2014年新聞

　　　　 日本“細胞"論文造假

　　2014年1月，高大上的英國《自然》雜志結結實實栽了個跟頭。

　　開年*期，《自然》刊登了兩篇日本理化學研究所科學家的論文，文章稱成功培育出能分化為多種細胞的新型“細胞"——“STAP細胞"。其培養過程簡單安全，將從老鼠脾臟取出的細胞放在與紅茶酸堿度近似的弱酸性溶液里浸泡25分鐘，培養數日后就出現了新細胞。

　　這篇有望給再生醫療帶來新思路的論文備受關注，但很快有眾多研究人員在網上宣布該論文存在諸多疑點——論文圖像不自然，疑似被加工過；國外同行用該方法重復實驗，卻無法再現結果，等等。

　　日本理化學研究所隨即對研究過程展開調查，確認論文中有篡改、捏造的不正當行為，zui關鍵的是，數個重復試驗均以失敗告終，證明這一實驗方法和結論都存在致命錯誤。

7月2日，《自然》正式撤回了這兩篇曾引發巨大反響的細胞論文。8月5日，日本細胞生物學專家、小保芳晴子的導師笹井川樹懸梁自盡。此次論文造假事件為當事科學家、日本細胞學界和《自然》雜志，都涂上了一抹難以淡化的黑色。

　　    美國國家點火裝置（NIF）釋出能量超過燃料吸收能量

　　核物理學研究的一項新進展使核聚變能源正在“升溫"。美國國家點火裝置（NIF）的科學家通過實驗證明，核聚變反應釋出的能量比引發核聚變反應的燃料所吸收的能量多。這項發現標志著核聚變能源將步入新時代。

　　NIF屬于“無爆炸核試驗"*的部分，設計初衷是用來模擬核爆，但自落成起，讓世人廣泛注意到的是它更具魅力的一點——實現核聚變能發電。

　　美國科學家用192支激光，對一顆燃料芯塊進行加熱直至核聚變反應發生。實驗結果表明，聚變產生的能量大約是以前紀錄的10倍，實現了“燃料增益"。

　　需要指出的是，燃料增益是指核聚變能量高于燃料中能量，而不是用于壓縮燃料芯塊的總能量。研究的下一目標將會是實現“總增益"，即系統產生的能量必須超過進入系統的能量，這是半個多世紀以來核聚變工作者夢寐以求的目標。在可控核聚變的征途上，每一次“增益"都為未來的“人造太陽"注入一縷光芒。

　　 埃博拉肆虐西非，預防

　　2014年2月，埃博拉疫情在幾內亞境內暴發，隨后迅速蔓延至西非利比里亞和塞拉利昂等國。疫情引起了社會的高度關注，多個國家均采取了緊急措施，嚴防病毒入境。

　　埃博拉病毒是迄今發現的致死率zui高的病毒之一，死亡率超過50%，除了將已經感染的病人*隔離，尚無有效的預防和治療辦法。

　　不過，科學家們正在加緊研制疫苗，美國國家衛生機構與英國葛蘭素史克公司聯合開發的疫苗已于11月底初步通過人體測試；加拿大研發的一種疫苗也正在開展一期臨床試驗。此外，一種名為ZMapp的試驗性藥物被緊急用于救治埃博拉病人，病人病情出現好轉，很有希望成為治療埃博拉病毒感染的一個關鍵選項。

　　 郵票大小類腦芯片“叫板"超級計算機

擂臺上的雙方并非同一重量級——“沃森"的智力*依賴它儲存海量數據的龐大“大腦"——90臺服務器加上360塊計算芯片的“體格"抵得上10臺普通冰箱，能耗超高可想而知；人類大腦重不過千余克，卻擁有100多億個神經細胞，把大腦活動的能耗轉換成電能，只相當于一只20瓦的燈泡。

　　論精巧與復雜，人類大腦仍然力挫所有現代機器。人腦計算方式不受現代計算機“馮·諾依曼瓶頸"限制。現代計算機的內存和處理器是分開的，以總線作為數據交換的通道；在人腦中，神經元（處理器）之間通過突觸（內存）互相接觸，這種處理器與內存緊密相連的結構，讓人腦信息傳遞的效率非常高；人腦還有一個特點，部分神經元不使用時可以關閉，因而整體能耗很低。

　　研發類腦電路已是必然趨勢。2011年，IBM推出了SyNAPSE（“自適應塑料可伸縮電子神經形態系統"的縮寫，恰好也是“突觸"的意思）芯片原型，這枚單核芯片包含256個“神經元"和256×256個“突觸"。時隔3年，郵票大小的升級版多核芯片“真北（Truenorth）"問世，尺寸不及原型的1/15，內核卻增加到4096個，方寸之間竟然集成了100萬個“神經元"、2.56億個“突觸"，能耗不到70毫瓦，其運算能力可折合為每瓦每秒460億次，而zui節能的超級計算機每瓦每秒只能進行45億次“浮點"運算。

　　 科學家找到“光變物質"的簡單方法

科學家布雷特和惠勒1934年提出，如果讓兩個光子通過撞擊結合在一起，有可能變成物質，形成電子和正電子——這是zui簡單的“光變物質"方法。

此理論能再現宇宙形成的zui初100秒內的重要過程，還能表現伽馬射線爆發，這是宇宙中zui大的爆發和物理學中zui大的未解之謎。

　　現在，英國倫敦帝國學院與德國馬克思·普朗克研究所物理學家合作提出了證實這一理論的一個非常簡單的方法并模擬成功。結果顯示，“光子—光子對撞機"系統一次發射能產生大約10萬個布雷特—惠勒對，在證明了布雷特－惠勒理論的同時，也彰顯了新型高能物理實驗的巨大進步。此時距離理論提出整整80年。

　　 美成功剪除感染細胞中的艾滋病病毒

　　15年來，被稱為“雞尾酒療法"的高活性抗逆轉錄病毒治療（HAART）在發達國家成功控制了感染者的HIV-1病毒發作，但HIV-1仍然可能再次發怒打斷治療進程，揮之不去的HIV-1始終讓感染者存在生命隱患。

　　由于HIV-1病毒永遠不會被免疫系統消滅，只有*剪除病毒才能治愈疾病。近一年來，CRISPR／Cas9基因剪輯技術成為生物生理學領域zui為熱門的方法，因其簡便、價廉、多功能和率，被譽為“基因組編輯的魔術手術刀"。

　　美國科學家操起這把刀，試圖朝著*治愈艾滋病的方向邁出重要一步。他們用HIV-1編輯器在能感染HIV-1病毒的幾種細胞上成功地*了潛在的艾滋病病毒。

　　 人際腦電波通訊首獲成功

　　科學幻想是許多未來科技的靈光乍現。在上映的科幻電影《超體》中，就有意外獲得超能力的女主角可以通過觸摸他人前額，讀取對方的意識和記憶的情節。而在現實世界里，人際腦電波通訊時代的大幕也已緩緩拉開。

　　我們想說的話、想做的動作、想表達的情感，一念既起，大腦神經元之間就會產生相應的化學反應，發出微弱但清晰的電信號。一位身在印度的志愿者，就將“你好（hola）"和“再見（ciao）"這兩個單詞在自己大腦中形成的波動，發給了遠在8000公里以外的法國實驗人員。這是從一個大腦到另一個大腦之間的一次簡單的信息單向流，當然方式不會像電影中那么直接。這個“讀心"實驗需要先將代表兩句問候語的腦電波轉換為二進制，由法國方面的計算機接收后解碼，再用電刺激將其輸入實驗人員的意識當中。接受者感受到的是眼前似乎有一道道閃光劃過，從中便可以解讀出對方傳遞的信息。目前還無法確定腦電波傳達相同信息時在不同大腦間的相似度是多少，這項初步實驗得出的數據是：錯誤率為15%。以實驗傳遞信息的簡單程度來看，“誤解"的幾率并不算低。

　　 中國探月返回試驗器成功返回地球

　　繼蘇聯和美國之后，中國成為成功回收繞月飛行器的第三個國家。可喜可賀！

　　11月1日晨，中國探月工程三期再入返回飛行試驗返回器在中國內蒙古中部預定區域降落。這是中國航天器*次在繞月飛行后再入返回地球，它標志著中國已全面突破和掌握航天器以接近第二宇宙速度的高速再入返回關鍵技術，為確保嫦娥五號任務順利實施和探月工程持續推進奠定了堅實基礎。

　　此次試驗是中國探月工程三期任務中zui關鍵也zui困難的一次試驗，目的是通過飛行器高速再入返回地球的真實飛行，獲取相關軌道設計、氣動、熱防護、制導導航與控制等關鍵技術數據。結果表明，所有數據全面有效。

　　需要特別關注的是被比喻為“太空打水漂"的“半彈道跳躍式飛行返回"設計，這種特殊設計巧妙地利用地月引力，讓探測器飛抵月球附近后繞半圈自動向地球飛來。由于月球引力場分布不均勻，因此利用月球引力規劃探測器的軌道并不容易，整個過程需要經過多次調整；zui重要的是在其返回大氣層時，要借助不連續的分子氣層和飛行控制，讓返回器在大氣層中一出一入，打出漂亮的“太空水漂"，進而避免在大氣層中的超高速飛行燒蝕返回器。

　　 人類探測器登陸彗星

　　11月12日，在太空中“追星"長達10年的著陸器“菲萊"與好伙伴“羅塞塔"號探測器分離，奔赴自己的“新家"——距地球5億公里的“67P／丘留莫夫－格拉西緬科"彗星。但一波三折，獨自飛行7小時的“菲萊"在踏足彗星時，竟然出現了頭頂的冷氣推進器未能啟動、兩個錨定“魚叉"失靈的意外狀況，經過兩次彈跳，“菲萊"總算在彗星表面站住了腳，完成了人造探測器的彗星登陸。

　　隨后傳回的全景照片顯示，三條腿的“菲萊"一腳朝天、側臥在地，落在了一處峭壁的陰影中。這意味著“菲萊"在主電池電量耗盡后，無法從備用的太陽能電池獲取足夠能量。盡管處境艱難，好樣的“菲萊"在清醒的64個小時中，啟動全部科學設備，全力以赴抓緊實驗，對彗星的土壤、磁場等情況展開測量分析。這些信息有助于科學家了解形成于太陽系形成初期的彗星，進一步探究太陽系甚至人類的起源。

　　15日8時36分，“菲萊"傳回所有實驗數據后，發推文表示“有點累，得打個盹了"，便不再“說話"。

　　眼下彗星正逼近太陽，“菲萊"的隔熱設計只能讓它的工作期堅持到2015年3月底。在此期間，我們只能期待太陽能電池板獲取足夠光照并轉化成足夠電力，讓“菲萊"從休眠中蘇醒。

　　10美新一代載人飛船“獵戶座"試飛成功

　　美國國家航天局（NASA）新一代載人飛船“獵戶座"12月5日完成試飛，并濺落在太平洋預定海域，其成功發射被視作“美國航天的新起點"。

　　此次測試的目的是在距離地球5800公里的高度，即大約15倍于空間站運行軌道高度的太空中，檢驗飛船的基本設計性能。這是自1972年“阿波羅計劃"結束42年以來，人類將載人級別太空飛船發射到遠超近地軌道的深空之中。

　　美國航天飛機2011年退役后，宇航員要進入空間站作業，不得不依賴俄羅斯的聯盟號，而每張船票高達幾千萬美元，這種寄人籬下的情況促使“從美國本土運送宇航員進入太空"成為NASA的重要任務。

　　“獵戶座"新一代載人飛船作為已經擱置的“星座計劃"的重要組成部分，再次燃起了美國載人深空探測的激情——按計劃，“獵戶座"zui終將搭載在名為“太空發射系統"（SLS）的新型zui強勁火箭上升空，將人類送往火星。