《科学》杂志预测2011年科研热点

2011-1-04 08:40 来源: 科学时报
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大型强子对撞机成为科学界关注的焦点

  美国《科学》杂志日前对今年的科研热点进行了预测,其中大型强子对撞机(LHC)成为科学界关注的焦点。

大型强子对撞机(LHC)

  2011年,LHC第一个真正有趣的结果即将出炉,相差悬殊的是,这些结果与用LHC的两个大型探测器ATLAS和CMS搜索希格斯玻色子或超对称粒子的工作将会毫无关系。更确切地说,期望一个叫做LHCb的较小探测器产生结果,这个探测器将详细研究人们熟悉的B介子,目的在于探测被称为CP破坏的物质与反物质之间轻微的不对称性。普通B介子中的CP破坏似乎符合物理学家的标准理论。但是在今年,位于伊利诺伊州巴达维亚的费米国家加速器实验室的研究人员报告发现了一些迹象,在一个叫做Bs介子的亚种里有可能含有额外的CP破坏——这是即将发现一种新粒子的可能预兆。LHCb以极快的速度收集数据,应当能迅速测试这些说法。

适应基因

  生态学家和进化生物学家正在忙着利用速度更快、成本更低的测序技术来了解哪些基因有助于从细菌到蝴蝶的生物体在自然世界茁壮成长。在这之前,这种基因组扫描难以在早先实验室未研究过的生物体内进行。但是,新技术,例如一项名叫RAD的标签测序技术,应当会在新的一年里引起对更多有助于适应的基因的发现。

激光聚变

  加里福利亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室的国家点火装置(National Ignition Facility, 简称NIF)将在2011年最后运行一次,以期实现长期追求的能源研究的目标:点燃的聚变燃烧。NIF的192个激光束射击将把能量泵入一个胡椒大小的含氘和氚的目标。随后内爆压缩并加热原子核,直到原子核开始融合释放出能量。如果这样的自热会导致带来能量增益的持续的聚变燃烧,NIF将最终证明用聚变发电至少是有可能的。

锤打病毒

  大多数抗体相当特异,只会使看起来相似的病毒出轨。但广泛中和抗体(bNAbs)是免疫系统里的通才,能使很多病毒变种失去活动能力。最近利用这些通才确定能有效抗击艾滋病病毒的bNAbs和制定一个动物流感疫苗接种战略取得了新进展,使人们距离利用这些分子的目标更近。2011年,研究人员希望培养出病毒片段,这些病毒片段是疫苗的主要成分,会触发人体的免疫系统制造bNAbs。

电动车

  丰田的普锐斯(Prius)和其他气电混合动力车已经在市场上销售多年。但在2011年,从墙上插座给电池充电的插入式混合动力电动车会成为主流已成定局。这些电动车使得对带消费者去他们想去的地方的电池技术的需求产生了市场变化。现在,电池动力车比替代的汽油动力车的成本更高。消费者会为了减少碳排放量而放弃长距离的可行驶里程和快速加油的便利吗?这个断言似乎并不肯定。

疟疾疫苗注射

科学家们等不及对一个疟疾疫苗第三阶段的第一次试验结果。7个非洲国家多达16000名儿童参与了这个研究;其中近900名5至17个月大的儿童的试验结果将于2011年年底公布。这种名叫RTS,S的疫苗在第二阶段的研究中保护了大约50%试验对象。那个结果并不引人注目,但是考虑到该领域的令人沮丧的历史,如果第三阶段的研究同样出色,预计研究人员还是会兴高采烈并且会尽快申请监管部门的批准。