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在即將過去的一年，世界科技蓬勃發(fā)展，成果異彩紛呈，無論在宏觀宇宙、微觀物質(zhì)結(jié)構(gòu)、生命科學(xué)與生物技術(shù)領(lǐng)域，還是在信息技術(shù)、納米技術(shù)、航空航天等方面，各國科學(xué)家均取得了一系列令人振奮的新成就。

宇宙與物質(zhì)結(jié)構(gòu)

目前，大爆炸學(xué)說被公認為宇宙形成與演化的“標準模型”。但是，大爆炸理論還存在著諸多不明晰之處，特別是宇宙早期的景象。今年，物質(zhì)科學(xué)研究取得的重要成就之一就是科學(xué)家們獲得了宇宙“嬰兒期”的照片，即目前最清晰的宇宙微波背景圖。美國科學(xué)家利用威爾金森微波各向異性探測儀，經(jīng)過一年的反復(fù)觀測，獲得了宇宙全新的圖像和數(shù)據(jù)。對數(shù)據(jù)的分析表明，宇宙膨脹存在加速的趨勢，這意味著宇宙中可能存在起著反引力作用的“暗能量”。

對于人類生存的星球———地球，科學(xué)界一般認為原始地球大概在太陽系形成約5000萬年后誕生。但美國哈佛大學(xué)科學(xué)家對太陽系誕生初期鉿同位素衰變成鎢同位素的過程進行的最新分析修改了科學(xué)家原先的估計，推算原始地球在太陽系形成后1000萬年內(nèi)誕生。

與宇宙學(xué)研究領(lǐng)域這些重大成果相比，微觀研究也有新的發(fā)現(xiàn)。美、日、俄的3個國際科學(xué)家小組相繼發(fā)現(xiàn)了一種新的5夸克粒子。俄羅斯科學(xué)家還成功合成了門捷列夫元素周期表上的第115號和113號元素，并再次證實了原子核物理中的“穩(wěn)定島”假說。

生命科學(xué)與生物技術(shù)

4月15日，中、美、英、日、法、德6國政府首腦聯(lián)合宣布，由多國科學(xué)家組成的國際人類基因組測序協(xié)作組已經(jīng)繪制完成了人類基因組的序列，這將幫助科學(xué)家確認人類25000—30000個基因，其中包括癌癥和糖尿病等復(fù)雜疾病的基因。多國科學(xué)家目前正著手進行每個染色體上遺傳信息的分析工作。水稻基因組研究在近年來成為一個熱點。今年，美國完成了國際水稻基因組計劃第十號染色體精確序列圖的繪制工作；日本對水稻中3．2萬個基因的堿基對序列進行了分析。我國科學(xué)家在世界率先繪制完成了家蠶基因組“框架圖”。這是我國科學(xué)家繼完成人類基因組1％測序工作、水稻基因組“框架圖”和“精細圖”之后，向人類貢獻的第三大基因組研究成果。隨著人類基因組計劃的完成，世界生命科學(xué)研究進入了一個以蛋白質(zhì)組學(xué)和生物藥品開發(fā)為重點的新階段。

今年春季，一場突如其來的非典（SARS）疫情迅速蔓延到世界許多國家和地區(qū)。由中國、美國、加拿大、日本、新加坡和歐洲等9個國家十幾所實驗室的研究人員共同進行著數(shù)十項研究，合力攻克SARS。4月，美國、加拿大、中國和新加坡的科學(xué)家?guī)缀跬瑫r測出了SARS病毒基因組序列。為了徹底摧垮SARS病毒，靶點必須對準病毒蛋白。5月，中國科學(xué)家成功克隆SARS病毒的6個主要蛋白基因，并完成SARS病毒中3個主要蛋白的表達。之后，有關(guān)研究人員用生物信息學(xué)和分子模擬方法，分析了SARS蛋白與人體蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)，發(fā)現(xiàn)了SARS病毒侵入人體的關(guān)鍵途徑。中國科學(xué)家還對SARS冠狀病毒主要蛋白酶的三維結(jié)構(gòu)進行了成功解析，為研制抗非典藥物奠定了重要基礎(chǔ)。

此外，干細胞研究領(lǐng)域和克隆技術(shù)方面的研究取得重要進展。

信息與通信技術(shù)

在光電器件領(lǐng)域，激光器繼續(xù)占據(jù)主導(dǎo)地位。各國在大功率激光器領(lǐng)域競相比拼。目前，美、法、德、英及日本已有12座1000萬億瓦級激光器建成或接近建成。

用于疾病診斷與治療的芯片是今年芯片設(shè)計與制造的亮點。日本物質(zhì)材料研究機構(gòu)和羅姆公司聯(lián)合發(fā)明了一種邊長只有2厘米，用于化驗肝功能的方形芯片；美國南加利福尼亞大學(xué)則研制出來了世界第一個用于修補動物大腦內(nèi)海馬部位功能的硅芯片，給那些因腦部病變或受傷而失去記憶功能的病人帶來了福音。

在計算機研制方面，日本電氣公司等用氧化鋁制成了五百分之一毫米大小的量子計算機基本電路；以色列科學(xué)家利用少量DNA片斷和酶類制造出了一臺自我驅(qū)動的分子計算機。中、印等發(fā)展中大國則相繼躋身超級計算機世界排行榜。中國聯(lián)想集團制造的“深騰6800”目前以每秒4．183萬億次的運算速度位居全球第十四位；印度推出第一臺每秒運算1萬億次的超級計算機，成為世界第五個擁有每秒運算1萬億次的超級計算機的國家。

在通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面，美國斯坦福線性加速器中心通過互聯(lián)網(wǎng)二號網(wǎng)，將6．7千兆容量的數(shù)據(jù)在不到1分鐘內(nèi)傳到10978公里外的荷蘭阿姆斯特丹。德國、芬蘭、日本在這個領(lǐng)域的研究也取得進展。

納米材料與技術(shù)

在納米科學(xué)領(lǐng)域，無論在基礎(chǔ)研究還是在應(yīng)用研究方面都取得了突破性進展。例如，在新納米材料方面，美國利用超高密度晶格和電路制作的新方法，獲得直徑8nm、線寬16nm、縱橫比高達106、電路的納米線結(jié)密度高達1011／cm2的鉑納米線；法國利用粉末冶金制成具有完美彈塑性的純納米晶體銅；中國用微波等離子體輔助化學(xué)沉積法在鐵針尖端合成一種新納米結(jié)構(gòu)———管狀石墨錐；日本用單層碳納米管與有機熔鹽制成高度導(dǎo)電的聚合物納米管復(fù)合材料。這些新納米材料有著無比廣闊的應(yīng)用前景。

多年來，納米材料的制作或生產(chǎn)面臨的一大難題，就是各種納米結(jié)構(gòu)混雜在一起無法分開，這大大地限制了納米材料的有效利用。德國科學(xué)家巧妙地利用交流電介電泳技術(shù)，將金屬與半導(dǎo)體單壁碳納米管成功分離。法國科學(xué)家用超高真空掠入射小角X射線散射裝置實現(xiàn)了對納米結(jié)構(gòu)生長過程中的形狀、尺寸、生長模式和排序的原位、實時監(jiān)測。中國科學(xué)家用高分子基體效應(yīng)接合冷凍干燥技術(shù)實現(xiàn)了納米金屬簇的宏觀合成，為納米金屬簇催化劑的工業(yè)化應(yīng)用提供了依據(jù)。

將具有一定特性的納米材料制作成有效實用的納米器件在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域已取得突破。科學(xué)家用特定蛋白質(zhì)或化合物取代用硅納米線制成的場效應(yīng)晶體管的柵極以診斷前列腺癌、直腸癌等疾病，成百倍地提高了診斷的靈敏度。

環(huán)境與能源

隨著各國政府對環(huán)境問題的日益關(guān)注，地球環(huán)境惡化的趨勢已經(jīng)得到有效遏制。最近，美國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，臭氧層受到破壞的速度出現(xiàn)顯著下降。盡管如此，另一項由多國科學(xué)家聯(lián)合進行的研究表明，如果二氧化碳排放量得不到更為有效的控制，北極冰帽將很可能在100年內(nèi)完全消失。人類在有效控制二氧化碳排放方面任重而道遠。

美國微生物學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)一種靠吞食有毒廢棄物氯乙烯為生的地下微生物BAVI，從而為有效清除嚴重污染地下水源的化學(xué)物質(zhì)氯乙烯提供了新的可能方式；韓國成功開發(fā)出一種處理核廢料的新技術(shù)，可將放射性核廢料的體積減少到原來的80％，并能大幅降低放射性物質(zhì)外泄的危險，該技術(shù)已得到國際原子能機構(gòu)認證，并將實現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用。

各國競相開發(fā)清潔能源技術(shù)，以保護環(huán)境。發(fā)展太空能源引起高度重視，燃料電池、生物電池的研究與開發(fā)亦取得可喜的進展。美國科學(xué)家最近發(fā)明了一種新的非硅太陽能光電轉(zhuǎn)換裝置，科學(xué)家正通過引入光子阱結(jié)構(gòu)以增強光的收集能力等方法使該裝置達到實際應(yīng)用水平。日本京都產(chǎn)業(yè)大學(xué)最近開發(fā)出利用太陽能高效率制造氫氣的系統(tǒng)，該技術(shù)預(yù)計3至5年后會趨于成熟。

航空航天

太空探索是人類神圣的使命，也是充滿危險的征程。2月1日，美國“哥倫比亞”號航天飛機在返回地面途中解體，給世界航天業(yè)投下陰影。但人類對宇宙的探索仍在繼續(xù)，就在“哥倫比亞”號失事3天后，俄羅斯的“進步”M—47飛船在拜科努爾航天中心發(fā)射，并與國際空間站成功對接。

火星探測在這一年里成為航天領(lǐng)域的熱點。6月2日，歐洲空間局成功發(fā)射“火星快車”探測器；6月10日，載有“勇氣”號火星車的飛行器從美國佛羅里達州肯尼迪航天中心發(fā)射升空。7月7日，美國“機遇”號火星車又成功升空。其主要任務(wù)是幫助人們尋找火星上有水存在的證據(jù)和有關(guān)生命的蹤跡。火星探測是人類開展深空探測的關(guān)鍵步驟。

8月25日，肯尼迪航天中心成功地將價值7億美元的紅外太空望遠鏡送入太空。新的紅外太空望遠鏡不僅能夠研究早期宇宙、遙遠星系以及新生恒星和行星，還將對褐矮星以及太陽系自身的行星、小行星和彗星等進行研究，這些觀測結(jié)果有可能為理解宇宙中生命的形成等提供新線索。

今年對于中國航空航天業(yè)來說更是標志性的一年。10月16日，“神舟”五號飛船載人飛行圓滿成功，向世人表明中華民族完全有能力依靠自主創(chuàng)新在世界科技領(lǐng)域占據(jù)一席之地。

《人民日報》