2013年度熱門科學發現

類別: 新奇

2012年的科學發現實在太精彩了,簡直無法超越。2013年並沒有出現類似“發現希格斯玻色子”或是“安全登陸火星”這種等級的大發現,但是也取得了一些不錯的成就。以下就是 WIRED SCIENCE 挑選出的2013年度熱門科學發現。

2013年度熱門科學發現

歷時36年,在經歷了數次失敗之後,NASA 終於公佈了一個好訊息:他們的旅行者1號(Voyager 1)航天器成功進入了星際空間。航天器上所帶的探測器顯示,這臺航天器在漂泊36年之後,終於脫離了太陽系的電磁場影響,進入了星際空間。對於一臺記憶容量只有普通JPEG檔案大小的70年代古董計算機而言,實在是太讚了。

旅行者1號的下個目的地是奧爾特雲,那裡是太陽引力影響邊緣及太陽系盡頭,以旅行者目前的執行速度,預計到達該處需要約3萬年時間。

2013年度熱門科學發現

2013年1月,兩個研究組公佈了一種快速精準的基因組編輯方法。這個名為 CRISPR 的系統對細菌的防禦方式進行了借鑑,細菌通常會用RNA來識別外來DNA和酶,然後將入侵物質粉碎。科學家們借用這種識別方式,建立了 CRISPR 系統,用RNA來搜尋他們的目標DNA片段。例如某種會導致基因突變的疾病,就可以搜出突變的DNA片段,然後用酶對突變的基因序列進行修復。這項技術已經引來了一些投資,這項技術多少給我們帶來了一絲希望的曙光,不過最後是否真的能成功,目前尚未可知。

2013年度熱門科學發現

宇宙中是否有類似地球的存在?事實上,科學家認為單是銀河系中就有約100億顆類地行星。

NASA一直在用開普勒太空望遠鏡搜尋系外行星,根據該望遠鏡的觀測資料,科學家們對類日恆星周圍軌道距離合適(允許液態水存在的距離,或者可以說適合生命體生存的距離)的行星進行了估算。結果得出了一個驚人的結論,那就是銀河系中大約有100億顆溫度適於生命生存的行星。

2013年度熱門科學發現

在全球氣候劇升幾十年後,90年代末,地表溫度的變化趨勢開始緩和了下來。這場突如其來的停歇,讓懷疑論者興奮不已,那些科學家表示根本就沒有全球變暖這回事。

但是這次神祕暫停的原因被挖出來了,其實全球變暖沒有停歇。研究者發現增溫的戰場轉入了深海地帶,目前深海區域的增溫速度是此前一萬年的15倍(赤道太平洋的降溫趨勢似乎對氣候變暖有所抵消,但是這場降溫大概很快就會結束了)。氣候變暖的停歇大概也就是曇花一現,全球溫度可能很快又會開始劇升。

2013年度熱門科學發現

2013年度熱門科學發現

這是一幅顯示大腦神經纖維的神奇影象。2013年4月,史丹佛大學的研究者經過一系列的化學處理,讓腦組織幾乎完全透明化。將神經遞質和其他重要的化學物質用熒光物標記出來,然後就可以用此來追蹤資訊在大腦不同部位的傳遞過程。這項技術還能用於人體的其他部位,在史無前例的微觀層面研究各種疾病,從孤獨症患者到阿爾茨海默氏病等等。

2013年度熱門科學發現

冰立方是一個位於南極冰層之下一立方千米大小的探測器。它的探測目標就是中微子。在對這些捉摸不透且難以捕捉的離子探測三年之後,冰立方終於有所建樹,捕捉到了來自銀河系之外的中微子流。

此前科學家們已經觀察到了地球大氣層粒子碰撞所產生的中微子,以及來自太陽的中微子;但這是他們第一次觀測到來自宇宙超級爆炸的中微子。這種被稱為活動星系核和伽瑪射線爆發的現象,是由大黑洞和坍縮星所造成的,但是研究者一直無法找出其中的原理。冰立方或許可以幫助他們研究出這些個宇宙奧祕。

2013年度熱門科學發現

美洲地區出現新肉食動物的概率其實並不高,有時甚至幾十年內都不會出現新物種。事實上,浣熊屬的 olinguito 是過去35年來首次被發現的新肉食動物。這種紅毛皮的小動物生活在安第斯山脈的雲霧林裡,它們不與同類混居的行為讓科學家們甚是困擾。2013年,在經過解剖和DNA測試之後,科學家們終於確定了 olinguito 是一個特殊種。

2013年度熱門科學發現

過去幾年來,美國和歐洲地區大量蜜蜂的絕種,被歸咎於殺蟲劑新菸鹼的廣泛使用。新菸鹼的對於蜜蜂的危害備受爭議,但它對於其他動物的影響並不受關注;就連歐洲聯盟備受矚目的新菸鹼殺蟲劑使用限制中,對於無花類作物、苗圃以及城市地區的新菸鹼使用也未作限制。

2013年,科學家們挑戰了新菸鹼對於脊椎動物(包括人類)而言幾乎無害這一說法,他們認為荷蘭地表水的新菸鹼含量與全國近水昆蟲和甲殼綱動物數量的下降有關。這種說法讓爭論擴大到了更多物種上。

2013年度熱門科學發現

2013年,科學家們在利用幹細胞培育器官的研究上取得了較大的突破。其中一大亮點就是,科學家通過重塑人體表皮細胞製成幹細胞,成功培育出了一個迷你大腦。提過設立合適的化學環境,歐洲科學家將幹細胞誘導成了神經細胞,而且這些細胞會自行排列成不同的結構,這種結構與嬰兒大腦發育過程中的神經構造很相似。研究者採集了大腦發育障礙(如頭小畸形)患者親屬的幹細胞,試圖用這些方法研究出這類疾病的致因。

另外,日本的研究者通過重塑人體表皮細胞成功製造出了功能良好的人體肝臟。雖然利用幹細胞製造出可移植的人體器官依然任重道遠,但這些成就依然很贊。

2013年度熱門科學發現

2013年可植入人體的電子裝置取得了突破性的進展。科學家研製出了生物可降解的電路,也就是說,有朝一日人們將可以使用這種電路在體內進行高溫殺菌治癒創口,在完成使命後電路可以溶解在體內。科學家還發明瞭一種柔軟的電子紋身,這種帶有足夠多感測器的輕薄新產品,讓現在的 FitBit 顯得無比累贅。帶有微型LED探頭和由奈米金顆粒製成的彈性薄片的裝置可以用於測定和控制大腦。

2013年度熱門科學發現

對於暗物質研究學者而言2013年可是夠嗆。4月份時,國際空間站上的AMS專案的研究人員表示似乎發現了銀河系中心暗物質互相湮滅的跡象。但是這種說法並不嚴謹,因為有很多別的反應會產生類似的訊號。

2013年10月, LUX專案宣稱他們的探測器不曾捕捉到暗物質訊號,該結論與其他幾個研究的結果相似(也就是說不存在暗物質),但是該結論也很快遭到了反駁,2個月後,一個團隊就宣稱他們發現了可能是暗物質的訊號。

2013年度熱門科學發現

科學研究的結果常常是找到的問題比答案更多。2013年12月初,科學家們發現了一個有趣的現象,老鼠的恐懼記憶可以遺傳給下一代,甚至下下代。小鼠在聞到之前給予它們父親(或是祖父)留下電擊恐懼感的氣味之時,會表現出恐懼。附加實驗表明,母鼠的恐懼記憶也會遺傳。

# 電擊實驗內容:給老鼠聞櫻花的氣味,同時用電電它,讓它形成反射。然後用這隻老鼠的後代進行驗證實驗。

科學家在實驗中,確保小鼠在測試之前從未接觸過櫻花的味道。為了排除其他資訊傳遞的可能,實驗中的小鼠是體外受精的產物,小鼠從出生起就與父親完全沒有過任何交集。

研究發現,受驚老鼠的後代,其大腦含有更多該恐懼氣味的神經元受體。研究人員表示,這種代代相傳的永續性記憶是表觀遺傳變異導致的。但是,這種大腦變化傳遞到精子或是卵子中的途徑,目前仍然不得而知。

[小腦袋 via Wired.com]

2013年度熱門科學發現原文請看這裡

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