络,以此来推动英国高科技产业的发展。英国政府同日还公布了总投资额超过2000亿英镑的《国家基础设施规划》,重点扶持低碳经济、数字通信、高速交通系统和基础研究等领域的科技基础设施建设。英政府科技办公室的报告提出要将先进制造业、医药、通信、能源等作为未来20年英国经济增长的最主要契机,加以重点发展扶持。
英国也将信息产业作为重要支撑产业发展。政府正谋划利用2012年伦敦奥运会的契机,围绕奥林匹克公园,建立英国的硅谷——“东伦敦科技城”,以带动信息技术的发展,使英国成为世界信息技术的领先者。
俄罗斯
推进“全新经济框架”战略;建立创新科研中心、推进产学研结合等计划措施。
张浩(本报驻俄罗斯记者)俄罗斯联邦总统梅德韦杰夫在上一年度国情咨文提出,“在技术创新基础上努力建设全新经济框架”的战略思想稳步推进。先后推出了建立创新科研中心、推进产学研结合等计划措施。
2月,梅德韦杰夫在俄罗斯经济现代化改造和技术发展委员会会议上宣布了建立创新科研中心的计划。新的创新中心将成为新经济政策的最大型试验场,类似美国的“硅谷”。3月,该中心正式选址于莫斯科郊外的斯科尔科沃。为促进新创建的斯科尔科沃创新中心发展,俄联邦政府为此设置了史无前例的税务优惠政策,如对该创新中心的利润、土地和财产实行10年免税期。
3月3日,俄罗斯总理普京取代副总理伊万诺夫,亲自担任政府高技术与创新委员会主席,普京亲自管理大约1.1万亿卢布的创新经济发展开支。为促进创新经济发展,俄还计划改革涉及4万亿卢布的国家定购体系,经济发展部已经准备修改相应的法律。该委员会的成员包括普京、副总理、财政部长、经济发展部长、教育科学部长、工业贸易部长、通讯部长,以及部分国有公司的负责人等。该委员会具体工作任务包括“继续为采用高科技建立制度和创造其他条件”,“为科研和高技术产业吸引资金”,“推广本国创新产品”,“为配合创新发展利益而调整预算政策”。
法 国
宣布2010年至2013年可持续发展战略,斥巨资促进技术转让。
李钊(本报驻法国记者)6月,法国出台了《放射性废料处理国家计划》,对不同性质的核废料处理进行了规范。7月,《2010年至2013年可持续发展战略》获得通过,为法国未来几年经济与社会的健康发展指明了方向。该战略的内容包括了可持续生产与消费、知识社会、公共管理、气候变化与能源、可持续的交通方式、生物多样性与自然资源的保护与管理、公共卫生与危险防护、人口与移民以及社会融入、可持续发展与贫困的全球挑战等9大方面。
7月,法国高教与科研部发表公报,政府将投入9亿欧元,创建10余家“技术转让促进公司”,以鼓励更多的企业申请专利并将其转化为经济效益。
11月12日,法国环境与可持续发展部发表公报,政府将从即日起推出“自然城市”行动计划,通过多种措施减少污染,改善城市环境。包括节能降耗,加强对水、空气、噪音和垃圾污染的治理,限制使用化学品以及从质量和数量上扩大公园、绿地等城市自然景区。
日 本
加强科技重点领域的投入;培养年轻和女性科研人员;吸引优秀国外研究人员。
葛进(本报驻日本记者)为了与以往的发展思路彻底分离,民主党喊出了“绿色创新”和“生活创新”的口号,并依此确立了环境能源大国战略和健康大国战略。为了与新的战略相适应,日本的科技政策重心也有所调整,在政策、环境营造以及资金投入方面进一步向环境、能源、生物、信息通信等几个重点领域倾斜。比较有代表性的就是“最先端研究开发项目”。在很多科研项目预算都面临削减的情况下,“最先端研究开发项目”的预算反而稳步增加,2010年的预算比2009年增加了100亿日元。
在人才战略方面,为了扭转目前日本科研人员对自身状况满意度低,论资排辈严重以及不愿意出国交流的局面,日本开始加大对于45岁以下的年轻科研人员和女性科研人员的支持力度。日本积极倡导建立亚洲研究圈,其目标是通过研究人员、信息、资金的自由流动以及区域各国合作培养人才的方式,建立一种能有效应对区域内共同面对的各种技术性以及社会性问题的体制。同时日本还继续加大了吸引国外人才的力度,提出要在2020年前将在日的优秀外国研究人员数量增加到目前3倍。
加拿大
创造竞争和有活力的商业环境;着力加强4个优先发展领域;提高私营企业的创新能力。
杜华斌(本报驻加拿大记者)加拿大政府认为,要想在现代经济中取得竞争优势,必须依靠将科技知识转化为产品能力的提升。而私营企业对前沿科技研发的投入以及将成果转化为产品的能力是加科技发展战略能否成功的关键。
在创造竞争和有活力的商业环境方面,加政府采取的措施包括:1. 改革加拿大的竞争和投资政策;2. 提高加拿大投资优势;3. 增强科学研究和实验设施发展税收鼓励计划;4. 让技术型企业更易获得投资。
根据科技发展战略,加政府着力加强了4个优先发展领域,包括环境、资源和能源、生命科学、信息技术上公共和私营机构在研究和商业化上的合作。采取了以下措施:1. 发挥“杰出中心网络”计划的优势;2. 建立新的“商业化和研究杰出中心”;3. 大学和临近区域创新计划。
在提高政府研发经费资助的效果和效率方面,加政府制定了一系列计划以帮助提高私营企业的创新能力,这些计划为公司选择了各种不同的途径获得资助。比如:可以透过政府商业发展银行进行帮助;鼓励风险资本投入到新技术公司;加拿大研究委员会实施的工业研究援助计划,该计划将加研究委员会与小企业结合起来,开发和应用新技术,使其尽快转化为新产品。
南 非
新经济增长路线不断增加对科技研发的公共和私人资本投入;发布《南非国家航天战略》。
李学华(本报驻南非记者)南非科技部今年继续推进实施《南非研究与发展战略》《南非纳米技术战略》《南非生物技术战略》《2008—2018:面向知识经济的十年创新计划》以及《面对全球变化重大挑战的国家研究计划》等战略规划,并组织专家从对南非国家创新系统进行了评估。评估报告指出,在全球研究创新领域,南非还只是个轻量级选手。南非如果不大幅增加在研究开发领域的公共投资,将难以有效应对未来不断增加的各种挑战。
为此,南非政府在11月公布的《新经济增长路线》中提出:1.要不断增加对科技研发的公共和私人资本投入,使其占GDP的比例从2007/2008年度的0.93%,到2014年增加至1.5%,2018年达到2%;南非每年获得的专利数2008年为91件,到2014年要增加至200件/年;职业和专业技术人才要从现在的7名/万人增加至11名/万人。2.借由多条海底光缆开通而带来的宽带费用的下降,迅速扩大信息技术的培训、接入和在社会发展、公共政策、教育等方面的应用。3.加强技术推广和改造,以支持创造就业和经济增长;所有机构都要强化和扩大对农村发展、小型和微型企业发展以及在经济领域不断扩展的宽带网络应用的支持。4.保持并强化南非在知识密集型产业的技术优势。
12月9日,南非科技部发布《南非国家航天战略》。该战略为南非政府协调所有与太空有关的活动提供了一个框架,并将环境和资源管理、健康与安全、技术创新和经济增长确定为重点领域。
韩 国
绿色成长成为韩国科技政策的主轴。重点发展7大领域,构筑7大科技人才培养体系。
邰举(本报驻韩国记者)韩国《科技发展基本计划2010年度计划》编列的2010年政府科技预算为13.6兆亿韩元,同比增加10.5%。基础研究投入从29.3%提升至31.3%,个人和小型研究项目经费增幅达到30%;作为新成长动力的未来指向型研究被列为四大政策重点之一,官方经费投入增加20%;低碳绿色项目得到强化;同民众生活相关、提高生活质量的研究项目,以及航空航天、热核聚变等国家重点项目获得了大量战略性投入。
韩国政府于2009年提出“绿色新政”计划,绿色成长已经成为韩国科技政策的主轴。4月,韩国政府公布了《低碳绿色增长基本法实行令》,正式确立了绿色低碳发展计划的法律地位,确立了2020年以前把温室气体排放量减少到预计量30%的目标。
上台伊始,韩国总统李明博提出了《科学技术发展基本规划》,确立了2012年把韩国综合科研经费占GDP比重提升至5%,重点发展7大科技领域,构筑7大科技人才培养体系的宏大目标。为此推进了强力改革,包括废除科技副总理制,撤并科技部,加强科技决策的社会参与等。
3月,韩国国家信息化战略委员会确定了“国家信息化十大课题”,开始把政策重点从IT基础设施建设转向以信息服务为中心的软环境建设上,并出台了多项产业发展促进政策。“世界最佳软件”计划期待2012年以前在多个领域开发全球一流软件,并且在航空、手机、汽车、保安、医疗和交通等6个领域选定了7个核心项目。
以色列
围绕加强基础研究推出了引人瞩目的新举措。
郑晓春(本报驻以色列记者)以色列在基础研究领域有较强实力,但也面临着人才外流和基础设施有待更新等问题。6月,以色列国家研发委员会在提交政府的一份报告中提出,从现在起到2014年,投资35亿谢克加强研发基础设施建设,创造更多工作岗位,实现吸引2000名海外以色列科学家回国工作的目标;报告呼吁重视和加强对科技政策和中长期科技发展规划的研究,建设国家研发数据库,增强政府部门和研究机构间的协调,改变基础研究和科技研发缺乏长远规划的状况。
为增强大学的研究能力,以教育部8月宣布,今后6年,增加教育投资30%,总数达75亿谢克。新增经费将主要用于加强基础研究和提高教学质量,包括增加2000名大学和学院工作人员,为30个新建研究所提供资助,增大对有竞争力研究项目的拨款等。此外,还有一部分资金将用来提高少数民族接受高等教育的机会。据认为,该计划是以教育发展的一个转折点,对确保以高等教育居于世界前列具有重要意义。
乌克兰
国家优先发展的研究领域,已经开始实施并形成研究计划;构建国家网格基础设施。
程刚(本报驻乌克兰记者)乌克兰国家科学院作为乌科技政策的主要制订机构,为纳米结构系统、纳米材料、氢能、高效智能信息技术的发展以及高性能计算机等学科实施了定向综合计划。一些定向应用研究计划,尤其是对与医学、环境保护、工业技术所需的以传感器为基础的相关计划,以及与开采和加工战略的矿物资源、安全操作以及建筑物、设施和设备的使用寿命相关的计划,提供了有力的研发支持。
在2009年至2013年前引入并运用网格技术,构建国家网格基础设施以及为网格技术的广泛应用提供条件,为科学、工业、金融、社会和人道主义领域提供强有力的计算资源;促进乌克兰与欧盟在科技和信息方面的融合。
巴 西
加强国家科技创新体系,促进国家科技创新政策实施;科学研究奠定了具有竞争力的基础,但仍然面临诸多挑战。
张新生(本报驻巴西记者)5月,巴西召开第四届全国科技与创新大会,大会提出关于促进持续发展的有关科学、技术与创新的国家政策目标建议,特别是就关于经济、环境与社会等方面的政策建议进行广泛讨论。大会认为,在广泛讨论中产生的国家政策应当有助于建立为达到持续发展而必需的政策稳定。大会还制定了促进联邦、州、市有效结合,加强国家科技创新体系,促进国家科技创新政策实施的方针。
11月10日,联合国教科文组织在巴西首都巴西利亚公布《2010年教科文组织科学报告》。报告认为,巴西的科学研究具备一定的发展条件。巴西近期在科研方面与前几年停滞的状况相比,出现了较大的进展,巴西在科学学术研究方面已经奠定了具有竞争力的基础,但仍然面临诸多挑战,对科技的投资仍然不足,特别是私人企业缺乏科研投入,与经合组织国家相比仍有较大差距;对工业研发的重视程度不如对科学学术研究;政府的科技政策效率不高,存在着地区发展不平衡,联邦与各州政府政策的不协调;科研人才培养不足,人才分布不合理,企业科研人才缺乏等。
基础研究
美 国
高能物理、宇宙反物质和暗物质研究有新成果,微观控制获突破,单光子实现波长转换,“国家点火装置”点火演练,发现部分超重元素的6种同位素。
毛黎(本报驻美国记者)2010年1月,东北大学宣布,由数百万条超材料纳米线阵列制成的新型纳米镜头可以同时利用普通光波和“易逝”光波来构建图像,打破了衍射极限,获得了现有技术无法达到的超高分辨率成像。
2月,相对论重离子对撞加速器(RHIC)在实验室创造出了超出太阳中心温度25万倍(约达4万亿摄氏度)的超高温度环境,该研究为探索宇宙成因提供了重要线索。
3月,美国相对论重离子对撞机完成的实验显示,在本应遵循宇称守恒现象的庞大磁场中,科学家探测到了宇称不守恒现象,这使得该定律受到挑战。
加州大学发明可将光脉冲快速转化成电子信号后返回脉冲的新型设备,其可应用于超快速、高容量的通讯系统。
科学家首次成功地将人眼可见的物体置于量子状态,即让它处于动和不动的叠加状态,这表明量子力学的原理不但适用于原子,也适用于宏观物体。
4月,科学家利用超级计算机成功计算出了3个最轻的夸克——上夸克、下夸克和奇异夸克的质量,误差幅度从10倍至20倍降低到了百分之几,但夸克为何拥有质量仍是未解之谜。
美国国家航空航天局(NASA)对约50万个变形星系进行深入研究后发现,这些变形星系为宇宙的加速膨胀提供了确切证据,证实了爱因斯坦的广义相对论。
5月,费米国家实验室仔细分析了Tevatron加速器实验获得的质子和反质子碰撞数据后发现,B介子衰变产生的μ介子对比反μ介子对多1%,这将有助于解释为何宇宙间充斥着物质而不是反物质。
加州大学天文学家在距地球4亿光年之处发现了巨大的星系际气体储存槽,其温热星系际物质每立方米约含有6个质子。证据显示这些弥漫之物正是科学家不断寻找的宇宙丢失物质。
密歇根大学实现了更加理想的由相干激光束组成的里德伯原子阱,其在量子信息处理或高精度光谱学方面优于其他原子阱。
加州大学首次记录并量化了光合作用中的量子纠缠。实验表明,量子纠缠能够在一个生物系统中存在并且持续一段时间,且温度对纠缠程度的影响微乎其微。
基本的双极晶体管都适用基尔霍夫电流定律,即所有流进的电能必须全部流出,但伊利诺伊大学称,因获得三端口晶体管激光器而修正了基尔霍夫定律。
德克萨斯首次观测到了布朗运动中单个粒子运动的瞬时速度,证明了能量均分定理适用于布朗粒子。爱因斯坦百年前关于此事不可能完成的预言遭遇挑战。
6月,美国和加拿大科学家称,获得了电子通过由铀、钌和硅组成的URu2Si2晶体时明显变“重”的首幅照片,新研究为了解重费米子的特性和功能提供了方法,对于研发新的高温超导物质意义重大。
科学家首次在室温条件让有机半导体材料受电磁激子作用产生激光,该研究或有助于研发可用于通讯和量子计算等领域的更加高效、灵活的激光器。
7月,纽约州立大学将一类高温超导体内电子状态与棒状聚合物进行了比较,推断“赝能隙”实际上是某类超导物质的另一个相位,找到了解开高温超导领域“赝能隙”现象的关
键“钥匙”。
洛斯阿拉莫斯实验室首次成功获得一种罕见的铀氮分子合成物,其末端上铀原子仅与一个氮原子结合,这一特性为该分子今后用作核燃料时找到了安全的储存方式,也为铀燃料使用后的废物处理提供了途径。
马里兰大学使用其研发的独特的金属/半导体混合纳米设备,在仅为几纳米的胶体纳米结构中首次实现了量子比特自旋的完全控制。
9月,耶鲁大学利用激光把氟化锶(SrF)分子冷冻到仅有几百微开氏度,超冷分子有助于科学家研究量子力学的化学属性。
10月,美国国家标准和技术研究院将量子源产出的波长为1300纳米的近红外单光子转换成了波长为710纳米的近可见光光子,首次实现了单光子波长转换,有望帮助开发出包含量子通信、量子计算和量子计量的混合型量子系统。
劳伦斯伯克利国家实验室发现了114号、112号、110号、108号、106号和104号这6种超重元素的同位素,进一步让人们接近认识“稳定岛理论”。
美国宇宙学家们在银河核心处发现关于暗物质粒子的最有说服力证据。相撞而毁灭的暗物质粒子比质子重约8倍到9倍,比先前估计的要轻。
美国建造的世界最大的激光器“国家点火装置”取得了重大进展。10月,“装置”完成了首次综合点火实验,在11月2日的再次综合点火实验中,激光系统射向一个含有氘和氚的玻璃管,最终释放出的能量高达130万兆焦,中心最高辐射温度达600万华氏度(约316万摄氏度),相当于恒星或大行星核心的温度。
匹兹堡大学研制的新型纳米光传感器能够与原子大小的电子电路兼容,使光子同单个分子的相互作用成为可能。
康奈尔大学等机构两项研究提供了新证据显示超固态的存在,处于这种状态下的固体能毫无摩擦力地流动,从而驳斥了专家此前的质疑。
NASA在银河系中心观察到了过去从未发现的、跨度为5万光年的天体结构,它可能是黑洞喷发的残余物质,或将成为超大黑洞存在的直接证据。
钱德拉X射线天文望远镜在距地球5000万光年外发现年龄31岁的迄今最年轻黑洞。它的出现为人类观测这类婴儿期天体提供了良机;而其前所未有的精确年份,亦可帮助人们了解黑洞的诞生衍变及恒星们的命运。
借助哈勃太空望远镜搭载的仪器,科学家们获得了阿贝尔1689(Abell 1689)巨型星系团中暗物质分布的具体位置,这是迄今关于暗物质最精确的分布图。
12月2日,NASA科学家宣布新发现了一种独特的细菌,能利用砷来代替磷元素构筑生命分子,进行一些关键的生化反应。如果得到进一步确认,该发现将使人类对生命的认识发生重大改变。但有科学家质疑实验程序和器具降低了报告的可信度,砷可能被依附在DNA上而不是进入了DNA,结论尚未作定断。
加拿大
揭开有限的人体基因能够产生海量遗传信息的奥秘;提高了捕获到的反氢原子的存在时长,为研究分析赢得了宝贵时间。
杜华斌(本报驻加拿大记者)加拿大科学家发现,DNA中一个隐藏的“剪接密码”可以用来解释为什么有限数目的人体基因能够产生出如此巨大数量的遗传信息。该项发现揭开了遗传学研究中最主要的奥秘之一,弥合了多年来人类对基因组的认识和对细胞内复杂生产过程活动的认识之间存在的鸿沟,将来可有助于预测和防止癌症和神经退行性疾病的产生。
加拿大一项研究成果表明,老鼠和人类一样使用面部表情来表达疼痛感觉。科学家据此建立了“老鼠痛苦面部表情测量方法”,极有可能为治疗人类疼痛症状给出更佳解决方案,并且可以改善实验室动物的生存状况。
加拿大科学家与其他国家的科学家合作,首次成功使“捕获”的反氢原子存在了0.17秒,将反物质的存活时间从之前的百万分之一秒量级提高到十分之一秒量级,为使用科学仪器对反物质进行研究分析提供了宝贵的时间。该项研究成果意味着科学家离最终揭开宇宙中反物质的奥秘更近了一步。参与国际合作研究的加拿大科学家研发出了反氢原子毁灭信号探测器。
英 国
天文学领域探索成果显著,暗物质研究出现争论,其他基础研究领域虽无重大突破但不缺亮点。
刘海英(本报驻英国记者)谢菲尔德大学天文学家发现了迄今为止质量最大的恒星R136a1,经长期强风劲吹后,其质量“缩水”,但依然是太阳质量的265倍;莱斯特大学的科学家则探测到了目前最明亮的“超光亮X射线光源”,其亮度比最亮的恒星级质量黑洞要亮10倍到上百倍;而曼彻斯特大学天文学家发现的可能是迄今看到的最明亮也是持续时间最长的“微型类星体”,这一类宇宙中最明亮的天体的微缩版本,直径不超过1光年或2光年,但其亮度比银河系整个星系的亮度高数千倍;英国开放大学科学家在银河系最大星团发现的一颗罕见的磁星(magnetar),其源于一颗质量至少为太阳质量40倍的大恒星(该磁星的祖先)的塌缩,它的出现挑战了被广泛接受的有关黑洞起源的理论。
在天文学领域的新发现,也使广受争议的暗物质研究更加引人注目。4月份,英国《英国国立天文学会杂志》刊文称,科学家拍摄到距地球约30亿光年的20个系外银河团的图像,研究分析后发现,银河团内的暗物质大量呈扭曲状态的椭圆状分布,这一新证据强力支持了暗物质的标准理论。而6月份,英国天文学家对宇宙微波背景辐射图谱进行的最新研究认为,实际的宇宙微波背景辐射起伏远比过去认为的要小得多,目前据此建立的宇宙标准模型可能是错误的,暗物质和暗能量也许根本不存在。
2010年英国科学家在基础研究领域的亮点还包括:研发出新碳基超导物质,通过施加一定压力改变C60的晶体结构,从而使Cs3C60能够从磁绝缘体转变为超导体,而其超导转化温度也从38K转化为35K;通过对宇宙星系3D图像观察分析,测定出目前最精确的中微子质量测量值——质量上限不超过0.28电子伏特;提出用弦理论来预测“量子纠缠”系统中量子位行为的数学模型,结合实验室检验验证弦理论学说是否正确;首次在固体材料中发现了被一些物理学家认为是万有理论基础的E8对称,同时也证实了长期以来对零磁场谱的推测;在金属磁体热膨胀中观察到最大原子位移等等。
俄罗斯
成功合成第117号元素。
张浩(本报驻俄罗斯记者)2010年4月,俄罗斯杜布纳联合核研究所与国际科研小组成功合成了一种拥有117个质子的新元素,即第117号元素(ununseptium),这项科研成果有望填补目前第116号和118号元素之间缺失的“一环”,有助于证实“稳定岛”的存在,从而支持理论界长期以来的假设:新合成的元素会越来越重,亦会变得更加稳定。
德 国
打破最短暂激光脉冲的世界纪录,拍摄氢分子内“电子运动”的系列照片,在物理学领域进展突出,启动多个国际性基础研究项目。
李山(本报驻德国记者)2010年1月,德国马克斯普朗克天体物理研究所的科学家利用计算机模拟出了双白矮星形成超新星的过程,该研究有助于远程测定超新星,亦有助人们更好地了解宇宙中的星球爆炸和演变以及宇宙膨胀等一系列问题。
2月,以德国亥姆霍兹重离子研究中心(GSI)为首的一个国际研究小组首次成功使用离子阱捕获了102号元素锘的原子,并以空前的精度直接测量了锘原子的质量,这将使获得长寿命的超重元素成为可能。
4月,德国科学家发现辐射照射产生的另外一种粒子——水合电子,在高能辐射对人类遗传物质(DNA)的损害过程中可能比所谓的自由基更危险。该发现将对抗癌中使用的放射疗法产生影响。
5月,德国马克斯—玻恩非线性光学与短脉冲光谱学研究所与奥地利同行一起创造了出现时间仅为12阿秒(1阿秒=10-18秒)的激光脉冲,打破了最短暂激光脉冲的世界纪录。
6月,包括德国科学家在内的一个欧洲研究小组首次成功使用阿秒激光脉冲拍摄了氢分子内“电子运动”的系列照片,从而突破了观测电子运动的技术瓶颈,为理解化学反应奠定了基础。
同样是以德国科学家为主的欧洲研究团队在微重力下的量子气体(QUANTUS)项目上取得重要进展,他们成功开发出一种仪器,可在微重力条件下产生玻色—爱因斯坦凝聚态。
7月,位于德国汉堡的“欧洲X射线自由电子激光”项目的核心工程——3条地下隧道正式动工。该项目由德国牵头,欧洲11个国家共同合作,总耗资达10亿欧元。
德国马普生物地球化学研究所的科学家首次根据测量数据估算出地球的碳循环轨迹,即地球上二氧化碳的自然释放和吸收量,这有助减少气候变化后果预测的不确定性。
10月4日,欧洲基础物理学领域最大的科研装备之一——“反质子与离子研究装置(FAIR)”在德国威斯巴登举行了项目签约仪式,德国、俄罗斯等9个国家共同签署了这一耗资约12亿欧元的国际合作协议。
11月,德国波茨坦气候影响研究所发表公告称,北冰洋表面冰层消失可能导致未来欧洲和亚洲北部更频繁出现异常寒冷的冬天。
法 国
揭开细菌低温存活之谜,南极内陆冰盖首次发现彗星尘埃,首张宇宙全景图公布。
李钊(本报驻法国记者)2010年1月,法国国家科研中心与意大利和德国的科研机构联合研究小组宣布,他们发现了细菌能够在低温环境下存活的秘密:“冷休克蛋白”的信使核糖核酸具有感知冷暖的特殊能力,在低温下反而能够更有效地复制细菌的遗传信息,帮助细菌生存繁衍。
4月,欧航局的宇宙探测卫星“普朗克”成功拍摄了猎户座和英仙座“造星工厂”的图像,这将有助于了解恒星形成的奥秘及银河系中尘埃气体呈目前形状的复杂过程。
5月,法国与意大利科学家在南极内陆冰盖冰穹C地区发现了外星微粒,这些保存完好、由含有有机物质的矿物质组成的外星微粒可能来自于外太空的彗星。这是科学家首次在南极中部雪原发现彗星尘埃,相关样品和检测报告已经得到法国核子与质子光谱仪研究中心的确认。
7月,欧航局发布了首张宇宙全景图,这是“普朗克”太空望远镜完成的第一个杰作。该图不仅提供了认识宇宙星空的新方式,还将告诉人们在宇宙大爆炸后,浩瀚的宇宙发生的点点滴滴。
法国空间署发布了其天文卫星皮卡尔于7月22日拍摄的首张太阳全景照片。该卫星的主要任务是观测诸如太阳直径及其辐射等特性,以增进人类对太阳活动及其对地球影响的了解。
9月,两名法国数学家获得了被誉为数学界诺贝尔奖的菲尔兹奖,该奖自1936年开设以来共颁发了52枚奖牌,法国人获得了11枚,数量仅次于美国,不负其在数学研究领域享誉已久的盛名。
11月15日,法国国家科研中心发表公报说,该机构研究人员通过对绿藻的观测,揭开了生物钟“守时”的秘密:在基因和蛋白质的调节机制的作用下,生物体内的蛋白质数量随着时间周而复始地变化,从而保证生物钟“准点”。
12月14日,法国宣布准备在北部的埃松省建立地中海海啸预警中心,预计于2012年正式投入运行,主要工作是确定地中海沿岸最易遭受海啸袭击的地点,并负责绘制危险区域图和制定疏散计划等。
日 本
开发气候变化预测系统,利用大强度阳子加速器获得多项成果,再次启动高速增殖反应堆研究,首次证明了负责无氧呼吸的膜蛋白质的构造。
葛进(本报驻日本记者)2010年2月,国立环境研究所的研究人员成功再现每10年太平洋海水水温的变化。他们先开发出一种预测10年间气候变化的系统,然后在超级计算机“地球模拟器”上进行演算,从而得到了海水水温每10年间的变化。该研究对于预测未来气候变化具有借鉴意义。
日本检测出300公里外由大强度阳子加速器(J-PARC )释放的中微子,实验可以为解开中微子的质量等有关中微子的未知问题提供帮助。
3月,大强度阳子加速器生成世界上最强力的脉冲介子。介子与中性子和中微子一样,是由加速器制造的二次粒子中的一种。强力的介子束在基础物理学方面以及磁性材料、超电导材料和燃料电池材料等很多应用科学方面有着广泛的应用前景。
利用设置在大强度阳子加速器中的高性能中性子回转装置,日研究人员成功解析了有机结晶的构造,对于基础研究以及开发医药产品、食品、农产品和有机高分子材料等均有积极的促进意义。
5月,日本重启“文殊”号高速增殖核反应堆,该反应堆的燃料以从核废料中提取的钚为主,可以大大提高核燃料的使用效率。这是自1995年“文殊”因两次冷却用钠泄漏事故而停用后的再次运行,标志着日本高速增殖反应堆研究的再次开始。
6月,日本“地球”探查船开始勘探冲绳海沟的“海底烟囱”。“海底烟囱”指的是深海底部不停喷出热水的部位,被很多人视为地球生命的发源地。此次日本计划海底最大勘测深度50米,搜集岩石核心样品,并为未来研究其周边微生物做准备。
7月,产业技术综合研究所的研究人员发现,一直以来人们认为的“氢脆”原理未必正确。“氢脆”指的是在钢等金属中加入氢会导致其强度下降,但实验显示,在加入极多量的氢的情况下,金属的强度反而有显著的上升。
日本原子能研究开发机构的研究人员证实,水在蛋白质构造的转变中发挥着决定性作用。这项研究成果对于解开含水酶的活性构造、新型药物的开发以及食品防腐新方法的开发都具有积极意义。
10月,两名日本科学家因合作开发了“有机合成中钯催化交叉耦合”而获得诺贝尔化学奖。
金泽大学的研究人员成功拍摄到分子级别的肌肉运动。通过将原子间力显微镜的可视化速度提高1000倍,研究人员观测到肌肉分子的运动好像人的两条腿在走路,从而将以往的推测可视化。
11月,理化学研究所的研究人员首次证明了负责无氧呼吸的膜蛋白质的构造,对在地球上氧气增加之前生存的生物来说,无氧呼吸必不可少,该成果将为研究生物进化的历史提供有力的证据。
南 非
发现200万年前类人新物种,有助于增进对人类进化过程的了解。
李学华(本报驻南非记者)南非金山大学的古人类学家在约翰内斯堡西部马拉帕洞穴中发现了两具拥有200万年历史、趋近完整的南方古猿源泉种化石。发表在2010年4月9日《科学》杂志上的论文称,这些化石属于新的类人物种,将有助于增进对人类进化过程的研究,帮助了解晚期南方古猿是如何向人类最早直系祖先过渡的。在南方古猿和能人间是否存在过渡物种一直是难解之谜,此次发现的化石可能正属于这个过渡物种。
乌克兰
重视跨学科研究,在数学、物理、材料、天文领域取得了许多重要的基本成果以及应用研究成果。
程刚(本报驻乌克兰记者)乌克兰的科学家们开发出了全新的动态内容定址存储器模型,这一模型适合实时操作;在分子细丝中发现了高度不对称现象,可用于打造分子整流器;深入地发展了活组织焊接的科学原理,并基于这些原理首次成功地实施了新型外科手术;提出一种新奇方法来测定不同透明度的物体在冷却时的辐射和热特性;开发出可生产带量子点的金属氧化物半导体膜纳米结构的新型技术;制定了制造兆赫检测器的技术基础;预测了电子自旋性质在循环纳米结构中的新影响;提出了机械和氢化物活化合成纳米结构复合铜粉、铁基和钛基合金的制造方法及其应用;利用纳米分层添加剂,研究了焊接的基本原理;针对太阳的活跃进程、太阳风干扰及其对地球电离层的影响、地球电磁环境中自然干扰和人为干扰及其对人类健康的影响进行了广泛研究;建立了网格系统建设的原则和方法,以解决空间开发问题,并开发决策支持系统的知识信息技术;在核子技术和核辐射技术及核材料应用领域,开发出了依靠参考样本复原的新型技术,并准备在发电厂投入使用。
巴西
重视基础科研,科学产出名列世界第十四。
张新生(本报驻巴西记者)巴西科技界对基础科研比较重视。“免费期刊信息分析平台”SCImago2010年的一项调查显示,巴西在科学产出上名列世界第14,相当于所有其他拉美国家的总和,在发展中国家中仅次于中国和印度。调查项目主要包括论文登记数量(巴西有34145篇)、可引用文章数量(巴西2008年为32829篇)以及论文引用次数(巴西为38237次)。
在生物医药、传染病研究方面,巴西科学产出处于世界较前位置,而在技术投资以及科技人员数量上与发达国家相比仍然很低,要想在世界科技领域占据突出位置,还需增加科技投入。
生物技术
美 国
生命认识进入新阶段,NDA损伤可快检,对付癌症用“鸡尾酒”,贴块膏药帮免疫,旧药新用杀艾滋病,获取干细胞更简单,医学诊断技术有新招,治疗手段纳米化。
毛黎(本报驻美国记者)在认识生命方面,美生物学家在实验室制造出了首个完全由人造基因指令控制的细菌。将8个由60个核苷酸组成的DNA片段,人工合成了实验老鼠的线粒体基因组。
科学家称在实验室利用老鼠细胞培植出可分解毒素的人造老鼠肝脏,这标志着“订制器官”技术的进步;利用死鬼狒的皮肤细胞制造出了干细胞。
公布了首个可植入式人工肾脏的原型。该人工肾脏中包含有数千个微型过滤器和生物反应器,能过滤血液中的毒素,模拟真实肾脏的代谢功能和水平衡功能;制造出了人造卵巢,这是人类首次制造出一个三维的身体组织结构,也是首次制造出可完全承担人体功能的身体组织。
发明了可直接用于创面的皮肤“打印机”,实现了皮肤组织的人工制造;东弗吉尼亚医学院今年5月迎来了由冷冻了将近20年的胚胎孕育而生的男婴,打破了此前胚胎冷冻13年的纪录。
通过开启过早衰老的老鼠体内的一个端粒酶基因,扭转了老鼠的衰老进程,老鼠的器官也得以再生,其萎缩的大脑体积增大,并且恢复了生育能力。
在DNA研究方面,揭示了单链DNA在穿越碳纳米管时发生的“易位”过程。该研究为实现高速、低成本的一对一的基因测序,以及完善个体化治疗以治愈更多疾病奠定基础;将已有30年历史的彗星化验改造成一项全新的分析技术,不仅能加快DNA损伤分析进程,还能应用于流行病学和药物筛选等。
对由DNA制成的分子机器人“蜘蛛侠”进行编程,实现了让其沿着DNA轨道运动的控制。该项技术进步或许可以让科学家最终制造出分子级可自组装的机器人;找到了开发DNA自组装材料的最佳方法,确定用于自组装的DNA链的最佳长度应介于10个碱基到30个碱基之间。该方法在药物输送以及分子传感器等诸多领域具有重要价值。
在治疗癌症方面,研发出纳米级抗癌“鸡尾酒疗法”。这是首次将不同作用的纳米粒子组合形成的纳米协作治疗系统,可对血液中的癌变肿瘤进行定位,并释放抗癌药物达到消灭肿瘤的目标;首次证实,靶向纳米粒子可传输到肿瘤中,释放出双链小干扰核糖核酸(siRNAs),并利用核糖核酸干扰(RNAi)机制关闭一个重要的癌症基因。
在U87的成胶质瘤细胞系上首次完成了脑癌细胞系全基因组测序。这是对单个癌症细胞系所做的最为彻底的测序分析,揭示了几乎所有潜在的致癌染色体易位及导致该癌症发展的基因缺失和突变。
发现转铁蛋白与纳米粒子结合可瞄准并杀死拉莫斯癌细胞,新发现将有望发展出癌症靶向治疗的新策略,并且副作用更小;首次在组织培养皿中将人体正常细胞转变成三维癌细胞组织,该研究成果提供了观察细胞如何分裂和侵入周围组织的全新途径;研制出可以阻断与恶性黑色素瘤密切相关的B-RAF突变的抗癌药物,科学家认为,此成果堪与发现青霉素相媲美。
在病毒方面,发明由数百个微型针构成“贴布疫苗”。贴在皮肤上,微型针就会渗透进皮肤外层并且溶解,同时释放出一定剂量的流感疫苗。
发现抗逆转录病毒药物或能在一定程度上降低艾滋病的感染风险和传播速度,这是首次证明定期服用药物可部分减少艾滋病在男同性恋和双性恋男性高危人群中的传播。
揭示了T细胞阻断艾滋病病毒的作用机理:前胸腺素-α宿主蛋白在抑制艾滋病病毒复制过程中具有重要作用;发现了两种可有效中和艾滋病病毒的抗体VRC01和VRC02,能阻止90%以上已知的艾滋病病毒菌株侵袭人体细胞;发现胞苷和健泽合用可杀艾滋病病毒。这是人们首次寻找到无毒性副作用对付艾滋病病毒的方法。
在干细胞研究方面,美国地方法院发布干细胞研究临时禁令。美国哥伦比亚特区地方法院8月23日以破坏人类胚胎为由禁止联邦资金资助人类胚胎干细胞研究。尽管这只是一项临时禁令,但依旧在美国社会引起巨大反响。
将老鼠皮肤细胞转化为神经细胞,绕开了诱导多功能干细胞过程。这些新神经细胞不但功能完备,还可与实验室中的其他神经细胞形成突触,被科学家称为“诱导神经细胞”。
利用蛋白质可让每千克脐带血中的干细胞数量从20万激增到6亿;科学家利用成人细胞和生长因子LIF,研发出新的人体多功能干细胞,与现在使用的干细胞相比更易操控。
在医学诊断方面,制造出可轻易进入细胞内部进行检测的V形纳米晶体管。这种纳米级场效应传感器能测量5微米直径的细胞,且不会对细胞造成任何可见伤害。
发现无痛的拉曼激光束能探出癌症初发迹象,可能很快取代X射线作为一种非侵入式的疾病诊断方式。
借由促卵泡激素受体,发现了人体多种癌症通用标记,并借助扫描方法可让多种类型癌症自动“现形”。
在疾病治疗方面,让纳米大小、能够对抗疾病的RNA分子自我组装成具有治疗效果的生物支架,其直径仅为13纳米,由短链的寡核苷酸组成。生物支架除了可制造纳米传感器外,还可用作“桥梁”向人体递送抗病药物。
在纳米弹簧中成功地放置进生物分子。该纳米弹簧在微型反应器中能最大限度地扩张药品同其他物质接触的表面积,从而可作为高效催化剂载体加快化学反应速度。
在一个类细胞膜内植入了一个可由“细胞”内部的燃料驱动的纳米晶体管。该技术可用于制造新型人机接口,植入设备可传达细胞膜内与疾病相关蛋白的内部工作信息,并最终创造出可读取甚至影响大脑或神经细胞的新方法。新研究在生命和机器之间建立起了前所未有的紧密联系。
英 国
基因研究成果显著,大量新基因被发现;干细胞研究迈出关键一步。
刘海英(本报驻英国记者)发现了许多与人体健康相关的基因,如与近视相关的基因、与哮喘相关的基因、与肺结核病和疟疾在内的多种传染性疾病相关的基因、与血脂代谢相关的基因等。而通过基因测序技术,科学家绘制出斑胸草雀、苹果、青蒿、小麦等动植物的基因图谱。
英首例干细胞人体治疗试验于2010年10月获得英医药与保健产品管理局(MHRA)批准。该试验针对西方国家老年人中最为常见的一种眼疾——视网膜黄斑变性,这意味着干细胞终于走上了“改变医学”的道路。而英国耗资300万英镑的人造血计划也取得了阶段性成果,科学家首次使用胚胎干细胞制造出红血球。
干细胞领域研究成果还包括:成功地将实验鼠胸腺干细胞转变为毛囊细胞,迈出了器官组织再生研究重要一步;利用诱导多功能干细胞技术,成功地将肝病患者的皮肤细胞培育成肝脏细胞,对特定肝病患者的治疗极有助益。此外,英科学家还开发出一种可利用植物干细胞来生产紫杉醇的新技术,该技术可大幅降低紫杉醇等植物药用成分的提取成本,将在一定程度上对癌症以及其他疾病的治疗带来希望。
法 国
发现影响脊椎动物身体对称性物质,发现抗药性不强的超级细菌,合成阻断艾滋病病毒传播的分子,找到激活新生鼠呼吸系统关键基因,发现抗癌新方法,揭示病毒侵入细胞机制。
李钊(本报驻法国记者)发现维生素A酸在确保身体对称性上起到了关键性作用,为理解脊椎动物身体对称性的形成以及防止身体发育异常提供了新思路。
合成了一种分子,可以阻止艾滋病病毒与淋巴TCD4+的接触,阻止艾滋病病毒在细胞间传播。
在老鼠身上检验出一种基因,它能够帮助新生幼鼠用肺呼吸。如果老鼠幼崽细胞内编码合成TSHZ3蛋白质的基因无法表达,那么小老鼠就会在出生几分钟后窒息而亡。研究人员认为,这是哺乳动物出生后存活的关键所在。
发现一名受伤者的皮肤样本中含有超强抗药基因NDM-1基因的细菌菌株,但这些菌株的抗药性不强,受伤者也未受到感染。
发现老鼠的脂肪组织能够生成对抗过敏和发炎的免疫细胞,这一研究成果有助于新药的研制。
发现番茄红素有助于预防II型糖尿病等与肥胖有关的疾病。
发现“玫瑰树碱”的衍生物对多种癌症具有特别疗效,这一发现将有助于抗癌新药的研发。
揭示了基孔肯雅病毒表面蛋白质的3D结构,掌握了这种病毒侵入细胞的机制。这一发现将有助于开发新的抗病毒药物。
德 国
首次直接测量了植物基因突变过程的速度,研发出一种水溶性光感多肽结构,发现对蛋白质的构成起调控作用的基因开关,发现肥大细胞免疫反应机理,发现分子复合物中的全新能量转换机制。
李山(本报驻德国记者)通过跟踪5组拟南芥30多代的遗传发育以及比较每一代的基因与上一代的区别,首次直接测量了植物基因突变过程的速度,用全新视角展现了进化的基本过程。
研发出一种水溶性光感多肽结构,其生物学功能可以利用灯光来开启和闭合。这种多肽模型可以控制相应的天然蛋白质相互作用,进而借助光来控制相应的信号链。
首次在烟草叶绿体中发现了对蛋白质的构成起调控作用的基因开关。未来这种核糖开关或许可以在提高转基因作物的生物安全性方面发挥重要作用。
发现特殊的转录因子“Neurogenin2”或“Dlx2”,可使大脑皮层的星形胶质细胞转化为功能性神经细胞。这将有助于老年痴呆症或中风等疾病的新疗法研究。
首次揭示病原体有一种类似注射器一样的运输系统,可直接将致病因子注入宿主细胞。
发现了肥大细胞免疫反应机理,证明一直以来被低估的肥大细胞,其实处于免疫系统抗病第一线,在感染后的几个小时内就已经确定了该如何防御。
以果蝇为实验对象,首次成功研发出研究蝇脑神经细胞活动机制的方法。
揭示细胞线粒体呼吸链膜蛋白复合物Ⅰ的结构,并发现了分子复合物中的全新能量转换机制。该成果对于彻底了解细胞内电子传递和能量转化的机理至关重要。
德国高等法院维持了该国管理转基因(GM)农作物的法案,继续保持对转基因农作物的限制。
日 本
证实RNA具有维持整个基因组稳定性的重要作用,发现引起白血病复发的主要原因,开发出脑机接口技术的新型电极,发现可将水稻产量提高五成的新基因,证实IPS细胞可用于进行癌症的免疫治疗。
葛进(本报驻日本记者)证实部分过去被认为“没用”的RNA,实际上具有维持整个基因组稳定性的重要作用。为未来研制出副作用更小的抗癌药剂开辟了新的思路。
在白血病干细胞中发现了25种可引起白血病复发的主要分子。根据这一发现,可开发出仅以白血病干细胞为标靶的新型药物。
日研究人员利用新原理,即采用间距只有1纳米的电极,测定流入一个核酸碱基分子的电流来确定碱基分子,开发出可高速决定DNA碱基配对的DNA自动定序新方法。
开发出一种新型神经信息传输系统,该系统通过读取脑电波,可以在屏幕上表达出512种具体信息,并可通过语音将信息读出来。
开发出一种适用于脑机接口技术的新型电极,这种电极由ECoG电极改良而来,对未来脑机接口技术的加速发展具有重要意义。
解开纳豆菌的全部遗传信息。该成果有望在水质净化等环境领域以及食品和医药领域得到应用。
发现了一种可将水稻产量提高五成的新基因。该基因位于水稻染色体的第八染色体中,可以控制水稻一次枝梗的数量。这种基因还可以通过自然杂交的方式传递到下一代。人们期望这项发现能为未来人类解决粮食危机提供帮助。
证实导致遗传性听力障碍的物质机理。这种被称为TRIOBP的物质主要存在于人的内耳部分,如果制造TRIOBP的遗传基因出现问题,声音就无法转化为神经信号,从而产生听力障碍。
证实IPS细胞可用于进行癌症的免疫治疗。开发出IPS细胞的自动培养装置,该技术不但避免了干细胞研究的伦理问题,而且更加简单方便。
发现五种与前列腺癌有关的遗传基因。该成果有助于开发出新型前列腺癌检查方法,对于开发抗癌药物也颇有益处。
通过移植神经干细胞的方法,让受到严重脊髓损伤的瘫痪老鼠重新走起路来。该方法弥补了再建损伤脊髓方面的空白,对于中风等中枢神经系统病患的恢复治疗也有很大的启发作用。
通过让蚜虫感染细菌的方式,使蚜虫获得了在以往并不吃的植物上生存和繁殖的能力。该成果将对开发新型害虫防止方法提供新思路。
加拿大
成功绘制出表现细胞内基因之间相互作用的图谱,找到降低血液中脂肪含量的新方法,开发出一种新型“活传感器”,成功利用人体皮肤制成血液。
杜华斌(本报驻加拿大记者)成功绘制出表现细胞内基因之间相互作用的图谱,找到降低血液中脂肪含量的新方法。研究人员发现,通过降低一种称为甘油三酯水解酶TGH的活性,可以降低动物血液中脂肪的含量,并改善葡萄糖的新陈代谢。表明TGH酶最终可以成为药物治疗肥胖症引发的代谢并发症的靶子。
发现膜蛋白PD-1和细胞衍生因子IL-10这两种分子联手作用,影响了艾滋病人体内的CD4 T-细胞发挥正常作用,导致患者免疫系统受损并加快了患者病情发展。对研究开发新型治疗艾滋病的药物将产生重要的推动作用。
发现哺乳动物大脑使用一种特殊的方式对一种特别的蛋白质4E-BP2进行修改,导致蛋白质正常功能的改变。对了解人类大脑的工作机理并最终攻克治疗记忆丧失问题有重要价值。
发现了一种使用药物直接攻击癌细胞的全新治疗白血病和其他癌细胞的新方法。人体存在允许抗癌药物如博来霉素进入人体的“门口”,可以直接攻击白血病癌细胞。
发现与核糖核酸相结合的一种蛋白质中一小段能够控制基因的正常表达,其中包括那些在癌症中活跃的基因。使癌症个性化治疗向前迈进了一大步。
发现超级病菌内部存在控制其致病能力的“中央处理器”。所谓的“中央处理器”,是一种小化合物,由超级金黄葡萄球菌以其抗药性的形式产生,由它决定了这种病菌的传染强度和传染能力。该项发现为治疗这种致命的病菌感染提供了一条新途径。
开发出了一种新型的“活传感器”。这种“活传感器”其实是一种芥菜类植物,黑暗、温度偏高或偏低、缺水以及缺少营养剂等都会导致这种植物“感觉不舒服”而发光。
在实验室成功利用人体皮肤制成血液。该发现可以帮助人类解决血源供应不足的难题,也可以改进实体瘤、白血病等许多癌症的治疗效果。
以色列
生物医药是以色列的传统强项。2010年,以生物医药领域成果显著。
郑晓春(本报驻以色列记者)以科学家用悬浮液培育胚胎干细胞,培育过程比原有方法更为简便,为胚胎干细胞的大规模培育开辟了一条新途径。
开发出一种名为“皮肤扫描650”皮肤癌探测装置。探测早期皮肤癌的有效率为92%。
研发出一种放射性治疗癌症新方法。利用一种经特殊混合的纳米粒子和抗体来确定肿瘤位置,纳米粒子可直接附着在肿瘤上,然后通过外部磁场使其在特定部位发热,可定向杀死癌细胞。
发现了一个与慢性疼痛有关的基因。在对实验鼠的研究中发现,其第15染色体的一个区域可能存在引起疼痛的变异基因。
研发出一种可广泛用于农业、医疗等领域的新型超级吸收剂聚合物。将充满这种超级吸收剂的水源放在作物下面的土壤中,可节水60%—80%;此外,用该技术生产的医用吸收剂能保持特定湿度并具有自消毒功能,治疗创伤、烧伤和慢性溃疡可减少感染,加速伤口愈合。
乌克兰
国家科学院下属的生物化学,生理学和分子生物学学部的研究工作集中解决生物学,医学和生态学方面的基础问题。学部的研究人员取得了不少具有重大意义的研究成果。
程刚(本报驻乌克兰记者)揭示包含有α7_亚组的乙酰胆碱受体会消极地调节老鼠B-淋巴细胞的激活,影响CD40信号传递过程。
证实TRPV1渠道积极参与了对主要有疼痛反应神经元的钙稳态的调节,并证实了用于确定这些神经元的功能状态的方法。
首次揭示肿瘤细胞的超微结构存在着某种程度的不同。
首次揭示植物适应性改变中涉及的表达基因组过程的机能。
建立起监测玉米转基因存在度的方法。在高等植物中,找到细胞骨架调节中涉及的人类苏氨酸蛋白激酶的唯一同族体。开发出一种增强小麦抗全蚀病愈合组织再生能力的新方法。
首次发现了暴露在热脉冲中的叶绿体通过数个叶绿体基粒的聚集,快速改组叶绿体基粒的现象。收集到一组根瘤大豆细菌再分离株。建立起有效保护植物免受杂草影响的灭草剂的整体应用技术。确定代谢组中水通道蛋白-水孔蛋的昼夜节律表现度的调整作用。
培育出新的冬小麦栽培品种,这种小麦移植了黑小麦的基因组,可增加高质量小麦产量。
俄罗斯
利用纳米材料研制的药物减缓衰老,培育出了耐涝能力更强的小麦品种。
张浩(本报驻俄罗斯记者)通过动物实验发现,用一种纳米材料研制的药物能够减缓衰老对动物机体组织的影响。
通过诱导小麦的愈伤组织,培育出了耐涝能力更强的小麦品种。
南 非
南非科学家尝试用螃蟹壳制造下一代绷带,肺结核病新疗法首次在南非进入临床试验。
李学华(本报驻南非记者)正在研究螃蟹壳的抗菌性能,期望能找到一种基于壳聚糖的聚合物溶液配方,通过静电纺丝的方法制备出壳聚糖纳米纤维膜。纳米纤维具有很高的表面积/体积比、高多孔性以及纤维直径很小等特点,是理想的创伤敷料。
全球结核病药物开发联盟宣布,一种治疗肺结核病的新药首次在南非的两个结核病治疗中心进入临床试验。进入临床试验的药物称为“新药物组合1”(NC001),是将两种新的治疗结核病的候选药物PA-824和莫西沙星与目前已广泛使用的结核病治疗药物吡嗪酰胺组合使用。
韩 国
作为未来成长动力的关键一环,韩国业已在多个细分市场占据了全球产业高点,2010年在医疗和生物科技取得的科研成果也是内容丰富。
邰举(本报驻韩国记者)发现从“韩药”的多种常用草药中提取的被命名为“KIOM-C”的草药制剂具有抑制甲型流感病毒繁殖的功效。
发现咖啡和绿茶中的咖啡因成分对激发脑癌细胞活性的三磷酸肌醇受体有抑制作用。
成功绘制30名亚洲人高清晰基因组图谱,发现了3500个新的组织变异因子,以及亚洲人基因组图谱与欧洲人和非洲人的差异性。
在世界上首次成功进行了治疗心血管疾病的微型机器人的动物试验。
开发出一种以Wnt信号传导为靶点的抗癌新药“CWP231A”,该药显示出广谱抗癌效果。研发的“半导体生物传感芯片及其传输器”设备30分钟之内即可诊断是否罹患癌症。
发现了过度饮酒引发糖尿病的细胞传导体系。
发现谷氨酸羧肽酶II可有效分解能够引发早老性痴呆症的淀粉状样蛋白,遏制其在脑组织中的积累对神经系统的损伤。
韩国开发的干细胞分化方法在世界干细胞论坛上被选定为标准方法,用于干细胞的分化和比较分析过程。
使用脐带血干细胞分化的神经组织治疗早老性痴呆症的临床试验获得批准。
巴 西
生物技术科研在巴西一直受到较大重视,2010年巴西生物技术科研项目较多,并取得一定成果。
张新生(本报驻巴西记者)开展了从人类乳齿中提取干细胞进行新生牙齿及新组织的培育;在小鼠身上进行风湿热菌疫苗试验;用从骨髓中提取的间叶干细胞治疗烧伤,以及改善烧伤后过度免疫反应;利用改造皮肤基因获取诱导多功能干细胞。
此外,巴西研究人员还选择了一些患有心脏病和肾功能不全的马、狗和猫进行成人干细胞临床实验。实验显示,干细胞可以治愈动物的疾病,或至少改善其生存质量。
航空航天
美 国
太空飞机引人注目,私企涌入载人航天,火星面目更加清晰,银色月光有新解释,最“年轻”黑洞现寰宇,最暗物质已不“暗”。
毛黎(本报驻美国记者)4月,美国无人可回收太空飞机——X-37B升空后,绕地球飞行7个多月并返回地面。其主要使命是检验整个飞行器系统的设计,其次是试验今后可使用的先进传感器技术。美军方坚称X-37B将被用于太空运输和太空实验,但也有人认为X-37B可以变成先进的太空战斗机。
5月,波音公司制造的高压喷气动力驱动的高超音速X-51A“波行者”飞行器首飞成功。飞行器在空中离开B-52轰炸机后,以5倍音速飞行了大约3分半钟,创下了同类发动机驱动的飞行器航行距离最长记录。美国空军行动范围和作战空间有望拓展到外太空,并具备对全球目标发动“即时打击”的能力。
5月,德州大学表示利用NASA火星探测器(MRO)采集的雷达数据,成功再现了火星北极冰冠两特征形成过程。并认为重力风是火星北极冰冠存在着一条规模胜过大峡谷的深谷和一系列螺旋形低谷的主要原因。
6月,美私营企业太空探索技术公司成功试射一枚“猎鹰9号”运载火箭。此次是为航天飞机退役后利用“猎鹰9号”承担太空运送任务进行的首次试验性发射。
7月,波音公司与美国宇航局联合研发名为CST-100的载人宇宙飞船,其可搭载7名宇航员并重复使用10次。此举有望帮助美宇航员往返于地球和国际空间站,填补因美国航天飞船即将“退休”所留下的空白。
8月,新墨西哥大学宣布,对月岩样本中氯同位素的最新分析表明,月球内部一直极其干燥,其中的水含量不到地球内部含水量的万分之一到十万分之一,从而否定了两周之前另一项研究得出的“月球内部有水”的结论。
9月,NASA表示,“凤凰号”火星探测器的测量表明,液态水一直与火星陆地表面存在相互作用,且这一过程贯穿了整个火星历史;该局9月还称,有机模块生命形式可能一直存在于火星上,只是未被发现而已。这推翻了30年前对“海盗”号所采土壤样本分析后的结论——“火星不存在有机物质”。不过也“并不能回答火星是否存在生命的问题”。
10月,NASA透露,月球土壤不仅含有水冰,还有汞、银、氨和碳氢化合物,让“银色月光”的说法找到了科学根据,而科学家认为这些物质数十亿年的经历可能埋藏着地球、太阳系甚至银河系历史的线索。
12月,NASA的“旅行者”1号飞船在经过长达33年的长途跋涉,飞行超过约177亿公里之后,目前已经接近太阳系边缘。NASA 12月13日宣布,该飞船将在未来4年穿过太阳系边界,首次进入恒星际空间。
俄罗斯
俄第五代歼击机、苏霍伊超级喷气-100成功试航;核动力飞船计划提上日程;据俄航天署称,在航空领域,俄罗斯仍然是世界上航天发射次数最多的国家。
张浩(本报驻俄罗斯记者)1月,俄罗斯第五代歼击机T-50首次成功试航,其具有一系列先进功能,能保持长时间超音速飞行等,同时还将配备新的机载导航系统和高度自动化防御系统。俄罗斯军队将在2013年装备首批第五代歼击机。
1月,俄罗斯宇航员穿微电脑控制的新式智能化宇航服“奥兰-MK”完成2010年的首次太空行走。这种宇航服能够在进入太空前和进行太空行走时跟踪宇航服所有系统的工作。
1月,俄罗斯“能源”火箭航天集团提出了
建造核动力洲际太空拖船的构想,据称这将使向地球静止轨道发射卫星的价格下降一半甚至三分之二,并能将载荷提高2到4倍。
2月,俄罗斯克尔德什研究中心透露,其负责研制的俄罗斯核动力飞船将于2018年升空飞行。
7月,俄罗斯科学院太空研究所发布消息称,俄计划近年内启动新的太阳观测卫星项目,旨在更近距离地对太阳进行系列研究,填补国内外对太阳研究技术空白,提升对太阳观测质量。初步预计将于2015年后得以实施。
7月,俄总理普京强调,俄政府在金融危机的背景下仍将全力支持本国航天工业的发展。按照已经批准的国家专项计划,2010年政府在航天领域的国家投入达970亿卢布,旨在使俄国内航天企业2015年前开工率达到70%、创新产品超过55%、设备更新率达到40%、俄罗斯在国际航天市场的份额超过15%。此外,俄罗斯政府将正式启动远东“东方”航天发射场的建设计划。
据俄罗斯航天署10月份统计,俄罗斯仍然是世界上航天发射次数最多的国家。自年初至10月份,俄罗斯一共进行了22次航天发射,此外,俄罗斯年度无人驾驶航天飞行计划也全部完成。
11月,俄罗斯苏霍伊民用飞机(GSS)公司制造的苏霍伊超级喷气-100飞机完成了持续3小时的首次飞行。机组人员在首飞过程中对其系统、设备和发动机进行了检测,飞行状态一切正常。
12月5日,携带有3颗“格洛纳斯-M”全球导航卫星的“质子-M”运载火箭从哈萨克斯坦拜科努尔发射场升空发生故障。3颗卫星未能进入预定轨道,而是坠入了太平洋夏威夷附近海域。
英 国
冰岛火山喷发导致航空安全标准改变;法恩伯勒航展顺利举办;航天研究国际合作见成果。
刘海英(本报驻英国记者)1月4日,英研究人员报告称,根据火星探测器传回的信息而绘制的三维图像显示,火星赤道附近存在一些坑状凹地,其间有蜿蜒的渠道相连,可能是大量冰融化形成很多相通的湖。据推算,这些火星湖形成于约30亿年前,这一观点将火星存在大量地表水的时间下限向后延伸了数亿年。
4月14日,冰岛埃亚菲亚德拉冰盖火山大规模喷发,喷出的火山灰致使英国以致欧洲大片空域一度成为禁飞区。这也成为2010年英国航空业的最大事件,英国旅客的出行受到影响,空运业遭受严重经济损失。
7月19日,两年一度的法恩伯勒国际航空展举行。全球35个国家1400多家展商的各种产品亮相英国小镇法恩伯勒,包括波音787“梦想”科技在内的各种机型客机、战斗机、直升机等让观众大饱眼福。
法 国
欧航局硕果累累:公布普罗巴2号卫星初步探测结果、签署发射新探测卫星协议、绘出首幅宇宙全景,并确立未来三大卫星探测预选方案。
李钊(本报驻法国记者)1月,欧洲航天局公布了2010年计划完成的航天任务,其中包括2月下旬极地冰层探测卫星“克里塞特-2”将升空;为期520天的“登火星”模拟试验5月将在俄罗斯启动;还有第二艘欧洲自动货运飞船升空和欧洲伽利略全球卫星导航系统头两颗正式卫星发射这两项重量级活动。
欧航局2月宣布,该机构已经选定暗能量、地球周边适宜居住的星球以及太阳特性三个课题作为未来科学探测的备选方案,他们将从中确定两个主题,并在2017年后将相关卫星发射升空。
4月,欧航局“金星快车”探测器发现的证据表明,地球并非是太阳系内唯一地质活动频繁的行星,金星上也存在潜在的活火山,现在仍可能发生火山喷发现象。11月,“金星快车”又揭开金星高空二氧化硫气层形成之谜。
4月,欧航局委托Eurockot卫星发射服务公司将“Swarm”计划的三颗卫星发射升空。“Swarm”是欧航局实施的第四个地球探测项目,主要用于研究地球磁场变化规律,为研究气候变化和地球内部演变过程提供新的突破点。
4月8日,欧航局极地冰层探测卫星(CryoSat-2)由俄罗斯“第聂伯”运载火箭,从哈萨克斯坦境内的拜科努尔发射场成功升空,顺利进入预定轨道。今后3年里,该卫星将密切跟踪极地冰层和海洋浮冰的厚度及其他参数变化,为研究全球气候变化提供重要数据。
8月,欧航局发布了有关宇宙空间任务与技术开发路线图,包括探测引力波引起的时空变形的“LISA探路者”测试任务,测试引力质量与惯性质量相等性的“显微镜”任务,2013年登陆国际空间站的“太空原子钟”,以及着力绘制宇宙中星系分布图的“欧几里德”任务。这些空间任务可回答物理学的一些基本问题,将指引2015年至2025年欧洲物理实验的发展方向。
9月,欧航局宣布,将在2020年之前向月球发射一个大型着陆器,着陆器载有用于研究人类永久居住点的漫游者机器人。
10月,阿丽亚娜5型火箭携带两颗通信卫星,从法属圭亚那库鲁航天发射中心发射升空。这枚火箭搭载的分别是欧洲通信卫星公司的W3B通信卫星和日本广播卫星系统公司的BSAT-3B卫星。
12月2日,法国国防部发表公报说,法国已订购两颗军事观测卫星,它们能够拍出更精确的图像,识别更细小的目标。
12月14日,法国总统萨科齐表示,法国将一如既往地把航天业视为“战略优先发展目标”,并会从政府借贷计划中拿出2.5亿欧元用于研发阿丽亚娜6型火箭。
德 国
雷达卫星发射成功;航展吸引了来自47个国家的目光;机械臂成功完成其在国际空间站的5年使命。
李山(本报驻德国记者)1月,欧洲委员会宣布授出伽利略初始运行能力采购合同。其中前14颗卫星的建造合同授予德国OHB公司。首颗卫星将在2012年7月交付。
2月,法德两国同意联合研制甲烷监测卫星,均摊项目所需的1.65亿美元费用。该卫星重180公斤,预计在2013年或2014年使用欧洲“织女星”小卫星发射火箭发射。
4月,德国明斯特大学行星学院的科学家报告说,他们分析了美国航空航天局(NASA)的“火星勘测轨道器”拍摄的图像,发现了火星表面至少在特定季节有液态水存在的新证据。
5月,德国航空航天中心发表公报称,该中心正在研制一种使用表面主动冷却技术“泻流冷却”的“Shefex-Ⅱ”锐边航天器。该实验航天器外形像个子弹头,但机身如六角铅笔一样有棱边,可提高航天器返回大气层时的安全性并降低维护成本。
6月,德国宇航中心(DLR)官员表示,德国政府将寻求商业或政府合作伙伴,共同研发高分辨率光学地球观测卫星。目前德国只有雷达观测卫星,此项工作是德国政府填补光学卫星观测空白战略的一部分。
6月,第10届德国国际航空航天展吸引了来自47个国家的1150家参展商和近23.5万名参观者,并且获得了140亿欧元的创纪录合同额,其中空客公司共签订了67架飞机,总价127亿欧元(合153亿美元)的订单。
6月,德国雷达卫星“TanDEM-X”由俄罗斯运载火箭成功发射升空,将协助完成绘制3D地球数字模型的任务。这颗卫星是2007年升空的TerraSAR-X的姊妹卫星,重1.3吨,飞行高度为514千米。两颗卫星的工作原理大致相当于人的双眼,在未来3年内将反复扫描整个地球表面,最终绘制出高精度的3D地球数字模型。
11月,德国航空航天中心机器人与机械电子研究中心研制的机械臂成功完成其在国际空间站的5年使命。
日 本
发射了金星探测器“晓”号与太阳帆飞船“伊卡洛斯”号,并在6月回收了“隼鸟”号小行星探测器,其密封舱中发现来自小行星的微粒子粉末。
葛进(本报驻日本记者)5月,日本发射金星探测器“晓”。经过近半年的飞行,12月“晓”到达金星,但由于控制引擎出现问题,未能按预期进入金星轨道。与“晓”同时发射的,还有深空太阳帆动力飞船——“伊卡洛斯”(IKAROS)号,其并非传统意义上使用燃料助推的太空飞行器,而是一艘使用太阳帆反弹太阳光子的压力作为航行动力的“太空帆船”。
6月,“隼鸟”号探测器密封舱回归地球。“隼鸟”号是日本宇宙航空研究开发机构研制的一颗小行星探测器,于2003年发射,当年9月到达小行星“丝川”,之后进行了3次接地与1次着陆后,踏上了归途。由于故障重重,7年后才回到地球。在“隼鸟”的密封舱中发现了小行星上的微粒子粉末,对其研究将对人类研究天体形成以及地外生命成因等提供重要依据。
7月,日本计划发射“隼2”小行星探测器。
此次的目标是比小行星“丝川”含有更多有机物的小行星,日本研究人员希望这项研究能够为探明地球及地球生命起源提供依据。“隼2”计划于2014年发射。
7月,情报通信研究机构开发出记载高精度合成开口雷达,可分清地面上30厘米大小物体。由于使用电波作为观测手段,该雷达不受天气及昼夜的影响,性能在机载合成开口雷达中居于世界首位。今后可望在灾后观测等方面发挥作用。
8月,日提出在2020年实现利用车辆型机器人探查月球。计划中日本将利用机器人在月球南极地区建立基地,采集月球岩石并带回地球研究,同时还将设置地震仪探查月球内部构造,检验在月球开采资源的可行性。
9月,日发射首颗准天顶卫星。这颗名为“引导”的卫星主要用于技术储备以及各种数据的检验。日本初步计划发射3颗准天顶卫星,以保持总有一颗卫星在日本领土的正上方。该卫星的发射意味着日本正式进入世界卫星导航系统竞争行列。
加拿大
首个可以自主独立运行模拟火星温室建立。
杜华斌(本报驻加拿大记者)加拿大宇航局研究人员开始在北极极地、加拿大的迪温岛上建立实验温室,模拟火星的气候和地理状况,种植蔬菜,将来长期停留在火星的宇航员可以享用新鲜蔬菜。在模拟温室中,研究人员种植了生菜、萝卜、甜菜等蔬菜品种,为在无人环境下种植农作物积累经验。加拿大的模拟火星温室可以自主独立运行,无需人的干预,这在世界上还属首家。
以色列
政府加速在空间技术领域的投资,扩大市场规模。
郑晓春(本报驻以色列记者)9月,以色列政府决定,今后5年,每年投资8000万美元用于发展空间技术。以空间技术起步于20世纪80年代,经长期努力,在卫星制造、卫星地面站、光学和雷达摄影术等方面形成了自己的特色和优势,空间技术从最初主要用于军事目的,已广泛拓展到科研、通讯、自然灾害早期预警等民用技术领域。美、加、法、俄等世界主要航天大国均与以色列航天局签署了空间技术合作协议。此次加大空间技术投入的目的之一就是要进一步拓展发展空间,实现每年100亿美元的市场规模。
韩 国
航天事业取得了多项成果,但也遭到了巨大挫折,同时也在相关领域大幅度加强了国际合作和资金投入。
邰举(本报驻韩国记者)6月,在经历了一次发射失败之后,韩国和俄罗斯共同建造的新的罗老号运载火箭在韩国全罗南道罗老太空基地发射升空,137秒后,火箭在距地70公里爆炸坠毁。这次事故使得韩国宇航计划再次受挫。
韩媒体证实了韩国在军用中程导弹领域的进展。据报道,韩国军方和国防科学研究所(ADD)研制出了射程为1500公里的国产地对地巡航导弹“玄武-3C”,已成功投产,并开始实战部署百余枚。
韩国在南美洲圭亚那库鲁宇航中心由阿瑞安运载火箭发射升空的“千里眼”多用途卫星成功进入目标轨道并进入了试验运行阶段。预计该卫星从2011年起执行气象、海洋观测和通讯任务,设计有效期7年。
韩国KT电信公司的“木槿花6号”卫星在2010年底发射,以取代2011年即将报废的“木槿花3号”,为整个韩半岛开启卫星广播电视的新时代奠定了基础,并将韩国拥有的地球同步轨道卫星数量增至5颗。
巴 西
作为世界上少数几个在航天事业方面有明显发展的发展中国家之一,2010年巴西在航天科研方面取得一定进展,并努力加强国际合作,彰显其航天科研实力。
张新生(本报驻巴西记者)5月,巴西与阿根廷宣布,在“巴西—阿根廷一体化与协调”框架内,巴西空间署和阿根廷国家空间行动委员会将共同开发名为“歌鸫—海洋”的海洋监测卫星。该卫星将能够观测海洋颜色、监测石油勘探、进行海岸地区管理、帮助渔业发展等。
8月,巴西与日本商讨了签订空间领域合作协定的问题。11月,双方签订合作意向书,意图在于将日本的云层观测雷达技术与巴西对热带森林的观测经验相结合,巴西亦有意将日本的雷达观测技术引入其地区观测的常规体系。
巴西开始安装德国火箭Shefex2探测器的S40M和S44推进器。火箭预计将于2011年在澳大利亚伍默拉(Woomera)发射中心发射。
巴西与乌克兰合作建设发射火箭基地。巴西阿尔坎特拉发射基地地处赤道附近,发射过程中可节省30%燃料。
南 非
全力争取让平方公里阵列天文望远镜(SKA)这一全球最大的射电望远镜项目落户南非;南非国家航天局(SANSA)正式成立。
李学华(本报驻南非记者)8月,第15届非盟首脑会议做出决定,全力支持南非申请SKA项目。非盟对南非努力协调非洲有关国家,通过申请SKA来促进非洲空间科学和技术发展的做法表示赞赏。
12月9日,南非国家航天局正式成立。SANSA将具体负责《南非国家航天战略》的贯彻实施,协调和整合国家太空科学技术项目,并对实施有关太空活动进行长远规划。SANSA将在现有基础上,对南非的空间科学技术设施、实验中心和专家进行合并,重新组合成四个中心:地球观测中心、太空运行中心、太空科学中心、太空工程中心,围绕地球观测、太空运行、太空科学、太空工程、人力资源开发、科技进步与公众参与六个重点领域开展工作。
乌克兰
地球遥感卫星“Sich-2”装置进一步发展;“太空地图”软件问世。
程刚(本报驻乌克兰记者)乌克兰国家科学院的技术力学所,根据开发的理论和非平衡部分游离等离子流诊断方法,为乌克兰“Sich-2”地球遥感卫星的诊断和电离层等离子体中性与带电部件的监控,开发和制造了“潜在”空间试验的研究设备。
乌克兰研究人员开发出“太空地图”软件,可对地球物理对象的图像进行自动化交互处理,并为笛卡儿坐标系传送封闭区域的信息。针对位于沃罗涅日结晶地块、第聂伯河-顿涅茨河洼地和顿巴斯地区内的实际对象对该软件进行了测试。
信息科学
美 国
iPad出奇制胜;“摩尔定律”重现生机;人机相连更紧密;信息存储技术猛增;新芯片引领电脑新风暴。
毛黎(本报驻美国记者)1月,苹果公司正式发布介于智能手机和笔记本电脑之间的第三代移动电子产品——平板触屏电脑iPad,其电子书功能尤其引人注目。
4月,南佛罗里达大学科学家将石墨烯(单层碳原子薄膜)上的窄带变成细小的“导线”;惠普公司同时发现,忆阻器可进行布尔逻辑运算,用于数据处理和存储应用;8月,莱斯大学和惠普公司科学家成功制造出可靠的小型数字开关——宽度仅为5纳米的忆阻器。这些突破都将给陷入“暮年”的摩尔定律注入新生机。
4月,英特尔公司开发出通过分析大脑扫描图像就可探知人们“心思”的新软件,它将帮助失去语言能力的人,并最终让人类实现思维控制电脑。
5月,劳伦斯利弗莫尔国家实验室研制出首个完整的生物电子系统——由三磷酸腺苷(ATP)驱动和控制的生物纳米电子混合晶体管,有望让义肢与人体神经系统直接“连线”。
5月,耶鲁大学研制出一种量子计算机所需的信号放大器,其使用在低温环境下工作的超导电路,能传输小到一个光量子所包含的微弱信号,且产生的“噪声”小到接近量子计算机要求的理想最小值。该成果不仅在固态量子计算中有很好的应用前景,也把量子度量学向前推进了一大步。
5月,杜克大学成功研制出可自组装的DNA分子开关,有望作为下一代计算机芯片的基本组件。当在其上添加不同光敏分子时,即可制造出无数个同样的细小器件,并显示出独特的“可编程”特性。利用这种技术,将来或只需一天就可完成现在全球每月生产出的芯片量。
5月,科学家研发出结合两种硬盘写入方式的新型数据存储方法,其可将目前硬盘的存储密度由每平方英寸数百吉字节提升至1太字节甚至最高提升到10太位,可用于光刻、生物传感器和纳米操控等领域。
7月,英特尔宣布其首次实现了硅光子数据连接,数据传输速度高达每秒500亿比特,研究证明,未来计算机可“以光代电”,在更长距离传输更多数据。目前,他们正朝着每秒1万亿比特的目标迈进。
8月,科学家展示了世界上首台塑料计算机存储设备。该设备利用电子自旋来读写数据,能在更小的空间存储更多数据,处理程序更快且更节能,有助于当前计算机向未来全聚自旋电子计算机过渡。
9月,英特尔公司推出全球首款集传统微处理器、图形处理器于一身的“沙桥”微处理架构,据称其将给个人电脑带来“革命性变革”。沙桥芯片上集成有10亿个晶体管,只要数秒就可完成上一代芯片数分钟才能执行的任务,电池寿命长且能耗少。
12月,IBM表示首次将电子和光子纳米器件集成在同块硅芯片上,让计算机芯片之间通过光脉冲(而不是电子信号)进行通讯。科学家有望据此研制出比传统芯片更小、更快、能耗更低的芯片,为研发出媲美人脑的亿亿次超级计算机开辟了道路。
德 国
研发出可见光通信方式;研发出一种应用混沌理论的小型机器人;开发出一种节能的海量数据处理系统;研制出依靠算法自我组装的机器人。
李山(本报驻德国记者)1月,科学家通过特殊方式使发光二极管(LED)高频闪烁,创造了每秒500兆的可见光通信传输新纪录。可见光通信技术比无线局域网更安全,减少了数据被窃的可能性。
1月,科学家研发出一种应用混沌理论的小型机器人。其“大脑”虽然简单,但能处理大量信息、发出指令并完成复杂任务,为研究动物神经系统提供了一种有用的参考模型。
3月,科学家开发出一种节能的海量数据处理系统,在IT行业竞赛“排序基准测试”中创造了低能耗数据处理的世界纪录。新系统处理1太字节数据的能耗仅为0.2千瓦。据此,现在的大型计算系统以后将逐渐由多个互联的小型节能系统组成。
3月,欧洲性能最强的超级计算机之一、每秒运算次数达10亿次的超级计算机JUGENE成功模拟了42位的量子计算机,研究人员在此基础上首次研究了高位数量子计算机系统的特性。
3月,科学家研制出全球首台依靠网络操纵的机器人,并通过互联网远程操控该机器人,完成了3个月的海底探测使命,传回大量宝贵的实时探测图像和数据。
11月,科学家使用遗传软件算法和快速制造技术研制出一种能自动生成的机器人结构,这种“遗传机器人”正朝着不需要人类插手即能完全自行组装的机器人进发。
英 国
信息存储与传输技术有突破;量子计算机研究再进一步。
刘海英(本报驻英国记者)6月,雷丁大学化学家通过模拟DNA链存储和处理信息的方式,人工合成出能存储信息的聚合物链,这种方法或许能改变目前信息的处理和存储方式。
8月,航空航天系统公司研发出用铁块无线传输信号和能量的新技术。这种技术可让潜艇的外部舱体无线传输能量和通信信号,还可应用于核工业和石油工业领域。
9月,由布里斯托尔大学科学家领导的国际研究小组制造出一种新型光子芯片,并在其上首次实现了双光子量子漫步,该新技术有望让量子计算机在10年内问世。
11月,帝国理工学院与澳大利亚科学家合作开发出一种“错误矫正”编码系统,采用该系统的拓扑容错量子计算机能在信息损失和计算错误同时存在的情况下保持良好的工作能力。这表明,制造量子计算机或许比科学家预想的更容易。
俄罗斯
拨专款发展超级计算机;首台超级计算机每秒能进行1万亿次浮点运算。
张浩(本报驻俄罗斯记者)2月,俄总理普京签署命令向俄原子能署拨款11亿卢布用于发展超级计算机和网络技术。
3月,国家原子能公司向苏霍伊公司交付了首台紧凑型超级计算机。这台计算机由全俄技术物理科学研究院研发,每秒能进行1万亿次浮点运算。该研究所将在2010年为俄罗斯国内生产商制造和交付14台超级计算机。
日 本
研制出新式存储卡;在有机单分子层制造出能自我进化的复杂电路;研发出安全软件,可从根本上杜绝对手机终端之间通话的窃听。
葛进(本报驻日本记者)2月,科学家开发出的新存储卡可每秒传输25亿比特的数据,数据传输速度达到原先水平的30多倍,而且传输数据时消耗的电力不足原先的十分之一。研究人员希望今后能每秒传输100亿比特的数据。
3月,物质材料研究机构的研究人员开发出使用富勒烯族之一的C60存储、修改和读解大容量数字信息的方法,使之可能成为下一代信息元件,利用新方法存储的信息量是现在大容量信息存储技术的约1000倍。
4月,日美科学家模拟大脑的工作原理,首次在有机单分子层上制造了一个同样具备自我进化功能、能够解决复杂运算问题的电路,基于这种电路的新型计算机将能够进行并行运算,胜于目前最快的超级计算机。
9月,三菱电机公司与情报通信研究机构共同开发出安全软件,可从根本上杜绝对手机终端之间通话的窃听。
以色列
研发出铁路自然灾害早期预警系统;开发出卡车载重监测系统,可探测车辆负载和速度。
郑晓春(本报驻以色列记者)10月,以色列科学家研发出一种铁路自然灾害早期预警系统。该系统通过分析卫星、飞机、磁场传感器和土壤传感器收集到的感应信息,快速获得铁路基础设施运行情况和周边环境情况的详细信息和图像,据此对可能出现的自然灾害做出预警。
10月,以色列科学家开发出一种卡车载重监测系统,可探测过往车辆的负载和速度,据此了解车辆是否超载或超速。该系统所发电力还可为自身及与其他设备连续提供动力。
南 非
互联网用户突破500万;无线互联网用户迅猛增长。
李学华(本报驻南非记者)2月,调查报告显示,截止到2009年底,南非的互联网用户达530万,互联网普及率超过10%,报告认为,新海底光缆登陆南非并非导致互联网用户迅速增加的唯一原因,南非政府为400多家公司颁发“电子通讯网络服务许可执照”所起的作用可能更大。
7月,调查报告显示,过去一年,南非通过宽带连接访问互联网的用户增长超过50%,其中,无线宽带用户增长88%。未来5年内,移动互联网连接和学术机构的互联网接入将是重要的增长市场。另外,随着智能电话渗透进互联网,电信领域将发生一场微型革命。
加拿大
成功开发出新型微型光谐振器;新设计出一款全聚焦摄像机,可同时对景深不同的物体聚焦。
杜华斌(本报驻加拿大记者)2月,科学家开发出一种用于高速通讯系统的新型高效率、低成本微型光谐振器,新技术将大大促进通讯技术从电子向光通讯的过渡进程,满足互联网和手机用户对数据传输速度的需求。新型谐振器的制作工艺与硅芯片的制作工艺相同,制作成本低使该技术更容易推广。
3月,美加科学家开发出一种新型基于互联网的综合实时传染病监测系统。该系统可协助奥运会和其他大规模人员聚集活动的传染病预防监测工作,大大提高对全球传染病形势的预知能力。该模型已在G20峰会和南非世界杯上初步使用。
5月,科学家新设计出一款全聚焦摄像机,可同时对景深不同的物体聚焦,使拍摄出来的图片更加清晰。新摄像机或将在医药、国防和安全领域大展拳脚,也将成为普通消费者的“新宠”。
法 国
量子纠缠在全固体材料中完美实现;商家要公布所售手机的辐射水平;超级计算机“居里”将于明年年底投入运行;法国国家域名.fr注册量创新高。
李钊(本报驻法国记者)1月,由法国、德国和西班牙物理学家组成的研究团队首次证明,从电晶体装置中分离出来的粒子,仍可实现量子纠缠。这是量子力学的一次突破性进展,意味着量子力学真正走进电子元件中,朝着实现量子计算以及更加固若金汤的通信迈进了一步。
10月,卫生部要求销售电子产品的商家从2011年4月起在所有销售点公布所售手机的辐射水平。
10月,法国原子能委员会宣布,欧洲超级计算机“居里”将于2011年底投入运行,“居里”每秒可进行超过1000万亿次的运算,相当于15万台笔记本电脑工作量的总和,正式投入运行后,它将为医学、天气预报、地震研究和图像处理等提供运算支持。
11月,法国互联网命名联合会发布的年度报告称,2009年法国注册的各类域名中.fr(意为法国)注册量增长最快,目前已达到187万。
12月,法国国家信息系统安全署推出《计算机管理风险控制手册》,用以指导政府机构和企业在计算机代理服务方面加强信息安全管理。
韩 国
信息产品制造能力和信息技术应用水平居全球前列;自主研发能力也逐渐比肩全球最高水平。
邰举(本报驻韩国记者)3月,针对经济合作与发展组织(OECD)各成员国进行的有关宽带网基础设施情况的调查结果显示,韩国在互联网普及率方面位居首位。
5月,韩国电信KT公司宣布与美国英特尔总公司签订了以发展WiBro技术为主要内容的谅解备忘录。今后采用英特尔芯片组的笔记本电脑将拥有默认WiBro技术的功能。
6月,在联合国对各国电子政府的评比中,韩国排名第一,荣获首次设立的联合国电子政府全球大奖。韩国电子政务系统的出口量大增,预计全年超过1.5亿美元。
国际电机技术委员会的材料显示,韩国自2009年第四季度至2010年第三季度共提出了24项信息技术项目的国际标准,排名世界第一,反映了韩国在相关领域的技术能力。
乌克兰
通过112个单线电话号码进行连接的紧急覆盖系统初步设计完成;研发出可识别乌克兰语发音的口唇模仿信息技术。
程刚(本报驻乌克兰记者)通过112个单线电话号码进行连接的紧急覆盖系统初步设计完成。
研发出新的分析统计方法,可描述移动通信网络运营特点。
研发出一项可识别乌克兰语发音的口唇模仿信息技术。
针对减轻洪灾中的决策支持系统,通过使用三维变分技术,制定出处理天气与河川流量预报系统中监控数据的方法。
巴 西
为动物安装芯片监测动物发病情况。
张新生(本报驻巴西记者)9月,巴西圣保罗动物传染病管控中心宣布,将在今后两年内给48万只狗和猫安装微型芯片。芯片中包含动物的性别、年龄、阉割情况、注射疫苗史以及主人的资料,目的是控制动物传染病流行。此外,安装芯片还可防止宠物遭受虐待、被遗弃或丢失。
(科技日报)
联合国
保护生物多样性;敦促各国尽快实现《联合国气候变化框架公约》最终目标。
卞晨光(本报驻联合国记者)2010年是联合国设立的“国际生物多样性年”。联合国在英国伦敦召开《生物多样性公约》全球研讨会,对《生物多样性公约》2010年后战略规划的制定进行磋商。10月,联合国在日本名古屋主持召开了生物多样性公约第10次缔约国会议,193个国家和地区的代表经过近三周的艰苦谈判,发展中国家和发达国家最终通过了《名古屋议定书》,就未来十年生态系统保护的世界目标和生物遗传资源的利用及其利益分配规则达成了一致。按照议定书的要求,采集生物须事先征得原产国同意,具体利益分配须由当事人之间签订协议而定,生物派生物的利用虽未明确但应纳入生物利用范畴,在重大传染病扩散的紧急关头应迅速提供病原体并设立监督机构以监视生物利用国的不法获取等。这些规定有力地保障了生物遗传资源利益的公平分配,具有历史性意义。
联合国2010年的另一项重要工作是为敦促世界各国尽快实现《联合国气候变化框架公约》所确立的最终目标而采取的一系列积极有效的行动。3月底,联合国气候变化框架公约秘书处公布了哥本哈根气候变化大会闭幕以来缔约方按照《哥本哈根协议》的要求所做出的温室气体减排承诺。
联合国在德国波恩召开了哥本哈根气候变化大会后的首轮联合国气候谈判,由于部分发达国家在《京都议定书》特设工作组会议上表现消极,甚至直接要求抛弃《京都议定书》,使各方的互信受损。在德国波恩举行的第二轮联合国气候变化谈判上,谈判各方首次开始实质性磋商,并在援助资金管理结构等问题上取得进展,但《联合国气候变化框架公约》长期合作行动特设工作组主席提出的案文草案则遭到与会广大发展中国家的严厉批评。
11月底,《联合国气候变化框架公约》第16次缔约方会议及《京都议定书》第6次缔约方会议在墨西哥坎昆召开,会议通过了两项应对气候变化的协议。在坎昆会议上,发达国家与发展中国家提出的减排目标与减排行动正式获得确认,首次将所有国家的减排承诺包容进了《联合国气候变化框架公约》的正式进程。坎昆会议坚持了《联合国气候变化框架公约》、《京都议定书》和“巴厘岛路线图”,坚持了“共同但有区别的责任”原则,确保了今后的谈判继续按照“巴厘岛路线图”设定的双轨方式进行,但会议未能完成“巴厘岛路线图”的谈判,在《京都议定书》的问题上没能取得突破。
美 国
碳捕集和封存确定商业化目标;确立新的载人航天计划;重整稀土生产供应链;出台网络安全法。
毛黎(本报驻美国记者)2010年奥巴马政府仍将加强创新和创业作为其优先政策之一,期望通过科技创新应对经济危机,实现经济的复苏与增长。同时加强基础研究和教育,重点通过发展新能源等产业来创造新的经济增长点。
2月,白宫发布《碳捕集与封存发展备忘录》。8月,碳捕集与封存部际工作组向奥巴马提交了《碳捕集与封存部际工作组报告》,提出2016年实现5至10个碳捕集与封存商业化项目的目标。5月12日,参院版《美国能源法》草案出台。法案规定:以2005年排放量为基准,美国温室气体排放到2020年减少17%;到2030年减少42%;至2050年减少83%。
美国为防止稀土供应的减少对本国相关产业发展产生影响,正采取行动重整稀土战略。美国能源部将拟定战略,以增加美国产量、寻找替代材料并提高稀土使用效率。五角大楼也将完成有关美国军方对稀土依赖度的研究。众议员也已拟订法案,旨在使美国在5年内实现稀土资源的自给自足。
奥巴马4月15日公布美国新太空探索计划,将放弃旨在重返月球的“星座计划”,而将火星作为美国载人航天计划的目的地。同时宣称到本世纪30年代中期,美国将具有运送宇航员平安往返火星轨道的能力。6月28日奥巴马发布了新的《国家空间政策》。这是美国继2006年制定《国家空间政策》后再一次出台的关于航天的新政策。作为美国今后开展航天活动的指导性文件,该政策旨在进一步强化美国在空间探索的领导地位,为世界各国和平利用太空创造稳定、有效的环境。
2月4日,美国众议院以422票对5票通过《加强网络安全法案》。该法案提出:壮大高素质的网络安全队伍;增加联邦政府在网络安全领域的研发投入;促进网络安全技术的商品化和市场化;加强网络安全教育,提高全社会对网络安全的认识。
美国五角大楼国防高级研究计划局还公布了一系列野心勃勃迎击病毒的计划,试图寻求一种“万能病毒衍变预测法”,即在病毒演化发生之前,准确掌握和预知其可能的趋势,好比拥有一套万试万灵的病毒预警系统。一旦该计划能够奏效,将做出巨大贡献,让人类面对公共卫生安全的威胁时,不再因准备不足而显得束手无措。
德 国
制定可持续发展研究新框架计划;通过《国家可再生能源行动计划》;发布《信息与通讯技术战略:2015数字化德国》。
李山(本报驻德国记者)制定可持续发展研究新框架计划。新计划为期10年,头6年预备投入经费20亿欧元。新框架计划的核心是提高能效与原料生产以及为应对气候变化发展适应性战略,同时也要为深入了解地球系统而进一步建设基础设施。
7月14日通过《德国2020高技术战略》。汇集了德国联邦政府各部门的研究和创新政策举措,重点关注5个领域:气候/能源、保健/营养、机动性、安全性和通信。
8月通过《国家可再生能源行动计划》。该计划设定了到2020年底可再生能源消费量占德国能源消费总量18%甚至达到20%的约束性指标(目前这一比例约为10%)。9月,德国政府又发布《能源规划——环境友好、可靠与廉价的能源供应》,作为面向2050年的能源总体发展战略。在温室气体减排方面,到2020年,德国的温室气体排放量将比1990年降低40%,到2030年,降低55%,到2050年将降低80%—95%。
联邦经济和技术部10月5日发布了《云计算行动计划》,明确表示德国要大力发展云计算,支持云计算在德国中小企业的应用,消除云计算应用中遇到的技术、组织和法律问题。通过云计算示范项目挖掘创新和市场潜力,营造有利于云计算发展的创新环境,参与国际发展和标准制定,推广和普及云计算。
11月,德国政府发布了《信息与通讯技术战略:2015数字化德国》。该战略面向2015年为实现“数字化德国”的目标规划了发展重点、主要任务和相关研究项目。规划的发展目标是:到2015年,实现在信息通讯产业领域新增3万个就业岗位。
英 国
寄望高科技产业重塑英国经济;先进制造、新能源等成为未来重点领域。
刘海英(本报驻英国记者)3月,英国皇家学会推出《科学的世纪:确保未来经济增长》报告,明确指出,英国需要将科学与创新置于英国经济长期发展战略的核心;而11月政府智囊机构“先见”发布研究报告也称,在未来20年,科学技术的发展将是重塑英国经济的关键。
大选之前,工党政府在1月向低碳清洁技术投资1.25亿英镑后,时任首相布朗2月又宣布,通过英国创新投资基金投资2亿英镑,用于发展生命科学、数字产业和先进制造。
10月,英政府公布削减810亿英镑计划。与其他部门平均19%的巨大削减幅度相比,科技领域的开支基本未变。英政府采取了一系列政策与措施促进学院与企业的结合,加快知识转移和高技术产业化的步伐,以期提振英国经济。10月25日,卡梅伦宣布将在未来4年里投资2亿英镑,筹建技术创新中心网络,以此来推动英国高科技产业的发展。英国政府同日还公布了总投资额超过2000亿英镑的《国家基础设施规划》,重点扶持低碳经济、数字通信、高速交通系统和基础研究等领域的科技基础设施建设。英政府科技办公室的报告提出要将先进制造业、医药、通信、能源等作为未来20年英国经济增长的最主要契机,加以重点发展扶持。
英国也将信息产业作为重要支撑产业发展。政府正谋划利用2012年伦敦奥运会的契机,围绕奥林匹克公园,建立英国的硅谷——“东伦敦科技城”,以带动信息技术的发展,使英国成为世界信息技术的领先者。
俄罗斯
推进“全新经济框架”战略;建立创新科研中心、推进产学研结合等计划措施。
张浩(本报驻俄罗斯记者)俄罗斯联邦总统梅德韦杰夫在上一年度国情咨文提出,“在技术创新基础上努力建设全新经济框架”的战略思想稳步推进。先后推出了建立创新科研中心、推进产学研结合等计划措施。
2月,梅德韦杰夫在俄罗斯经济现代化改造和技术发展委员会会议上宣布了建立创新科研中心的计划。新的创新中心将成为新经济政策的最大型试验场,类似美国的“硅谷”。3月,该中心正式选址于莫斯科郊外的斯科尔科沃。为促进新创建的斯科尔科沃创新中心发展,俄联邦政府为此设置了史无前例的税务优惠政策,如对该创新中心的利润、土地和财产实行10年免税期。
3月3日,俄罗斯总理普京取代副总理伊万诺夫,亲自担任政府高技术与创新委员会主席,普京亲自管理大约1.1万亿卢布的创新经济发展开支。为促进创新经济发展,俄还计划改革涉及4万亿卢布的国家定购体系,经济发展部已经准备修改相应的法律。该委员会的成员包括普京、副总理、财政部长、经济发展部长、教育科学部长、工业贸易部长、通讯部长,以及部分国有公司的负责人等。该委员会具体工作任务包括“继续为采用高科技建立制度和创造其他条件”,“为科研和高技术产业吸引资金”,“推广本国创新产品”,“为配合创新发展利益而调整预算政策”。
法 国
宣布2010年至2013年可持续发展战略,斥巨资促进技术转让。
李钊(本报驻法国记者)6月,法国出台了《放射性废料处理国家计划》,对不同性质的核废料处理进行了规范。7月,《2010年至2013年可持续发展战略》获得通过,为法国未来几年经济与社会的健康发展指明了方向。该战略的内容包括了可持续生产与消费、知识社会、公共管理、气候变化与能源、可持续的交通方式、生物多样性与自然资源的保护与管理、公共卫生与危险防护、人口与移民以及社会融入、可持续发展与贫困的全球挑战等9大方面。
7月,法国高教与科研部发表公报,政府将投入9亿欧元,创建10余家“技术转让促进公司”,以鼓励更多的企业申请专利并将其转化为经济效益。
11月12日,法国环境与可持续发展部发表公报,政府将从即日起推出“自然城市”行动计划,通过多种措施减少污染,改善城市环境。包括节能降耗,加强对水、空气、噪音和垃圾污染的治理,限制使用化学品以及从质量和数量上扩大公园、绿地等城市自然景区。
日 本
加强科技重点领域的投入;培养年轻和女性科研人员;吸引优秀国外研究人员。
葛进(本报驻日本记者)为了与以往的发展思路彻底分离,民主党喊出了“绿色创新”和“生活创新”的口号,并依此确立了环境能源大国战略和健康大国战略。为了与新的战略相适应,日本的科技政策重心也有所调整,在政策、环境营造以及资金投入方面进一步向环境、能源、生物、信息通信等几个重点领域倾斜。比较有代表性的就是“最先端研究开发项目”。在很多科研项目预算都面临削减的情况下,“最先端研究开发项目”的预算反而稳步增加,2010年的预算比2009年增加了100亿日元。
在人才战略方面,为了扭转目前日本科研人员对自身状况满意度低,论资排辈严重以及不愿意出国交流的局面,日本开始加大对于45岁以下的年轻科研人员和女性科研人员的支持力度。日本积极倡导建立亚洲研究圈,其目标是通过研究人员、信息、资金的自由流动以及区域各国合作培养人才的方式,建立一种能有效应对区域内共同面对的各种技术性以及社会性问题的体制。同时日本还继续加大了吸引国外人才的力度,提出要在2020年前将在日的优秀外国研究人员数量增加到目前3倍。
加拿大
创造竞争和有活力的商业环境;着力加强4个优先发展领域;提高私营企业的创新能力。
杜华斌(本报驻加拿大记者)加拿大政府认为,要想在现代经济中取得竞争优势,必须依靠将科技知识转化为产品能力的提升。而私营企业对前沿科技研发的投入以及将成果转化为产品的能力是加科技发展战略能否成功的关键。
在创造竞争和有活力的商业环境方面,加政府采取的措施包括:1. 改革加拿大的竞争和投资政策;2. 提高加拿大投资优势;3. 增强科学研究和实验设施发展税收鼓励计划;4. 让技术型企业更易获得投资。
根据科技发展战略,加政府着力加强了4个优先发展领域,包括环境、资源和能源、生命科学、信息技术上公共和私营机构在研究和商业化上的合作。采取了以下措施:1. 发挥“杰出中心网络”计划的优势;2. 建立新的“商业化和研究杰出中心”;3. 大学和临近区域创新计划。
在提高政府研发经费资助的效果和效率方面,加政府制定了一系列计划以帮助提高私营企业的创新能力,这些计划为公司选择了各种不同的途径获得资助。比如:可以透过政府商业发展银行进行帮助;鼓励风险资本投入到新技术公司;加拿大研究委员会实施的工业研究援助计划,该计划将加研究委员会与小企业结合起来,开发和应用新技术,使其尽快转化为新产品。
南 非
新经济增长路线不断增加对科技研发的公共和私人资本投入;发布《南非国家航天战略》。
李学华(本报驻南非记者)南非科技部今年继续推进实施《南非研究与发展战略》《南非纳米技术战略》《南非生物技术战略》《2008—2018:面向知识经济的十年创新计划》以及《面对全球变化重大挑战的国家研究计划》等战略规划,并组织专家从对南非国家创新系统进行了评估。评估报告指出,在全球研究创新领域,南非还只是个轻量级选手。南非如果不大幅增加在研究开发领域的公共投资,将难以有效应对未来不断增加的各种挑战。
为此,南非政府在11月公布的《新经济增长路线》中提出:1.要不断增加对科技研发的公共和私人资本投入,使其占GDP的比例从2007/2008年度的0.93%,到2014年增加至1.5%,2018年达到2%;南非每年获得的专利数2008年为91件,到2014年要增加至200件/年;职业和专业技术人才要从现在的7名/万人增加至11名/万人。2.借由多条海底光缆开通而带来的宽带费用的下降,迅速扩大信息技术的培训、接入和在社会发展、公共政策、教育等方面的应用。3.加强技术推广和改造,以支持创造就业和经济增长;所有机构都要强化和扩大对农村发展、小型和微型企业发展以及在经济领域不断扩展的宽带网络应用的支持。4.保持并强化南非在知识密集型产业的技术优势。
12月9日,南非科技部发布《南非国家航天战略》。该战略为南非政府协调所有与太空有关的活动提供了一个框架,并将环境和资源管理、健康与安全、技术创新和经济增长确定为重点领域。
韩 国
绿色成长成为韩国科技政策的主轴。重点发展7大领域,构筑7大科技人才培养体系。
邰举(本报驻韩国记者)韩国《科技发展基本计划2010年度计划》编列的2010年政府科技预算为13.6兆亿韩元,同比增加10.5%。基础研究投入从29.3%提升至31.3%,个人和小型研究项目经费增幅达到30%;作为新成长动力的未来指向型研究被列为四大政策重点之一,官方经费投入增加20%;低碳绿色项目得到强化;同民众生活相关、提高生活质量的研究项目,以及航空航天、热核聚变等国家重点项目获得了大量战略性投入。
韩国政府于2009年提出“绿色新政”计划,绿色成长已经成为韩国科技政策的主轴。4月,韩国政府公布了《低碳绿色增长基本法实行令》,正式确立了绿色低碳发展计划的法律地位,确立了2020年以前把温室气体排放量减少到预计量30%的目标。
上台伊始,韩国总统李明博提出了《科学技术发展基本规划》,确立了2012年把韩国综合科研经费占GDP比重提升至5%,重点发展7大科技领域,构筑7大科技人才培养体系的宏大目标。为此推进了强力改革,包括废除科技副总理制,撤并科技部,加强科技决策的社会参与等。
3月,韩国国家信息化战略委员会确定了“国家信息化十大课题”,开始把政策重点从IT基础设施建设转向以信息服务为中心的软环境建设上,并出台了多项产业发展促进政策。“世界最佳软件”计划期待2012年以前在多个领域开发全球一流软件,并且在航空、手机、汽车、保安、医疗和交通等6个领域选定了7个核心项目。
以色列
围绕加强基础研究推出了引人瞩目的新举措。
郑晓春(本报驻以色列记者)以色列在基础研究领域有较强实力,但也面临着人才外流和基础设施有待更新等问题。6月,以色列国家研发委员会在提交政府的一份报告中提出,从现在起到2014年,投资35亿谢克加强研发基础设施建设,创造更多工作岗位,实现吸引2000名海外以色列科学家回国工作的目标;报告呼吁重视和加强对科技政策和中长期科技发展规划的研究,建设国家研发数据库,增强政府部门和研究机构间的协调,改变基础研究和科技研发缺乏长远规划的状况。
为增强大学的研究能力,以教育部8月宣布,今后6年,增加教育投资30%,总数达75亿谢克。新增经费将主要用于加强基础研究和提高教学质量,包括增加2000名大学和学院工作人员,为30个新建研究所提供资助,增大对有竞争力研究项目的拨款等。此外,还有一部分资金将用来提高少数民族接受高等教育的机会。据认为,该计划是以教育发展的一个转折点,对确保以高等教育居于世界前列具有重要意义。
乌克兰
国家优先发展的研究领域,已经开始实施并形成研究计划;构建国家网格基础设施。
程刚(本报驻乌克兰记者)乌克兰国家科学院作为乌科技政策的主要制订机构,为纳米结构系统、纳米材料、氢能、高效智能信息技术的发展以及高性能计算机等学科实施了定向综合计划。一些定向应用研究计划,尤其是对与医学、环境保护、工业技术所需的以传感器为基础的相关计划,以及与开采和加工战略的矿物资源、安全操作以及建筑物、设施和设备的使用寿命相关的计划,提供了有力的研发支持。
在2009年至2013年前引入并运用网格技术,构建国家网格基础设施以及为网格技术的广泛应用提供条件,为科学、工业、金融、社会和人道主义领域提供强有力的计算资源;促进乌克兰与欧盟在科技和信息方面的融合。
巴 西
加强国家科技创新体系,促进国家科技创新政策实施;科学研究奠定了具有竞争力的基础,但仍然面临诸多挑战。
张新生(本报驻巴西记者)5月,巴西召开第四届全国科技与创新大会,大会提出关于促进持续发展的有关科学、技术与创新的国家政策目标建议,特别是就关于经济、环境与社会等方面的政策建议进行广泛讨论。大会认为,在广泛讨论中产生的国家政策应当有助于建立为达到持续发展而必需的政策稳定。大会还制定了促进联邦、州、市有效结合,加强国家科技创新体系,促进国家科技创新政策实施的方针。
11月10日,联合国教科文组织在巴西首都巴西利亚公布《2010年教科文组织科学报告》。报告认为,巴西的科学研究具备一定的发展条件。巴西近期在科研方面与前几年停滞的状况相比,出现了较大的进展,巴西在科学学术研究方面已经奠定了具有竞争力的基础,但仍然面临诸多挑战,对科技的投资仍然不足,特别是私人企业缺乏科研投入,与经合组织国家相比仍有较大差距;对工业研发的重视程度不如对科学学术研究;政府的科技政策效率不高,存在着地区发展不平衡,联邦与各州政府政策的不协调;科研人才培养不足,人才分布不合理,企业科研人才缺乏等。
基础研究
美 国
高能物理、宇宙反物质和暗物质研究有新成果,微观控制获突破,单光子实现波长转换,“国家点火装置”点火演练,发现部分超重元素的6种同位素。
毛黎(本报驻美国记者)2010年1月,东北大学宣布,由数百万条超材料纳米线阵列制成的新型纳米镜头可以同时利用普通光波和“易逝”光波来构建图像,打破了衍射极限,获得了现有技术无法达到的超高分辨率成像。
2月,相对论重离子对撞加速器(RHIC)在实验室创造出了超出太阳中心温度25万倍(约达4万亿摄氏度)的超高温度环境,该研究为探索宇宙成因提供了重要线索。
3月,美国相对论重离子对撞机完成的实验显示,在本应遵循宇称守恒现象的庞大磁场中,科学家探测到了宇称不守恒现象,这使得该定律受到挑战。
加州大学发明可将光脉冲快速转化成电子信号后返回脉冲的新型设备,其可应用于超快速、高容量的通讯系统。
科学家首次成功地将人眼可见的物体置于量子状态,即让它处于动和不动的叠加状态,这表明量子力学的原理不但适用于原子,也适用于宏观物体。
4月,科学家利用超级计算机成功计算出了3个最轻的夸克——上夸克、下夸克和奇异夸克的质量,误差幅度从10倍至20倍降低到了百分之几,但夸克为何拥有质量仍是未解之谜。
美国国家航空航天局(NASA)对约50万个变形星系进行深入研究后发现,这些变形星系为宇宙的加速膨胀提供了确切证据,证实了爱因斯坦的广义相对论。
5月,费米国家实验室仔细分析了Tevatron加速器实验获得的质子和反质子碰撞数据后发现,B介子衰变产生的μ介子对比反μ介子对多1%,这将有助于解释为何宇宙间充斥着物质而不是反物质。
加州大学天文学家在距地球4亿光年之处发现了巨大的星系际气体储存槽,其温热星系际物质每立方米约含有6个质子。证据显示这些弥漫之物正是科学家不断寻找的宇宙丢失物质。
密歇根大学实现了更加理想的由相干激光束组成的里德伯原子阱,其在量子信息处理或高精度光谱学方面优于其他原子阱。
加州大学首次记录并量化了光合作用中的量子纠缠。实验表明,量子纠缠能够在一个生物系统中存在并且持续一段时间,且温度对纠缠程度的影响微乎其微。
基本的双极晶体管都适用基尔霍夫电流定律,即所有流进的电能必须全部流出,但伊利诺伊大学称,因获得三端口晶体管激光器而修正了基尔霍夫定律。
德克萨斯首次观测到了布朗运动中单个粒子运动的瞬时速度,证明了能量均分定理适用于布朗粒子。爱因斯坦百年前关于此事不可能完成的预言遭遇挑战。
6月,美国和加拿大科学家称,获得了电子通过由铀、钌和硅组成的URu2Si2晶体时明显变“重”的首幅照片,新研究为了解重费米子的特性和功能提供了方法,对于研发新的高温超导物质意义重大。
科学家首次在室温条件让有机半导体材料受电磁激子作用产生激光,该研究或有助于研发可用于通讯和量子计算等领域的更加高效、灵活的激光器。
7月,纽约州立大学将一类高温超导体内电子状态与棒状聚合物进行了比较,推断“赝能隙”实际上是某类超导物质的另一个相位,找到了解开高温超导领域“赝能隙”现象的关
键“钥匙”。
洛斯阿拉莫斯实验室首次成功获得一种罕见的铀氮分子合成物,其末端上铀原子仅与一个氮原子结合,这一特性为该分子今后用作核燃料时找到了安全的储存方式,也为铀燃料使用后的废物处理提供了途径。
马里兰大学使用其研发的独特的金属/半导体混合纳米设备,在仅为几纳米的胶体纳米结构中首次实现了量子比特自旋的完全控制。
9月,耶鲁大学利用激光把氟化锶(SrF)分子冷冻到仅有几百微开氏度,超冷分子有助于科学家研究量子力学的化学属性。
10月,美国国家标准和技术研究院将量子源产出的波长为1300纳米的近红外单光子转换成了波长为710纳米的近可见光光子,首次实现了单光子波长转换,有望帮助开发出包含量子通信、量子计算和量子计量的混合型量子系统。
劳伦斯伯克利国家实验室发现了114号、112号、110号、108号、106号和104号这6种超重元素的同位素,进一步让人们接近认识“稳定岛理论”。
美国宇宙学家们在银河核心处发现关于暗物质粒子的最有说服力证据。相撞而毁灭的暗物质粒子比质子重约8倍到9倍,比先前估计的要轻。
美国建造的世界最大的激光器“国家点火装置”取得了重大进展。10月,“装置”完成了首次综合点火实验,在11月2日的再次综合点火实验中,激光系统射向一个含有氘和氚的玻璃管,最终释放出的能量高达130万兆焦,中心最高辐射温度达600万华氏度(约316万摄氏度),相当于恒星或大行星核心的温度。
匹兹堡大学研制的新型纳米光传感器能够与原子大小的电子电路兼容,使光子同单个分子的相互作用成为可能。
康奈尔大学等机构两项研究提供了新证据显示超固态的存在,处于这种状态下的固体能毫无摩擦力地流动,从而驳斥了专家此前的质疑。
NASA在银河系中心观察到了过去从未发现的、跨度为5万光年的天体结构,它可能是黑洞喷发的残余物质,或将成为超大黑洞存在的直接证据。
钱德拉X射线天文望远镜在距地球5000万光年外发现年龄31岁的迄今最年轻黑洞。它的出现为人类观测这类婴儿期天体提供了良机;而其前所未有的精确年份,亦可帮助人们了解黑洞的诞生衍变及恒星们的命运。
借助哈勃太空望远镜搭载的仪器,科学家们获得了阿贝尔1689(Abell 1689)巨型星系团中暗物质分布的具体位置,这是迄今关于暗物质最精确的分布图。
12月2日,NASA科学家宣布新发现了一种独特的细菌,能利用砷来代替磷元素构筑生命分子,进行一些关键的生化反应。如果得到进一步确认,该发现将使人类对生命的认识发生重大改变。但有科学家质疑实验程序和器具降低了报告的可信度,砷可能被依附在DNA上而不是进入了DNA,结论尚未作定断。
加拿大
揭开有限的人体基因能够产生海量遗传信息的奥秘;提高了捕获到的反氢原子的存在时长,为研究分析赢得了宝贵时间。
杜华斌(本报驻加拿大记者)加拿大科学家发现,DNA中一个隐藏的“剪接密码”可以用来解释为什么有限数目的人体基因能够产生出如此巨大数量的遗传信息。该项发现揭开了遗传学研究中最主要的奥秘之一,弥合了多年来人类对基因组的认识和对细胞内复杂生产过程活动的认识之间存在的鸿沟,将来可有助于预测和防止癌症和神经退行性疾病的产生。
加拿大一项研究成果表明,老鼠和人类一样使用面部表情来表达疼痛感觉。科学家据此建立了“老鼠痛苦面部表情测量方法”,极有可能为治疗人类疼痛症状给出更佳解决方案,并且可以改善实验室动物的生存状况。
加拿大科学家与其他国家的科学家合作,首次成功使“捕获”的反氢原子存在了0.17秒,将反物质的存活时间从之前的百万分之一秒量级提高到十分之一秒量级,为使用科学仪器对反物质进行研究分析提供了宝贵的时间。该项研究成果意味着科学家离最终揭开宇宙中反物质的奥秘更近了一步。参与国际合作研究的加拿大科学家研发出了反氢原子毁灭信号探测器。
英 国
天文学领域探索成果显著,暗物质研究出现争论,其他基础研究领域虽无重大突破但不缺亮点。
刘海英(本报驻英国记者)谢菲尔德大学天文学家发现了迄今为止质量最大的恒星R136a1,经长期强风劲吹后,其质量“缩水”,但依然是太阳质量的265倍;莱斯特大学的科学家则探测到了目前最明亮的“超光亮X射线光源”,其亮度比最亮的恒星级质量黑洞要亮10倍到上百倍;而曼彻斯特大学天文学家发现的可能是迄今看到的最明亮也是持续时间最长的“微型类星体”,这一类宇宙中最明亮的天体的微缩版本,直径不超过1光年或2光年,但其亮度比银河系整个星系的亮度高数千倍;英国开放大学科学家在银河系最大星团发现的一颗罕见的磁星(magnetar),其源于一颗质量至少为太阳质量40倍的大恒星(该磁星的祖先)的塌缩,它的出现挑战了被广泛接受的有关黑洞起源的理论。
在天文学领域的新发现,也使广受争议的暗物质研究更加引人注目。4月份,英国《英国国立天文学会杂志》刊文称,科学家拍摄到距地球约30亿光年的20个系外银河团的图像,研究分析后发现,银河团内的暗物质大量呈扭曲状态的椭圆状分布,这一新证据强力支持了暗物质的标准理论。而6月份,英国天文学家对宇宙微波背景辐射图谱进行的最新研究认为,实际的宇宙微波背景辐射起伏远比过去认为的要小得多,目前据此建立的宇宙标准模型可能是错误的,暗物质和暗能量也许根本不存在。
2010年英国科学家在基础研究领域的亮点还包括:研发出新碳基超导物质,通过施加一定压力改变C60的晶体结构,从而使Cs3C60能够从磁绝缘体转变为超导体,而其超导转化温度也从38K转化为35K;通过对宇宙星系3D图像观察分析,测定出目前最精确的中微子质量测量值——质量上限不超过0.28电子伏特;提出用弦理论来预测“量子纠缠”系统中量子位行为的数学模型,结合实验室检验验证弦理论学说是否正确;首次在固体材料中发现了被一些物理学家认为是万有理论基础的E8对称,同时也证实了长期以来对零磁场谱的推测;在金属磁体热膨胀中观察到最大原子位移等等。
俄罗斯
成功合成第117号元素。
张浩(本报驻俄罗斯记者)2010年4月,俄罗斯杜布纳联合核研究所与国际科研小组成功合成了一种拥有117个质子的新元素,即第117号元素(ununseptium),这项科研成果有望填补目前第116号和118号元素之间缺失的“一环”,有助于证实“稳定岛”的存在,从而支持理论界长期以来的假设:新合成的元素会越来越重,亦会变得更加稳定。
德 国
打破最短暂激光脉冲的世界纪录,拍摄氢分子内“电子运动”的系列照片,在物理学领域进展突出,启动多个国际性基础研究项目。
李山(本报驻德国记者)2010年1月,德国马克斯普朗克天体物理研究所的科学家利用计算机模拟出了双白矮星形成超新星的过程,该研究有助于远程测定超新星,亦有助人们更好地了解宇宙中的星球爆炸和演变以及宇宙膨胀等一系列问题。
2月,以德国亥姆霍兹重离子研究中心(GSI)为首的一个国际研究小组首次成功使用离子阱捕获了102号元素锘的原子,并以空前的精度直接测量了锘原子的质量,这将使获得长寿命的超重元素成为可能。
4月,德国科学家发现辐射照射产生的另外一种粒子——水合电子,在高能辐射对人类遗传物质(DNA)的损害过程中可能比所谓的自由基更危险。该发现将对抗癌中使用的放射疗法产生影响。
5月,德国马克斯—玻恩非线性光学与短脉冲光谱学研究所与奥地利同行一起创造了出现时间仅为12阿秒(1阿秒=10-18秒)的激光脉冲,打破了最短暂激光脉冲的世界纪录。
6月,包括德国科学家在内的一个欧洲研究小组首次成功使用阿秒激光脉冲拍摄了氢分子内“电子运动”的系列照片,从而突破了观测电子运动的技术瓶颈,为理解化学反应奠定了基础。
同样是以德国科学家为主的欧洲研究团队在微重力下的量子气体(QUANTUS)项目上取得重要进展,他们成功开发出一种仪器,可在微重力条件下产生玻色—爱因斯坦凝聚态。
7月,位于德国汉堡的“欧洲X射线自由电子激光”项目的核心工程——3条地下隧道正式动工。该项目由德国牵头,欧洲11个国家共同合作,总耗资达10亿欧元。
德国马普生物地球化学研究所的科学家首次根据测量数据估算出地球的碳循环轨迹,即地球上二氧化碳的自然释放和吸收量,这有助减少气候变化后果预测的不确定性。
10月4日,欧洲基础物理学领域最大的科研装备之一——“反质子与离子研究装置(FAIR)”在德国威斯巴登举行了项目签约仪式,德国、俄罗斯等9个国家共同签署了这一耗资约12亿欧元的国际合作协议。
11月,德国波茨坦气候影响研究所发表公告称,北冰洋表面冰层消失可能导致未来欧洲和亚洲北部更频繁出现异常寒冷的冬天。
法 国
揭开细菌低温存活之谜,南极内陆冰盖首次发现彗星尘埃,首张宇宙全景图公布。
李钊(本报驻法国记者)2010年1月,法国国家科研中心与意大利和德国的科研机构联合研究小组宣布,他们发现了细菌能够在低温环境下存活的秘密:“冷休克蛋白”的信使核糖核酸具有感知冷暖的特殊能力,在低温下反而能够更有效地复制细菌的遗传信息,帮助细菌生存繁衍。
4月,欧航局的宇宙探测卫星“普朗克”成功拍摄了猎户座和英仙座“造星工厂”的图像,这将有助于了解恒星形成的奥秘及银河系中尘埃气体呈目前形状的复杂过程。
5月,法国与意大利科学家在南极内陆冰盖冰穹C地区发现了外星微粒,这些保存完好、由含有有机物质的矿物质组成的外星微粒可能来自于外太空的彗星。这是科学家首次在南极中部雪原发现彗星尘埃,相关样品和检测报告已经得到法国核子与质子光谱仪研究中心的确认。
7月,欧航局发布了首张宇宙全景图,这是“普朗克”太空望远镜完成的第一个杰作。该图不仅提供了认识宇宙星空的新方式,还将告诉人们在宇宙大爆炸后,浩瀚的宇宙发生的点点滴滴。
法国空间署发布了其天文卫星皮卡尔于7月22日拍摄的首张太阳全景照片。该卫星的主要任务是观测诸如太阳直径及其辐射等特性,以增进人类对太阳活动及其对地球影响的了解。
9月,两名法国数学家获得了被誉为数学界诺贝尔奖的菲尔兹奖,该奖自1936年开设以来共颁发了52枚奖牌,法国人获得了11枚,数量仅次于美国,不负其在数学研究领域享誉已久的盛名。
11月15日,法国国家科研中心发表公报说,该机构研究人员通过对绿藻的观测,揭开了生物钟“守时”的秘密:在基因和蛋白质的调节机制的作用下,生物体内的蛋白质数量随着时间周而复始地变化,从而保证生物钟“准点”。
12月14日,法国宣布准备在北部的埃松省建立地中海海啸预警中心,预计于2012年正式投入运行,主要工作是确定地中海沿岸最易遭受海啸袭击的地点,并负责绘制危险区域图和制定疏散计划等。
日 本
开发气候变化预测系统,利用大强度阳子加速器获得多项成果,再次启动高速增殖反应堆研究,首次证明了负责无氧呼吸的膜蛋白质的构造。
葛进(本报驻日本记者)2010年2月,国立环境研究所的研究人员成功再现每10年太平洋海水水温的变化。他们先开发出一种预测10年间气候变化的系统,然后在超级计算机“地球模拟器”上进行演算,从而得到了海水水温每10年间的变化。该研究对于预测未来气候变化具有借鉴意义。
日本检测出300公里外由大强度阳子加速器(J-PARC )释放的中微子,实验可以为解开中微子的质量等有关中微子的未知问题提供帮助。
3月,大强度阳子加速器生成世界上最强力的脉冲介子。介子与中性子和中微子一样,是由加速器制造的二次粒子中的一种。强力的介子束在基础物理学方面以及磁性材料、超电导材料和燃料电池材料等很多应用科学方面有着广泛的应用前景。
利用设置在大强度阳子加速器中的高性能中性子回转装置,日研究人员成功解析了有机结晶的构造,对于基础研究以及开发医药产品、食品、农产品和有机高分子材料等均有积极的促进意义。
5月,日本重启“文殊”号高速增殖核反应堆,该反应堆的燃料以从核废料中提取的钚为主,可以大大提高核燃料的使用效率。这是自1995年“文殊”因两次冷却用钠泄漏事故而停用后的再次运行,标志着日本高速增殖反应堆研究的再次开始。
6月,日本“地球”探查船开始勘探冲绳海沟的“海底烟囱”。“海底烟囱”指的是深海底部不停喷出热水的部位,被很多人视为地球生命的发源地。此次日本计划海底最大勘测深度50米,搜集岩石核心样品,并为未来研究其周边微生物做准备。
7月,产业技术综合研究所的研究人员发现,一直以来人们认为的“氢脆”原理未必正确。“氢脆”指的是在钢等金属中加入氢会导致其强度下降,但实验显示,在加入极多量的氢的情况下,金属的强度反而有显著的上升。
日本原子能研究开发机构的研究人员证实,水在蛋白质构造的转变中发挥着决定性作用。这项研究成果对于解开含水酶的活性构造、新型药物的开发以及食品防腐新方法的开发都具有积极意义。
10月,两名日本科学家因合作开发了“有机合成中钯催化交叉耦合”而获得诺贝尔化学奖。
金泽大学的研究人员成功拍摄到分子级别的肌肉运动。通过将原子间力显微镜的可视化速度提高1000倍,研究人员观测到肌肉分子的运动好像人的两条腿在走路,从而将以往的推测可视化。
11月,理化学研究所的研究人员首次证明了负责无氧呼吸的膜蛋白质的构造,对在地球上氧气增加之前生存的生物来说,无氧呼吸必不可少,该成果将为研究生物进化的历史提供有力的证据。
南 非
发现200万年前类人新物种,有助于增进对人类进化过程的了解。
李学华(本报驻南非记者)南非金山大学的古人类学家在约翰内斯堡西部马拉帕洞穴中发现了两具拥有200万年历史、趋近完整的南方古猿源泉种化石。发表在2010年4月9日《科学》杂志上的论文称,这些化石属于新的类人物种,将有助于增进对人类进化过程的研究,帮助了解晚期南方古猿是如何向人类最早直系祖先过渡的。在南方古猿和能人间是否存在过渡物种一直是难解之谜,此次发现的化石可能正属于这个过渡物种。
乌克兰
重视跨学科研究,在数学、物理、材料、天文领域取得了许多重要的基本成果以及应用研究成果。
程刚(本报驻乌克兰记者)乌克兰的科学家们开发出了全新的动态内容定址存储器模型,这一模型适合实时操作;在分子细丝中发现了高度不对称现象,可用于打造分子整流器;深入地发展了活组织焊接的科学原理,并基于这些原理首次成功地实施了新型外科手术;提出一种新奇方法来测定不同透明度的物体在冷却时的辐射和热特性;开发出可生产带量子点的金属氧化物半导体膜纳米结构的新型技术;制定了制造兆赫检测器的技术基础;预测了电子自旋性质在循环纳米结构中的新影响;提出了机械和氢化物活化合成纳米结构复合铜粉、铁基和钛基合金的制造方法及其应用;利用纳米分层添加剂,研究了焊接的基本原理;针对太阳的活跃进程、太阳风干扰及其对地球电离层的影响、地球电磁环境中自然干扰和人为干扰及其对人类健康的影响进行了广泛研究;建立了网格系统建设的原则和方法,以解决空间开发问题,并开发决策支持系统的知识信息技术;在核子技术和核辐射技术及核材料应用领域,开发出了依靠参考样本复原的新型技术,并准备在发电厂投入使用。
巴西
重视基础科研,科学产出名列世界第十四。
张新生(本报驻巴西记者)巴西科技界对基础科研比较重视。“免费期刊信息分析平台”SCImago2010年的一项调查显示,巴西在科学产出上名列世界第14,相当于所有其他拉美国家的总和,在发展中国家中仅次于中国和印度。调查项目主要包括论文登记数量(巴西有34145篇)、可引用文章数量(巴西2008年为32829篇)以及论文引用次数(巴西为38237次)。
在生物医药、传染病研究方面,巴西科学产出处于世界较前位置,而在技术投资以及科技人员数量上与发达国家相比仍然很低,要想在世界科技领域占据突出位置,还需增加科技投入。
生物技术
美 国
生命认识进入新阶段,NDA损伤可快检,对付癌症用“鸡尾酒”,贴块膏药帮免疫,旧药新用杀艾滋病,获取干细胞更简单,医学诊断技术有新招,治疗手段纳米化。
毛黎(本报驻美国记者)在认识生命方面,美生物学家在实验室制造出了首个完全由人造基因指令控制的细菌。将8个由60个核苷酸组成的DNA片段,人工合成了实验老鼠的线粒体基因组。
科学家称在实验室利用老鼠细胞培植出可分解毒素的人造老鼠肝脏,这标志着“订制器官”技术的进步;利用死鬼狒的皮肤细胞制造出了干细胞。
公布了首个可植入式人工肾脏的原型。该人工肾脏中包含有数千个微型过滤器和生物反应器,能过滤血液中的毒素,模拟真实肾脏的代谢功能和水平衡功能;制造出了人造卵巢,这是人类首次制造出一个三维的身体组织结构,也是首次制造出可完全承担人体功能的身体组织。
发明了可直接用于创面的皮肤“打印机”,实现了皮肤组织的人工制造;东弗吉尼亚医学院今年5月迎来了由冷冻了将近20年的胚胎孕育而生的男婴,打破了此前胚胎冷冻13年的纪录。
通过开启过早衰老的老鼠体内的一个端粒酶基因,扭转了老鼠的衰老进程,老鼠的器官也得以再生,其萎缩的大脑体积增大,并且恢复了生育能力。
在DNA研究方面,揭示了单链DNA在穿越碳纳米管时发生的“易位”过程。该研究为实现高速、低成本的一对一的基因测序,以及完善个体化治疗以治愈更多疾病奠定基础;将已有30年历史的彗星化验改造成一项全新的分析技术,不仅能加快DNA损伤分析进程,还能应用于流行病学和药物筛选等。
对由DNA制成的分子机器人“蜘蛛侠”进行编程,实现了让其沿着DNA轨道运动的控制。该项技术进步或许可以让科学家最终制造出分子级可自组装的机器人;找到了开发DNA自组装材料的最佳方法,确定用于自组装的DNA链的最佳长度应介于10个碱基到30个碱基之间。该方法在药物输送以及分子传感器等诸多领域具有重要价值。
在治疗癌症方面,研发出纳米级抗癌“鸡尾酒疗法”。这是首次将不同作用的纳米粒子组合形成的纳米协作治疗系统,可对血液中的癌变肿瘤进行定位,并释放抗癌药物达到消灭肿瘤的目标;首次证实,靶向纳米粒子可传输到肿瘤中,释放出双链小干扰核糖核酸(siRNAs),并利用核糖核酸干扰(RNAi)机制关闭一个重要的癌症基因。
在U87的成胶质瘤细胞系上首次完成了脑癌细胞系全基因组测序。这是对单个癌症细胞系所做的最为彻底的测序分析,揭示了几乎所有潜在的致癌染色体易位及导致该癌症发展的基因缺失和突变。
发现转铁蛋白与纳米粒子结合可瞄准并杀死拉莫斯癌细胞,新发现将有望发展出癌症靶向治疗的新策略,并且副作用更小;首次在组织培养皿中将人体正常细胞转变成三维癌细胞组织,该研究成果提供了观察细胞如何分裂和侵入周围组织的全新途径;研制出可以阻断与恶性黑色素瘤密切相关的B-RAF突变的抗癌药物,科学家认为,此成果堪与发现青霉素相媲美。
在病毒方面,发明由数百个微型针构成“贴布疫苗”。贴在皮肤上,微型针就会渗透进皮肤外层并且溶解,同时释放出一定剂量的流感疫苗。
发现抗逆转录病毒药物或能在一定程度上降低艾滋病的感染风险和传播速度,这是首次证明定期服用药物可部分减少艾滋病在男同性恋和双性恋男性高危人群中的传播。
揭示了T细胞阻断艾滋病病毒的作用机理:前胸腺素-α宿主蛋白在抑制艾滋病病毒复制过程中具有重要作用;发现了两种可有效中和艾滋病病毒的抗体VRC01和VRC02,能阻止90%以上已知的艾滋病病毒菌株侵袭人体细胞;发现胞苷和健泽合用可杀艾滋病病毒。这是人们首次寻找到无毒性副作用对付艾滋病病毒的方法。
在干细胞研究方面,美国地方法院发布干细胞研究临时禁令。美国哥伦比亚特区地方法院8月23日以破坏人类胚胎为由禁止联邦资金资助人类胚胎干细胞研究。尽管这只是一项临时禁令,但依旧在美国社会引起巨大反响。
将老鼠皮肤细胞转化为神经细胞,绕开了诱导多功能干细胞过程。这些新神经细胞不但功能完备,还可与实验室中的其他神经细胞形成突触,被科学家称为“诱导神经细胞”。
利用蛋白质可让每千克脐带血中的干细胞数量从20万激增到6亿;科学家利用成人细胞和生长因子LIF,研发出新的人体多功能干细胞,与现在使用的干细胞相比更易操控。
在医学诊断方面,制造出可轻易进入细胞内部进行检测的V形纳米晶体管。这种纳米级场效应传感器能测量5微米直径的细胞,且不会对细胞造成任何可见伤害。
发现无痛的拉曼激光束能探出癌症初发迹象,可能很快取代X射线作为一种非侵入式的疾病诊断方式。
借由促卵泡激素受体,发现了人体多种癌症通用标记,并借助扫描方法可让多种类型癌症自动“现形”。
在疾病治疗方面,让纳米大小、能够对抗疾病的RNA分子自我组装成具有治疗效果的生物支架,其直径仅为13纳米,由短链的寡核苷酸组成。生物支架除了可制造纳米传感器外,还可用作“桥梁”向人体递送抗病药物。
在纳米弹簧中成功地放置进生物分子。该纳米弹簧在微型反应器中能最大限度地扩张药品同其他物质接触的表面积,从而可作为高效催化剂载体加快化学反应速度。
在一个类细胞膜内植入了一个可由“细胞”内部的燃料驱动的纳米晶体管。该技术可用于制造新型人机接口,植入设备可传达细胞膜内与疾病相关蛋白的内部工作信息,并最终创造出可读取甚至影响大脑或神经细胞的新方法。新研究在生命和机器之间建立起了前所未有的紧密联系。
英 国
基因研究成果显著,大量新基因被发现;干细胞研究迈出关键一步。
刘海英(本报驻英国记者)发现了许多与人体健康相关的基因,如与近视相关的基因、与哮喘相关的基因、与肺结核病和疟疾在内的多种传染性疾病相关的基因、与血脂代谢相关的基因等。而通过基因测序技术,科学家绘制出斑胸草雀、苹果、青蒿、小麦等动植物的基因图谱。
英首例干细胞人体治疗试验于2010年10月获得英医药与保健产品管理局(MHRA)批准。该试验针对西方国家老年人中最为常见的一种眼疾——视网膜黄斑变性,这意味着干细胞终于走上了“改变医学”的道路。而英国耗资300万英镑的人造血计划也取得了阶段性成果,科学家首次使用胚胎干细胞制造出红血球。
干细胞领域研究成果还包括:成功地将实验鼠胸腺干细胞转变为毛囊细胞,迈出了器官组织再生研究重要一步;利用诱导多功能干细胞技术,成功地将肝病患者的皮肤细胞培育成肝脏细胞,对特定肝病患者的治疗极有助益。此外,英科学家还开发出一种可利用植物干细胞来生产紫杉醇的新技术,该技术可大幅降低紫杉醇等植物药用成分的提取成本,将在一定程度上对癌症以及其他疾病的治疗带来希望。
法 国
发现影响脊椎动物身体对称性物质,发现抗药性不强的超级细菌,合成阻断艾滋病病毒传播的分子,找到激活新生鼠呼吸系统关键基因,发现抗癌新方法,揭示病毒侵入细胞机制。
李钊(本报驻法国记者)发现维生素A酸在确保身体对称性上起到了关键性作用,为理解脊椎动物身体对称性的形成以及防止身体发育异常提供了新思路。
合成了一种分子,可以阻止艾滋病病毒与淋巴TCD4+的接触,阻止艾滋病病毒在细胞间传播。
在老鼠身上检验出一种基因,它能够帮助新生幼鼠用肺呼吸。如果老鼠幼崽细胞内编码合成TSHZ3蛋白质的基因无法表达,那么小老鼠就会在出生几分钟后窒息而亡。研究人员认为,这是哺乳动物出生后存活的关键所在。
发现一名受伤者的皮肤样本中含有超强抗药基因NDM-1基因的细菌菌株,但这些菌株的抗药性不强,受伤者也未受到感染。
发现老鼠的脂肪组织能够生成对抗过敏和发炎的免疫细胞,这一研究成果有助于新药的研制。
发现番茄红素有助于预防II型糖尿病等与肥胖有关的疾病。
发现“玫瑰树碱”的衍生物对多种癌症具有特别疗效,这一发现将有助于抗癌新药的研发。
揭示了基孔肯雅病毒表面蛋白质的3D结构,掌握了这种病毒侵入细胞的机制。这一发现将有助于开发新的抗病毒药物。
德 国
首次直接测量了植物基因突变过程的速度,研发出一种水溶性光感多肽结构,发现对蛋白质的构成起调控作用的基因开关,发现肥大细胞免疫反应机理,发现分子复合物中的全新能量转换机制。
李山(本报驻德国记者)通过跟踪5组拟南芥30多代的遗传发育以及比较每一代的基因与上一代的区别,首次直接测量了植物基因突变过程的速度,用全新视角展现了进化的基本过程。
研发出一种水溶性光感多肽结构,其生物学功能可以利用灯光来开启和闭合。这种多肽模型可以控制相应的天然蛋白质相互作用,进而借助光来控制相应的信号链。
首次在烟草叶绿体中发现了对蛋白质的构成起调控作用的基因开关。未来这种核糖开关或许可以在提高转基因作物的生物安全性方面发挥重要作用。
发现特殊的转录因子“Neurogenin2”或“Dlx2”,可使大脑皮层的星形胶质细胞转化为功能性神经细胞。这将有助于老年痴呆症或中风等疾病的新疗法研究。
首次揭示病原体有一种类似注射器一样的运输系统,可直接将致病因子注入宿主细胞。
发现了肥大细胞免疫反应机理,证明一直以来被低估的肥大细胞,其实处于免疫系统抗病第一线,在感染后的几个小时内就已经确定了该如何防御。
以果蝇为实验对象,首次成功研发出研究蝇脑神经细胞活动机制的方法。
揭示细胞线粒体呼吸链膜蛋白复合物Ⅰ的结构,并发现了分子复合物中的全新能量转换机制。该成果对于彻底了解细胞内电子传递和能量转化的机理至关重要。
德国高等法院维持了该国管理转基因(GM)农作物的法案,继续保持对转基因农作物的限制。
日 本
证实RNA具有维持整个基因组稳定性的重要作用,发现引起白血病复发的主要原因,开发出脑机接口技术的新型电极,发现可将水稻产量提高五成的新基因,证实IPS细胞可用于进行癌症的免疫治疗。
葛进(本报驻日本记者)证实部分过去被认为“没用”的RNA,实际上具有维持整个基因组稳定性的重要作用。为未来研制出副作用更小的抗癌药剂开辟了新的思路。
在白血病干细胞中发现了25种可引起白血病复发的主要分子。根据这一发现,可开发出仅以白血病干细胞为标靶的新型药物。
日研究人员利用新原理,即采用间距只有1纳米的电极,测定流入一个核酸碱基分子的电流来确定碱基分子,开发出可高速决定DNA碱基配对的DNA自动定序新方法。
开发出一种新型神经信息传输系统,该系统通过读取脑电波,可以在屏幕上表达出512种具体信息,并可通过语音将信息读出来。
开发出一种适用于脑机接口技术的新型电极,这种电极由ECoG电极改良而来,对未来脑机接口技术的加速发展具有重要意义。
解开纳豆菌的全部遗传信息。该成果有望在水质净化等环境领域以及食品和医药领域得到应用。
发现了一种可将水稻产量提高五成的新基因。该基因位于水稻染色体的第八染色体中,可以控制水稻一次枝梗的数量。这种基因还可以通过自然杂交的方式传递到下一代。人们期望这项发现能为未来人类解决粮食危机提供帮助。
证实导致遗传性听力障碍的物质机理。这种被称为TRIOBP的物质主要存在于人的内耳部分,如果制造TRIOBP的遗传基因出现问题,声音就无法转化为神经信号,从而产生听力障碍。
证实IPS细胞可用于进行癌症的免疫治疗。开发出IPS细胞的自动培养装置,该技术不但避免了干细胞研究的伦理问题,而且更加简单方便。
发现五种与前列腺癌有关的遗传基因。该成果有助于开发出新型前列腺癌检查方法,对于开发抗癌药物也颇有益处。
通过移植神经干细胞的方法,让受到严重脊髓损伤的瘫痪老鼠重新走起路来。该方法弥补了再建损伤脊髓方面的空白,对于中风等中枢神经系统病患的恢复治疗也有很大的启发作用。
通过让蚜虫感染细菌的方式,使蚜虫获得了在以往并不吃的植物上生存和繁殖的能力。该成果将对开发新型害虫防止方法提供新思路。
加拿大
成功绘制出表现细胞内基因之间相互作用的图谱,找到降低血液中脂肪含量的新方法,开发出一种新型“活传感器”,成功利用人体皮肤制成血液。
杜华斌(本报驻加拿大记者)成功绘制出表现细胞内基因之间相互作用的图谱,找到降低血液中脂肪含量的新方法。研究人员发现,通过降低一种称为甘油三酯水解酶TGH的活性,可以降低动物血液中脂肪的含量,并改善葡萄糖的新陈代谢。表明TGH酶最终可以成为药物治疗肥胖症引发的代谢并发症的靶子。
发现膜蛋白PD-1和细胞衍生因子IL-10这两种分子联手作用,影响了艾滋病人体内的CD4 T-细胞发挥正常作用,导致患者免疫系统受损并加快了患者病情发展。对研究开发新型治疗艾滋病的药物将产生重要的推动作用。
发现哺乳动物大脑使用一种特殊的方式对一种特别的蛋白质4E-BP2进行修改,导致蛋白质正常功能的改变。对了解人类大脑的工作机理并最终攻克治疗记忆丧失问题有重要价值。
发现了一种使用药物直接攻击癌细胞的全新治疗白血病和其他癌细胞的新方法。人体存在允许抗癌药物如博来霉素进入人体的“门口”,可以直接攻击白血病癌细胞。
发现与核糖核酸相结合的一种蛋白质中一小段能够控制基因的正常表达,其中包括那些在癌症中活跃的基因。使癌症个性化治疗向前迈进了一大步。
发现超级病菌内部存在控制其致病能力的“中央处理器”。所谓的“中央处理器”,是一种小化合物,由超级金黄葡萄球菌以其抗药性的形式产生,由它决定了这种病菌的传染强度和传染能力。该项发现为治疗这种致命的病菌感染提供了一条新途径。
开发出了一种新型的“活传感器”。这种“活传感器”其实是一种芥菜类植物,黑暗、温度偏高或偏低、缺水以及缺少营养剂等都会导致这种植物“感觉不舒服”而发光。
在实验室成功利用人体皮肤制成血液。该发现可以帮助人类解决血源供应不足的难题,也可以改进实体瘤、白血病等许多癌症的治疗效果。
以色列
生物医药是以色列的传统强项。2010年,以生物医药领域成果显著。
郑晓春(本报驻以色列记者)以科学家用悬浮液培育胚胎干细胞,培育过程比原有方法更为简便,为胚胎干细胞的大规模培育开辟了一条新途径。
开发出一种名为“皮肤扫描650”皮肤癌探测装置。探测早期皮肤癌的有效率为92%。
研发出一种放射性治疗癌症新方法。利用一种经特殊混合的纳米粒子和抗体来确定肿瘤位置,纳米粒子可直接附着在肿瘤上,然后通过外部磁场使其在特定部位发热,可定向杀死癌细胞。
发现了一个与慢性疼痛有关的基因。在对实验鼠的研究中发现,其第15染色体的一个区域可能存在引起疼痛的变异基因。
研发出一种可广泛用于农业、医疗等领域的新型超级吸收剂聚合物。将充满这种超级吸收剂的水源放在作物下面的土壤中,可节水60%—80%;此外,用该技术生产的医用吸收剂能保持特定湿度并具有自消毒功能,治疗创伤、烧伤和慢性溃疡可减少感染,加速伤口愈合。
乌克兰
国家科学院下属的生物化学,生理学和分子生物学学部的研究工作集中解决生物学,医学和生态学方面的基础问题。学部的研究人员取得了不少具有重大意义的研究成果。
程刚(本报驻乌克兰记者)揭示包含有α7_亚组的乙酰胆碱受体会消极地调节老鼠B-淋巴细胞的激活,影响CD40信号传递过程。
证实TRPV1渠道积极参与了对主要有疼痛反应神经元的钙稳态的调节,并证实了用于确定这些神经元的功能状态的方法。
首次揭示肿瘤细胞的超微结构存在着某种程度的不同。
首次揭示植物适应性改变中涉及的表达基因组过程的机能。
建立起监测玉米转基因存在度的方法。在高等植物中,找到细胞骨架调节中涉及的人类苏氨酸蛋白激酶的唯一同族体。开发出一种增强小麦抗全蚀病愈合组织再生能力的新方法。
首次发现了暴露在热脉冲中的叶绿体通过数个叶绿体基粒的聚集,快速改组叶绿体基粒的现象。收集到一组根瘤大豆细菌再分离株。建立起有效保护植物免受杂草影响的灭草剂的整体应用技术。确定代谢组中水通道蛋白-水孔蛋的昼夜节律表现度的调整作用。
培育出新的冬小麦栽培品种,这种小麦移植了黑小麦的基因组,可增加高质量小麦产量。
俄罗斯
利用纳米材料研制的药物减缓衰老,培育出了耐涝能力更强的小麦品种。
张浩(本报驻俄罗斯记者)通过动物实验发现,用一种纳米材料研制的药物能够减缓衰老对动物机体组织的影响。
通过诱导小麦的愈伤组织,培育出了耐涝能力更强的小麦品种。
南 非
南非科学家尝试用螃蟹壳制造下一代绷带,肺结核病新疗法首次在南非进入临床试验。
李学华(本报驻南非记者)正在研究螃蟹壳的抗菌性能,期望能找到一种基于壳聚糖的聚合物溶液配方,通过静电纺丝的方法制备出壳聚糖纳米纤维膜。纳米纤维具有很高的表面积/体积比、高多孔性以及纤维直径很小等特点,是理想的创伤敷料。
全球结核病药物开发联盟宣布,一种治疗肺结核病的新药首次在南非的两个结核病治疗中心进入临床试验。进入临床试验的药物称为“新药物组合1”(NC001),是将两种新的治疗结核病的候选药物PA-824和莫西沙星与目前已广泛使用的结核病治疗药物吡嗪酰胺组合使用。
韩 国
作为未来成长动力的关键一环,韩国业已在多个细分市场占据了全球产业高点,2010年在医疗和生物科技取得的科研成果也是内容丰富。
邰举(本报驻韩国记者)发现从“韩药”的多种常用草药中提取的被命名为“KIOM-C”的草药制剂具有抑制甲型流感病毒繁殖的功效。
发现咖啡和绿茶中的咖啡因成分对激发脑癌细胞活性的三磷酸肌醇受体有抑制作用。
成功绘制30名亚洲人高清晰基因组图谱,发现了3500个新的组织变异因子,以及亚洲人基因组图谱与欧洲人和非洲人的差异性。
在世界上首次成功进行了治疗心血管疾病的微型机器人的动物试验。
开发出一种以Wnt信号传导为靶点的抗癌新药“CWP231A”,该药显示出广谱抗癌效果。研发的“半导体生物传感芯片及其传输器”设备30分钟之内即可诊断是否罹患癌症。
发现了过度饮酒引发糖尿病的细胞传导体系。
发现谷氨酸羧肽酶II可有效分解能够引发早老性痴呆症的淀粉状样蛋白,遏制其在脑组织中的积累对神经系统的损伤。
韩国开发的干细胞分化方法在世界干细胞论坛上被选定为标准方法,用于干细胞的分化和比较分析过程。
使用脐带血干细胞分化的神经组织治疗早老性痴呆症的临床试验获得批准。
巴 西
生物技术科研在巴西一直受到较大重视,2010年巴西生物技术科研项目较多,并取得一定成果。
张新生(本报驻巴西记者)开展了从人类乳齿中提取干细胞进行新生牙齿及新组织的培育;在小鼠身上进行风湿热菌疫苗试验;用从骨髓中提取的间叶干细胞治疗烧伤,以及改善烧伤后过度免疫反应;利用改造皮肤基因获取诱导多功能干细胞。
此外,巴西研究人员还选择了一些患有心脏病和肾功能不全的马、狗和猫进行成人干细胞临床实验。实验显示,干细胞可以治愈动物的疾病,或至少改善其生存质量。
航空航天
美 国
太空飞机引人注目,私企涌入载人航天,火星面目更加清晰,银色月光有新解释,最“年轻”黑洞现寰宇,最暗物质已不“暗”。
毛黎(本报驻美国记者)4月,美国无人可回收太空飞机——X-37B升空后,绕地球飞行7个多月并返回地面。其主要使命是检验整个飞行器系统的设计,其次是试验今后可使用的先进传感器技术。美军方坚称X-37B将被用于太空运输和太空实验,但也有人认为X-37B可以变成先进的太空战斗机。
5月,波音公司制造的高压喷气动力驱动的高超音速X-51A“波行者”飞行器首飞成功。飞行器在空中离开B-52轰炸机后,以5倍音速飞行了大约3分半钟,创下了同类发动机驱动的飞行器航行距离最长记录。美国空军行动范围和作战空间有望拓展到外太空,并具备对全球目标发动“即时打击”的能力。
5月,德州大学表示利用NASA火星探测器(MRO)采集的雷达数据,成功再现了火星北极冰冠两特征形成过程。并认为重力风是火星北极冰冠存在着一条规模胜过大峡谷的深谷和一系列螺旋形低谷的主要原因。
6月,美私营企业太空探索技术公司成功试射一枚“猎鹰9号”运载火箭。此次是为航天飞机退役后利用“猎鹰9号”承担太空运送任务进行的首次试验性发射。
7月,波音公司与美国宇航局联合研发名为CST-100的载人宇宙飞船,其可搭载7名宇航员并重复使用10次。此举有望帮助美宇航员往返于地球和国际空间站,填补因美国航天飞船即将“退休”所留下的空白。
8月,新墨西哥大学宣布,对月岩样本中氯同位素的最新分析表明,月球内部一直极其干燥,其中的水含量不到地球内部含水量的万分之一到十万分之一,从而否定了两周之前另一项研究得出的“月球内部有水”的结论。
9月,NASA表示,“凤凰号”火星探测器的测量表明,液态水一直与火星陆地表面存在相互作用,且这一过程贯穿了整个火星历史;该局9月还称,有机模块生命形式可能一直存在于火星上,只是未被发现而已。这推翻了30年前对“海盗”号所采土壤样本分析后的结论——“火星不存在有机物质”。不过也“并不能回答火星是否存在生命的问题”。
10月,NASA透露,月球土壤不仅含有水冰,还有汞、银、氨和碳氢化合物,让“银色月光”的说法找到了科学根据,而科学家认为这些物质数十亿年的经历可能埋藏着地球、太阳系甚至银河系历史的线索。
12月,NASA的“旅行者”1号飞船在经过长达33年的长途跋涉,飞行超过约177亿公里之后,目前已经接近太阳系边缘。NASA 12月13日宣布,该飞船将在未来4年穿过太阳系边界,首次进入恒星际空间。
俄罗斯
俄第五代歼击机、苏霍伊超级喷气-100成功试航;核动力飞船计划提上日程;据俄航天署称,在航空领域,俄罗斯仍然是世界上航天发射次数最多的国家。
张浩(本报驻俄罗斯记者)1月,俄罗斯第五代歼击机T-50首次成功试航,其具有一系列先进功能,能保持长时间超音速飞行等,同时还将配备新的机载导航系统和高度自动化防御系统。俄罗斯军队将在2013年装备首批第五代歼击机。
1月,俄罗斯宇航员穿微电脑控制的新式智能化宇航服“奥兰-MK”完成2010年的首次太空行走。这种宇航服能够在进入太空前和进行太空行走时跟踪宇航服所有系统的工作。
1月,俄罗斯“能源”火箭航天集团提出了
建造核动力洲际太空拖船的构想,据称这将使向地球静止轨道发射卫星的价格下降一半甚至三分之二,并能将载荷提高2到4倍。
2月,俄罗斯克尔德什研究中心透露,其负责研制的俄罗斯核动力飞船将于2018年升空飞行。
7月,俄罗斯科学院太空研究所发布消息称,俄计划近年内启动新的太阳观测卫星项目,旨在更近距离地对太阳进行系列研究,填补国内外对太阳研究技术空白,提升对太阳观测质量。初步预计将于2015年后得以实施。
7月,俄总理普京强调,俄政府在金融危机的背景下仍将全力支持本国航天工业的发展。按照已经批准的国家专项计划,2010年政府在航天领域的国家投入达970亿卢布,旨在使俄国内航天企业2015年前开工率达到70%、创新产品超过55%、设备更新率达到40%、俄罗斯在国际航天市场的份额超过15%。此外,俄罗斯政府将正式启动远东“东方”航天发射场的建设计划。
据俄罗斯航天署10月份统计,俄罗斯仍然是世界上航天发射次数最多的国家。自年初至10月份,俄罗斯一共进行了22次航天发射,此外,俄罗斯年度无人驾驶航天飞行计划也全部完成。
11月,俄罗斯苏霍伊民用飞机(GSS)公司制造的苏霍伊超级喷气-100飞机完成了持续3小时的首次飞行。机组人员在首飞过程中对其系统、设备和发动机进行了检测,飞行状态一切正常。
12月5日,携带有3颗“格洛纳斯-M”全球导航卫星的“质子-M”运载火箭从哈萨克斯坦拜科努尔发射场升空发生故障。3颗卫星未能进入预定轨道,而是坠入了太平洋夏威夷附近海域。
英 国
冰岛火山喷发导致航空安全标准改变;法恩伯勒航展顺利举办;航天研究国际合作见成果。
刘海英(本报驻英国记者)1月4日,英研究人员报告称,根据火星探测器传回的信息而绘制的三维图像显示,火星赤道附近存在一些坑状凹地,其间有蜿蜒的渠道相连,可能是大量冰融化形成很多相通的湖。据推算,这些火星湖形成于约30亿年前,这一观点将火星存在大量地表水的时间下限向后延伸了数亿年。
4月14日,冰岛埃亚菲亚德拉冰盖火山大规模喷发,喷出的火山灰致使英国以致欧洲大片空域一度成为禁飞区。这也成为2010年英国航空业的最大事件,英国旅客的出行受到影响,空运业遭受严重经济损失。
7月19日,两年一度的法恩伯勒国际航空展举行。全球35个国家1400多家展商的各种产品亮相英国小镇法恩伯勒,包括波音787“梦想”科技在内的各种机型客机、战斗机、直升机等让观众大饱眼福。
法 国
欧航局硕果累累:公布普罗巴2号卫星初步探测结果、签署发射新探测卫星协议、绘出首幅宇宙全景,并确立未来三大卫星探测预选方案。
李钊(本报驻法国记者)1月,欧洲航天局公布了2010年计划完成的航天任务,其中包括2月下旬极地冰层探测卫星“克里塞特-2”将升空;为期520天的“登火星”模拟试验5月将在俄罗斯启动;还有第二艘欧洲自动货运飞船升空和欧洲伽利略全球卫星导航系统头两颗正式卫星发射这两项重量级活动。
欧航局2月宣布,该机构已经选定暗能量、地球周边适宜居住的星球以及太阳特性三个课题作为未来科学探测的备选方案,他们将从中确定两个主题,并在2017年后将相关卫星发射升空。
4月,欧航局“金星快车”探测器发现的证据表明,地球并非是太阳系内唯一地质活动频繁的行星,金星上也存在潜在的活火山,现在仍可能发生火山喷发现象。11月,“金星快车”又揭开金星高空二氧化硫气层形成之谜。
4月,欧航局委托Eurockot卫星发射服务公司将“Swarm”计划的三颗卫星发射升空。“Swarm”是欧航局实施的第四个地球探测项目,主要用于研究地球磁场变化规律,为研究气候变化和地球内部演变过程提供新的突破点。
4月8日,欧航局极地冰层探测卫星(CryoSat-2)由俄罗斯“第聂伯”运载火箭,从哈萨克斯坦境内的拜科努尔发射场成功升空,顺利进入预定轨道。今后3年里,该卫星将密切跟踪极地冰层和海洋浮冰的厚度及其他参数变化,为研究全球气候变化提供重要数据。
8月,欧航局发布了有关宇宙空间任务与技术开发路线图,包括探测引力波引起的时空变形的“LISA探路者”测试任务,测试引力质量与惯性质量相等性的“显微镜”任务,2013年登陆国际空间站的“太空原子钟”,以及着力绘制宇宙中星系分布图的“欧几里德”任务。这些空间任务可回答物理学的一些基本问题,将指引2015年至2025年欧洲物理实验的发展方向。
9月,欧航局宣布,将在2020年之前向月球发射一个大型着陆器,着陆器载有用于研究人类永久居住点的漫游者机器人。
10月,阿丽亚娜5型火箭携带两颗通信卫星,从法属圭亚那库鲁航天发射中心发射升空。这枚火箭搭载的分别是欧洲通信卫星公司的W3B通信卫星和日本广播卫星系统公司的BSAT-3B卫星。
12月2日,法国国防部发表公报说,法国已订购两颗军事观测卫星,它们能够拍出更精确的图像,识别更细小的目标。
12月14日,法国总统萨科齐表示,法国将一如既往地把航天业视为“战略优先发展目标”,并会从政府借贷计划中拿出2.5亿欧元用于研发阿丽亚娜6型火箭。
德 国
雷达卫星发射成功;航展吸引了来自47个国家的目光;机械臂成功完成其在国际空间站的5年使命。
李山(本报驻德国记者)1月,欧洲委员会宣布授出伽利略初始运行能力采购合同。其中前14颗卫星的建造合同授予德国OHB公司。首颗卫星将在2012年7月交付。
2月,法德两国同意联合研制甲烷监测卫星,均摊项目所需的1.65亿美元费用。该卫星重180公斤,预计在2013年或2014年使用欧洲“织女星”小卫星发射火箭发射。
4月,德国明斯特大学行星学院的科学家报告说,他们分析了美国航空航天局(NASA)的“火星勘测轨道器”拍摄的图像,发现了火星表面至少在特定季节有液态水存在的新证据。
5月,德国航空航天中心发表公报称,该中心正在研制一种使用表面主动冷却技术“泻流冷却”的“Shefex-Ⅱ”锐边航天器。该实验航天器外形像个子弹头,但机身如六角铅笔一样有棱边,可提高航天器返回大气层时的安全性并降低维护成本。
6月,德国宇航中心(DLR)官员表示,德国政府将寻求商业或政府合作伙伴,共同研发高分辨率光学地球观测卫星。目前德国只有雷达观测卫星,此项工作是德国政府填补光学卫星观测空白战略的一部分。
6月,第10届德国国际航空航天展吸引了来自47个国家的1150家参展商和近23.5万名参观者,并且获得了140亿欧元的创纪录合同额,其中空客公司共签订了67架飞机,总价127亿欧元(合153亿美元)的订单。
6月,德国雷达卫星“TanDEM-X”由俄罗斯运载火箭成功发射升空,将协助完成绘制3D地球数字模型的任务。这颗卫星是2007年升空的TerraSAR-X的姊妹卫星,重1.3吨,飞行高度为514千米。两颗卫星的工作原理大致相当于人的双眼,在未来3年内将反复扫描整个地球表面,最终绘制出高精度的3D地球数字模型。
11月,德国航空航天中心机器人与机械电子研究中心研制的机械臂成功完成其在国际空间站的5年使命。
日 本
发射了金星探测器“晓”号与太阳帆飞船“伊卡洛斯”号,并在6月回收了“隼鸟”号小行星探测器,其密封舱中发现来自小行星的微粒子粉末。
葛进(本报驻日本记者)5月,日本发射金星探测器“晓”。经过近半年的飞行,12月“晓”到达金星,但由于控制引擎出现问题,未能按预期进入金星轨道。与“晓”同时发射的,还有深空太阳帆动力飞船——“伊卡洛斯”(IKAROS)号,其并非传统意义上使用燃料助推的太空飞行器,而是一艘使用太阳帆反弹太阳光子的压力作为航行动力的“太空帆船”。
6月,“隼鸟”号探测器密封舱回归地球。“隼鸟”号是日本宇宙航空研究开发机构研制的一颗小行星探测器,于2003年发射,当年9月到达小行星“丝川”,之后进行了3次接地与1次着陆后,踏上了归途。由于故障重重,7年后才回到地球。在“隼鸟”的密封舱中发现了小行星上的微粒子粉末,对其研究将对人类研究天体形成以及地外生命成因等提供重要依据。
7月,日本计划发射“隼2”小行星探测器。
此次的目标是比小行星“丝川”含有更多有机物的小行星,日本研究人员希望这项研究能够为探明地球及地球生命起源提供依据。“隼2”计划于2014年发射。
7月,情报通信研究机构开发出记载高精度合成开口雷达,可分清地面上30厘米大小物体。由于使用电波作为观测手段,该雷达不受天气及昼夜的影响,性能在机载合成开口雷达中居于世界首位。今后可望在灾后观测等方面发挥作用。
8月,日提出在2020年实现利用车辆型机器人探查月球。计划中日本将利用机器人在月球南极地区建立基地,采集月球岩石并带回地球研究,同时还将设置地震仪探查月球内部构造,检验在月球开采资源的可行性。
9月,日发射首颗准天顶卫星。这颗名为“引导”的卫星主要用于技术储备以及各种数据的检验。日本初步计划发射3颗准天顶卫星,以保持总有一颗卫星在日本领土的正上方。该卫星的发射意味着日本正式进入世界卫星导航系统竞争行列。
加拿大
首个可以自主独立运行模拟火星温室建立。
杜华斌(本报驻加拿大记者)加拿大宇航局研究人员开始在北极极地、加拿大的迪温岛上建立实验温室,模拟火星的气候和地理状况,种植蔬菜,将来长期停留在火星的宇航员可以享用新鲜蔬菜。在模拟温室中,研究人员种植了生菜、萝卜、甜菜等蔬菜品种,为在无人环境下种植农作物积累经验。加拿大的模拟火星温室可以自主独立运行,无需人的干预,这在世界上还属首家。
以色列
政府加速在空间技术领域的投资,扩大市场规模。
郑晓春(本报驻以色列记者)9月,以色列政府决定,今后5年,每年投资8000万美元用于发展空间技术。以空间技术起步于20世纪80年代,经长期努力,在卫星制造、卫星地面站、光学和雷达摄影术等方面形成了自己的特色和优势,空间技术从最初主要用于军事目的,已广泛拓展到科研、通讯、自然灾害早期预警等民用技术领域。美、加、法、俄等世界主要航天大国均与以色列航天局签署了空间技术合作协议。此次加大空间技术投入的目的之一就是要进一步拓展发展空间,实现每年100亿美元的市场规模。
韩 国
航天事业取得了多项成果,但也遭到了巨大挫折,同时也在相关领域大幅度加强了国际合作和资金投入。
邰举(本报驻韩国记者)6月,在经历了一次发射失败之后,韩国和俄罗斯共同建造的新的罗老号运载火箭在韩国全罗南道罗老太空基地发射升空,137秒后,火箭在距地70公里爆炸坠毁。这次事故使得韩国宇航计划再次受挫。
韩媒体证实了韩国在军用中程导弹领域的进展。据报道,韩国军方和国防科学研究所(ADD)研制出了射程为1500公里的国产地对地巡航导弹“玄武-3C”,已成功投产,并开始实战部署百余枚。
韩国在南美洲圭亚那库鲁宇航中心由阿瑞安运载火箭发射升空的“千里眼”多用途卫星成功进入目标轨道并进入了试验运行阶段。预计该卫星从2011年起执行气象、海洋观测和通讯任务,设计有效期7年。
韩国KT电信公司的“木槿花6号”卫星在2010年底发射,以取代2011年即将报废的“木槿花3号”,为整个韩半岛开启卫星广播电视的新时代奠定了基础,并将韩国拥有的地球同步轨道卫星数量增至5颗。
巴 西
作为世界上少数几个在航天事业方面有明显发展的发展中国家之一,2010年巴西在航天科研方面取得一定进展,并努力加强国际合作,彰显其航天科研实力。
张新生(本报驻巴西记者)5月,巴西与阿根廷宣布,在“巴西—阿根廷一体化与协调”框架内,巴西空间署和阿根廷国家空间行动委员会将共同开发名为“歌鸫—海洋”的海洋监测卫星。该卫星将能够观测海洋颜色、监测石油勘探、进行海岸地区管理、帮助渔业发展等。
8月,巴西与日本商讨了签订空间领域合作协定的问题。11月,双方签订合作意向书,意图在于将日本的云层观测雷达技术与巴西对热带森林的观测经验相结合,巴西亦有意将日本的雷达观测技术引入其地区观测的常规体系。
巴西开始安装德国火箭Shefex2探测器的S40M和S44推进器。火箭预计将于2011年在澳大利亚伍默拉(Woomera)发射中心发射。
巴西与乌克兰合作建设发射火箭基地。巴西阿尔坎特拉发射基地地处赤道附近,发射过程中可节省30%燃料。
南 非
全力争取让平方公里阵列天文望远镜(SKA)这一全球最大的射电望远镜项目落户南非;南非国家航天局(SANSA)正式成立。
李学华(本报驻南非记者)8月,第15届非盟首脑会议做出决定,全力支持南非申请SKA项目。非盟对南非努力协调非洲有关国家,通过申请SKA来促进非洲空间科学和技术发展的做法表示赞赏。
12月9日,南非国家航天局正式成立。SANSA将具体负责《南非国家航天战略》的贯彻实施,协调和整合国家太空科学技术项目,并对实施有关太空活动进行长远规划。SANSA将在现有基础上,对南非的空间科学技术设施、实验中心和专家进行合并,重新组合成四个中心:地球观测中心、太空运行中心、太空科学中心、太空工程中心,围绕地球观测、太空运行、太空科学、太空工程、人力资源开发、科技进步与公众参与六个重点领域开展工作。
乌克兰
地球遥感卫星“Sich-2”装置进一步发展;“太空地图”软件问世。
程刚(本报驻乌克兰记者)乌克兰国家科学院的技术力学所,根据开发的理论和非平衡部分游离等离子流诊断方法,为乌克兰“Sich-2”地球遥感卫星的诊断和电离层等离子体中性与带电部件的监控,开发和制造了“潜在”空间试验的研究设备。
乌克兰研究人员开发出“太空地图”软件,可对地球物理对象的图像进行自动化交互处理,并为笛卡儿坐标系传送封闭区域的信息。针对位于沃罗涅日结晶地块、第聂伯河-顿涅茨河洼地和顿巴斯地区内的实际对象对该软件进行了测试。
信息科学
美 国
iPad出奇制胜;“摩尔定律”重现生机;人机相连更紧密;信息存储技术猛增;新芯片引领电脑新风暴。
毛黎(本报驻美国记者)1月,苹果公司正式发布介于智能手机和笔记本电脑之间的第三代移动电子产品——平板触屏电脑iPad,其电子书功能尤其引人注目。
4月,南佛罗里达大学科学家将石墨烯(单层碳原子薄膜)上的窄带变成细小的“导线”;惠普公司同时发现,忆阻器可进行布尔逻辑运算,用于数据处理和存储应用;8月,莱斯大学和惠普公司科学家成功制造出可靠的小型数字开关——宽度仅为5纳米的忆阻器。这些突破都将给陷入“暮年”的摩尔定律注入新生机。
4月,英特尔公司开发出通过分析大脑扫描图像就可探知人们“心思”的新软件,它将帮助失去语言能力的人,并最终让人类实现思维控制电脑。
5月,劳伦斯利弗莫尔国家实验室研制出首个完整的生物电子系统——由三磷酸腺苷(ATP)驱动和控制的生物纳米电子混合晶体管,有望让义肢与人体神经系统直接“连线”。
5月,耶鲁大学研制出一种量子计算机所需的信号放大器,其使用在低温环境下工作的超导电路,能传输小到一个光量子所包含的微弱信号,且产生的“噪声”小到接近量子计算机要求的理想最小值。该成果不仅在固态量子计算中有很好的应用前景,也把量子度量学向前推进了一大步。
5月,杜克大学成功研制出可自组装的DNA分子开关,有望作为下一代计算机芯片的基本组件。当在其上添加不同光敏分子时,即可制造出无数个同样的细小器件,并显示出独特的“可编程”特性。利用这种技术,将来或只需一天就可完成现在全球每月生产出的芯片量。
5月,科学家研发出结合两种硬盘写入方式的新型数据存储方法,其可将目前硬盘的存储密度由每平方英寸数百吉字节提升至1太字节甚至最高提升到10太位,可用于光刻、生物传感器和纳米操控等领域。
7月,英特尔宣布其首次实现了硅光子数据连接,数据传输速度高达每秒500亿比特,研究证明,未来计算机可“以光代电”,在更长距离传输更多数据。目前,他们正朝着每秒1万亿比特的目标迈进。
8月,科学家展示了世界上首台塑料计算机存储设备。该设备利用电子自旋来读写数据,能在更小的空间存储更多数据,处理程序更快且更节能,有助于当前计算机向未来全聚自旋电子计算机过渡。
9月,英特尔公司推出全球首款集传统微处理器、图形处理器于一身的“沙桥”微处理架构,据称其将给个人电脑带来“革命性变革”。沙桥芯片上集成有10亿个晶体管,只要数秒就可完成上一代芯片数分钟才能执行的任务,电池寿命长且能耗少。
12月,IBM表示首次将电子和光子纳米器件集成在同块硅芯片上,让计算机芯片之间通过光脉冲(而不是电子信号)进行通讯。科学家有望据此研制出比传统芯片更小、更快、能耗更低的芯片,为研发出媲美人脑的亿亿次超级计算机开辟了道路。
德 国
研发出可见光通信方式;研发出一种应用混沌理论的小型机器人;开发出一种节能的海量数据处理系统;研制出依靠算法自我组装的机器人。
李山(本报驻德国记者)1月,科学家通过特殊方式使发光二极管(LED)高频闪烁,创造了每秒500兆的可见光通信传输新纪录。可见光通信技术比无线局域网更安全,减少了数据被窃的可能性。
1月,科学家研发出一种应用混沌理论的小型机器人。其“大脑”虽然简单,但能处理大量信息、发出指令并完成复杂任务,为研究动物神经系统提供了一种有用的参考模型。
3月,科学家开发出一种节能的海量数据处理系统,在IT行业竞赛“排序基准测试”中创造了低能耗数据处理的世界纪录。新系统处理1太字节数据的能耗仅为0.2千瓦。据此,现在的大型计算系统以后将逐渐由多个互联的小型节能系统组成。
3月,欧洲性能最强的超级计算机之一、每秒运算次数达10亿次的超级计算机JUGENE成功模拟了42位的量子计算机,研究人员在此基础上首次研究了高位数量子计算机系统的特性。
3月,科学家研制出全球首台依靠网络操纵的机器人,并通过互联网远程操控该机器人,完成了3个月的海底探测使命,传回大量宝贵的实时探测图像和数据。
11月,科学家使用遗传软件算法和快速制造技术研制出一种能自动生成的机器人结构,这种“遗传机器人”正朝着不需要人类插手即能完全自行组装的机器人进发。
英 国
信息存储与传输技术有突破;量子计算机研究再进一步。
刘海英(本报驻英国记者)6月,雷丁大学化学家通过模拟DNA链存储和处理信息的方式,人工合成出能存储信息的聚合物链,这种方法或许能改变目前信息的处理和存储方式。
8月,航空航天系统公司研发出用铁块无线传输信号和能量的新技术。这种技术可让潜艇的外部舱体无线传输能量和通信信号,还可应用于核工业和石油工业领域。
9月,由布里斯托尔大学科学家领导的国际研究小组制造出一种新型光子芯片,并在其上首次实现了双光子量子漫步,该新技术有望让量子计算机在10年内问世。
11月,帝国理工学院与澳大利亚科学家合作开发出一种“错误矫正”编码系统,采用该系统的拓扑容错量子计算机能在信息损失和计算错误同时存在的情况下保持良好的工作能力。这表明,制造量子计算机或许比科学家预想的更容易。
俄罗斯
拨专款发展超级计算机;首台超级计算机每秒能进行1万亿次浮点运算。
张浩(本报驻俄罗斯记者)2月,俄总理普京签署命令向俄原子能署拨款11亿卢布用于发展超级计算机和网络技术。
3月,国家原子能公司向苏霍伊公司交付了首台紧凑型超级计算机。这台计算机由全俄技术物理科学研究院研发,每秒能进行1万亿次浮点运算。该研究所将在2010年为俄罗斯国内生产商制造和交付14台超级计算机。
日 本
研制出新式存储卡;在有机单分子层制造出能自我进化的复杂电路;研发出安全软件,可从根本上杜绝对手机终端之间通话的窃听。
葛进(本报驻日本记者)2月,科学家开发出的新存储卡可每秒传输25亿比特的数据,数据传输速度达到原先水平的30多倍,而且传输数据时消耗的电力不足原先的十分之一。研究人员希望今后能每秒传输100亿比特的数据。
3月,物质材料研究机构的研究人员开发出使用富勒烯族之一的C60存储、修改和读解大容量数字信息的方法,使之可能成为下一代信息元件,利用新方法存储的信息量是现在大容量信息存储技术的约1000倍。
4月,日美科学家模拟大脑的工作原理,首次在有机单分子层上制造了一个同样具备自我进化功能、能够解决复杂运算问题的电路,基于这种电路的新型计算机将能够进行并行运算,胜于目前最快的超级计算机。
9月,三菱电机公司与情报通信研究机构共同开发出安全软件,可从根本上杜绝对手机终端之间通话的窃听。
以色列
研发出铁路自然灾害早期预警系统;开发出卡车载重监测系统,可探测车辆负载和速度。
郑晓春(本报驻以色列记者)10月,以色列科学家研发出一种铁路自然灾害早期预警系统。该系统通过分析卫星、飞机、磁场传感器和土壤传感器收集到的感应信息,快速获得铁路基础设施运行情况和周边环境情况的详细信息和图像,据此对可能出现的自然灾害做出预警。
10月,以色列科学家开发出一种卡车载重监测系统,可探测过往车辆的负载和速度,据此了解车辆是否超载或超速。该系统所发电力还可为自身及与其他设备连续提供动力。
南 非
互联网用户突破500万;无线互联网用户迅猛增长。
李学华(本报驻南非记者)2月,调查报告显示,截止到2009年底,南非的互联网用户达530万,互联网普及率超过10%,报告认为,新海底光缆登陆南非并非导致互联网用户迅速增加的唯一原因,南非政府为400多家公司颁发“电子通讯网络服务许可执照”所起的作用可能更大。
7月,调查报告显示,过去一年,南非通过宽带连接访问互联网的用户增长超过50%,其中,无线宽带用户增长88%。未来5年内,移动互联网连接和学术机构的互联网接入将是重要的增长市场。另外,随着智能电话渗透进互联网,电信领域将发生一场微型革命。
加拿大
成功开发出新型微型光谐振器;新设计出一款全聚焦摄像机,可同时对景深不同的物体聚焦。
杜华斌(本报驻加拿大记者)2月,科学家开发出一种用于高速通讯系统的新型高效率、低成本微型光谐振器,新技术将大大促进通讯技术从电子向光通讯的过渡进程,满足互联网和手机用户对数据传输速度的需求。新型谐振器的制作工艺与硅芯片的制作工艺相同,制作成本低使该技术更容易推广。
3月,美加科学家开发出一种新型基于互联网的综合实时传染病监测系统。该系统可协助奥运会和其他大规模人员聚集活动的传染病预防监测工作,大大提高对全球传染病形势的预知能力。该模型已在G20峰会和南非世界杯上初步使用。
5月,科学家新设计出一款全聚焦摄像机,可同时对景深不同的物体聚焦,使拍摄出来的图片更加清晰。新摄像机或将在医药、国防和安全领域大展拳脚,也将成为普通消费者的“新宠”。
法 国
量子纠缠在全固体材料中完美实现;商家要公布所售手机的辐射水平;超级计算机“居里”将于明年年底投入运行;法国国家域名.fr注册量创新高。
李钊(本报驻法国记者)1月,由法国、德国和西班牙物理学家组成的研究团队首次证明,从电晶体装置中分离出来的粒子,仍可实现量子纠缠。这是量子力学的一次突破性进展,意味着量子力学真正走进电子元件中,朝着实现量子计算以及更加固若金汤的通信迈进了一步。
10月,卫生部要求销售电子产品的商家从2011年4月起在所有销售点公布所售手机的辐射水平。
10月,法国原子能委员会宣布,欧洲超级计算机“居里”将于2011年底投入运行,“居里”每秒可进行超过1000万亿次的运算,相当于15万台笔记本电脑工作量的总和,正式投入运行后,它将为医学、天气预报、地震研究和图像处理等提供运算支持。
11月,法国互联网命名联合会发布的年度报告称,2009年法国注册的各类域名中.fr(意为法国)注册量增长最快,目前已达到187万。
12月,法国国家信息系统安全署推出《计算机管理风险控制手册》,用以指导政府机构和企业在计算机代理服务方面加强信息安全管理。
韩 国
信息产品制造能力和信息技术应用水平居全球前列;自主研发能力也逐渐比肩全球最高水平。
邰举(本报驻韩国记者)3月,针对经济合作与发展组织(OECD)各成员国进行的有关宽带网基础设施情况的调查结果显示,韩国在互联网普及率方面位居首位。
5月,韩国电信KT公司宣布与美国英特尔总公司签订了以发展WiBro技术为主要内容的谅解备忘录。今后采用英特尔芯片组的笔记本电脑将拥有默认WiBro技术的功能。
6月,在联合国对各国电子政府的评比中,韩国排名第一,荣获首次设立的联合国电子政府全球大奖。韩国电子政务系统的出口量大增,预计全年超过1.5亿美元。
国际电机技术委员会的材料显示,韩国自2009年第四季度至2010年第三季度共提出了24项信息技术项目的国际标准,排名世界第一,反映了韩国在相关领域的技术能力。
乌克兰
通过112个单线电话号码进行连接的紧急覆盖系统初步设计完成;研发出可识别乌克兰语发音的口唇模仿信息技术。
程刚(本报驻乌克兰记者)通过112个单线电话号码进行连接的紧急覆盖系统初步设计完成。
研发出新的分析统计方法,可描述移动通信网络运营特点。
研发出一项可识别乌克兰语发音的口唇模仿信息技术。
针对减轻洪灾中的决策支持系统,通过使用三维变分技术,制定出处理天气与河川流量预报系统中监控数据的方法。
巴 西
为动物安装芯片监测动物发病情况。
张新生(本报驻巴西记者)9月,巴西圣保罗动物传染病管控中心宣布,将在今后两年内给48万只狗和猫安装微型芯片。芯片中包含动物的性别、年龄、阉割情况、注射疫苗史以及主人的资料,目的是控制动物传染病流行。此外,安装芯片还可防止宠物遭受虐待、被遗弃或丢失。
(科技日报)