1、2010年science 十大科技突破,1 宏觀物體量子效應(yīng)的首次觀測列居榜首 科學(xué)評出2010年十大科學(xué)突破對宏觀物體量子效應(yīng)的首次觀測列居榜首 在今年之前，所有的人造物體的移動都遵循經(jīng)典力學(xué)的法則。然而，在今年3月，一組研究人員設(shè)計了一種精巧的裝置，其運(yùn)動方式只能夠用量子力學(xué)來描述（量子力學(xué)是一組支配如分子、原子及亞原子顆粒等細(xì)小物體運(yùn)行的法則）。為了表彰他們的實(shí)驗(yàn)在概念上的拓展、其獨(dú)創(chuàng)性以及它的眾多的潛在用途，科學(xué)雜志稱這一發(fā)現(xiàn)是2010年最重大的科學(xué)進(jìn)展。,2 合成生物學(xué) 界首個人造生命在美誕生 據(jù)每日郵報報道，美國生物學(xué)家克雷格文特爾(Craig Venter)在實(shí)驗(yàn)室中制造出世界首

2、個人造生命細(xì)胞。 克雷格文特爾將一種稱為絲狀支原體絲狀亞種的微生物的DNA進(jìn)行重塑，并將新的DNA片段“粘”在一起，植入另一種細(xì)菌中。新的生命由此誕生，這種新生的微生物能夠生長、繁殖，并產(chǎn)生一代又一代的人造生命。植入的DNA片段包含約850個基因，而人類的DNA圖譜上共有約20000個基因。 這個人造生命被戲稱為“人造兒” (synthia)，它是人類科學(xué)史上一個革命性的成果，為今后人造微生物的應(yīng)用研究鋪平了道路。在未來，人類也許能夠建立微生物“制造廠”，制造出微生物藥劑、微生物燃料，以及能夠分解污染物的微生物“清潔工”。,3 現(xiàn)代人與尼安德特人曾小范圍交配 尼安德特人基因組：研究人員對在3萬

3、8000年至4萬4000年前曾經(jīng)生活在克羅地亞的3個女性尼安德特人的骨頭做了尼安德特人的基因組測序。對DNA降解片段進(jìn)行測序的新方法使得科學(xué)家們能夠第一次對現(xiàn)代人基因組與我們的尼安德特人祖先的基因組進(jìn)行直接的比較。,4 HIV預(yù)防： 對預(yù)防HIV的兩種不同且新穎的方法的試驗(yàn)報道了所取得的不容置疑的成功：一種含有抗HIV藥物泰諾福韋（tenofovir）的陰道凝膠可使女性中HIV的感染減少39%，而一種口腔預(yù)先接觸的預(yù)防法可令一組與男性發(fā)生性關(guān)系的男子和變性女子的HIV感染減少43.8%。,5 外顯子組測序/罕見疾病基因： 通過只對某一基因組中的外顯子（或者說是那個極小的實(shí)際編碼蛋白質(zhì)的基因組部

4、分）進(jìn)行測序，研究罕見遺傳性疾病的研究人員能夠發(fā)現(xiàn)造成至少12種疾病的特別的基因突變；這些遺傳性疾病是由某個單獨(dú)的有缺陷的基因引起的。 中外科學(xué)家發(fā)現(xiàn)主流疾病研究方法缺陷提出疾病關(guān)聯(lián)分析應(yīng)充分使用測序技術(shù)而非基因分型技術(shù)10月4日，由深圳華大基因與加州大學(xué)伯克利分校、哥本哈根大學(xué)等單位合作的研究成果 “對200個人類外顯子的測序揭示大量低頻率非同義突變的存在”在國際著名學(xué)術(shù)雜志自然遺傳學(xué)（Nature Genetics）上發(fā)表。這是中外科學(xué)家在人類基因組研究領(lǐng)域取得的又一項(xiàng)重要成果。,6 分子動力學(xué)模擬： 模擬蛋白質(zhì)在折疊時的旋轉(zhuǎn)一直是一種組合上的噩夢。如今，研究人員利用了世界上最強(qiáng)力的電腦之

5、一的能力來跟蹤在一個小的正在折疊的蛋白質(zhì)中的原子運(yùn)動，其能跟蹤的時間要比過去任何一種方法都要長100倍。,Science 15 October 2010: Vol. 330 no. 6002 pp. 341-346 DOI: 10.1126/science.1187409 Atomic-Level Characterization of the Structural Dynamics of Proteins,7 量子模擬器： 為了描繪在實(shí)驗(yàn)室所看見的情況，物理學(xué)家根據(jù)方程式推出了一些理論。這些方程式可能極其難以解出。但是在今年，研究人員通過量子模擬器發(fā)現(xiàn)了一條捷徑即在人造的晶體中，激光光點(diǎn)扮演

6、著截留在光中的電子位置的離子和原子的角色。這些裝置給在凝聚態(tài)物理學(xué)中的理論問題提供了快速的答案，它們可能最終會幫助人們解決諸如超導(dǎo)性等的謎團(tuán)。,8 下一世代的基因組學(xué)： 更快更廉價的測序技術(shù)使人們能夠?qū)h(yuǎn)古和現(xiàn)代的DNA進(jìn)行非常大規(guī)模的研究。例如，1千個基因組計劃已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了令我們?nèi)祟惇?dú)一無二的基因組變異而其它正在進(jìn)行中的計劃一定還會披露更多的基因組功能。,9 RNA的重新編程： 重新編程細(xì)胞即將細(xì)胞的發(fā)育時鐘回?fù)?，使其表現(xiàn)如胚胎中的非特異性的“干細(xì)胞”已經(jīng)成為一種研究疾病和發(fā)育的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)。今年，研究人員找到了一種用合成RNA來做這一工作的方法。與以往的方法相比，這種新的技術(shù)的速度要快2倍，功效要高100倍，并在治療應(yīng)用上可能更為安全。,10 大鼠的回歸： 小鼠統(tǒng)治著實(shí)驗(yàn)室的動物世界，但研究人員為了諸多目的而更愿意用大鼠。人們更容易用大鼠來做實(shí)驗(yàn)，而大鼠在解剖上也與人