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完整的小麦基因组图谱▶ 克隆猴◀ ◀“洞察号”发回的自拍照 图/视觉中国 |
由中国科学院、中国工程院主办，中国科学院学部工作局、中国工程院办公厅、中国科学报社承办，中国科学院院士和中国工程院院士投票评选的2018年中国十大科技进展新闻、世界十大科技进展新闻，1月2日在京揭晓。此项年度评选活动至今已举办了25次。 2018年12月期间，世界各知名科技权威机构已纷纷推出年末评选的2018年的“十大”。比如英国物理学会（IOP）主办的《Physics World（物理世界）》杂志评选出2018年十大科学突破，《自然》杂志评选出了2018年最具影响力的十位科学家，美国《科学》杂志公布的2018年十大科学突破等。 关注这些名单，我们不难看出各国关注的科技焦点，而“十大”中必然存在的重合部分，更是人们关注的“重中之重”。 ▶▶▶ 2018年中国十大科技进展新闻 1. 港珠澳大桥正式通车运营 全球最长跨海大桥——港珠澳大桥2018年10月24日正式通车运营。 该大桥让珠江口天堑变通途，改变了珠三角的地理格局。 2. 新一代“E级超算” “天河三号”原型机首次亮相 国家超算天津中心于2018年5月17日首次对外展示了我国新一代百亿亿次超级计算机“天河三号”原型机。百亿亿次超级计算机也称“E级超算”，它将在解决人类共同面临的能源危机、污染和气候变化等重大问题上发挥巨大作用。 3. 水稻分子设计育种取得新进展 “中科804”和“中科发”系列水稻新品种实现了高产优质多抗水稻的高效培育。“水稻高产优质性状形成的分子机理及品种设计”研究成果已于2017年获国家自然科学奖一等奖。 4. 两只克隆猴在我国诞生 2018年1月25日，中科院神经科学研究所孙强团队培育的克隆猴“中中”和“华华”登上《细胞》杂志封面，这意味着我国科学家成功突破了现有技术无法克隆灵长类动物的世界难题。 利用该技术，科研团队未来可在一年时间内，培育出大批基因编辑和遗传背景相同的模型猴。 5. 科学家测出国际最精准万有引力常数 华中科技大学引力中心罗俊院士团队历经30年艰辛工作，测出目前国际上最精准的万有引力常数G值。2018年8月30日《自然》杂志刊发了罗俊团队这一最新“测G”成果。 6. 科学家首次在超导块体中发现马约拉纳任意子 中科院物理研究所高鸿钧院士与丁洪研究员领导的一个联合研究团队，首次在铁基超导体中观察到了马约拉纳零能模，即马约拉纳任意子。该发现或对稳定的高容错量子计算机研发有极大帮助。 7. 科学家“创造”世界首例单条染色体真核细胞 中科院研究团队在国际上首次人工创建了单条染色体的真核细胞，是继原核细菌“人造生命”之后的一个重大突破。2018年8月2日，该成果发表于《自然》。 8. 国产大型水陆两栖飞机AG600成功水上首飞 2018年10月20日，国产大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600在湖北荆门漳河机场成功实现水上首飞起降。 AG600飞机是我国首次按照中国民航适航规章要求自主研制的大型特种用途飞机，也是目前世界上在研最大的水陆两栖飞机。它具有执行森林灭火、水上救援、海洋环境监测与保护等多项特种任务的能力，是国家应急救援重大航空装备。 9. 科学家首次揭示水合离子微观结构 北京大学江颖和中科院王恩哥院士领衔的一支联合研究团队利用自主研发的高精度显微镜，首次获得水合离子的原子级图像，并发现其输运的“幻数效应”。该发现未来在离子电池、海水淡化以及生命科学相关领域等有重要应用前景。 10. 首个P4实验室正式运行 中科院武汉国家生物安全四级实验室2018年1月通过原国家卫计委高致病性病原微生物实验活动现场评估，成为中国首个正式投入运行的P4实验室，标志着我国具有开展高级别高致病性病原微生物实验活动的能力和条件。 据介绍，P4实验室是人类迄今为止能建造的生物安全防护等级最高的实验室。埃博拉等危险病毒只有在P4实验室里才能研究。 ▶▶▶ 2018年世界十大科技进展新闻 1. “洞察”号无人探测器成功登陆火星 美国航天局“洞察”号无人探测器于美国东部时间2018年11月26日14时54分许在火星成功着陆，执行人类首次探究火星“内心深处”的任务。随后，“洞察”号通过与其同行的迷你卫星于15时许传回了火星的照片，这标志着“洞察”号已经正式开始工作。 2. 科研人员发现新型光合作用 美国《科学》杂志2018年6月刊登的一项新研究说，蓝藻可利用近红外光进行光合作用，其机制与之前了解的光合作用不同。这一发现有望为寻找外星生命和改良作物带来新思路。 3. 首架离子驱动飞机研制成功 2018年11月21日，美国麻省理工学院的研究人员在《自然》杂志上发表的一篇论文称，他们创造并试飞了第一架不需要任何活动部件的飞机。这架2.45千克的实验飞机不依靠任何旋转涡轮叶片的推动，在直接使用电动力推进的情况下自主飞行了60米。如果这种技术实现在大尺寸上的运用，未来将能够生产出更安全、更安静、更易于维护的飞机。而且这种技术可以完全不释放燃烧后的排放物，整个飞行过程完全由电池作为能源。 4. 美科学家在原子层面“无缝缝制”两种晶体 美国科学家2018年3月在最新出版的《科学》杂志上介绍了一种能在原子层面“无缝缝制”两种超薄晶体的新技术。这将为制造高质量新型电子产品提供可能，有助于开发出柔性LED、几个原子厚度的二维电路以及拉伸后可以变色的纤维等。 5. 新方法使先天失明小鼠复明 美国研究人员利用一种新方法，成功使先天失明的小鼠复明，为治疗视网膜色素变性等致盲疾病带来了新希望。这项研究成果2018年8月15日发表在英国《自然》杂志上。 6. 宇宙高能“幽灵粒子”来源首度现踪影 多国科学家在2018年7月12日宣布，他们首次发现了宇宙高能中微子的来源。中微子能自由穿过人体、行星和宇宙空间，难以捕捉和探测，科学家也将它称为宇宙中的“隐身人”。2016年，科学家宣布第一次直接探测到引力波的存在，开启了观测宇宙的一个新窗口。如今这项突破性进展将再为人类认识宇宙提供一种新方法，推动“多信使”天文学进入一个新时代。 7. 历经13年小麦基因组图谱绘制完成 经过13年努力，来自20个国家73个研究机构的200多名科学家终于绘制完成完整的小麦基因组图谱。科学家相信，这可帮助培育出抗旱、抗病和高产优质的小麦品种。 国际小麦基因组测序协会2018年8月16日在美国《科学》杂志上发表论文说，他们以一种叫做“中国春”的小麦遗传研究模式品种为材料，研究整合了21条小麦染色体参考序列，获得107891个基因的精确位置、超过400万个分子标记以及影响基因表达的序列信息。 国际小麦基因组测序协会指出，全球人口到2050年预计将达到96亿，小麦产量需每年增长1.6%才能满足未来需求。 8. 科学家首次发现银河系外行星存在的迹象 美国科学家在2018年2月借助“微引力透镜”效应，首次发现了银河系外行星存在的迹象。这批行星数量约有2000颗，远在38亿光年之外，质量介于月球和木星之间。 他们在美国《天体物理学杂志通讯》上发表报告说，该天体是一个星系的核心区域，中央有一个超大质量黑洞；这些行星不隶属于任何恒星，很久以前脱离了母星的引力束缚，成为星际流浪儿。 光谱中的这些微小偏移也可能来自类星体自身活动或其他小星系。 9. 研究人员用基因剪刀技术开发“基因试纸” 美国布罗德研究所华裔专家张锋带领团队开发出“基因试纸”，在实验室中成功检测出一些病毒感染及肺癌患者的肿瘤标记物。 2018年2月15日发表在美国《科学》杂志上的论文显示，只需将“基因试纸”浸入处理过的样品，一条线就会显示出是否检测到靶分子。CRISPR基因编辑技术发明人之一张锋说，这种工具可用于检测病毒、肿瘤DNA（脱氧核糖核酸）等核酸物质。 10. 月球存在水冰获确切证实 美国夏威夷大学等机构研究人员2018年8月21日在美国《国家科学院院刊》上发表研究报告宣布，他们分析了印度“月船1号”探测器携带的月球矿物质绘图仪所得到的数据，首次发现了月球两极表面存在水冰的确切证据，这有可能为未来人类月球探测甚至定居提供便利。 各国评出世界“十大科学突破”有多项重合 ▶▶▶ 链接 ●英《物理世界》评选出2018年十大科学突破 ▶美国麻省理工学院的研究人员开创了“转角电子学”，并首次制备出了“魔角”双层石墨烯，并在其中发现了类似高温超导体的特性。这大大增加了石墨烯的应用潜力。 ▶瑞典查尔姆斯理工大学的Leif Asp及其在瑞典、意大利和法国的合作伙伴，使用多功能碳纤维揭示了无质量储能的应用潜力。利用用于结构支撑的碳纤维的电化学特性，将使电源设备重量下降50%。 ▶美国华盛顿大学医学中心的研究者发明了一种低成本调强放疗（IMRT）方法。它使用复杂的多叶准直器（MLC）来束缚光子束，可以减少对健康组织的伤害。同时，由于使用了低成本的设备替代品，它也将推动先进放射性治疗方法在全球的普及。 ▶政府间气候变化专门委员会(IPCC)在2018年10月份的专题报道中，指出如果可以将气候变暖限制在1.5℃以内，气候变化造成的影响就不会太大。这项工作由来自40个国家的91名作者完成。 ▶EXPLORER PET/CT成为世界上首台可以对整个人体同时3D显像的医疗成像系统。这套由美国加州大学戴维斯分校(UC Davis)的科学家和一个多机构联合团队开发的系统，将PET系统的扫描速度提高40倍，这样人体承受的辐射量会减少至原来的四十分之一。 ▶美国的科研人员制造出第一架不需要内燃机、螺旋桨的飞机。这架飞机的翼展为5米，由带电离子组成的“离子风”驱动。 ▶美国昆士兰大学及Grenoble Alpes大学的研究团队通过实验证明，量子力学将打破因果序。不确定的因果顺序——连同团队创造的量子开关——可能对处理量子信息有用。 ▶来自美国西奈山伊坎医学院的Bo Chen以及一个国际研究小组通过激活视网膜干细胞成功恢复小鼠视力。这种方法总有一天会改变对视网膜退行性疾病的治疗方法。 ▶美国亚利桑那州立大学及麻省理工学院的研究者观测到了宇宙大爆炸后仅1.8亿年就存在的氢气，他们发现它的温度比预期的要低。这可能有助于解开物理学中最重要的未解之谜之一：暗物质的本质是什么？ ▶科学家们发现了第一个超导准晶体，这是一种超导转变温度0.005K的合金材料。这一发现可能会导致新的超导材料的出现。 ●美国《科学》杂志公布的2018年十大科学突破 ▶单细胞基因活性分析技术，有望在未来10年改变生物学和医学研究格局。 ▶一颗小行星可能在1.3万年前的冰河时代撞击了格陵兰岛，留下31千米宽的撞击坑，在冰河时代即将结束时导致上千年的全球变冷，影响了人类历史。 ▶5万多年前生活在西伯利亚地区的一个女性骨骼残骸的DNA显示，她的母亲是尼安德特人，父亲是丹尼索瓦人，这个混血古人类为欧亚大陆古人类种群间的融合和迁徙提供了证据。 ▶成千上万的蛋白质和其他分子在单个细胞里得以各司其职的秘密在于，它们会凝集成相互分离的液滴。但这些液体如果变为胶体，就可能引发神经退行性疾病。 ▶美国警方将从犯罪现场提取的DNA片段与大型DNA数据库比对，通过犯罪者的远亲“顺藤摸瓜”找到逃逸多年的冷血杀手。 ▶澳大利亚科学家在一种古生物化石中发现脂类分子，证明该化石源自生活在5.58亿年前的动物，这可能是地球上已知最古老的动物。 ▶一种基于基因沉默机制的新药获美国食品和药物管理局批准，该药物能“关闭”对健康有害的基因表达。 ▶科学家用电子束取代传统的X射线，在数分钟内即可“解读”微小晶体的三维分子结构，为新药研发打开广阔前景。 ▶科学家证明南极的“冰立方天文台”捕捉到一个高能中微子是来自距离地球40亿光年外的一个耀变体。这使中微子成为认识宇宙的又一个“信使”。 ▶美国超过半数的女性科研人员遭受不同程度的性骚扰。数家美国机构采取行动，迫使多名科学家辞职。科学界“反性骚扰运动”也成“突破”之一。 ●《自然》杂志评选出2018年最具影响力的科学家 ▶年仅22岁的华人物理学家曹原（现为美国MIT博士生）。他发现了使石墨烯能够在没有电阻的情况下导电的方法，破解了困扰物理学界107年的世界难题。 ▶古遗传学家Viviane Slon在对大约9万年前的古人类化石进行DNA测序时，发现世界上第一个、已知的人类混血儿遗骸。 ▶物理学家Jess Wade为包括女科学家在内的“弱势”群体撰写了约400篇维基百科条目。除此之外，Wade还通过演讲为女性科学家发声，并利用社交媒体还击不当言论，她希望打破性别偏见，争取科学界男女平权。 ▶Robert-Jan Smits发起了全球令人关注的“S计划”。 S代表着“科学、速度、方案以及惊叹”。这一计划为科学论文的免费开放获取做出大胆努力, 在科学出版界掀起波澜。 ▶Barbara Rae-Venter是一位退休的基因系谱学者，她利用公共基因组数据破解了40多年前的悬案，追查到上世纪七八十年代在加州犯下多起连环杀人和强奸案的“金州杀手”——约瑟夫·迪安吉多。目前她已经为70多个案子提供了基因谱系方面的技术支持。 ▶天文学家、盖亚卫星数据负责人之一Anthony Brown，领导了400人研究团队，在2018年4月发布了飞船监测的第一组重要数据——551亿字节。天文学家利用这些数据，可绘制银河系的三维分布图，从而帮助他们认识银河系的演化。目前，盖亚已追踪了超过13亿颗恒星的位置。 ▶日本天文学家Makoto Yoshikawa，牵头日本宇宙航空研究开发机构发起了“隼鸟2号”小行星探测计划。“隼鸟2号”将到达一颗水饺型小行星“龙宫”收集岩石样本，并将于2020年将采集到的样本送回地球。 ▶法国气候研究员Valérie Masson-Delmotte针对气候变化提出警告：只需十多年，地球的平均气温将会比19世纪中叶上升1.5℃。她一直努力游说各国让温度上升控制在1.5℃来制定减排计划。 ▶马来西亚新任能源、科学、技术、环境和气候变化部长杨美盈，一直致力于减少一次性塑料的使用，从而成为反对塑料污染的有力声音。 制图/范英兰
