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2002年科技突破 - 2002-12-31


美国的《科学》杂志的编辑们评选出2002年的十大科技突破,其中包括发现小核糖核酸这种前所未知的遗传物质,还开发出一种可以拍摄细胞三维照片的新技术,这些都可以增加人们对生物学的理解,帮助人们研究出疾病的新疗法。请听美国之音记者麦卡拉瑞介绍这些年度重要发现。

*小核糖核酸*

研究性刊物《科学》杂志评选的2002年最重要的发现是,一种名叫小RNA的分子控制着细胞中很多遗传作用。RNA可以叫小核糖核酸,它和众所周知的脱氧核糖核酸、也就是DNA有什么关系呢?它们就象是遗传学上的“表兄弟”。科学家们相信,RNA执行DNA的指令来组合蛋白质,而组合蛋白质是生命进程中必需的。

《科学》杂志的高级编辑舒若米说,对RNA的新认识,在治疗那些由于基因错误而导致的疾病方面提供了新线索。舒若米说:“它对癌症这类疾病的研究很有影响。因为这是一种关于细胞如何管理自己的新机制。如果你想理解生物学并推动医学发展,那么对RNA的新认识就是最基础的部分之一。”

最近的一些研究显示了小核糖核酸是如何起动和关闭种种基因的,是如何删除一些不需要的DNA片段的,是如何在细胞分裂过程中促使染色体中的物质形成正确结构的。 2002年的研究显示,当RNA程序出了问题,人就会得某些疾病。

*三维细胞拍摄*

2002年的另外一项生物学上的突破是,一项可以给细胞拍摄三维照片的新技术。这项新技术让人们进一步了解细胞是如何执行基本的生命程序的。《科学》杂志的高级编辑舒若米说,就象医生的CT扫瞄仪一样,在一系列由电子光束产生的图像片断上,电脑建立起一个细胞的三维图像。舒若米说:“我们研究生物分子的技术方法,大部份是研究孤立的生物分子。但是在细胞中,它们并不是这样的。重要的是,我们不仅要知道那里有什么样的分子,还要知道这些分子是如何互动的。”

*超短脉冲摄影*

此外,还有一些研究人员通过另外一种图像技术,抓住了电子围绕原子核旋转的瞬间状态,排成照片。把一系列照片连续播放,就形成了一部关于快速旋转的电子的电影。这种高速摄影术靠的是激光的超短脉冲。这种超短脉冲的时间长度,要以十亿分之一纳秒作为单位来计算。一纳秒是一秒的十亿分之一,这种超短脉冲就是十亿分之一秒的十亿分之几,也就是百亿亿分之几秒。

*自适应光学*

2002年,在天文学上,科学家把一种新技术运用到天文望远镜上,寻找关于银河系里一个黑洞的最佳证据,也寻找关于木星的卫星“木卫一”上的火山的最佳证据。这种新技术叫做“能适应的光学”,或者叫“自适应光学”。它能消除地球大气层给天文望远镜造成的模糊效应,获得比较清晰的宇宙图像。这种技术采用的方法是,使用几千个细小的镜子,这些镜子在每一秒中弯曲和伸展数百次,以此对抗大气的流动所产生的模糊作用。

*太阳中微子*

2002年,在天文物理学上的一个成就是,揭开太阳中微子的“失踪”之谜。中微子是人们了解最少的宇宙粒子之一。中微子有三种,其中一种是电子中微子。科学家发现,电子中微子从太阳抵达地球的数量比人们预期的要少,这是因为它经常转化成其他形式的中微子。

*感觉器官研究*

在2002年,关于人类感觉器官如何发挥作用的知识领域也扩大了。研究人员发现了口腔和皮肤细胞中的一些蛋白质,这些蛋白质使人在尝到辛辣食品的时候会觉得热,在吸进薄荷气味的时候会觉得凉。这个结果可能会帮助我们理解神经系统是如何把刺激信号送到大脑的。

*眼睛感光细胞*

《科学》杂志的编辑克纳还谈到另一个成就,那就是发现了眼睛中的一种感光细胞,这种细胞并没有看见光线,但是仍然可以对光线做出反应,然后把信号送到大脑,来调整生物钟。克纳说:“为什么盲人也能够对24小时的明暗周期做出反应呢?这是一个长期以来未能解决的非常非常神秘的问题。今年发现了这种感光细胞,就解决了这个问题。”

*西非头骨*

《科学》杂志列举的2002年的另外一个重要发现是,从西非发掘出一个已经有六七百万年历史的头骨,它同时具有猿与人的特征。这把人类所知的最早的祖先的生存年代往前推进了3百万年。

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